Op naar 5G! Dit mogen we in de (nabije) toekomst verwachten van mobiele netwerken

Door


Plannen

Voor dit artikel gingen we in gesprek met vertegenwoordigers van onder meer Ericsson, Huawei, Qualcomm en Intel. Ericsson en Huawei zijn de grootste leveranciers van apparatuur voor mobiele netwerken en dus de partijen waar de Vodafones en KPN’s van deze wereld hun infrastructuur inkopen. Qualcomm en Intel zijn juist toonaangevende partijen als het gaat om chips om apparaten met deze netwerken te laten communiceren. Hoewel deze bedrijven natuurlijk onderling concurrenten zijn, worden nieuwe standaarden voor mobiele netwerken altijd in een consortium waar alle belangrijke partijen onderdeel van uitmaken ontwikkeld. Niemand zit immers te wachten op verschillende technologieën, die ervoor zouden zorgen dat bepaalde apparaten enkel werken in specifieke landen of bij specifieke netwerkaanbieders, zoals dat nu bijvoorbeeld het geval is bij de CDMA (Amerika) en GSM (rest van de wereld) 2G/3G-standaarden. Ook Wimax is als 4G alternatief in Amerika voor telecomprovider Sprint uitgelopen op een extreem duur fiasco.

Vanuit verschillende consortia, waaronder het ITU en het NGMN, zijn de doelstellingen voor 5G bepaald, waarna alle fabrikanten afzonderlijk of in groepjes aan de slag zijn gegaan om op een later moment hun ontwikkelingen aan te dragen voor de uiteindelijke standaard. Ook talloze universiteiten en onderzoeksinstellingen werken mee aan de ontwikkeling van 5G. Vanzelfsprekend is het de verschillende organisaties er veel aan gelegen dat juist hún voorstellen worden opgenomen in de uiteindelijke standaard, aangezien er dan immers goed kan worden verdiend aan patenten en royalty’s.

Omdat de 5G standaard niet enkel met smartphones en tablets in het achterhoofd wordt ontwikkeld, maar alles en iedereen moet kunnen worden verbonden – van smartphones tot auto’s, van robots tot beveiligingscamera’s en van slimme prullenbakken tot parkeermeters – is de lijst van doelstellingen voor 5G erg lang. Technisch laat het zich samenvatten in drie hoofddoelen: hogere snelheid, lagere latencies en geschiktheid voor het aansluiten van veel meer (IoT-achtige) apparaten met een lager stroomverbruik. En dat alles op een flexibele manier, zodat apparaten van de meest uiteenlopende soorten gelijktijdig verbonden kunnen zijn.


5G moet geschikt worden voor het aansluiten van allerhande apparaten, ofwel “internet-of-things”. Dit zijn twee robots waar Ericsson bij de ontwikkeling van 5G proeven mee doet.

Sneller en zuiniger

Al deze doelstellingen hebben zo hun redenen. Nu 4G in principe snel genoeg is om onderweg streaming full hd video te bekijken, kan je je  afvragen waarom er nóg hogere snelheden nodig zijn. Daar zijn echter voldoende redenen voor te bedenken. Video is steeds meer bandbreedte aan het gebruiken, dankzij ontwikkelingen als ultra hd en hdr. Voor vr moet video in nog veel hogere resolutie draadloos getransporteerd worden. Ook voor het doorsturen van meerdere videostreams tegelijkertijd (denk aan video-conferencing met een groep of het op afstand bekijken van meerdere bewakingscamera’s) zullen hogere snelheden nodig zijn. Voor het via een mobiele verbinding gebruiken van cloud-diensten om bijvoorbeeld een grote hoeveelheid foto’s te synchroniseren naar Dropbox of OneDrive, kan de verbinding bovendien natuurlijk niet snel genoeg zijn. Waar binnen de 4G standaard snelheden tot 1 à 2 Gbit/s zijn gedefinieerd - die de komende jaren ook daadwerkelijk gehaald moeten worden, waarover zo meer - moeten 5G netwerken minimaal 10 Gb/s kunnen bieden. Uiteindelijk moet 5G zelfs tot 100x sneller dan 4G worden. Mede daardoor spreken de verschillende bedrijven die werken aan de standaard de verwachting uit dat de hoeveelheid data die via mobiele netwerken wordt verstuurd de komende jaren explosief blijft stijgen, tot wel 1000x de huidige hoeveelheid over 10 jaar.

Lagere latencies, oftewel het reduceren van de vertraging bij het doorsturen, is voornamelijk van belang bij de steeds vaker voorkomende machine-to-machine communicatie. Het mooiste voorbeeld van toepassingen waarvoor de latencies niet laag genoeg kunnen zijn, zijn (zelf rijdende) connected auto’s. In de toekomst zullen auto via een ingebouwde netwerkverbinding andere auto’s op de weg kunnen waarschuwen voor ongelukken of andere gevaarlijke omstandigheden. Een aantal milliseconden meer of minder kan dan het verschil tussen leven en dood betekenen. Maar er zijn meer toepassingen, zoals bijvoorbeeld het op afstand bedienen van zware machinerie – denk aan op afstand te bedienen boren voor het graven van tunnels – waarbij een lagere latency belangrijker is dan hogere snelheden. Het plan is om latencies terug te brengen van minimaal zo’n 10 ms. bij 4G naar maximaal 1 ms. bij 5G. Dat vergt overigens veel meer verbeteringen aan de wereldwijde netwerkarchitectuur, niet enkel binnen het laatste stukje dat via de lucht gaat.

Ten slotte is er de trend van het internet-of-things, ofwel de meest uiteenlopende apparaten die verbonden worden met het internet. Wie denkt dat dat een hype is die vanzelf overwaait heeft het mis, want we zitten er al midden in! Wat begon met Tomtom-navigatiekastjes met een ingebouwde mobiele internetverbinding is nu al veel verder geëvolueerd. Een mooi voorbeeld zijn de slimme energiemeters die iedereen in Nederland krijgt aangeboden. Deze staan via een mobiel netwerk in verbinding met energieleveranciers om zo meterstanden uit te kunnen lezen. In de stad van de toekomst moet zo’n beetje alles verbonden zijn; van lantaarnpalen tot parkeermeters, van prullenbakken tot winkelwagentjes. Dat maakt dat 5G in staat moet zijn om véél meer apparaten aan te sluiten dan tot nu toe het geval is. Men voorziet in het 5G tijdperk een stijging van 10 tot zelfs 100 keer het aantal apparaten dat nu op mobiele netwerken is aangesloten en daar moet de nieuwste standaard natuurlijk op zijn voorbereid. Daar bovenop moet de standaard geschikt zijn om dit soort apparaten met een zeer laag energieverbruik te laten communiceren, zodat batterijwerktijden tot 10 jaar of langer mogelijk worden.


Een mooi voorbeeld van Internet-of-Things; de nieuwe slimme meters die via het mobiele netwerk meterstanden doorgeven aan het energiebedrijf.


Lees ook deze smartphone artikelen op Hardware.Info

Vond je deze review nuttig?

Lees dan voortaan onze uitgebreidste reviews als eerste én steun deze site, met een abonnement op Hardware.Info Magazine - nu ook alleen digitaal beschikbaar!

*