Inleiding
Het moment waarop de signaalsterkte van smartphones het meest in de aandacht stond, was 16 juli 2010. Op die dag gaf Apple-voorman Steve Jobs een persconferentie vanwege het probleem dat 'antennagate' was gaan heten; je kon het signaal van de iPhone 4 laten wegvallen door hem op een bepaalde manier vast te houden.
De persconferentie was een schoolvoorbeeld van het in de kiem smoren van een mogelijk schandaal. Eerst betoogde Jobs dat alle smartphones ditzelfde probleem hebben, vervolgens kwam hij met data om het te bagatelliseren en claimde hij dat het weinig gebruikers trof, waarna hij diverse oplossingen presenteerde. De irritatie was van zijn gezicht af te lezen.
Desondanks wist Apple dat het fout zat en in de versie van de iPhone 4 voor Verizon was het probleem aangepakt door het antennesysteem in de metalen zijkant aan te passen. Andere smartphonemakers keken mee en vanaf dat moment bouwden meer telefoonmakers dubbele antennes in.
Inmiddels is het 2018 en de signaalsterkte van telefoons en de snelheid van mobiel internet zijn zelden meer onderwerpen van grote controverse. Daarom leek het ons goed om eens in detail te kijken naar de ontvangst en de 4g-snelheid van de vijf populairste high-end telefoons op Tweakers: de Samsung Galaxy S9, iPhone X, OnePlus 6, Huawei P20 Pro en Google Pixel 2. Zitten er grote verschillen tussen deze toestellen wat de signaalsterkte en datasnelheid betreft?
Signaalsterkte: een uitleg
Hoe goed de ontvangst is, hangt uiteraard af van het netwerk en de telefoon. Om te beginnen bij het netwerk: voor bereik zijn de laagste frequenties altijd de belangrijkste. Immers, de lage frequenties hebben langere golven. Ze kunnen daarmee beter doordringen in gebouwen en komen verder. De hogere frequenties zijn vooral belangrijk voor de capaciteit en snelheid.
Inmiddels gebruiken alle providers primair 4g als netwerk voor veel dekking. Op 4g is de technologie met de laagste frequenties te vinden. In Nederland gebruiken KPN, Vodafone en Tele2 de 800MHz-band, terwijl T-Mobile beschikt over ruimte in de 900MHz-band. Over een paar jaar komt de 700MHz-band vrij, die tot voor kort in gebruik was voor tv-toepassingen. In België is de situatie hetzelfde; ook daar is de 800MHz-band nu de band met de laagste frequenties en komt de 700MHz-band daarbij.
De frequentie is het belangrijkste voor de ontvangst, maar uiteraard is het zendvermogen van de antennes in de buurt ook belangrijk. Providers zijn gebonden aan maxima voor zendvermogen vanwege mogelijke gezondheidsrisico's. Daar zijn Europese normen voor, maar in België en vooral in Brussel zijn die normen nog strenger. Ook in de grensgebieden kan het bereik tegenvallen, omdat het zendvermogen daar minder hoog mag. Een hoog zendvermogen zou providers in andere landen op dezelfde frequenties kunnen storen.
Aan de ene kant zijn er de netwerken en aan de andere kant de telefoons, en op die laatste richten we ons in dit verhaal het meest. Daarbij zijn een paar dingen belangrijk: de gebruikte modem in de telefoon en het antennesysteem.
Telefoon |
Galaxy S9 |
iPhone X |
OnePlus 6 |
P20 Pro |
Pixel 2 |
Soc |
Exynos 9810 |
A11 Bionic |
Snapdragon 845 |
Kirin 970 |
Snapdragon 835 |
Modem |
Shannon? |
Intel XMM7480 |
Qualcomm X20 |
Naam onb. |
Qualcomm X16 |
Lte-cat (down/up) |
18/13 |
12 |
16/13 |
18/13 |
16/13 |
Max down |
1,2Gbit/s |
600Mbit/s |
1,2Gbit/s |
1,2Gbit/s |
1Gbit/s |
Max up |
200Mbit/s |
150Mbit/s |
150Mbit/s |
150Mbit/s |
150Mbit/s |
Modulatie (down/up) |
256/256qam |
256/64qam |
256/64qam |
256/64qam |
256/64qam |
Carrier aggregation down |
6x 20MHz |
4x 20MHz |
4x 20MHz |
5x 20MHz |
4x 20MHz |
Carrier aggregation up |
2x 20MHz |
2x 20MHz |
2x 20MHz |
2x 20MHz |
2x 20MHz |
MiMo |
4x4 |
2x2 |
4x4 |
4x4 |
4x4 |
De Galaxy S9 heeft de meest geavanceerde modem van de telefoons in deze test, en trouwens van de hele smartphonemarkt tot nu toe. Het verschil met andere modems zit hem in de ondersteuning van modulatietechniek 256qam bij uploads, waardoor een hogere uploadsnelheid van maximaal 200Mbit/s mogelijk wordt. Bovendien ondersteunt hij een frequentie extra bij carrier aggregation en komt hij uit op 6x20MHz.
De iPhone X is duidelijk de minste van deze vijf. De Intel-modem ondersteunt vier frequenties voor carrier aggregation en dat lijkt op papier genoeg, maar hij ontbeert ook 4x4 MiMo, waarbij de telefoon en de zendmast beide vier antennes gebruiken voor communicatie. MiMo is de techniek die ook bij wifi wordt toegepast en veronderstelt dat zowel de zendmast als de telefoon meer dan één antenne heeft voor communicatie, om zo hogere snelheden mogelijk te maken. Opvallend: de X20-modem in de OnePlus 6 ondersteunt lte cat 18 tot 1,2Gbit/s, maar OnePlus doet dat niet; die komt tot 1GBit/s en lte cat 16-ondersteuning. Dat is ongebruikelijk, want meestal ondersteunt de telefoon alle protocollen en standaarden die de modem aankan.
Nu we het toch over antennes hebben: laten we eens kijken naar de set-up van antennes in deze telefoons. Nu kunnen we ze allemaal uit elkaar peuteren en kijken waar de antennes zitten, maar dan blijft het gokken. Daarom hebben we ons gewend tot een instantie die doorgaans informatie daarover publiceert: de Amerikaanse keuringsinstantie FCC.
De FCC vereist een schematische weergave van de antennelocaties. Nu test de FCC niet zelf, maar fabrikanten kiezen eigen testlaboratoria uit, dus die plaatjes zien er niet hetzelfde uit. Bovendien ontbreekt de Pixel 2; HTC heeft het benodigde document kennelijk niet ingeleverd en iedereen heeft daaroverheen gekeken.
De S9 heeft zes antennes voor 4g, al werken die niet allemaal op alle banden. Er zitten er drie aan de onderkant en drie aan de bovenkant. De iPhone X heeft er, uiteraard, maar twee: een aan de bovenkant en een aan de onderkant. Hij ondersteunt immers ook maar 2x2 MiMo, dus dat is logisch.
De OnePlus 6 heeft drie antennes, waarvan de derde een minimale reeks 4g-banden ondersteunt. Het is ons niet duidelijk hoe de telefoon de belofte 4x4 MiMo te ondersteunen kan waarmaken zonder een vierde antenne.
De P20 Pro heeft net als de S9 vijf antennes en het laboratorium heeft er zelfs een paar specifiek als antennes voor MiMo gelabeld. Ze zitten onderin en bovenin. De Pixel 2 heeft vier antennes, twee bovenaan en twee onderaan.
Al deze telefoons lijken de metalen zijkanten in te zetten als antenne, een techniek die door Apple populair is gemaakt met de iPhone 4. Daarbij is het wel oppassen geblazen met de plaatsing ervan. Om de antennes uit elkaar te houden, moet je ze onderscheiden met kunststof 'antennelijnen'. Dat is een van de redenen om de antennes niet in het midden te plaatsen, want de kunststof lijn verzwakt de telefoon. HTC heeft met de Pixel 2 wel een antennelijn redelijk in het midden van de zijkant en dat toestel kun je dus makkelijker breken dan andere telefoons, bijvoorbeeld als je erop gaat zitten.
De testmethode
Om de ontvangst te testen hebben we de telefoons voorzien van simkaarten van alle Nederlandse providers met een eigen netwerk. Onze dank gaat uit naar deze providers, die ons hebben voorzien van een simkaart en abonnement met onbeperkt mobiel internet.
De testmethode is als volgt: op een bepaalde locatie voorzagen we alle telefoons van een simkaart, waarna we de signaalsterkte hebben gecheckt en minimaal vier snelheidstests hebben gedaan. Vervolgens wisselden we de simkaarten en herhaalden we het proces, totdat elke simkaart in elke telefoon had gezeten. Daarna gingen we door naar de volgende locatie en herhaalden we het trucje.
Het opzoeken van de signaalsterkte kan in Android via het Instellingen-menu, onder noemers als SIM Info of SIM Status. Bij de iPhone X werkt dat niet, maar de signaalsterkte is op te zoeken in het 'field test'-menu. Dat menu is te bereiken door *3001#12345#* in te typen in de Telefoon-app. Vervolgens kun je onder 'lte' de 'rsrp' opzoeken, die het bereik weergeeft. Daarbij is rsrp0 de primaire zendmast en rsrp1 de back-up.
De ontvangst van mobiele netwerken wordt door de software weergegeven in decibel-milliwatt, oftewel dBm. Omdat het vermogen zo laag is, altijd ver onder de 1mW, die gelijkstaat aan 0dBm, gaat het bij mobiele netwerken altijd om negatieve waardes. Bij een excellent bereik is dat ongeveer -75dBM, terwijl het getal lager wordt als het bereik minder is. Als het onder de -115dBm komt, heb je vrijwel geen signaal meer en kun je zelden nog bellen of een dataverbinding opzetten. Het minimum is -140dBm.
Signaalsterkte |
Uitstekend |
Goed |
Voldoende |
Matig |
Vrijwel geen ontvangst |
dBm |
Tot -90 |
-90 tot -98 |
-99 tot -105 |
-106 tot -112 |
-113 en lager |
We hebben vijf testlocaties uitgezocht om de telefoons aan diverse testomstandigheden te onderwerpen, op basis van de dekkingskaarten van de providers. We wilden tests doen op locaties die bij veel mensen in het dagelijks leven een rol spelen.
Zo hebben we getest op Amsterdam Centraal, een drukke plek vol met small cells voor extra capaciteit. Ook hebben we tests gedaan in een nieuwbouwhuis met uitstekende isolatie, plekken waar mensen veel verblijven, met notoir slechte ontvangst. Ook hebben we in een park gestaan waar alle providers maximale dekking aangaven op hun kaarten. Daarnaast hebben we een test gedaan op Tweakers HQ, een kantoorpand met veel ramen en een redelijk bereik.
We wilden het uiterste vergen van de telefoons, tot en met een buitenlocatie waarvoor alle dekkingskaarten beperkt bereik aangeven. Dat bleek lastig te vinden. Het moest geen blackspot zijn, want dat maakt de tests onmogelijk; alle providers moesten wel enig signaal hebben. Dat bleek haalbaar in het pittoreske Den Ilp, waar dicht bij de Polderweg een plekje bleek te zijn dat precies aan de eisen voldeed.
Tests: signaalsterkte
Op de vijf op de vorige pagina genoemde locaties hebben we de signaalsterkte gemeten. Als de telefoon geen 4g-signaal wilde pakken, hebben we hem even op vliegtuigmodus gezet en opnieuw laten proberen. Als het dan weer niet lukte, vulden we een waarde van -140dBm in; dat is het nulpunt voor signaal op lte-netwerken.
Toestel |
Gemiddeld |
|
KPN |
Vodafone |
T-Mobile |
Tele2 |
Galaxy S9 |
-107,8dBM |
|
-102,6dBm |
-108,4dBm |
-114,4dBm |
-105,8dBm |
iPhone X |
-110,3dBm |
|
-110,8dBm |
-111,4dBm |
-113,8dBm |
-105,0dBm |
OnePlus 6 |
-105,6dBm |
|
-102,8dBm |
-111,2dBm |
-110,8dBm |
-97,4dBm |
Huawei P20 Pro |
-97,1dBm |
|
-96,4dBm |
-98,8dBm |
-99dBm |
-94,2dBm |
Google Pixel 2 |
-104,4dBm |
|
-107,4dBm |
-105,2dBm |
-103,4dBm |
-101,8dBm |
In de bovenstaande tabel geldt dus: hoe hoger het getal, hoe beter het is. Zo is een signaal van -112dBm of lager vaak niet genoeg voor het opzetten van een internetverbinding, terwijl een waarde van -98dBm of hoger juist uitstekend is.
Er is een duidelijke winnaar: de P20 Pro van Huawei haalt bij alle providers gemiddeld een signaalsterkte die beter is dan -100dBm en het verschil tussen de P20 Pro en de andere telefoons is groot. Daarna bleek de Google Pixel 2 de beste te zijn, gevolgd door de OnePlus 6 en daarna de Galaxy S9. De iPhone X, de smartphone met het minste aantal antennes, blijkt over de hele linie ook het zwakste signaal te hebben, met gemiddeld -110,3dBm.
De streepjes in beeld geven een aardige indicatie van het signaal, maar telefoons blijken bij dezelfde waardes soms een verschillend aantal streepjes te laten zien. Deze tabel is gebaseerd op de individuele testresultaten. Vrijwel alle telefoons hebben vier streepjes als maximum, behalve de P20 Pro, die een schaal van vijf streepjes heeft.

Zo geeft de Pixel 2 bij -98dBm al volle signaalsterkte aan, terwijl de P20 Pro dan op vier van de vijf streepjes zit. De Pixel 2 is toch al positief ingesteld; een signaal van -120dBm geeft hij al twee streepjes, terwijl alle andere telefoons dat maar één streepje geven.
Snelheid: wat leidt tot snel internet?
Wie de specsheets van high-end telefoons bekijkt, zal denken dat die telefoons snelheden kunnen halen waarvan je zelfs met glasvezel op je vaste verbinding alleen maar kunt dromen: 1,2Gbit/s bijvoorbeeld. De telefoon met de laagste ondersteunde downloadsnelheid is de iPhone X, met 600Mbit/s.
Telefoons halen die snelheid in Nederland niet. Dat komt doordat de netwerken die snelheden niet ondersteunen. Je hoeft niet gelijk met hooivorken naar de hoofdkantoren van providers te gaan om te eisen dat er hogere snelheden komen, want dat ligt grotendeels aan de beschikbare frequenties. Die krankzinnig hoge snelheden zijn mogelijk door het signaal op zoveel mogelijk frequenties samen te voegen, wat vereist dat een provider veel verschillende frequenties heeft.
/i/2001012079.jpeg?f=imagenormal)
De techniek achter die hoge snelheden heet carrier aggregation. Dat is het stapelen van frequenties in blokken van meestal 5MHz. 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 37,5, 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. Bovendien kan zowel netwerk als telefoon modulatietechniek 256-qam ondersteunen, in plaats van 64-qam. Ook dat maakt hogere snelheden mogelijk.
Het stapelen van frequenties heeft wel een nadeel; als de ontvangst slecht is, gaat de snelheid extra hard achteruit. Wie immers naast een zendmast staat die 800, 1800, 2100 en 2600MHz uitzendt, kan gebruikmaken van alle vier die frequentiebanden. Aan de rand van het bereik van die zendmast zal de telefoon het signaal op 1800, 2100 en 2600MHz als eerste verliezen, waarna de 800MHz overblijft. Daardoor is dus veel van de snelheid verloren gegaan, terwijl de telefoon nog altijd signaal heeft. De streepjes boven in beeld en de software eronder rapporteren bovendien nog altijd het signaal van slechts één frequentie, niet van allemaal.
Provider |
KPN |
Vodafone |
T-Mobile |
Tele2 |
Maximaal down |
300Mbit/s |
250Mbit/s |
225Mbit/s |
225Mbit/s |
Up |
35Mbit/s |
50Mbit/s |
65Mbit/s |
50Mbit/s |
Nu zou je kunnen denken dat alle telefoons in deze test met gemak richting de maximale snelheid moeten kunnen en dat er geen verschil is met een midrangetelefoon die bijvoorbeeld 'slechts' 4g tot 300Mbit/s ondersteunt. Zo simpel ligt dat echter niet. In de praktijk maken de telefoon en de modem erin een groot verschil.
Snelheidstests
Behalve de signaalsterkte is natuurlijk ook hoe snel 4g is op de diverse telefoons, interessant om naar te kijken. Ook hierbij is het weer belangrijk om te weten dat we hierbij geen test hebben gedaan van providers, maar van telefoons. De meetresultaten die we hebben, zijn te gering om iets te zeggen over de netwerken van de diverse providers.
Voor de snelheidstest hebben we gebruikgemaakt van de populairste app op dit gebied: de Ookla Speedtest-app. Voordeel van deze app is dat er servers dichtbij staan, waardoor de ping binnen de perken blijft, en dat hij voldoende is doorontwikkeld op Android en iOS om stabiel te draaien. Het is bij lange na niet de enige snelheidstest voor 4g-verbindingen; er zijn talloze alternatieven die ook prima werken.
Op alle locaties hebben we vier snelheidstests per telefoon per provider uitgevoerd. Daarvan hebben we een gemiddelde genomen. Als er enorme uitschieters waren, hebben we ter plekke extra tests gedraaid om ervoor te zorgen dat de resultaten in elk geval een goed beeld geven van de regel en niet van de uitzondering.
Er is geen duidelijke winnaar, want de eerste drie zitten te dicht op elkaar om er conclusies aan te verbinden. Opvallend is dat de telefoon met veruit de beste ontvangst, met veel antennes en met een moderne modem die alle mogelijke netwerktechnieken ondersteunt, de Huawei P20 Pro, hier op de vierde plaats landt.
De iPhone X is met zijn lage aantal antennes en relatief ouderwetse modem de logische rodelantaarndrager. Apple heeft ervoor gekozen om in de Benelux iPhones te leveren met een Intel-modem die slechts enkele nieuwere netwerktechnieken ondersteunt en dat is te merken in de tests. Bij KPN gaat het de iPhone X wel goed af, maar bij alle andere providers is hij merkbaar de traagste.
Bij de uploadsnelheid zien de resultaten er heel anders uit. De verschillen zijn om te beginnen heel klein; alle telefoons zitten binnen ongeveer 2Mbit/s van elkaar. In totaal komt de Pixel 2 bovenaan uit, gevolgd door de iPhone X. Bij de uploadsnelheid is het technische verschil tussen de modems veel kleiner en dat is duidelijk te zien.
- Tweakers HQ
- Nieuwbouwhuis
- Den Ilp
- Park met goed bereik
- Amsterdam Centraal
|
Signaalsterkte (dBm) |
Downloadsnelheid (Mbit/s) |
Uploadsnelheid (Mbit/s) |
Galaxy S9 |
-98,50 |
67,58 |
22,49 |
iPhone X |
-97,50 |
55,10 |
24,99 |
OnePlus 6 |
-94,75 |
60,77 |
26,46 |
P20 Pro |
-85,25 |
67,03 |
22,23 |
Pixel 2 |
-93,50 |
71,37 |
24,81 |
|
Bereik (dBm) |
Downloadsnelheid (Mbit/s) |
Uploadsnelheid (Mbit/s) |
Galaxy S9 |
-114,00 |
30,69 |
3,72 |
iPhone X |
-117,25 |
25,25 |
1,85 |
OnePlus 6 |
-114,75 |
35,32 |
3,00 |
P20 Pro |
-106,25 |
28,37 |
2,50 |
Pixel 2 |
-109,75 |
36,03 |
2,36 |
|
Bereik (dBm) |
Downloadsnelheid (Mbit/s) |
Uploadsnelheid (Mbit/s) |
Galaxy S9 |
-129 |
3,76 |
1,22 |
iPhone X |
-133,3 |
1,63 |
0,47 |
OnePlus 6 |
-117,5 |
7,32 |
1,02 |
P20 Pro |
-109,8 |
9,98 |
1,49 |
Pixel 2 |
-109,3 |
9,89 |
1,37 |
|
Signaalsterkte (dBm) |
Downloadsnelheid (Mbit/s) |
Uploadsnelheid (Mbit/s) |
Galaxy S9 |
-100 |
70,04 |
9,15 |
iPhone X |
-104,5 |
57,83 |
7,85 |
OnePlus 6 |
-106,75 |
79,55 |
8,47 |
P20 Pro |
-97 |
51,38 |
8,91 |
Pixel 2 |
-115,75 |
60,51 |
5,77 |
|
Bereik (dBm) |
Downloadsnelheid (Mbit/s) |
Uploadsnelheid (Mbit/s) |
Galaxy S9 |
-93,5 |
83,13 |
18,07 |
iPhone X |
-94,5 |
58,99 |
20,73 |
OnePlus 6 |
-93,5 |
80,17 |
13,88 |
P20 Pro |
-84,5 |
79,91 |
14,38 |
Pixel 2 |
-94,25 |
89,04 |
22,62 |
Als we kijken naar de signaalsterkte per locatie, valt op dat de P20 Pro de enige is die op alle locaties en bij alle providers een 4g-signaal vasthield. Bij de Pixel 2 was het signaal een keer weg, bij de OnePlus 6 twee keer, en de Galaxy S9 en iPhone X waren beide het vaakst verstoken van 4g: vier keer. Dat gebeurde uiteraard alleen op de locaties met nauwelijks 4g. Als er geen 4g was, hebben we de snelheidstests op 3g gedraaid om toch een resultaat te krijgen van de snelheid van de internetverbinding daar. In geen enkel geval waren 3g en 4g beide afwezig tijdens een test.
Tot slot
Er zit veel testwerk in dit verhaal. Vijf telefoons met vier providers en minimaal vier snelheidstests per locatie is minimaal tachtig tests per locatie, dus je kunt makkelijk uitrekenen hoeveel tests we hebben gedaan voor dit verhaal. Van alle testresultaten hebben we er vierhonderd gebruikt. We moeten dus helaas melden dat de tests op het gebied van ontvangst en 4g-snelheid geen standaardonderdeel van het testproces gaan uitmaken.
Bovendien is het onmogelijk om, ondanks al het testwerk, dit als meer te zien dan een indicatie van hoe de ontvangst van deze telefoons is. Het is een stevige aanwijzing, met tests die we naar eer en geweten hebben uitgevoerd, maar het geeft geen garanties. Het schept in elk geval een beeld van de verhoudingen. Wat hebben we dan wel geleerd? Een slechte ontvangst leidt tot een lagere 4g-snelheid, maar het verschil tussen matige en uitstekende ontvangst is op het gebied van snelheid dan weer niet zo makkelijk te zien.
De Huawei P20 Pro heeft met enige afstand de beste ontvangst en kan bovendien een 4g-signaal oppikken op plekken waar andere telefoons dat niet kunnen. De iPhone X is duidelijk het toestel van deze vijf met de minste ontvangst. Op het gebied van snelheid is er geen echte winnaar. De OnePlus 6, Galaxy S9 en Pixel 2 zitten dicht bij elkaar. De P20 Pro is merkbaar trager en de iPhone X haalt gemiddeld de laagste snelheden. Bij uploadsnelheden zijn de verschillen heel klein.
Deze test wijst in elk geval uit dat er nog altijd verschillen bestaan tussen de diverse high-end smartphones op het gebied van snelheid en signaalsterkte op 4g. Het is desondanks geen verschil van dag en nacht, al hebben sommige telefoons dus op deze gebieden wel, vrij letterlijk, een streepje voor.