5G over 6 GHz: sneller dan verwacht, en broodnodig volgens Nokia en Orange

5G over 6 GHz: sneller dan verwacht, en broodnodig volgens Nokia en Orange

Wat als telecomproviders de volledige bovenste 6 GHz-frequentieband ter beschikking zouden krijgen? Orange en Nokia demonstreren in Machelen hoe die frequentie geschikt is voor een heel consistente en snelle verbinding. De vraag is nu of Europa het spectrum ook voor mobiele providers zal voorbehouden, of toch naar de vraag van de Wifi-lobby gaat luisteren.

Op de fietsbrug over de A201 in Machelen lukt het om met een demotoestel een downloadsnelheid van 2,4 Gbit per seconde te halen. Dat valt nog mee: een week eerder leverde de demo een piekdownloadsnelheid van 3,2 Gbit op.  Het toestel staat in verbinding met een speciale 5G-zendmast boven op het verlaten Capgemini-kantoor. Die heeft een extra antenne die uitzendt in het 6 GHz-spectrum. De test is een primeur voor België.

De snelweg slibt dicht

Vandaag zendt je provider zijn 5G-netwerk uit over een stukje van de 3,5 GHz-frequentieband. Bij de destijds lang uitgestelde en felbesproken frequentieveiling kreeg iedere provider zo’n 100 MHz aan spectrum toebedeeld. Dat spectrum kan je zien als een autosnelweg met honderd rijstroken. Al het verkeer tussen toestellen en masten binnen een 5G-netwerk vindt plaats op die autosnelweg.

Honderd rijstroken is veel, maar niet genoeg. Daarover zijn Nokia, Orange en andere telecomspelers het eens. Een studie van Nokia suggereert dat het netwerkverkeer tussen vandaag en 2030 met ongeveer 2,5 keer zal toenemen. Tegen 2030 of misschien zelfs iets vroeger bestaat de kans dat de 100 MHz-autosnelweg op de 3,5 GHz-frequentieband zal dichtslibben.

Weinig vrije ruimte

De oplossing: een nieuwe, aanzienlijk bredere autosnelweg van 200 rijstroken per provider op de 6 GHz-frequentieband. In de EU is het gros van het beschikbare radiospectrum al verdeeld. Niet alleen de providers, maar ook andere entiteiten waaronder de NAVO hebben een deel van de koek in handen. Enkel in de zogenaamde Upper 6 GHz-band (6.425 – 7.125 MHz) is er nog vrije ruimte.

lees ook

Wifi 6 en Wifi 6E: wat is het en waar is de 802.11 naartoe?

Europese telecomproviders gingen ervan uit dat de bevoegde Europese instantie de band dus wel zouden klaarstomen voor verdeling. Het CEPT (Communications Networks Content & Techology Directorate-General) kreeg daartoe het mandaat.  En toen verscheen de Wifi 6E-standaard.

Kapers op de kust

Wifi 6E is een variant op Wifi 6 voor draadloos internet thuis. Wifi gebruikt standaard frequenties op de drukbezette 2,4 GHz-band, waar ook Bluetooth zit, en sinds Wifi 5 ook de 5 GHz-band. Wifi 6E voegt daar compatibiliteit met de 6 GHz-band aan toe.

De Dynamic Spectrum Alliance (DSA) stelt dat de toekomst van Wifi op het spel staat. 6 GHz is volgens DSA cruciaal voor de verdere ontwikkeling ervan. De sectorvereniging stelt in een open brief aan de Europese ministers verantwoordelijk voor digitalisering dat het een vergissing zou zijn om het spectrum te reserveren voor een 6G-uitrol die er misschien nooit komt. Zij stellen dat het noodzakelijk is om de Upper 6 GHz-band vrij te houden van licenties en dus de facto te reserveren voor toepassingen zoals wifi.

Meer rijstroken, zelfde investering

Dat zien de providers niet zitten. Zij willen dat de volledige Upper 6 GHz-band gealloceerd wordt voor mobiele netwerken. Zo zouden providers in België 150 MHz tot 200 MHz kunnen kopen. Haalt team Wifi zijn slag thuis, dan zal het eerder om 100 MHz per provider gaan. Het 6G-argument van de DSA wordt alvast proactief ontkracht tijdens de demo in Machelen, waar de 6 GHz-band met 5G-technologie wordt benut.

De investeringen om 6 GHz in gebruik te nemen zijn echter niet noemenswaardig groter voor 100 MHz dan voor 200 MHz aan spectrum.

De investeringen om 6 GHz in gebruik te nemen zijn echter niet noemenswaardig groter voor 100 MHz dan voor 200 MHz aan spectrum. Krijgt Wifi 6E een deel van het 6 GHz-spectrum, dan kijken Orange, maar ook Telenet, Proximus en eventueel Digi, naar een halvering van het resultaat van een mogelijke investering.

6 GHz: uitdagingen en oplossingen

De demo in Machelen vindt niet toevallig nu plaats. Volgende week moeten regelgevende instanties in de lidstaten hun positie innemen rond het gebruik van 6 GHz. Dat doen ze als belanghebbenden binnen de Europese Radio Spectrum Policy Group (RSPG). Die deze maand zijn officiële positie rond het gebruik van 6 GHz bepalen en zal het werk van het CEPT sterk beïnvloeden.  Aan de rand van Brussel willen Orange en Nokia nu bewijzen dat 6 GHz uitermate geschikt is om een mobiel netwerk op uit te zenden.

Dat is immers niet vanzelfsprekend: hoe hoger de frequentie van een signaal, hoe kleiner het bereik ervan. In theorie toch. Het probleem komt immers met zijn eigen oplossing. Verdubbelt de frequentie, dan verdubbelt niet alleen het pakketverlies op een signaal, maar halveert (ongeveer) ook het formaat van de antennes.  

MU-MIMO en beamforming

Dat betekent dat een 6 GHz 5G-antenne aan een paal binnenin veel meer individuele antenne-elementen bevat: van 192 voor klassiek 3,5 GHz 5G naar wel 700 voor de 6 GHz-demo-antenne, met de mogelijkheid om er nog meer te linken.

Nokia installeerde een 6 GHz-antenne op de zendmast van Orange. Het meest witte nieuwe bakje zendt 5G over 6 GHz uit. Het bakje daarboven is een klassieke 3,5 GHz-5G-antenne.

Die antennes zijn individueel te richten en sturen een geconcentreerd signaal in een bepaalde richting. Beamforming heet dat dan. Zo’n gericht signaal rijkt verder dan een breed uitgezonden alternatief. Hoe meer kleine sub-antennes, hoe meer gericht de signalen kunnen zijn.

Via MU-MIMO-technologie die we ook bij 5G en Wifi terugvinden, kan een toestel zoals een mobiele telefoon zo steeds connecteren met een gericht signaal. Dat moet in theorie het signaalverlies van 6 GHz compenseren.

Meer dan gecompenseerd

Wat blijkt in Machelen: compenseren is nog zacht uitgedrukt. De demo-antenne levert conséquent hogere 5G-snelheden dan het klassieke 5G-signaal op 3,5 GHz.

We wandelen rond langs kantoorgebouwen in Machelen, waar we de doorvoersnelheid op een mobiel toestel in het oog houden. De zendmast voor de test staat zo’n 300 meter verder. Met direct zicht op de antenne zit de downloadsnelheid comfortabel rond de 1,5 Gbit. Gaan we achter de kantoorgebouwen, dan blijft het signaal boven 1 Gbit.

Met zicht op de antenne levert 5G over 6 GHz vlot 1,5 Gbit/s. Wanneer er gebouwen tussen toestel en antenne staan, blijven 1 Gbit-snelheden behouden.

De extra beamforming die 6 GHz mogelijk maakt, blijkt het inherent lagere bereik van een 6 GHz-signaal ruimschoots op te vangen. In dit scenario toont 6 GHz zich consequent als de betere drager dan 5GHz. Daar komt nog bij dat het prototype van de 6 GHz-antenne met amper 30 watt uitzendt, en de 3,5 GHz-antenne met 100 watt.

We zien snelheden die anderhalf tot drie keer hoger liggen op 6 GHz dan op 3,5 GHz. Binnenshuis is het verschil kleiner, maar doet 6 GHz het nog steeds iets beter dan 3,5 GHz. De snelheden tussen de gebouwen verrassend zelfs de experts van Nokia en Orange. Zij hadden een grotere daling in verbindingssnelheid verwacht, maar de MU-MIMO-technologie presteert ook in de echte wereld erg goed.

Bewijs geleverd

Met de demo willen Nokia en Orange bewijzen dat 6 GHz wel degelijk uitermate geschikt is voor 5G en toekomstige netwerken. De test werd uitgevoerd met een antenne van Nokia op het standalone 5G-netwerk van Orange, zonder verregaande optimalisaties voor 6 GHz.

Met de demo willen Nokia en Orange bewijzen dat 6 GHz wel degelijk uitermate geschikt is voor 5G en toekomstige netwerken.

Een klein beetje nuance is wel op zijn plaats: niemand anders zendt op dit moment uit op 6 GHz en ook Orange gebruikte maar één antenne. De storing is dus minimaal. In echt dagelijks gebruik storen antennes elkaar wel, al moet die inferentie op 6 GHz in theorie ook kleiner zijn dan vandaag met 3,5 GHz.

Toekomstbestendig zonder extra masten

De resultaten impliceren nog iets anders: aangezien 5G over 6 GHz via beamforming een beter signaal geeft dan 3,5 GHz, volstaat de dekking van de bestaande radiosites. 6 GHz uitrollen vereist geen extra zendmasten bovenop de bestaande.

Met de demo zetten Orange en Nokia een sterk argument neer tegen de Wifi-lobby, al kan die argumenteren dat een verdeling wel degelijk een optie is. Vandaag hebben providers 100 MHz op 3,5 GHz, dus waarom zou een extra 100 MHz op 6 GHz dan niet volstaan en moeten ze persé 200 MHz hebben?

De providers wijzen naar de eigen studies over het gebruik van het mobiele netwerk, dat exponentieel groeit. Ze argumenteren dat 100 MHz al snel te weinig zou zijn.

En andere frequenties?

In de VS krijgt Wifi de 6 GHz-band wel, maar daar is de situatie anders. Er is in totaal meer spectrum beschikbaar. De koek is daar groter, dus iedereen kan zijn buikje rond eten.

En wat dan met andere frequenties. 6 GHz is het enige vrije spectrum rond die relatief lage frequenties, maar op bijvoorbeeld 26 GHz is er ook nog ruimte. Toch brengt dat geen zoden aan de dijk.

In Europa is er minder spectrum te verdelen dan in andere regio’s. Daarom azen de providers op het volledige upper 6 GHz-spectrum.

Een 26 GHz-signaal verzwakt nog veel sneller dan 6 GHz. Het MU-MIMO-kunstje met extra antennes en beamforming is niet oneindig schaalbaar. In die echt hoge frequentiebanden is het model met de huidige radiosites niet meer houdbaar, en zou het land bezaaid moeten worden met extra antennes. In de praktijk is dat niet haalbaar, klinkt het, behalve op nicheplekken zoals bepaalde pleinen of festivals. 26 GHz biedt in ieder geval niet dezelfde structurele oplossing als 6 GHz.

Europa beslist

Het CEPT werkt in maart 2026 zijn eerste draft voor het rapport aan de Europese Commissie af. Daarin moeten ze de vraag en de argumenten van de providers afwegen tegen die van team Wifi. In de zomer van 2027 volgt het finale rapport, waarna de Commissie vermoedelijk ergens in 2028 het regelgevend kader finaliseert.

Beslist Europa om te veel van het spectrum voor Wifi te alloceren, dan vrezen de operatoren een moeilijk te compenseren achterstand tegenover de rest van de wereld.

Orange spreekt tijdens de demo voor de hele telecomsector en hoopt dat de Upper 6 GHz-band echt exclusief voor telecomproviders wordt gealloceerd. In Europa is er veel minder spectrum beschikbaar dan in de VS of Azië. 6 GHz is de laatste vrij beschikbare uitermate geschikte frequentie die op tafel ligt. Beslist Europa om te veel van het spectrum voor Wifi te alloceren, dan vrezen ze een moeilijk te compenseren achterstand tegenover de rest van de wereld.

De routerbouwers hebben ook hun argumenten. 6 GHz binnenshuis maakt hogere snelheden mogelijk en ook daar is de frequentie best vrij van storing. Dat zou de prestatie van draadloze verbindingen de hoogte in jagen en meer kwalitatieve simultane verbindingen mogelijk maken. De Wi-Fi Alliance eb de Dynamic Spectrum Alliance vrezen dat Europa een achterstand zal opbouwen, maar dan als het spectrum wel exclusief aan de telecomsector wordt toegewezen.

Hoe die belangen tegenover elkaar worden afgewogen, zal bepalen hoe de mobiele netwerken van morgen eruitzien, hoeveel spectrum providers ter beschikking hebben om klanten te bedienen, en hoeveel rijstroken ze krijgen voor hun investering.