Quizvraag: wanneer was de laatste keer dat een iPhone twee verschillende ontwerpen had om netwerktechnieken in verschillende delen van de wereld te ondersteunen?
Nu 5G eenmaal is gearriveerd in de Benelux, zien veel mensen in de praktijk terug wat wij in september al concludeerden tijdens de grote 5G-test; 5G is vooralsnog niet echt sneller dan 4G. Dat komt vooral doordat 5G nu werkt op een enkele frequentie, de 700MHz-band. Die biedt een prima bereik, maar minder capaciteit dan hogere frequenties. De volgende stap is het toevoegen van de 3,5GHz-band na de veiling in 2022. En daarna? Daarna moet de grote klapper volgen: de mmWave-frequenties van bijvoorbeeld 26GHz. Die bieden veel meer bandbreedte. In de VS en Zuid-Korea is het er al, dus waarom hebben wij die supersnelle vorm van 5G nog niet?
Wat is mmWave?
De mmWave-frequenties heten zo omdat de golflengte rond die frequenties rond een millimeter bedraagt. Het voordeel van die frequentiebanden is dat daar veel meer ruimte is. Meer ruimte betekent dat je meer data door de lucht heen kan sturen en dus sneller internet hebt.
Het nadeel is dan weer dat het bereik belabberd is. Providers rekenen zelf in de honderden meters per antenne, maar zelfs dat is optimistisch. Elke boom, elk gebouw en elke lantaarnpaal kan in theorie je signaal blokkeren en daardoor moet de telefoon terug naar een lagere frequentie. En je moet ook oppassen voor je eigen lichaam, want ook daar gaat het signaal niet doorheen.
Om een beeld te geven van de snelheden: bij 5G hebben we in Nederland op de 700MHz-band snelheden gemeten van zo rond 150Mbit/s, met uitschieters iets daarboven. Bij tests op plekken met mmWave van de Amerikaanse provider Verizon Wireless komen reviewers veelal tot 1500Mbit/s. De vraag is natuurlijk waarvoor je die bandbreedte nodig hebt en het antwoord is in veel gevallen: niet. Aan de andere kant: 8Mbit/s op een telefoon klonk twaalf jaar geleden ook als sneller dan je ooit nodig zult hebben en nu wordt het in Nederland een ondergrens, die providers in elk geval moeten bieden.
De techniek is verder niet anders dan bij 5G op andere frequenties; het gaat dus om NR, de radiotechniek waarvan de afkorting New Radio betekent. Daarbij gebruiken masten beamforming om het vermogen op het apparaat zelf te richten in plaats van willekeurig in het rond te stralen. De zendmasten zijn relatief klein; het gaat om small cells. Die kunnen aan lantaarnpalen, op bushokjes of aan gebouwen bevestigd zijn. Het idee is om dekking te bieden in drukke gebieden met veel kleine zendmasten met weinig straling.
De frequentie is totaal onbruikbaar voor het bieden van landelijke dekking; daarvoor is de huidige 700MHz-frequentie het geschiktst. Meer snelheid zal komen met de 3,5GHz-band over twee jaar, terwijl mmWave uitkomst kan bieden op drukke plekken en momenten; denk aan een vol plein met Koningsdag of een stadion vol sportfans. Het belangrijkste is dat gebruikers een line-of-sight, zichtlijn, hebben met de mast. In drukke stadscentra en stations kan het ook nog functioneren. Ook zou het kunnen werken voor het bieden van snel internet voor thuis in clusters van huizen, maar dan moeten de routers in die huizen wel precies op de mast gericht zijn.
ze kunnen ook aan lantaarnpalen en op bushokjes worden geplaatst.
De planning voor 5G in Nederland
In Nederland is 5G nu dus live in de 700MHz-band, maar hoe gaat het verder? Er komt in 2022 een veiling aan voor de 3,5GHz-band, een van de primaire banden voor 5G. Daarnaast is het nog mogelijk om 5G toe te voegen aan huidige frequenties. Vodafone heeft al 5G op de 1800MHz-band in Nederland naast 4G. Het is niet ondenkbaar dat providers frequenties voor 4G gaan omzetten in 5G. Zo zullen de maximale snelheid en de capaciteit van 5G snel toenemen, terwijl die van 4G afneemt.
Dat gebeurde ook al met 3G. Dat kreeg van providers steeds minder ruimte in de afgelopen jaren. Dat komt vooral doordat er veel minder mensen op het oudere netwerk zitten. Daardoor is er minder ruimte nodig om toch een goede dekking en voldoende capaciteit te kunnen bieden. Met 5G zal het vermoedelijk niet veel anders gaan. Nu er telefoons van alle grote merken met 5G in de verkoop zijn, inclusief iPhones, zal het aantal gebruikers op 5G snel toenemen. De vraag naar ruimte op het 4G-netwerk neemt daardoor af, terwijl er juist meer mensen op 5G zullen komen. Schuiven met frequenties mag al jaren en kan ook, nu zendmasten dat zijn gaan ondersteunen.
MmWave laat op zich wachten
Over de 26GHz-band staat in de Nota Mobiele Communicatie van vorig jaar. "Hoewel een technologie als 5G grote hoeveelheden frequenties nodig heeft, is het niet onvoorstelbaar dat de schaarste voor dit soort frequenties geografisch van aard is of misschien zelfs afwezig. Door de kleinere kans op interferentie en de verminderde schaarste vervallen de belangrijkste redenen om voor hoge frequenties boven de 24GHz uit te gaan van de noodzaak om ze op landelijke schaal te vergunnen." Wacht, wat staat hier eigenlijk? De overheid vindt dus dat er door het beperkte bereik en de grote frequentieruimte geen schaarste is en dat er weinig kans is dat het andere signalen stoort. Daarom, zo vindt de overheid, is veilen eigenlijk niet nodig.
Dat heeft gevolgen. "Dit opent de mogelijkheid om deze hoge frequenties beschikbaar te stellen voor een groter aantal partijen. Dat kan bijvoorbeeld door ze vergunningvrij beschikbaar te stellen, door met zeer lokale of regionale vergunningen te werken die worden uitgegeven op volgorde van binnenkomst, via een verdeling op afroep, of door gedeeld gebruik of medegebruik te faciliteren. Zo wordt het mogelijk voor allerlei bedrijven om diensten te ontwikkelen waarin gebruik wordt gemaakt van deze hoge frequenties." Dus dan zouden mobiele providers geen miljarden euro's op tafel hoeven te leggen om voor 5G te bieden op de frequentieband die de hoogste snelheden biedt. Daardoor mag misschien iedereen de frequentie gaan gebruiken. De overheid merkt wel op dat de Europese Unie wellicht technische gebruiksvoorwaarden zal opstellen om ervoor te zorgen dat de frequentie overal in de Unie op dezelfde manier werkt.
Bovendien adviseert de Gezondheidsraad om te wachten met het aanbieden van 5G op de 26GHz-band totdat er meer onderzoek is gedaan. Omdat die frequentie nog niet eerder is gebruikt, zijn er geen onderzoeken. Er is geen natuurkundige reden om te geloven dat de straling schadelijk is. Het is nog onbekend wat het kabinet gaat doen met het advies. Staatssecretaris Mona Keijzer van Economische Zaken zei een paar weken geleden nog dat ze het advies bestudeert en werkt aan een kabinetsreactie.
Plannen van providers met mmWave
Dan rijst natuurlijk de vraag wat providers van plan zijn met mmWave-frequenties. Geen van de mobiele providers zegt momenteel concrete plannen te hebben voor gebruik van de hoge frequenties in Nederland.
T-Mobile ziet de voordelen van de hoge frequenties, maar zit meer te wachten op de 3,5GHz-veiling, zegt woordvoerder Klaas Jan Lageschaar. "We verwachten in eerste instantie de meeste potentie van de nieuwe 3,5GHz-band voor 5G in Nederland. De capaciteit en de snelheden van 5G-mmWave zijn echter ongeëvenaard. Dit creëert zeker nieuwe mogelijkheden op gebieden en toepassingen die we vandaag de dag nog niet voor mogelijk houden. We zijn verheugd dat de nieuwste telefoons al wel 5G-mmWave-support hebben."
KPN wijst op het rapport van de Gezondheidsraad en wacht af. Vodafone zegt in afwachting te zijn van wat het ministerie beslist over het mogen inzetten van de frequentie, maar wil niet vooruitlopen op eventuele plannen.
Weinig wetenschappelijke test van MrMobile: zelfs eigen lichaam blokkeert signaal
Nu is er al wel een vergelijking te maken: de Amerikaanse provider Verizon Wireless heeft 5G live op een mmWave-frequentieband, net als een Zuid-Koreaanse provider. Er zijn dus ook uitgebreide tests van 5G op die frequentie. Er zijn naast video's van tests ook rapporten beschikbaar, zoals dat van Signals Research Group. Die deed onderzoek naar mmWave in de Amerikaanse stad Minneapolis en ontdekte dat de dekking heel wisselend was. Bovendien, zo bleek uit de test, is het mogelijk om het bereik zo goed als te blokkeren door de telefoon op de verkeerde manier vast te houden. Een death grip leidt tot een verlies van signaal op de testtelefoon van ongeveer -20dBm. Om het in streepjes uit te drukken: dat is van vijf streepjes naar één streepje door de manier waarop je de telefoon vasthoudt.
reguliere iPhone 4. Foto: Slashgear
Doet dat je ergens aan denken? Inderdaad. Dat was tien jaar geleden ook al eens zo bij de iPhone 4. Dat heette toen antennagate, een designkeuze waarbij gebruikers het signaal konden blokkeren door de telefoon op een bepaalde manier vast te houden. Apple fikste dat bij de iPhone 4 voor Verizon Wireless, die een paar maanden later uitkwam en waarbij de antennes iets anders in de behuizing zaten, iets wat de iPhone 4s later ook kreeg.
De iPhone 4 was, om antwoord te geven op de quizvraag aan het begin van het artikel, de laatste keer dat dezelfde iPhone een verschillend ontwerp had bij verschillende providers. Dat was dus om het bereik te verbeteren, maar niet door een verschil in netwerktechniek. In 2020 verschillen iPhones wél door netwerktechniek. De mmWave-antenne voor de versie die moet werken bij, daar is het weer, het Amerikaanse Verizon Wireless, vereist extra antennes en een opening in de zijkant van de telefoon die lijkt op een knop.
Dat raampje aan de zijkant is nodig voor de mmWave-antenne voor 5G van de Qualcomm-modem in de iPhone 12-modellen, iets dat de iPhone 12-modellen in Europa niet hebben en ook niet nodig hebben. Telefoonfabrikanten hebben geconcludeerd dat mmWave voorlopig in Europa niet beschikbaar komt en laten het dus vaak weg. Zo heeft Google de Pixel 5 in Europa uitgebracht zonder mmWave, wat scheelt in prijs. De telefoon kost 699 dollar in de VS; dat zou omgerekend en met btw al snel uitkomen rond 725 euro, maar de telefoon kost in Europa 629 euro. Met deze prijsstrategie is dus duidelijk wat je extra betaalt voor het extra snelle 5G. Sommige fabrikanten doen dat niet. In dat geval betalen we al de prijs voor het snellere 5G, al kunnen we er voorlopig geen gebruik van maken.