5G uitgelegd: hoe het nieuwe netwerk werkt

5G is de opvolger van 4G, net zoals 4G de opvolger was van 3G. De 'G' staat daarin voor generatie. Het gaat dus om verschillende generaties aan mobiele internetstandaarden. Volgens Bart Garvelink, 5G-expert en redacteur bij Telecompaper, verschijnt er ongeveer elke tien jaar een nieuwe generatie. 'Mobiele operators en hun leveranciers zitten constant in vergadering over dezelfde vragen: wat gaat er goed, wat kan er beter? Wat kan het nu nog niet, maar is wel commercieel kansrijk?' De vorige standaard, 4G, verscheen omstreeks 2010, al startte de uitrol van 4G in Nederland pas in 2013.

De stap van 4G naar 5G is op technologisch front echter kleiner dan van 3G naar 4G. 'Het is sterk gebaseerd op 4G, maar met betere specificaties.' In de standaard zitten honderden nieuwe onderdelen, die volgens Garvelink in “drie grote verhalen” gebundeld worden. Het gaat dan om meer snelheid en capaciteit, een hogere betrouwbaarheid en de mogelijkheid om grotere hoeveelheden apparaten tegelijkertijd te laten verbinden.

Volgens Garvelink wordt 5G op zo’n manier ontwikkeld dat eigenschappen als latency, betrouwbaarheid en bandbreedte uit elkaar gehaald kunnen worden. Daardoor kunnen aanbieders afzonderlijk kiezen wat wel en niet ingezet wordt. 'Bijvoorbeeld lage latency bij geringe bandbreedte, of hoge bandbreedte maar minder latency-kritisch.' Daarbij speelt efficiëntie ook een grote rol: de bandbreedte mag best groter worden, maar niet opeens veel duurder worden of veel meer energie gaan verbruiken. 'Een groot deel van de verbeteringen is daarop gericht, al krijgt dat niet zo veel publiciteit.'

Omdat 5G meer snelheid biedt, kun je bijvoorbeeld sneller films downloaden via mobiel internet. Maar in het grotere geheel is er natuurlijk veel meer mogelijk, juist doordat bijvoorbeeld beveiliging of latency kan worden afgestemd op een specifieke toepassing. Zo kan een arts ook via een realtime verbinding via 5G mee gaan kijken in bijvoorbeeld de ambulance. Daardoor kan de behandeling eerder worden ingezet. Ook kan 5G helpen bij het nauwkeurig en realtime monitoren van patiënten vanaf huis. Patiënten kunnen daardoor langer in hun huiselijk omgeving blijven.

5G heeft daarnaast toepassingen voor onder meer gaming, het Internet of Things (IoT) en augmented (AR) en virtual reality (VR). Robots kunnen bijvoorbeeld veilig inspecties uitvoeren op industrieterreinen en dankzij monitoring ontdekken fabrieken op tijd welke machines onderhoud nodig hebben. Onderhoudsmonteurs kunnen met AR bijvoorbeeld handleidingen naar boven halen en virtueel over de echte wereld heen leggen dankzij AR. Daardoor worden reparaties gemakkelijker uit te voeren.

In openbare ruimtes zien we nu al dat apparaten via netwerken communiceren, zoals beveiligingscamera’s en verkeerslichten. Ook zijn er mogelijkheden als straatlantaarns die energie besparen door zich slim aan te passen aan het licht. Daarnaast kan de doorstroming in een stad verbeterd worden door informatie te verzamelen van stoplichten en het openbaar vervoer. 5G kan daar allemaal een belangrijke rol bij spelen.

Volgens Garvelink is een groot deel van de nieuwe toepassingen nog toekomstmuziek. '5G is een standaard voor de komende tien jaar. De uitgangspunten op hoofdlijnen liggen vast, maar er moet nog heel veel software en hardware worden ontwikkeld.' Overigens is dat niet uitzonderlijk: 4G wordt nog steeds doorontwikkeld. De kans is dus groot dat ook 5G in de komende jaren nog verder geoptimaliseerd en uitgebreid wordt.

Alle draadloze mobiele communicatie, dus ook mobiel internet, gebruikt frequenties in het elektromagnetische spectrum. 4G loopt bijvoorbeeld via de frequentiebanden 800 MHz, 900 MHz, 1800 MHz, 2100 MHz en 2,6 GHz. De meest gemakkelijke route om meer capaciteit toe te voegen aan die draadloze mobiele communicatie, is door een nieuw spectrum te gebruiken. Dat is ook wat er met 5G gebeurt. 

De Europese Unie heeft drie specifieke frequentiebanden aangewezen voor 5G binnen Europa: 700 MHz, 3,5 GHz en 26 GHz. Elk land moet die beschikbaar maken voor telecomproviders om 5G via deze frequenties aan te bieden.

De Nederlandse overheid wil eind juni de mobiele veiling houden met daarin de 700 MHz-band. Dan wordt duidelijk hoe de ruimte op de 700 MHz-frequentieband wordt verdeeld. Vanaf dan kunnen telecomproviders dus ook 5G via deze frequentie aan gaan bieden. Daarbij is afgesproken dat  iedere partij over maximaal 40 procent van het totaal aan beschikbare frequenties – dus ook die voor 4G en 3G – mag beschikken. Op die manier moet gegarandeerd worden dat minimaal drie aanbieders in Nederland mobiele communicatie kunnen leveren.

Die eerste veiling is echter niet de enige. Het is namelijk de 3,5 GHz-frequentieband die de echt hoge snelheden mogelijk gaat maken. De ruimte op die frequentieband komt naar verwachting pas in de loop van 2022 beschikbaar.

Toch is 5G al wel beschikbaar in Nederland, via Vodafone. 5G kan technisch gezien namelijk via de al gebruikte frequentiebanden lopen, maar dan moet het deze wel delen met bijvoorbeeld 4G. De provider kondigde vorige week aan de nieuwe mobiele internetstandaard op die manier vast uit te rollen. Om dat mogelijk te maken gebruikt het een speciale techniek van telecomleverancier Ericsson, "Dynamic Spectrum Sharing". Het netwerk kiest dan zelf om 4G of 5G beschikbaar te maken voor een apparaat, afhankelijk van waar het apparaat ondersteuning voor biedt.

Maar deze versie van 5G in bestaande frequenties geeft niet direct alle voordelen die beloofd worden. De datasnelheid van klanten moet in het begin gemiddeld 10 procent hoger zijn dan op 4G. De latency daalt van 30 milliseconden op 4G naar minder dan 20 milliseconden op 5G.

Slimme apparaten zijn al volop in de Nederlandse huiskamers aanwezig dankzij wifi. Met de komst van 5G krijgen slimme apparaten ruim baan in ons dagelijks leven. Denk aan de connected car, elektronische deursloten en slimme energiemeters, maar ook aan noodvoorzieningen voor ouderen of beveiliging rond het huis. Internet-of-Things is voor de makers van deze apparaten aanlokkelijker dan wifi. Naar verwachting zal het aantal apparaten met een 5G functionaliteit in huishoudens groeien.

Nu de uitrol van 5G snel dichterbij komt, is er ook meer protest ontstaan. Verschillende groepen denken dat de straling van 5G gezondheidsrisico’s oplevert. De afgelopen tijd werden er op verschillende plekken in Nederland zendmasten in de brand gestoken, vermoedelijk als protest tegen de komst van 5G. De stichting Stop5GNL - die overigens afstand doet van die brandstichtingen - begon een kort geding tegen de Nederlandse staat om de invoering van het landelijke 5G-netwerk te stoppen. De rechtbank in Den Haag doet daar op maandag 25 mei uitspraak over. 'De staat handelt onrechtmatig nu zij burgers niet beschermt tegen de gevaarlijke gevolgen van blootstelling aan elektromagnetische velden van 5G', stelt de organisatie op zijn website. 

Ook wordt 5G gelinkt aan het coronavirus. Op diverse berichten op sociale media wordt gesuggereerd dat 5G mensen vatbaarder maakt voor het nieuwe coronavirus Covid-19, of zelfs dat de mobiele internetstandaard de oorzaak is van Covid-19. De laatste tijd zijn er verschillende zendmasten in brand gestoken – vermoedelijk door mensen die dat verband leggen.

Nee, zegt het Agentschap Telecom. Dat ziet toe op de handhaving van de limieten waar telecomproviders zich aan moeten houden. Blijft de straling onder die limieten, dan zou deze geen problemen voor de gezondheid moeten opleveren. Het agentschap organiseert 150 metingen per jaar op publieke plekken waarbij de signalen van alle antennes in de buurt worden gemeten. Als er sprake is van te veel straling, wordt er gehandhaafd. Deze metingen zijn openbaar en staan op de website van het Antennebureau.

Ook het RIVM heeft onderzoek gedaan naar de straling van 5G. De organisatie concludeert dat er de eerste jaren wel een verhoging komt van het stralingsniveau waaraan de samenleving wordt blootgesteld, maar die blijft onder de Europees vastgestelde limieten. Hoewel het RIVM vanwege een gebrek aan gegevens over ‘complexe realistische blootstellingssituaties’ nog niet kan concluderen of de toevoeging van 5G helemaal veilig is, benadrukt het wel dat er geen enkel bewijs is gevonden dat blootstelling onder de limieten schadelijk is.

Ja en nee. In Nederland moet 5G nog uitgerold worden, terwijl de nieuwe standaard in bijvoorbeeld Italië en Duitsland al door diverse providers wordt aangeboden. Op dat front loopt Nederland dus achter. Dat was echter ook het geval met 4G: deze standaard was in 2010 al beschikbaar, maar bereikte Nederland pas in 2013.

De 4G-netwerken in Nederland behoren tot de beste van Europa en de wereld, stelt Garvelink. 'Het helpt dat Nederland plat is, zo dichtbevolkt is dat je klanten overal zitten en dat er zo veel vaste infrastructuur ligt. Het is zelfs een voordeel dat de landelijke dekking van 4G een paar jaar later bereikt werd dan in andere landen. De ‘5G-readiness’ is hoog, operators kunnen 5G dus snel introduceren in het 4G netwerk.'