Het afgelopen jaar zijn in Nederland veel nieuwe Private 4G netwerken gebouwd, vooral voor betrouwbare communicatie in de zorg en in de industrie. Daarnaast zijn er internationaal veel nieuwe ontwikkelingen, waaronder de komst van 5G en hebben zowel Ericsson als Nokia nieuwe producten gelanceerd. In dit artikel kijken we naar wat er momenteel beschikbaar is op de Nederlandse markt.
Private netwerken worden al een aantal jaar toegepast. Portofonie netwerken kennen we al jaren, evenals C2000, ook een privaat netwerk. Sinds 2009 is het mogelijk in Nederland om private netwerken te bouwen met GSM (2G) technologie. Sinds 2013 kennen we ook de toepassing rond private 4G, in dezelfde 1800 MHz band. Een klein stuk van deze veel gebruikte band (die door elk toestel wordt ondersteund) mag je zonder licentie met lage zendvermogens gebruiken op je eigen terrein. Het bereik is in de buitenlucht ongeveer 150 meter. Binnen gebouwen is het bereik minimaal 2-3 keer zo ver als WiFi 5 GHz. In de afgelopen jaren zijn er zo meer dan 500 private netwerken gebouwd in Nederland. Ze zijn vooral toegepast in verzorgingstehuizen, daarnaast in ziekenhuizen en op industriële complexen. Veel van die netwerken worden nu omgebouwd van GSM naar LTE (4G). Het grote pluspunt is dat elk 4G toestel geschikt is voor een netwerk.
Private 5G
Duitsland heeft goed gekeken naar het succes van private netwerken in Nederland. Onze oosterburen hebben dan ook een kwart van de 3,5 GHz 5G band gereserveerd voor private netwerken. Sinds 2019 zijn er meer dan 160 Private 5G netwerken in aanbouw, waarbij het vooral in grote fabrieken wordt toegepast. Volkswagen, Audi, BMW en Mercedes zijn het al aan het gebruiken, Lufthansa past het toe bij de onderhoudstak aan vliegtuigen en Porsche gebruikt het op zijn R&D terrein. De meeste systemen zijn geleverd door mobiele operators, waarbij vooral private 5G van Nokia en Ericsson wordt toegepast. In Nederland wordt er volop gekeken naar toepassing van 5G, maar onze 3,5 GHz band zit, onder andere door de rechtszaak van Inmarsat, behoorlijk op slot.
Ericsson
Ericsson heeft eind 2021 een nieuwe Private 5G oplossing gelanceerd. Het systeem bestaat uit een radio deel en een core netwerk deel. De zender kan bijvoorbeeld een Ericsson Dot zijn (zie afbeelding), makkelijk toe te passen in een gebouw. Het core deel bestaat uit 2 of 3 servers: 1 voor de data, 1 voor management en optioneel 1 server voor VoLTE spraakdiensten. Om de radio en core te koppelen, wordt een Ericsson router toegepast. Het systeem is volledig geïntegreerd, zodat configuratie bij de klant niet meer dan 1 uur hoeft te duren. Alle componenten ondersteunen 4G, een combinatie van 4G/5G (NSA) of volledig 5G (SA). Omdat bij veel organisaties 5G devices nog maar beperkt in omloop zijn, biedt het systeem de mogelijkheid om te starten met 4G en door te groeien naar 5G. Het systeem kan volledig zelfstandig draaien, maar kan op afstand ook door Ericsson worden beheerd. De klantdata blijft daarbij confidentieel binnen het systeem. Ericsson heeft vooral via operators veel private oplossingen geleverd in de afgelopen jaren en werkt ook samen met channel partners.
Nokia
Ook Nokia heeft een complete Private 4.9G/ 5G oplossing. In de laatste paar jaar is Nokia minder succesvol geweest in operator5G netwerken, maar des te succesvoller in private netwerken. Onder andere in mijnen, grote fabrieken (veel in Duitsland) en in havens heeft Nokia projecten uitgevoerd. Daarbij heeft Nokia een gemengd model, waarbij men zowel rechtstreeks met eindklanten als via distributeurs en systeemintegratoren werkt. Sommige klanten vinden het systeem zo belangrijk, dat ze het liefst rechtstreeks met Nokia zaken doen. Nokia werkt met een Digital Automation Cloud, waarbij systemen of volledig met een cloud core oplossing werken, of vanuit de cloud worden onderhouden. Een compacte oplossing is afgelopen herfst geïntroduceerd (zie afbeelding), wat zeer eenvoudig is te installeren en via de cloud wordt beheerd.
‘Onze oosterburen hebben een kwart van de 3,5 GHz 5G band gereserveerd voor private netwerken’
Frequenties
Op dit moment is het in Nederland mogelijk om zonder licentie private 4G netwerken te bouwen, zolang dat met laag vermogen (200 mW) gebeurt aan de rand van de 1800 MHz band (voorheen ook bekend als de DECT Guard band). Met de 2 x 5 MHz is ongeveer 25 Mbit/s downlink per zender mogelijk, wat meer dan voldoende is voor zorgalarmering en veel verschillende toepassingen. Voor video verbindingen, vooral vanaf het mobiele toestel is het niet echt geschikt. Voor zwaardere toepassingen is de 3500 MHz band (3,5 GHz) een betere keuze. Die band was voorheen voor private 4G toepassingen, maar is nu bestemd voor mobiele operator 5G. In Duitsland is een kwart van de band, oftewel 100 MHz beschikbaar voor private netwerken. Met 100 MHz is met 5G zelfs meer dan 1 gigabit per seconde mogelijk, zodat zelfs zware video toepassingen zoals virtual reality en augmented reality mogelijk zijn. De komende tijd wordt duidelijk wat er voor private netwerken beschikbaar komt in Nederland. Hopelijk wordt het Duitse model gevolgd. In Engeland is het mogelijk om net boven de 3,5 GHz band (namelijk van 3,8 – 4,2 GHz) private 5G te gebruiken. In Nederland wordt dit nu ook onderzocht.
Wereldwijd
Zowel Ericsson als Nokia leveren oplossingen op basis van systemen die ze ook aan mobiele operators leveren. Omdat de betrouwbaarheid daarbij cruciaal is, behoren deze systemen tot het beste wat op de markt te krijgen is. Als een van de weinige leveranciers, bieden ze daarbij een compleet portofolio van radio en core. Wereldwijd zijn er veel meer leveranciers. Volgens de GSA, de organisatie van leveranciers in mobiele technologie, waren er afgelopen jaar meer dan 370 bedrijven actief in private 4G en 5G oplossingen. Het overgrote deel is niet breed bekend of nauwelijks vertegenwoordigd in Europa. Gelukkig neemt het ecosysteem sterk toe nu de markt groeit. Niet alleen in Duitsland worden private netwerken steeds meer gemeengoed, ook in Engeland en Frankrijk zien we dat gebeuren.
Distributeurs en lokaal support
De belangrijkste core en radio leveranciers voor de Nederlandse markt zullen we behandelen aan de hand van distributeurs van Private 4G en 5G netwerken. De distributeurs hebben de producten die ze leveren uitgebreid getest. Daarnaast leveren ze service en support, wat voor zakelijke systemen cruciaal is. Het is namelijk best mogelijk om goedkope producten uit India, China of Taiwan te halen, maar contact zoeken bij problemen of support krijgen is niet altijd eenvoudig. In Nederland zijn er 2 distributeurs die ondersteuning bieden: MCS en CapX.
MCS bestaat nu 25 jaar. Zij hebben hun sporen verdiend op professionele modems, end-user modules en IoT. Sinds vele jaren leveren ze Private GSM en ook Private LTE. Zij zijn volop betrokken bij 5G testtrajecten, zoals het 5G IoT Field lab met TNO en TU Delft. MCS is distributeur van Nokia, Quortus en Baicells. Nokia is als leverancier hierboven al beschreven.
Quortus – Bestaat als core netwerk leverancier al meer dan 10 jaar en komt uit Engeland. Internationaal hebben zij voor 2G/3G en 4G al meer dan 2.000 systemen geleverd. Zij zijn vooral bekend van compacte implementaties bij veel bedrijven. Ze hebben zelfs een 4G core op een microcomputer laten zien. Quortus is eind 2021 overgenomen door Ericsson en toegevoegd aan Cradlepoint (modem leverancier). 5G is bij Quortus nog volop in ontwikkeling.
Baicells – Is een relatief jonge speler uit China, opgericht in 2014. Zij hebben al meer dan 100 miljoen aan funding gehad, waaronder van Qualcomm (de belangrijkste 5G chip ontwikkelaar). Het is dus beslist geen kleine partij. Ze zijn begonnen om oplossingen te bouwen voor plekken waar geen dekking was. Ondertussen hebben ze in 64 landen al ruim 800 netwerken gebouwd en meer dan 100.000 zenders geleverd. Hun stabiliteit en eenvoud van configuratie helpen bij een eenvoudige implementatie. Naast indoor leveren zij vooral outdoor cellen, zelfs met vermogens van 2 x 40 Watt. Voor private netwerken in Nederland is dat teveel, maar er zijn ook uitvoeringen van 2 x 2 Watt. Wat meer vermogen is juist in combinatie met een antennesysteem (DAS) ideaal, zolang de afzonderlijke antennes van het DAS niet meer dan 200 mW uitzenden (het wettelijk maximum).
‘De komende tijd wordt duidelijk wat er voor private netwerken beschikbaar komt in Nederland. Hopelijk wordt het Duitse model gevolgd’
CapX Nederland bestaat al meer dan 10 jaar en was een pionier op het gebied van private GSM en integratie met zorgsystemen. CapX heeft sinds 5 jaar een nieuwe eigenaar, die het bedrijf een succesvolle doorstart heeft gegeven. CapX is distributeur van Druid 4G/5G Core systemen, Athonet 4G/5G core en radiocellen van Anktion Tech en BTI Wireless. Zie ook het artikel over CapX in deze TBM.
Druid – Vanuit Ierland is Druid lang geleden begonnen met private GSM core software. Zij hebben ook volop ingezet op 4G en 5G ontwikkeling. Vanuit kleinere systemen is Druid gegroeid tot een partij die ook door mobiele operators serieus wordt genomen. In een onderzoek door Juniper Research worden zij op het gebied van private netwerken als toonaangevend gezien naast Ericsson en Nokia. Druid heeft een enthousiast team ontwikkelaars en denkt graag flexibel mee met klantvragen. Ondertussen is hun 4G/5G core ook geschikt voor virtualisatie en prioriteitsdiensten (`slicing’).
Athonet – Op het gebied van core netwerk software is Athonet internationaal ook een grote speler. Het hoofdkantoor zit in Italië. Athonet levert onder andere aan Vodafone, Telia, TIM en Telenor, allemaal grote internationale operators. Daarnaast werken zij samen met Amazon, op de Amazon cloud (AWS) hebben ze een 5G cloud core oplossing. Hun oplossing kan vanuit de cloud, hybride of volledig lokaal worden geleverd. Athonet heeft support ook goed geregeld.
Anktion Tech – Een Chinese leverancier van een kleine en eenvoudige 4G Radio oplossing. CapX heeft samen met Anktion een product voor de Nederlandse markt ontwikkeld, waarbij het systeem zowel voor een 4G private netwerk als voor een gedistribueerd antennesysteem kan dienen. Het systeem is laag vermogen (2 x 125 mW), maar in het open veld is 200 meter bereik zeker mogelijk. Het systeem is de afgelopen jaren veel in de zorg toegepast.
BTI Wireless – Een Amerikaanse firma, die sinds 1999 zenders maakt voor mobiele netwerken. Voor 4G netwerken leveren zij verschillende zenders, voor zowel indoor als outdoor. Voor 5G leveren zij vooral ontvangers, zowel voor thuis als zakelijk gebruik. Zij zijn ook betrokken bij 5G Open RAN ontwikkelingen. In Nederland zijn ze nog niet zo bekend, maar het lijkt een firma met de focus op techniek in plaats van marketing.
Conclusie
Het ecosysteem van private netwerken is internationaal volop in beweging. Veel toepassingen zijn nu al mogelijk met een private 4G netwerk, waarbij veel fabrikanten de mogelijkheid bieden om door te groeien naar 5G. Voor grote systemen met zware toepassingen is op dit moment nog niet alles duidelijk, maar het belang voor het Nederlandse bedrijfsleven is evident. Starten met private 4G is een prima manier om ervaring op te doen en te kijken wat de voordelen voor uw organisatie zijn!
