In de afgelopen periode zijn Private Netwerken een druk besproken onderwerp geworden. Internationaal zijn er veel ontwikkelingen, en ook Nederlandse bedrijven en leveranciers zijn volop aan het nadenken over oplossingen. In dit artikel staan we stil bij de ontwikkelingen in binnen- en buitenland.
Private mobiele netwerken zijn al heel wat jaren gemeengoed. Veel grote organisaties hebben een eigen portofonie netwerk, wat meestal door mobiele operators zoals KPN en Entropia worden geleverd. Dit wordt ook vaak als dienst afgenomen. Ook de WiFi netwerken in gebouwen zijn vormen van private netwerken, deze netwerken zijn alleen toegankelijk voor geautoriseerde gebruikers.
Eigen 2 GSM netwerk
In de mobiele wereld is het in Nederland sinds 2009 mogelijk om een eigen 2G GSM netwerk te bouwen. Hiervoor werd ruimte van de 1800 MHz DECT guardband gebruikt. Nederland heeft hiermee als een van de eerste landen wereldwijd een voortrekkersrol gespeeld. Bij de multibandveiling van 2012 werd het frequentieruimte uitgebreid, zodat ook 4G LTE technologie makkelijker kon worden toegepast. Dit kleine gebied in de 1800 MHz frequentieband mag je zonder licentie gebruiken. Bij een onderzoek door Agentschap Telecom van een paar jaar geleden, waren er al meer dan 500 netwerken in Nederland actief. In zorginstellingen en ziekenhuizen is Private GSM veel toegepast als vervanger van DECT toestellen. Ook is het met mobiele techniek makkelijker om een groot bedrijventerrein van signaal te voorzien.
De behoefte aan communicatie is de afgelopen jaren van spraak verschoven naar breedband data. Private LTE technologie op de 1800 MHz band geeft ongeveer 25 Mbit/s data downlink en ongeveer 10 Mbit/s uplink per zender. Het bereik van een Private LTE zender is redelijk beperkt. Het mag niet harder zenden als een WiFi zender (namelijk 200 mW), maar het bereik is 2 tot 4 keer zo ver.
3,5 GHz licenties
Sinds 2016 is het ook mogelijk om op de 3.5 GHz band licenties te krijgen. Door de verdubbeling van frequentie (ongeveer 2 keer zo hoog als 1.8 GHz) is het bereik de helft. Gelukkig is het op deze band toegestaan om buiten met hogere vermogens te werken, zodat een bereik van enkele honderden meters zeker mogelijk is. Verschillende grote organisaties hebben netwerken gebouwd in deze band. Er zijn in Nederland meer dan 200 zender licenties uitgegeven in deze band voor in totaal enkele tientallen netwerken. Internationaal loopt Nederland hiermee voorop.
In Duitsland, het Verenigd Koninkrijk en de Verenigde Staten hebben nu ook volop mogelijkheden geschapen voor private netwerken. In Duitsland is het sinds eind 2019 mogelijk om een eigen licentie te krijgen voor een privaat netwerk. In het afgelopen jaar hebben al meer dan 120 partijen hiervoor een licentie gekregen en zijn er op veel plaatsen Private 5G netwerken gebouwd. Audi, Basf, BMW, Mercedes en Lufthansa zijn enkele van de gebruikers.
Verdeling 3.5 GHz band
In Nederland wordt de 3.5 GHz band, die loopt van 3400 – 3800 MHz, nu aangepast. Deze band wordt internationaal gebruikt voor de uitrol van 5G, en ook Nederlandse operators krijgen de kans om een licentie te verkrijgen in deze band. De veiling hiervoor zal begin 2022 plaatsvinden, waarbij de licenties vanaf september 2022 beschikbaar komen. In totaal is er 400 MHz beschikbaar, waarvan nu 300 MHz voor de 3 mobiele operators is bestemd. De bestaande licentiehouders moeten plaatsmaken en krijgen in totaal 2 x 50 MHz beschikbaar. Helaas is dit net anders dan hoe het in Duitsland is geregeld, waarbij de bovenste 100 MHz van de band is toegewezen (3700 – 3800 MHz). Voor 5G toepassingen is het belangrijk om een aangesloten blok te hebben, waardoor in Duitsland ook op de Private 5G netwerken een datasnelheid van ongeveer 2 Gbit/s mogelijk wordt. Ook wordt het mogelijk om hiermee lage latency te realiseren. Hiermee worden ook allerlei toepassingen zoals Virtual Reality en veel HD video verbindingen mogelijk.
3.5 GHz band – Afstemming & Synchronisatie
In de 3.5 GHz band wordt Time Division Duplex (TDD) gebruikt, waarbij zenden en ontvangen op dezelfde frequentie plaatsvind maar op verschillende momenten. Voor 4G en 5G is dit hetzelfde. Daarbij is het belangrijk dat alle zenders op hetzelfde moment zenden en ontvangen, anders kan een zender storen op een andere zender of op een andere verbinding. Goede synchronisatie is daarom extreem belangrijk. Die synchronisatie moet daarbij ook plaatsvinden met netwerken aan de andere kant van de grens. Bij operatornetwerken kan een niet gesynchroniseerde zender op 50 km afstand nog storing veroorzaken (zie de kaart met een 50 km grenszone). Dit heeft ook impact op private netwerken, omdat deze in Nederland deels op een andere plek spectrum gaan krijgen (zie afbeelding 3.5 GHz band).
Vertraging tot 2026
Op dit moment is het al een uitdaging om de bestaande licentiehouders van de meer dan 200 licenties te verschuiven van 400 MHz ruimte naar 2 x 50 MHz blokken. Voor grote organisaties zoals ECT in de Rotterdamse Haven heeft dit al substantiële impact, omdat systemen van frequentie moeten veranderen. Daarnaast is het pas weer mogelijk om nieuwe licenties aan te vragen vanaf 2026. Hiermee worden nieuwe innovaties zoals Industrie 4.0 projecten met behulp van Private 5G (die het afgelopen jaar veelvuldig hebben plaatsgevonden in Duitsland), in Nederland de komende jaren veel moeilijker.
Macro versus Micro
Mobiele operators zijn het afgelopen jaar ook druk bezig geweest om nieuwe diensten voor de zakelijke markt te lanceren. 5G is allereerst ontwikkeld voor capaciteitsgroei van smartphones, omdat de capaciteit van 4G over een paar jaar niet meer voldoende is. Daarnaast is 5G ontwikkeld voor de zakelijke toepassingen, waarbij de ambitie is om met speciale diensten meer omzet te realiseren. Deze diensten betreffen vooral prioriteitsdiensten, zodat gegarandeerde dekking of capaciteit mogelijk worden.
Operators denken traditioneel altijd vanuit hun zendmasten, waarbij de Nederlandse netwerken behoren bij de beste ter wereld voor dekking van de consument. De dekking in industriële gebieden (zoals de Rotterdamse Haven en andere plaatsen) blijft met deze macro netwerken vaak nog achter, zeker als er metalen constructies of lastige gebouwen betrokken zijn. Een bedrijfsspecifieke oplossing blijft dan moeilijk, want de kosten van een operator mast lopen makkelijk in de tonnen. Netwerken gebaseerd op kleine zenders (waarbij elke zender bijvoorbeeld tweeduizend euro kost) kunnen veel makkelijker worden uitgerold via bestaande LAN bekabeling. Dit geeft bedrijven veel grotere flexibiliteit qua dekking, functionaliteit en integratie met het bestaande IT netwerk en applicaties. Er zijn verschillende bedrijven die deze oplossingen kunnen leveren. Over het algemeen vergt dit wel meer kennis. Of nu het macro of micro pad wordt gekozen, een goede partner helpt bij een succesvolle implementatie.
Eildert van Dijken
Eildert is Principal Consultant bij Strict en is al vele jaren bezig met mobiele communicatie. Hij is vooral betrokken bij connectiviteitsvraagstukken, voert regelmatig onderzoek uit en publiceert over nieuwe technologieën.
