Gaat 3G uit om ruimte te maken voor 5G?

Waarom 5G

Mobiele toegang tot informatie is de afgelopen jaren steeds belangrijker geworden. Thuis en op kantoor kunnen we niet meer echt zonder Wi-Fi, onderweg maken we gebruik van mobiele netwerken. Dat het verkeer elk jaar groeit, is een gegeven. Maar de hoogte van de groei is voor operators wel een uitdaging, op sommige netwerken is de groei meer dan honderd procent geweest afgelopen jaar. Omdat dit de komende jaren nog zal doorgaan, is de hogere capaciteit die 5G kan bieden broodnodig.

5G is ontwikkeld om drie belangrijke diensten te leveren: supersnel internet voor smartphones, Internet of Things-verbindingen en hoge betrouwbaarheid verbindingen met heel weinig vertraging (vooral gericht op autonome auto’s en missie kritische toepassingen). In eerste instantie krijgt internet voor smartphones de meeste aandacht, daarna komen hoge betrouwbaarheidsverbindingen en tot slot Internet of Things. De industrie moet keuzes maken, het is niet eenvoudig om alles tegelijk te doen. De business case is voor elke toepassing ook anders. We kijken in dit artikel vooral naar smartphones.

3G wordt uitgezet

Sommige operators zijn al druk bezig om op de 3G frequenties af te bouwen en de ruimte te gebruiken voor 4G. 3G is minder efficiënt met bandbreedte als 4G. 4G levert dus meer mobiel verkeer op dezelfde bandbreedte. Uiteindelijk heeft het ook te maken met kosten; elke netwerktechnologie kost geld. 3G uitzetten, bespaart dus ook geld. Operators merken dat het aantal 2G/3G-smartphones het afgelopen jaar sterk aan het afnemen is, bijna iedereen heeft nu een 4G-smartphone. De behoefte aan 3G-verbindingen is dus ook steeds minder, waardoor het mogelijk wordt om het netwerk uit te zetten. KPN en Vodafone hebben veel legacy systemen en oude klanten die op 2G werken (bijvoorbeeld M2M-toepassingen), waardoor ze vinden dat ze 2G langer in de lucht moeten houden dan 3G. 2G wordt waarschijnlijk rond 2023 uitgezet, zodat er nog meer ruimte beschikbaar komt voor 4G en 5G. De huidige operators hebben allemaal net een iets andere hoeveelheid radio spectrum: Het lage spectrum heeft een groter bereik, wat vooral belangrijk is om landelijke dekking te realiseren; het midden spectrum (tussen 1 en 6 GHz) is belangrijk voor capaciteit in stedelijke gebieden. Door Tele2 over te nemen, krijgt T-Mobile een mooie uitbreiding van het totale spectrum. Hoe meer spectrum, hoe goedkoper het is om netwerken met hoge capaciteit te bouwen.

5G Netwerken vanaf 2020?

T-Mobile heeft de discussie over de lancering van 5G actueel gemaakt, door te stellen dat het in 2020 landelijk dekkend 5G kan leveren als het Tele2 mag overnemen. Als dit lukt, zou Nederland in één sprong weer vooraan meelopen in de wedstrijd om 5G als eerste te krijgen. Tot nu toe werd eerder uitgegaan van 2022 of 2023, vooral ook omdat er nog onduidelijkheden zijn over de 5G-frequentiebanden. Bij 4G liep T-Mobile achter op KPN en Vodafone. Kennelijk hebben ze nu de ambitie om als eerste met 5G op de markt te komen.

De lage 5G band (700 MHz) zou eind 2019 worden geveild, maar afgelopen zomer heeft het ministerie aangekondigd dat dit ambitieus lijkt vanwege de geplande overname van Tele2 door T-Mobile. Men moet eerst wachten op de beslissing van de Europese Commissie. Bij een veiling hoort schaarste, drie kavels voor vier bieders is leuk voor de schatkist. Als er maar drie bieders over zijn voor drie kavels zijn de opbrengsten anders.

Voor de midden frequentieband (3,5 GHz), die internationaal als zeer belangrijk voor 5G wordt gezien, is helemaal onbekend wanneer deze beschikbaar komt. Dit wordt vooral door het huidig gebruik door defensie veroorzaakt, veranderen is daar niet eenvoudig. Er wordt wel druk gewerkt om dit op te lossen. De hoge 5G-band (rondom 26 GHz) wordt wel geveild samen met de lage band, maar de planning de veiling staat op losse schroeven. KPN heeft in de aanloop naar de 4G-veiling eind 2012 haar hele netwerk klaar gemaakt voor 4G, zodat zij twee maanden na de veiling al 4G kon lanceren. In principe is dit voor een operator met 5G ook mogelijk, maar het vergt wel veel investeringen en werkzaamheden de komende jaren. Met de huidige onzekerheden is het niet eenvoudig om de juiste technische keuzes te maken bij de uitrol.

5G echt sneller dan 4G?

5G-netwerken beloven veel hogere snelheden dan wat we nu gewend zijn, tot wel 20 Gbit/s download. De komende jaren is dit alleen mogelijk in het laboratorium. Voor hoge snelheden heeft 5G op dit moment 4x 100 MHz of zelfs 8x 100 MHz nodig in de hoge 5G-band (ook bekend als millimeter Wave), daarmee wordt ongeveer 2-4 Gbit/s gehaald. Dit is ook wat ongeveer mogelijk wordt met de eerste generatie 5G-smartphones, mits operators goed zaken hebben gedaan op de veiling. In Nederland komt waarschijnlijk maar 100 MHz per operator beschikbaar, waardoor de maximumsnelheid waarschijnlijk op ongeveer 1 Gbit/s komt te liggen. 4G (of LTE) heeft de afgelopen jaren ook niet stilgestaan. Door de hogere snelheden die nu mogelijk zijn, wordt dit vaak Gigabit LTE of ook 4,5G genoemd. Met 3 x 20 MHz haalt LTE nu 1 Gbit/s, met 100 MHz haalt LTE maximaal 1,2 Gbit/s. Nederlandse operators kunnen nu ongeveer 60 MHz gebruiken voor 4G, zodat 1 Gbit/s bijna mogelijk is. 5G staat nog aan het begin van de ontwikkeling, maar is op dit moment nog niet sneller als 4G. Wel heeft 5G meer capaciteit en veel minder vertraging in de verbindingen, zodat het bijna net zo snel is als glasvezelverbindingen thuis (minder dan 10ms vertraging).

5G in Smartphones?

Door verschillende fabrikanten wordt hard gewerkt om 5G-chips te ontwikkelen voor de volgende generaties smartphones. Qualcomm heeft begin dit jaar al een X50 5G chip gepresenteerd, die dit jaar door veel fabrikanten wordt gebruikt om 5G smartphones te ontwikkelen. De lijst van fabrikanten die genoemd worden: Asus, Fujitsu, HMD Global (Nokia), HTC, LG, Oppo, Sharp, Sony, vivo, Xiaomi en ZTE. De fabrikanten verwachten begin 2019 toestellen te kunnen leveren. Apple, Huawei en Samsung ontbreken in dit rijtje.

Apple heeft in september de nieuwste iPhone-toestellen gelanceerd. Deze toestellen hebben nog geen 5G aan boord. Apple heeft sinds dit jaar gekozen voor Intel als modemleverancier na ruzie over licenties met Qualcomm (een belangrijke huidige leverancier). Intel loopt ongeveer een jaar achter op Qualcomm, de eerste leveringen van de Intel XMM 8060 5G-modem worden medio 2019 verwacht. Mogelijk zullen dus de 2019 iPhone-modellen (die waarschijnlijk dan weer in september worden gepresenteerd) voorzien zijn van de eerste 5G-modems.

Huawei ontwikkelt zijn eigen chips. De Kirin 980 die in september is gelanceerd en in de Huawei Mate 20 telefoons zit, is al voorbereid op 5G. Wat dat betekent mag je zelf invullen, want deze chip heeft nog geen 5G aan boord. Huawei heeft begin dit jaar in Barcelona al wel prototypes van echte 5G-chips laten zien, die ook in de eerste generatie 5G-modems voor thuisgebruik zitten. Dit zijn met name devices voor Fixed Wireless Access (FWA) netwerken in Amerika die eind 2018 live gaan. Over de levering in smart- phones is verder nog niks bekend, maar 2019 klinkt als een reële mogelijkheid. Samsung ontwikkelt ook eigen chips; het heeft recentelijk de Exynos 5100 5G modem chip gelanceerd. Deze chip kan in allerlei apparaten worden toegepast en is eind dit jaar voor klanten beschikbaar. Samsung levert eind 2018 ook 5G-devices voor FWA in Amerika. De eerste 5G-smartphone zal door Samsung in Korea worden gelanceerd begin 2019. De Koreaanse operators willen in maart 2019 5G als publieke dienst lanceren en Samsung zal daarvoor een smartphone leveren. Deze is dan nog niet in Europa beschikbaar. De opvolger van het huidig topmodel (dat wordt de Galaxy S10, deze wordt eind februari 2019 verwacht) krijgt nog geen 5G.