Bekentenis van een CTO: Ik zag niet 5G live maar 4G op steroïden

Onlangs blogde ik over mijn ervaringen op T-Systems’ 5G Campusomgeving in het Center Connected Industry van de Universiteit van Aachen in Duitsland.

4G en 5G – verschillende generaties

4G is de vierde generatie van het draadloze netwerk dat nu evolueert richting 5G. De labels 4G en 5G worden toegekend wanneer een draadloos netwerk aan specifieke, gereguleerde eisen voldoet. Deze worden bepaald door het 3rd Generation Partnership Project (3GPP), een samenwerking tussen verschillende organisaties voor de ontwikkeling van telecommunicatiestandaarden. De eerste 5G standaarden dateren van 2017 en het label 5G kan worden toegekend zodra aan de minimale vereisten zijn voldaan. Als vervolgstap zal 5G verder worden ge-upgrade en evolueren richting 6G, net als 4G nu richting 5G gaat. Vanwege de technologische verschillen tussen 4G en 5G beschouw ik dit meer als een revolutie dan een evolutie.

5G frequenties

5G op lage frequentie heeft een vergelijkbaar frequentiebereik als 4G van tussen de 600 en 700 MHz (0,7 GHz) en haalt zodoende alleen lage datasnelheden. Om de hoeveelheid data te vergroten, zijn ook de nieuwe, hogere frequenties 3,5 en 26 GHz deel van het 5G spectrum. T-Mobile zal dit jaar bijvoorbeeld beginnen met 5G op 0,7 GHz en de komende jaren op basis van de vraag de hoge frequenties 3,5 en 26 GHz voor het publieke netwerk uitrollen. De regels voor het radiofrequentiespectrum worden vastgesteld door de International Telecommunication Union (ITU), een agentschap van de Verenigde Naties, en landelijk gereguleerd. De meeste landen veilen de frequenties voor het publieke spectrum en hebben speciale regels voor afgesloten campusnetwerken.

Belangrijkste verbeteringen van 5G

De beslissing om 4G of 5G te gebruiken hangt af van je toepassing en je huidige technologie-setup. Zonder al teveel op de technische details in te gaan wil ik graag de belangrijkste verbeteringen van 5G belichten:

Deze 4 verbeteringen zijn door de regulerings- en standaardisatieorganisaties ontwikkeld met het oog op verschillende gebruikscases:

• Connection Density zal vooral worden gebruikt voor het Internet of Things (IoT) waarbij steeds meer apparaten met internet worden verbonden. Vooral steden krijgen een hoge dichtheid met connected apparaten. Deze verzenden enkel kleine hoeveelheden data, zoals bijvoorbeeld ieder uur een temperatuurupdate. Ook is de verwachting dat steeds meer actuatoren via 5G-applicaties bestuurd zullen worden, zoals op afstand bediende deuren.
• Peak Data Rates zullen vooral gebruikt worden voor data streaming, Augmented Reality (AR)/Virtual Reality (VR) toepassingen en video streaming van 8K en hoger. De meeste gebruikscases voor grotere hoeveelheden data worden verwacht in de consumenten- en multimediamarkt.
• Lage Latency Roundtrip van het netwerk is vooral van toepassing voor autonome en geautomatiseerde processen en apparaten, zoals robotaansturing, een dokter die op afstand een patiënt opereert, of volledig geautomatiseerde productielijnen waar veel apparaten zijn verbonden en samenwerken. Data moet near-real-time verwerkt worden (lage latency) met een korte roundtrip-tijd van dataverzending vanaf het apparaat naar de cloud en terug naar het apparaat.
• Network Slicing maakt het mogelijk om het netwerk op te delen voor verschillende gebruikscases en die delen te managen. Netwerkslices kunnen topprioriteit krijgen, bijvoorbeeld voor AVG’s die in een fabriek rijden, vergeleken met lage prioriteit voor de mobiele telefoons van bezoekers. Ook kunnen netwerkslices gebruikt worden om specifieke eigenschappen te definiëren voor bepaald gebruik, zoals IoT of Media Stream.

4G op steroïden

Dus hoe zit het nou met de AGV die ik op de 5G Campus in Aachen zag rijden? Nou, die was verbonden met het draadloze netwerk waarbij data real-time naar Edge computers wordt verstuurd voor snelle verwerking. Maar niet alle onderdelen van de technologiestack waren 5G. Pas onlangs, na mijn bezoek, zijn de laatste antennes en radio-ontvangers vervangen door 5G en wordt onder andere de 3,5 GHz gebruikt. Dus wat ik live heb zien draaien kun je het beste omschrijven als ‘4G op steroïden’.

De volledige upgrade naar 5G garandeert de connectiviteit voor onze gebruikscases, zoals de AGV. Het zorgt vanaf iedere locatie op de campus waar de AGV rijdt voor soepel schakelen tussen radioverbindingspunten en near-real-time informatieverwerking van bijvoorbeeld sensoren in de fabrieksomgeving. Dankzij deze aanvullende, externe sensoren weet de AGV wat er om de hoek gebeurt. Hierdoor kan de rijsnelheid veilig worden verhoogd vanwege de snelle beslissingstijd om te remmen of te accelereren.

5G Campus Edge Cloud

Bij T-Systems is het onderdeel 5G van onze ‘5G Campus Edge Cloud’ solution slechts een van de componenten van de solutionstack. Naast het onderdeel 5G is onze 5G Campus Edge Cloud opgebouwd uit veel meer componenten, waaronder Edge compute en plugs die zijn voorbereid op solutions en toepassingen vanuit de industrie, zoals AGV’s en AR/VR toepassingen. Samen met die solutions en toepassingen is de 5G Campus Edge Cloud een compleet ecosysteem om je fabriek mee te digitaliseren.

Wil je meer weten over onze 5G Campus Edge Cloud solutions en wat 5G voor jou kan betekenen? Je bent van harte welkom om in het innovatiecentrum in Utrecht inspiratie op te doen en aan je usecases te werken.

Dit blog verscheen in het Engels op LinkedIn.