5G: groter, sneller, meer

Tegen 2020 hoopt Proximus klaar te zijn om minstens op een paar plekken 5G-diensten aan te bieden. Wat moet het daarvoor doen, en waarvoor kunnen we 5G gebruiken?

Auto’s die in fracties van seconden onder elkaar communiceren om botsingen te vermijden, beveiligingscamera’s die draadloos hogedefinitiebeelden doorsturen, netwerken die niet plat gaan als iedereen begint te bellen. De mobiele operatoren hebben torenhoge ambities met 5G, de opvolger van de huidige 4G-technologie. Zij willen drie soorten stijgende vraag tegelijk beantwoorden: meer capaciteit, snellere reactietijden en meer toestellen.

Tegen 2020 zal elke smartphonebezitter 5 gigabyte per maand verbruiken, bijna vijf keer meer dan de gemiddelde 4G-gebruiker nu, verwacht Geert Standaert, chief technology officer van Proximus. Voor 2020 voorziet hij een volume aan mobiele video dat dertien keer groter zal zijn dan in 2014.

Om die toevloed aan te kunnen, versterkt Proximus zijn netwerk op alle fronten. Meer en andere antennes, hogere frequenties, gebundelde frequenties en meer informatie per signaal. De operator vervangt de komende vier jaar ook het hart van zijn netwerk, dat de bits en bytes naar hun juiste bestemming schakelt.

Meer antennes

Proximus heeft nu meer dan 3500 antennes. Dat moet maal tien, volgens Geert Standaert. Dan heeft hij het niet over de pylonen en de macrocellen langs de autostrades. “In Brussel hebben we ongeveer 250 antennes. Voor 5G moet dat naar 2500 tot 3000. Om de paar honderd meter zullen we een mobiel toegangspunt hebben. Elk daarvan heeft een elektriciteits- en een glasvezelaansluiting nodig. Je voelt direct dat het om een grote investering gaat.”

Proximus kan terugvallen op de 25.000 straathoekkasten met optische vezel die al in België zijn uitgerold en op de investeringen die al in 4G zijn gebeurd. “5G zal 4G niet vervangen. Ze zijn complementair”, onderstreept Standaert.

De nieuwe antennes zullen meer signalen aankunnen. De huidige kunnen twee signalen tegelijk verwerken. Voor ‘4,5G’, dat Proximus vorige week aankondigde, wil de operator naar vier gaan. Dat vergt aangepaste radioapparatuur. 5G zal daar nog flink boven gaan, opnieuw met andere apparatuur. Bovenop worden de antennes intelligenter. In plaats van hun straling over een hele sector uit te strijken, richten ze zich op de toestellen die in gebruik zijn. Dat vraagt dan weer apparaten en smartphones die daarmee om kunnen. Die zijn nu niet op de markt.

Hogere frequenties

Momenteel gebruiken de operatoren geen frequenties boven 2,1 gigahertz, hoewel ze ook een licentie hebben voor 2,6 gigahertz. Hoe hoger de frequentie, hoe meer gegevens het signaal kan overdragen en hoe kleiner het bereik. Daarom ligt de toekomst in veel meer kleine cellen met erg hoge frequenties. Het netwerk kan daardoor dichter worden. Het nadeel van hoge frequenties is dat ze moeilijker door muren en isolerende folies gaan. Verwacht u dus aan antennes aan de buitenmuren van gebouwen, met een extensie naar een zogenaamde femtocel binnenin. Proximus verhuurt die nu al. “5G zal zowel frequenties onder als boven 6 gigahertz gebruiken”, zegt Standaert. De operatoren moeten dus meer spectrum krijgen.

Bundelen

Door een brede buis kan meer water dan door een fijne. Dat is het geheim achter 4G+, waarmee Proximus nu een derde van de bevolking bereikt. Het gebruikt twee frequentiebanden tegelijk (800 en 1800 MHz) en verdubbelt daardoor de 4G-snelheid tot een maximum van 225 megabit per seconde. Voor 4,5G wil Proximus er ook nog de band op 2600 MHz bijnemen. Bovenop komt een efficiëntere modulatie van het signaal. Dat brengt de pieksnelheid naar 900 megabit per seconde. Als Proximus er ook nog eens de 2100 MHz-band bijneemt, stijgt de snelheid in labo-omstandigheden tot 1,14 gigabit per seconde per cel. In de praktijk delen de gebruikers de capaciteit van een cel met elkaar. Hoe meer gebruikers, hoe minder voor elk overblijft.

Wachten op smartphones

Voor 4G+ zijn al smartphones op de markt. Voor toestellen die met 4,5G overweg kunnen, is het tot minstens eind dit jaar wachten. Huawei, dat antennes en basisstations levert aan Proximus en nauw samenwerkt met de nationale operator, beloofde vorige week in de marge van de 4,5G-voorstelling om Proximus bij de levering van 4,5G-modellen voor te trekken.

Eén milliseconde reactietijd

Proximus heeft nu gemiddelde reactietijden (latency) van 64 milliseconden op 4G en 241 milliseconde op 3G. Dat is de tijd die een signaal noidg heeft om van de smartphone tot een server te geraken en terug. Op vaste netwerken liggen de reactietijden tussen 15 en 20 milliseconden. 5G wil een latency van 1 milliseconde halen. Dat is belangrijk voor gamers, maar ook voor toepassingen met virtual reality en augmented reality (real time informatie bij wat je ziet) en uiteraard voor communicerende wagens.

Standaert: “Het vergt een radicale herdenking van het netwerk. Je hebt niet langer de tijd om je signaal via het toegangsnetwerk naar je kern en naar het datacenter te sturen en dan terug. Je zal veel meer rekenkracht aan de rand van je netwerk moeten hebben. Het netwerk wordt een lasagne, met lagen voor verschillende functies. Je zal een laag hebben die specifiek op reactiesnelheid is gebouwd.”

Internet van de dingen

Tegen 2020 rekent Proximus erop dat elke Belg gemiddeld tien toestellen met een internetverbinding heeft. Daarnaast verwacht de operator dat het bedrijfsleven een groot aantal sensoren zal inzetten voor de opvolging van vervoer en ladingen, automaten, machines in de bouw, productieprocessen enzovoort. Standaert: “Typisch zijn dat korte berichten om commando’s, temperaturen, locatie of status door te geven. Er is een hoge penetratie nodig omdat die toestelletjes vaak diep in de installaties zitten. Tegelijk zijn er heel veel van.”

Proximus speelt hier al op in via zijn LoRa-netwerk, dat voor het internet van de dingen is ontworpen met snelheden van 0,3 tot 50 kilobit per seconde.

Gaat het opbrengen?

Als richtlijn voor de kostprijs van 5G, zegt Geert Standaert dat de uitrol van 4G Proximus “een paar honderd miljoen euro” aan investeringen heeft gevergd. Tegenover de kosten voor 5G staan onzekere inkomsten. “De grote uitdaging is rendement te halen op de 5G-investeringen. Onze klanten zullen meer data gebruiken, zonder dat ze daar heel veel meer voor willen betalen. Het moet ook vanuit de industrie komen”, zegt Standaert.

Hij verwacht hulp van de Europese Commissie. Die startte in december 2013 een 5G Public Private Partnership (5G PPP) dat gebruiksscenario’s onderzoekt in productie, gezondheidszorg, energie, media & entertainment en mobiliteit & automobiel. “We hebben disruptieve gebruiksscenario’s nodig. Businessmodellen waarmee onze industriële partners een substantieel voordeel krijgen”, zegt Standaert. Hij verwacht veel van de combinatie van gegevens uit allerlei sensoren en alarmen en bigdata-analyse, ook voor de werking van Proximus zelf.

Concreet? “Dat verhaal is nog maar pas gestart. Wij hebben voor onszelf een scenario dat niet langer onmogelijk is. We kunnen het mobiele netwerk voor een stukje gebruiken als alternatief of complement voor het vaste netwerk. Residentiële klanten zullen met ultravectoring (de volgende generatie VDSL, nu in test, nvdr) tot 250 megabit per seconde kunnen hebben. Wie exceptioneel op een bepaald moment méér wil, kan het mobiele verhaal inschakelen. Op die manier hoeven wij geen glasvezel in elke woning te brengen. Misschien kan je in bepaalde regio’s de vaste lijn zelfs volledig laten vallen.”

Bruno Leijnse