5G – een ware revolutie in wireless

5G gaat over veel meer dan een volgende stap in het verhogen van de bandbreedte voor mobiel dataverkeer. Met een architectuur gericht op services betekent het een ware revolutie die de manier waarop we gebruikmaken van mobiele netwerken definitief zal veranderen – ook in de industrie.

Sneller internet, zo konden de vorige stappen naar een nieuwe generatie in mobiele telefonie telkens samengevat worden. Voor de overgang naar 5G zal de verhoging van de snelheid opnieuw aanzienlijk zijn, maar het gaat deze keer om zoveel meer. 5G wordt een netwerk dat ontworpen is in functie van services, waarvan er heel wat ook in de industrie een belangrijke rol zullen spelen. En neen, het gaat deze keer niet alleen over meer hype rond het Internet of Things.

Maar eerst de snelheid, want die is ook niet mis. De specificaties voor 5G hebben het over een bandbreedte van maar liefst 10 Gbps. De latency zou niet meer dan 1 msec mogen bedragen. En zo zitten we toch direct weer bij het Internet of Things. Die scherpe specificatie inzake latency is immers bedoeld voor toepassingen die een hoge betrouwbaarheid vergen zoals de communicatie tussen machines, met voorop al dan niet zelfrijdende auto’s.

Een andere spec ten dienste van het IoT is dat 5G 10 miljoen verbindingen per vierkante kilometer moet aankunnen. Nog het vermelden waard: 5G zal moeten blijven werken aan 500 km/uur – een spec die uw verbinding moet garanderen wanneer u de hogesnelheidstrein neemt.

Voor de liefhebbers: de technologieën die dit alles mogelijk moeten maken, zijn eMBB (enhanced Mobile Broadband), URLLC (Ultra Reliable Low Latency Communications) en mMTC (massive Machine Type Communications).

Slicing

De grote nieuwigheid van 5G zit echter in de architectuur die gericht is op services, met slicing als een van de cruciale technologieën. Slicing is een concept in netwerktechnologie dat erin bestaat om een netwerk virtueel op te splitsen. Zo kan men via software verschillende netwerken samenbrengen op een zelfde fysieke infrastructuur.

In 5G dient het principe van slicing 2 doelen. Een eerste is het reserveren van bandbreedte en beschikbaarheid voor kritische toepassingen. Wanneer we straks een video bekijken in onze zelfrijdende auto (we doen hier maar alsof hé, bij wijze van voorbeeld) zal slicing ervoor zorgen dat de beschikbaarheid van de M2M communicatie van de auto zelf niet beïnvloed kan worden door het aantal mensen dat tegelijk in de file naar een belangrijke sportwedstrijd wil kijken.

Misschien zal slicing er ook toe leiden dat het internet opgesplitst wordt met een strenger gecontroleerde variant voor toepassingen als bankieren en shoppen. Vandaag is een van de grootste problemen van het internet dat men de controle niet al te strikt wil maken teneinde innovatie niet in de weg te staan. Met slicing wordt het mogelijk om een virtueel netwerk te maken waar de toegang en communicatie wel strikt gecontroleerd wordt, naast het open internet van vandaag. Voor 5G toestellen is in de specificaties voorzien dat ze aan 8 verschillende slices kunnen deelnemen.

Private 5G netwerken

Een tweede doel van slicing is het creëren van private netwerken over een publieke infrastructuur. In plaats van een WiFi netwerk aan te leggen zal het met 5G mogelijk zijn om bij de telecom provider een privé netwerk te huren. Bedrijven (en particulieren) in dezelfde straat kunnen dan elk hun netwerk hebben op dezelfde zendmast zonder dat ze elkaars netwerk kunnen zien, laat staan er aan deelnemen. Een belangrijke industriële toepassing in dat verband is Edge Computing. Het betekent bijvoorbeeld dat grote hoeveelheden data over 5G naar een lokale server gestuurd zullen kunnen worden zonder de backbone van de zendmast te belasten. Een andere toepassing is simpelweg het vervangen van WiFi en draadloze sensornetwerken door private 5G netwerken.

Dit alles maakt dat 5G niet alleen gaat over technische mogelijkheden maar dat er ook heel wat business cases gecreëerd worden, niet in het minst voor de telecomoperatoren. Dat verklaart meteen de zenuwachtigheid die er vandaag bestaat rond de licentieveilingen die in principe volgend jaar zullen plaatsvinden.

Die licenties zijn trouwens niet alleen van belang voor de telecomoperatoren. Naast het creëren van private netwerken via slicing is het ook de bedoeling dat gebruikers hun eigen privé 5G netwerk kunnen opzetten. Wie investeert in een 5G core server, een basisstation en een zendmast zal dus zelf voor telecomoperator kunnen spelen. Bedrijven kunnen daarmee op hun terrein een eigen netwerk creëren met eigen SIM-kaarten en een eigen systeem voor telefoonnummers.

Vrije industrieband?

Wat nog niet helemaal duidelijk is, is hoe het opzetten van een privaat netwerk geregeld zal worden met de licenties. Allicht komen er heel wat mogelijkheden om een lokale licentie te nemen. In Duitsland wordt er momenteel stevig gelobbyd om in de 3,5 GHz band een industrieband te voorzien van 100 MHz die vrij gebruikt zou kunnen worden voor lokale netwerken. Navraag bij het BIPT leert dat ook in ons land onderzocht wordt om een dergelijke industrieband te voorzien. Daarbij wordt gedacht aan de frequentieband van 3800-4200 MHz. Dat is net boven de band die door de telecomoperatoren gebruikt zal worden.

Dat er een oplossing voor de industrie zal komen is vrijwel zeker, vooral omdat er veel verwacht wordt van 5G voor gebruik als sensornetwerk. Het is dan ook niet toevallig dat de procesindustrie een voortrekkersrol speelt in het lobbywerk rond de industrieband. Namur had het er uitgebreid over op zijn jongste General Meeting en ook het NEWEC netwerk dat een 250-tal Europese bedrijven in de procesindustrie vertegenwoordigt, noemt 5G een van de basisbouwstenen voor de verdere digitalisering.

Ook SmartFactoryKL, dat in Duitsland de Industrie 4.0 demo plant beheert, is al volop in de ban van 5G. Er worden momenteel testen uitgevoerd om grote hoeveelheden data uit de plant over een dergelijk netwerk naar de cloud te brengen. Zij onderzoeken ook hoe verschillende bedrijven samen een soort campus netwerk zouden kunnen uitbaten om via één lokale licentie en het slicing principe met een beperkte kost toch over alle voordelen van 5G te kunnen beschikken.

De start van de roll-out van commerciële 5G netwerken wordt verwacht in 2020.

© Productivity.be


Feel free to share

Productivity.be Update Alerts

Wenst u regelmatig update alerts te ontvangen over nieuwe artikels en productoverzichten?

Agenda

JEC World, Parijs, 12-14/3/19
RapidPro, Koningshof Veldhoven, 13-14/3/19
M+R, Antwerp Expo, 27-28/3/19
WorkSafe, Antwerp Expo, 27-28/3/19
Maintenance, Antwerp Expo, 27-28/3/19
Machineering 2019, Brussels Expo, 27-29/3/19
Meer


Productivity.be

is een publicatie van
Redactiebureau ConScript

Contact

Erwin Vanvuchelen
+32 (0)475 64 99 34
erwin@conscript.be
erwinvanvuchelen