Wat is 5G? Van basisprincipes tot standalone netwerken en industriële toepassingen
5G is de vijfde generatie mobiele netwerktechnologie en de opvolger van 4G. Het biedt hogere datasnelheden, meer capaciteit en lagere latency — en wordt niet alleen voor smartphones ingezet, maar ook voor industriële toepassingen zoals slimme fabrieken en private netwerken.
Kernpunten
- 5G is de vijfde generatie mobiele netwerktechnologie, gestandaardiseerd door 3GPP en commercieel uitgerold vanaf 2019.
- Vergeleken met 4G is 5G ontworpen voor hogere datasnelheden, grotere netwerkcapaciteit, lagere latency en betere ondersteuning voor grote aantallen verbonden apparaten.
- 5G kan worden uitgerold in non-standalone modus (gebruik makend van bestaande 4G-kerninfrastructuur) of in standalone modus met een eigen 5G-kern.
- Naast mobiel breedband wordt 5G ook ingezet voor private en industriële netwerken, machine-communicatie en vaste draadloze toegang.
5G — afkorting voor fifth generation — is de huidige, vijfde generatie mobiele netwerktechnologie en de opvolger van 4G. Het netwerk is gebaseerd op de standaarden van het 3rd Generation Partnership Project (3GPP), met de zogeheten New Radio (NR) luchtinterface als kern. De eerste commerciële uitrol vond in 2019 plaats, met Zuid-Korea als pionier.
Net als eerdere mobiele netwerken werkt 5G via cellen: geografische zones die elk worden bediend door een vaste basisstation. Die basisstations zijn via backhaul-verbindingen verbonden met het kernnetwerk van een operator en met externe netwerken zoals het internet. Compatibele apparaten verbinden draadloos met het dichtstbijzijnde basisstation.
Wat verschilt 5G van 4G?
Volgens de Wikipedia-bron is 5G ontworpen om te voorzien in hogere datasnelheden, grotere netwerkcapaciteit, lagere latency (de vertraging in datacommunicatie), betere ondersteuning voor dichte apparaatdeployments en flexibeler netwerkbeheer. De ITU stelde voor evaluatiedoeleinden pieksnelheden vast van 20 Gbit/s downlink en 10 Gbit/s uplink onder ideale omstandigheden. In de praktijk liggen werkelijke gebruikerssnelheden aanzienlijk lager en variëren ze per operator, locatie, frequentieband, signaalkwaliteit en netwerkbelasting.
5G wordt gelijktijdig met 4G uitgerold en zal naar verwachting nog vele jaren naast 4G blijven bestaan.
Wat betekent dit voor de BeNeLux?
De uitrol van 5G raakt zowel consumenten als bedrijven in de BeNeLux. Voor eindgebruikers belooft het snellere mobiele verbindingen en stabielere connectiviteit op drukke locaties. Voor bedrijven — denk aan logistiek, havens en maakindustrie — opent 5G de deur naar private netwerken en geautomatiseerde processen die lage latency en betrouwbare verbindingen vereisen.
Non-standalone versus standalone 5G
Een belangrijk technisch onderscheid in de uitrol van 5G is dat tussen non-standalone (NSA) en standalone (SA) modus.
- Non-standalone (NSA): in deze modus maakt het 5G-netwerk gebruik van de bestaande 4G LTE-kerninfrastructuur. Dit maakt een snellere en goedkopere uitrol mogelijk, maar beperkt de beschikbaarheid van sommige 5G-specifieke functies.
- Standalone (SA): in deze modus beschikt het netwerk over een eigen, dedicated 5G-kern. Dit maakt het mogelijk om de volledige reeks 5G-functies te benutten, waaronder network slicing, edge computing en ultra-lage latency diensten.
Vroege commerciële uitrolling — zoals de Zuid-Koreaanse lancering in 2019 — vond aanvankelijk plaats in NSA-modus. T-Mobile US lanceerde in 2020 het eerste landelijke standalone 5G-netwerk.
Frequentiebanden: low-band, mid-band en high-band
5G kan worden ingezet op drie typen radiospectrum:
- Low-band: groot bereik, lagere snelheden; geschikt voor brede dekking over grote gebieden.
- Mid-band: balans tussen dekking en capaciteit; de meest gebruikte band voor commerciële uitrol (Zuid-Korea gebruikte de 3,5 GHz-band).
- High-band (mmWave): zeer hoge snelheden over korte afstanden; geschikt voor drukke locaties met veel gebruikers.
Dekking en prestaties zijn sterk afhankelijk van de gebruikte frequenties, het netwerkontwerp, congestie en de mogelijkheden van het apparaat.
Toepassingen: meer dan mobiel internet
Wikipedia beschrijft meerdere toepassingsgebieden voor 5G:
- Mobiel breedband: sneller mobiel internet voor consumenten.
- Vaste draadloze toegang (Fixed Wireless Access): internettoegang voor huishoudens of bedrijven via een draadloze verbinding in plaats van bekabeling.
- Private en industriële netwerken: bedrijven kunnen een eigen, afgeschermd 5G-netwerk opzetten — zogeheten non-public networks (NPNs) of licensed non-public networks. Dit speelt een rol bij Industry 4.0-automatisering en slimme maakindustrie.
- Machine-type communicaties (MTC): verbinding van grote aantallen sensoren en apparaten, relevant voor logistiek, havens en smart-city-toepassingen.
5G-standaarden ondersteunen functies als network slicing (het opdelen van één fysiek netwerk in meerdere virtuele netwerken), edge computing (dataverwerking dicht bij de bron) en ultra-betrouwbare diensten met lage latency. Niet elke uitrol bevat echter al deze mogelijkheden.
Uitrol en bredere context
De commerciële uitrol van 5G begon in april 2019 met de landelijke lancering in Zuid-Korea. In de jaren daarna volgden meerdere landen en operators. Ericsson projecteerde dat 5G-netwerken tegen het midden van de jaren 2020 ongeveer 65 procent van de wereldbevolking zouden bereiken.
De uitrol vereist nieuwe spectrumtoewijzingen en investeringen in radio-access, transport en kernnetwerk-infrastructuur. Daarbij spelen ook vraagstukken rond uitrolkosten, energieverbruik, leveranciersbeveiliging en discussies over gezondheidseffecten van radiofrequente straling een rol, aldus Wikipedia.
Tijdlijn van 5G
| Jaar | Gebeurtenis |
|---|---|
| 2012 | Eerste onderzoekscentra voor millimeter-golfcommunicatie opgericht; EU-onderzoeksproject METIS gelanceerd |
| 2013 | ITU-R start formele standaardisatie (IMT-2020) |
| 2019 | Eerste commerciële uitrol: Zuid-Korea (april), gevolgd door beperkte uitrol Verizon in VS |
| 2020 | T-Mobile US lanceert eerste landelijke standalone 5G-netwerk; private industriële netwerken groeien |
| Mid-2020s (verwacht) | 5G bereikt naar projectie circa 65% van wereldbevolking |
Veelgestelde vragen
- Wat is het verschil tussen 4G en 5G?
- 5G is ontworpen voor hogere datasnelheden, grotere netwerkcapaciteit, lagere latency en betere ondersteuning voor grote aantallen verbonden apparaten ten opzichte van 4G. De ITU stelde pieksnelheden vast van 20 Gbit/s downlink en 10 Gbit/s uplink onder ideale omstandigheden; werkelijke gebruikerssnelheden liggen doorgaans lager.
- Wat is het verschil tussen non-standalone en standalone 5G?
- Bij non-standalone (NSA) 5G maakt het netwerk gebruik van bestaande 4G LTE-kerninfrastructuur, wat een snellere uitrol mogelijk maakt maar sommige 5G-functies beperkt. Bij standalone (SA) 5G is er een eigen, dedicated 5G-kern aanwezig, waarmee de volledige functionaliteit van 5G beschikbaar is, waaronder network slicing en ultra-lage latency.
- Waarvoor wordt 5G gebruikt buiten mobiel internet?
- 5G wordt ook ingezet voor vaste draadloze internettoegang (fixed wireless access), private en industriële netwerken (non-public networks), en machine-type communicatie voor grote aantallen sensoren en apparaten — onder meer relevant voor logistiek, havens en slimme maakindustrie.
- Wanneer begon de commerciële uitrol van 5G?
- De eerste grootschalige commerciële uitrol vond plaats op 3 april 2019 in Zuid-Korea. Uren later startte Verizon met beperkte dienstverlening in een aantal Amerikaanse steden.
- Welke frequentiebanden gebruikt 5G?
- 5G kan worden uitgerold op low-band (groot bereik, lagere snelheden), mid-band (balans tussen dekking en capaciteit) en high-band spectrum (hoge snelheden over korte afstand). Dekking en prestaties zijn sterk afhankelijk van de gebruikte frequentie, het netwerkontwerp en de apparatuur.