Inleiding: de lange weg naar 5g
Veel mensen houden van een ritme. Toen 2g en 3g nog ouderwets gsm en umts heetten, klonk het helemaal niet als een werkelijkheid dat vrijwel iedereen een umts-telefoon zou nemen. Toen umts inmiddels 3g was gaan heten, klonk de stap naar 4g al een stuk logischer.
Natuurlijk is de veranderende naam niet de enige reden waarom meer mensen sneller overstapten van 3g naar 4g dan van 2g naar 3g. Immers, umts beloofde voor het eerst mobiel internet, iets waarvan veel mensen destijds het nut niet inzagen. Dat was met 4g wel anders: het was immers hetzelfde internet, maar dan sneller. Wil je minder lang wachten bij het laden en sturen van foto's via WhatsApp? Natuurlijk!
Het is daarom bijna een gegeven dat 5g een doorslaand succes zal worden. Voor 5g geldt hetzelfde als 4g: het maakt bestaande netwerken sneller en als zowel telefoons als providers het ondersteunen en het zit in abonnementen, dan gaat de overgang bijna automatisch.
Maar de introductie van 5g duurt nog jaren. Tot die tijd, zo heeft de koepelorganisatie voor telecombedrijven bedacht, hebben we een tussendoortje nodig. Het bestaande lte-advanced, in Nederland bekend als 4g+, krijgt daarom een opvolger met de naam lte-advanced pro. Deze week kwamen providers samen in het Zweedse Göteborg om de exacte specificaties vast te stellen. Er is nog geen marketingnaam in Nederland, dus tot die tijd kunnen we speculeren wat het wordt: Super 4g+, 4,5g of 4g++?
Hoewel de naam dus belangrijk is, is het belangrijker wat het doet. Lte-advanced Pro biedt vele kleine wijzigingen, maar een belangrijke: het versnellen van 4g via een frequentieband waar providers geen euro voor hoeven te betalen: de vrij bruikbare 5GHz-band, waar je wifi-verbinding waarschijnlijk ook in zit. Dat klinkt een beetje eng, maar is het dat ook?

Carrier aggregation en 4g
Laten we eerst de namen eens uit elkaar halen. De stuurgroep 3GPP - inderdaad nog genoemd naar 3g destijds - brengt 'releases' uit van zijn specificatie. Vanaf release 8 gaat het daarbij om lte, de netwerktechnologie die bij providers 4g heet. Vanaf release 10 is dat lte-advanced, iets dat wij 4g+ noemen.
Naast de releases bestaan er ook nog categorieën van 4g. Deze maken onderscheid tussen de verschillende vormen van 4g die een apparaat biedt. Het simpelweg opplakken van het woord 'rel 8' zegt namelijk niet genoeg. De laatst toegevoegde categorie is 0; die is bedoeld voor apparaten die, en dit citeren we, tien jaar kunnen doen met een paar aa-batterijen.
Lte Cat. |
Max snelheid down (Mbit/s) |
Max snelheid up (Mbit/s) |
Aantal frequentiebanden |
3GPP Release |
0 |
1 |
1 |
1 |
Rel 12 |
1 |
10,3 |
5,2 |
1 |
Rel 8 |
2 |
51 |
25,5 |
2 |
Rel 8 |
3 |
102 |
51 |
2 |
Rel 8 |
4 |
150,8 |
51 |
2 |
Rel 8 |
5 |
299,6 |
75,4 |
4 |
Rel 8 |
6 |
301,5 |
51 |
2/4 |
Rel 10 |
7 |
301,5 |
102 |
2/4 |
Rel 10 |
8 |
2998,6 |
1497,8 |
8 |
Rel 10 |
9 |
452,2 |
51 |
2/4 |
Rel 11 |
10 |
452,2 |
102 |
2/4 |
Rel 11 |
11 |
603 |
51 |
2/4 |
Rel 11 |
12 |
603 |
102 |
2/4 |
Rel 11 |
13 |
392 |
51 |
2/4 |
Rel 12 |
14 |
392 |
102 |
2/4 |
Rel 12 |
15 |
3917 |
1498 |
8 |
Rel 12 |
Als een telefoon dus lte cat 6 ondersteunt, kan hij maximaal 300Mbit/s down en 50Mbit/s up aan. Met cat 9-ondersteuning is dat 450Mbit/s down en 51Mbit/s up. Het is niet zo dat een telefoon tot aan cat 9 ondersteunt en dus ook met cat 1 tot en met 8 overweg kan. Cat 8, dat geen enkele smartphone ondersteunt, heeft bizar hoge snelheden die geen provider ter wereld kan bieden.
De belangrijkste factor van onderscheid is carrier aggregation. Dat is een technologie waarmee een telefoon en zendmast via meerdere frequenties communiceren en op die manier frequentiebanden 'stapelen'. Providers vergelijken het graag met een snelweg, die meer banen krijgt. In tegenstelling tot een snelweg mag je twee keer zo hard als je twee keer zoveel banden hebt.
/i/2001012079.jpeg?f=imagenormal)
Elk blok van 5MHz biedt een downloadsnelheid van grofweg 37,5Mbit/s. Providers begonnen met vier van die blokken in een frequentieband, wat dus leidt tot een maximumsnelheid van vier keer 37,5Mbit/s, ofwel 150Mbit/s.
Wie 300Mbit/s down belooft als theoretisch maximum, stapelt dus acht blokken van 5MHz op elkaar. Dat kan via twee keer 20MHz in twee frequentiebanden, maar wie de snelheid verder omhoog wil gooien, kijkt al snel naar carrier aggregation op drie frequenties. Ook dat gaat er komen. KPN schakelt bijvoorbeeld de komende jaren de frequentie voor 3g bij en komt zo tot 375Mbit/s.
Er zijn een paar kanttekeningen te zetten. Ten eerste is dat theoretische maximum in de praktijk onhaalbaar. Vaak mag je al blij zijn met een derde van de maximumsnelheid. Wel benutten telefoons en providers de frequentieruimte beter door carrier aggregation en dus haal je wel hogere snelheden in de dagelijkse praktijk.
De tweede kanttekening is dat telefoons het moeten ondersteunen. Daar zijn fabrikanten niet altijd duidelijk over. Er moeten twee soorten ondersteuning inzitten: ten eerste voor de gebruikte frequentiebanden, ten tweede voor carrier aggregation via een bepaalde lte-release. Met de eerste zit het bij de meeste smartphones wel snor, maar bijvoorbeeld geïmporteerde toestellen uit China missen een paar 4g-banden. De tweede is lastiger, omdat het veelal niet erg duidelijk op specificatielijsten staat.
Wifi en 4g op dezelfde frequentie
Lte-advanced Pro bestaat uit twee releases met de volgnummers 13 en 14. Hoewel release 14 over een paar jaar zal plaatsvinden, is release 13 zo goed als klaar. Providers, waaronder vertegenwoordigingen van KPN, Vodafone, T-Mobile en tientallen andere providers, kwamen deze week bijeen in Göteborg om de exacte kenmerken vast te stellen. Tele2 ontbrak, ondanks dat de bijeenkomst in het thuisland van de Zweedse provider plaatsvond.
Lte release 13 krijgt een nieuwe manier van carrier aggregation: met gebruik van spectrum in de 5GHz-band. Dat is de band voor wifi bij veel tweakers thuis en hoewel er genoeg ruimte is op die golflengte, is het op het oog geen goed nieuws dat mobiele providers ook van plan zijn om daar gebruik van te maken.
Het gebruik van de 5GHz-band kan op drie verschillende manieren. De eerste is laa, licensed assisted access. Dat is simpelweg hetzelfde 4g-gebruik als nu, maar dan op de hogere 5GHz-frequentie. Datzelfde 4g werkt nu in Nederland op maximaal 2,6GHz.
/i/2001012001.jpeg?f=imagenormal)
Er zijn veel voordelen aan laa. Het biedt meer capaciteit en snelheid in dezelfde bandbreedte dan wifi. Bovendien hoeft de telefoon geen wifi geactiveerd te hebben om het te laten functioneren en providers hebben al ruime ervaring met 4g.
Voor release 13 heeft de 3GPP erop aangestuurd dat laa ondersteuning krijgt voor listen-before-talk. Dat zit standaard niet in lte, omdat het nooit kanalen hoeft te delen met andere netwerken. In de 5GHz-band moet dat wel en daarom 'luistert' de zender of een kanaal bezet is en gaat alleen 'praten' met de telefoon als het kanaal vrij is.
Dat systeem moet ook voorkomen dat thuisgebruikers met wifi last krijgen van de nieuwe 4g-implementatie. Als jouw router en hardware een kanaal gebruikt, zal de zendmast van de provider overschakelen op een ander kanaal.
Er is ook een nadeel. Zendinstallaties van providers hebben niet de benodigde hardware aan boord. Zendmasten kunnen tegenwoordig op meerdere frequenties uitzenden en daartussen wisselen, maar de 5GHz-antennes ontbreken op zendmasten. Die moeten providers er dus bijprikken.
Een ander nadeel is dat huidige smartphones niet geschikt zijn. Die hebben wel een antenne op 5GHz voor wifi, maar die zijn niet ingesteld om 4g-signalen te ontvangen. Nieuwe smartphones met deze ondersteuning zijn dus nodig.
Laa in release 13 heeft nog wel een grote beperking: het is alleen downlink. Uplink gaat alleen via gelicenseerde frequentiebanden. In release 14 zal de 3GPP de uplink toevoegen.
Daarom zit in release 13 ook lwa, lte-wifi-aggregation. Dat is hetzelfde principe, maar de zendmast gebruikt wifi in plaats van lte. De tweede zendmast is daarmee simpelweg een wifi-router die 4g-data doorgeeft. Door de twee te combineren, kan de snelheid van 4g omhoog.
/i/2001011999.jpeg?f=imagenormal)
Huidige wifi-hotspots zouden via een software-update geschikt worden gemaakt voor lwa, wat deze technologie veel makkelijker te implementeren maakt. Via een aparte ssid zou het bovendien mogelijk zijn om de reguliere hotspot-functie te laten werken.
Beide technieken hebben wel beperkingen. Zoals iedere tweaker thuis kan opmerken, zijn 5GHz-signalen niet echt ideaal, omdat ze slecht door muren heen komen en een beperkt bereik hebben. Het is dus vooral handig op drukke plekken als in winkelstraten, stadions en op festivals. Wie op het platteland van Noordoost-Friesland staat, zal weinig te maken krijgen met deze vorm van 4g.
Release 13 bevat nog meer verbeteringen, zoals de mogelijkheid voor carrier aggregation met meer frequenties. In plaats van maximaal 10 blokken, kan het nu met maximaal 32 blokken overweg. Ook zit er een standaard in voor mc-ptt, mission critical push-to-talk. Dat is een portofoonfunctie voor hulpdiensten via 4g met een lage latency.
Gaat het gebeuren in de Benelux?
Dat een lte-release klaar is, betekent niet dat je het morgen op je eigen telefoon kan gebruiken. Sterker nog, Tele2's technische directeur voor Nederland, Francois Mairey, zei in november vorig jaar tegen Tweakers het geen goed idee te vinden. "Omdat het de band is die veel mensen thuis gebruiken, is dit iets waar we voorzichtig mee moeten omspringen. We hebben het niet nodig, dus wij hebben het in elk geval niet op de planning staan."
T-Mobile heeft het wel op de planning staan, en wel voor eind 2016 of 2017. De provider wacht op netwerkleveranciers voor de benodigde small cells en nieuwe telefoons die de technologie ondersteunen, maar dan gaat de provider 4g op de wifi-band aanzetten. Volgens T-Mobile zullen gebruikers weinig last hebben van 4g-masten op de wifi-frequenties, omdat 4g een 'vriendelijkere buurman' is voor wifi-netwerken dan een ander wifi-netwerk. "Van wifi-netwerken is bekend dat de geleverde snelheden omlaag gaan als er meerdere access points bij elkaar in de buurt opereren", zegt woordvoerster Kathleen Loods tegen Tweakers. "Als een deel hiervan met laa-techniek (4g op wifi-frequenties, red.) werkt, gaat de performance van zowel de laa- als van de wifi-gebruikers duidelijk omhoog. De inzet van laa verhoogt dus de totale spectrumefficiëntie op die frequentieband."
Update, maandag: T-Mobile komt terug op het eerdere statement en zegt nu dat er niets bekend is over 'daadwerkelijke inzet of gebruik' van laa.
Het ligt gevoelig, zo meent Vodafone, maar de provider test de technologie wel. "In november 2015 hebben wij als eerste telecomoperator een succesvolle test uitgevoerd om lte via het commerciële netwerk te leveren, door de 5GHz-frequentieband met gelicenseerd lte-spectrum te combineren. Tijdens het onderzoek behaalde 4g goede co-existentie met het bestaande wifi-systeem."
De provider is van plan de technologie te gebruiken als de specificaties vast staan. "We hebben geen plannen om de technologie in Europa uit te rollen voordat dit is afgerond. Voor lwa zijn we op dit moment de technologie nog aan het evalueren."
Base zegt dat het 4g op de wifi-frequentie nog niet op de roadmap heeft staan. "Bij Base hebben we momenteel nog geen testen gedaan met laa en lwa. Zodra die nieuwe technologieën evolueren naar een volwassener fase, zullen ze getest worden en zullen alle mogelijkheden bekeken worden."
Tele2 onderzoekt de mogelijkheden, maar heeft nog geen details over welke technologie het precies zal gebruiken.
Tweakers heeft een reactie gevraagd bij alle Nederlandse en Belgische providers met een eigen netwerk, maar de rest van de providers heeft de vragen niet beantwoord.
/i/2001012973.jpeg?f=imagenormal)
Tot slot
Nergens ter wereld hebben providers 4g werkend op de 5GHz-band, dus er is geen land waar we naar kunnen kijken wat daadwerkelijk de gevolgen zijn.
Met de huidige frequenties is er nog voldoende capaciteit op 4g en daar komen binnenkort meer frequenties bij. Als het wel gebeurt, zal dat bovendien op de drukste plekken zijn. Stadions of festivals zijn bijvoorbeeld logische plekken. Ook in drukke winkelstraten of op pleinen met veel horeca is het een alternatief voor small cells op 2,6GHz.
Desondanks komt ook 4g op 5GHz eraan, in elk geval bij T-Mobile. Als veel providers wereldwijd deze technologie als voorloper op 5g gaan inzetten en daarmee klanten hogere snelheden bieden, is de verleiding voor andere providers om dat ook te doen in de Benelux eveneens groter.
Zelfs als dat gebeurt, is het de vraag of je er overlast van gaat ondervinden. Het wordt in dat geval drukker op de 5GHz-band en dat is nooit goed voor je wifi, maar er is nog altijd ruimte zat op de vele kanalen op 5GHz. Bovendien checkt 4g eerst of het kanaal al bezet is en dat zal overlast beperken.
Dat providers specificaties maken voor deze standaard en die goedkeuren, wijst erop dat ze verwachten dat de nood de komende jaren hoog zal worden. Nu is de snelweg van 4g nog breed genoeg, maar er komen steeds meer auto's bij en niemand wil in de file staan; dat geldt voor snelwegen net zo goed als voor mobiele netwerken.
/i/2000586854.jpeg?f=imagenormal)