Sneller wifi of sneller 5G?

Wanneer we het over de aankondigingen van wifirouters hebben, noemen we vaak de snelheden die de router in theorie zou kunnen halen. Dat 'theoretische' deel is belangrijk; de daadwerkelijke snelheid hangt immers af van de client waarmee de router verbindt en de kwaliteit van het signaal. Een smartphone naast de router zal een snellere internetverbinding hebben dan wanneer diezelfde smartphone twee verdiepingen hoger ligt. In de praktijk zie je dat die theoretische snelheid echter amper te halen is.

Bij de nieuwste wifistandaard, Wi-Fi 7, kan dit verschil tussen theorie en praktijk nog groter zijn. Deze wifistandaard kan, net als Wi-Fi 6E, verbinden met de 2,4GHz-, 5GHz- en 6GHz-frequentiebanden, maar Wi-Fi 7 kan grotere blokken spectrum tegelijk gebruiken. Wi-Fi 6E kan blokken van maximaal 160MHz gebruiken, bij Wi-Fi 7 is dit 320MHz. Dat is echter alleen in theorie. Want in Europa is het maar de vraag hoeveel je hebt aan dat grotere blok, in vergelijking met landen zoals de Verenigde Staten. De reden voor dit verschil is de manier waarop landen omgaan met die 6GHz-band.

Landen gaan lang niet altijd hetzelfde om met het radiofrequente spectrum. Het feit dat de Wi-Fi Alliance bepaalt dat Wi-Fi 7 met bepaalde frequentiebanden werkt, wil niet zeggen dat dit door overheden is toegestaan. Die gaan uiteindelijk over het radiofrequente spectrum in hun land om te voorkomen dat het een wildgroei wordt aan gebruikers die andere diensten weer verstoren. De Wi-Fi Alliance wil dat die 6GHz-band van 5925 tot 7125MHz loopt, wat een blok van 1,2GHz is. In de Europese Unie mag hier echter 'slechts' 480MHz van gebruikt worden, van 5945MHz tot 6425MHz.

Wi-Fi 7-routers mogen in België en Nederland dus een aanzienlijk deel van de 6GHz-band niet gebruiken, terwijl dit in bijvoorbeeld de VS wel is toegestaan. In de VS zijn daardoor meerdere 320MHz-blokken mogelijk in het 6GHz-spectrum, terwijl er in Nederland en België in principe maar ruimte is voor één. Wanneer buren ook een 320MHz-blok gebruiken, kan dat gevolgen hebben voor de stabiliteit en snelheid van jouw verbinding. Heb je de ASUS ZenWiFi BE30000-router die volgens de specificaties twee 320MHz-blokken in de 6GHz-band kan gebruiken? Vergeet het maar, dat gaat niet gebeuren. Althans, niet zonder zendpiraat te spelen.

Frequentiebeleid

Die 'beperking' tot 480MHz in plaats van 1,2GHz heeft alles te maken met het gebrek aan frequentiespectrum. De afgelopen decennia hebben steeds meer delen van het elektromagnetische spectrum invulling gekregen, waardoor er minder vrije, geschikte aaneengesloten blokken overblijven. De Wi-Fi Alliance is daardoor niet de enige organisatie die in de 6GHz-band wil zitten; de 5G-sector wil dat ook. Beide sectoren brachten de afgelopen jaren dan ook rapporten en persberichten naar buiten, waarin ze het belang van de 6GHz-band voor hun branche aanstipten.

De 6GHz-band is een 'prioriteitsband' voor providers, schreef de providersvereniging GSMA bijvoorbeeld medio 2020. Hoewel providers steeds efficiënter kunnen omgaan met het bestaande spectrum, betekent dat volgens de GSMA niet dat er genoeg spectrum is om aan de verwachte, groeiende vraag te kunnen blijven voldoen. Meer spectrum is dan ook nodig, aldus de telecombranche, waar die 6GHz-band het geschiktst voor zou zijn.

De GSMA stelt daarbij dat extra spectrum voor 5G belangrijker is dan voor wifi als het om het behalen van internetsnelheden gaat. "Wi-Fi 5 kan al snelheden van ruim 6Gbit/s halen, maar vanwege wifi's afhankelijkheid van vaste infrastructuur, zit de bottleneck waarschijnlijk bij de backhaul." Met backhaul doelt de GSMA op de vastinternetverbinding van de klant. Overigens ligt de maximale praktijksnelheid van Wi-Fi 5 op ongeveer 1,3Gbit/s in plaats van 6Gbit/s. Daarnaast merkt de GSMA op dat 5G gebruikt kan worden als alternatief voor glasvezel in gebieden waar geen glasvezel ligt. Met 5G kun je dan alsnog een snelle internetverbinding hebben. Hierdoor heb je in die gevallen als klant meer aan snellere 5G dan aan snellere wifi, stelt de branchevereniging. Het zou daarom voor die klanten beter zijn als 5G de 6GHz-band zou kunnen gebruiken. 500MHz voor wifi en 700MHz voor 5G is volgens de GSMA dan ook een prima invulling van de 6GHz-band.

"Een toedeling van 500MHz voor wifi in plaats van de volledige 5925-7125MHz is niet genoeg", zegt de Dynamic Spectrum Alliance op zijn beurt weer. Dit rapport, onder meer ondertekend door Apple, Broadcom, Cisco, Google, Intel, Microsoft en Qualcomm, beschrijft hoe 500MHz vooral in dichtbevolkte gebieden niet genoeg zou zijn. Een totale 6GHz-capaciteit van 500MHz zou volgens de DSA betekenen dat de kanalen in drukke gebieden maximaal 20 tot 40MHz groot kunnen zijn, omdat er anders verstoring zou ontstaan met andere gebruikers. Mocht er wel 1,2GHz aan 6GHz-capaciteit beschikbaar zijn, dan kunnen de kanalen in hetzelfde gebied 160 tot 320MHz groot zijn, zegt de wifilobby. Met 500MHz kunnen consumenten en bedrijven dus de volledige mogelijkheden van de Wi-Fi 6E- en 7-standaarden benutten, stelt de DSA.

De wifilobby claimt dat onvoldoende spectrum ook gevolgen heeft voor innovatie, zoals minder ontwikkeling van het gebruik van videostreams en robots in ziekenhuizen. Consumenten zouden niet kunnen meedoen aan 'ontwikkelingen op het gebied van VR- en AR-streaming'. Het niet toewijzen van de volledige 6GHz-band aan wifi heeft daardoor verregaande sociaal-economische gevolgen, stelt de wifibranche. De claims blijven vaag, net als die van de 5G-lobby, maar het komt er op neer dat beide partijen vooral zoveel mogelijk spectrum willen. De wifigroep wijst er ook op dat de 5G-sector lang de 3,5GHz-band als 'vereiste' band voor 5G bestempelde en pas de afgelopen jaren ook de 6GHz-band noemt. Dat de 6GHz-band noodzakelijk is voor 5G, klopt volgens de DSA daarom niet. Als die band echt zo belangrijk was voor mobiele providers, zouden ze dat wel eerder hebben aangegeven, impliceert de wifivereniging hiermee.

Alex Roytblat, vicepresident wereldwijde regelgevende zaken bij de Wi-Fi Alliance, zegt tegen Tweakers dat het beter voor het milieu zou zijn als Wi-Fi 7 het volledige 1,2GHz-spectrum van de 6GHz-band kan gebruiken. Daarvoor verwijst hij naar een onderzoek van WIK Consult dat in opdracht van de Alliance is uitgevoerd. Een gebrek aan bandbreedte in de 6GHz-band zou volgens dat onderzoek ervoor zorgen dat klanten gefrustreerd raken door tragere wifi, waardoor ze overstappen naar mobiele netwerken die meer energie gebruiken. Overigens gebruikt apparatuur voor Wi-Fi 7 ook meer energie dan die van voorgaande generaties.

Roytblat zegt verder dat de volledige 6GHz-band nodig is om te kunnen voldoen aan gigabitdoelstellingen van de Europese Unie. De EU wil dat in 2030 iedereen toegang heeft tot een gigabitnetwerk. Volgens Roytblat kan zonder voldoende wifispectrum dit gigabitnetwerk niet volledig worden benut. Hiervoor verwijst hij naar een ander onderzoek dat in opdracht van de Wi-Fi Alliance is uitgevoerd, door consultancybureau Plum. Uit dit onderzoek zou blijken dat in een stedelijk appartementsgebouw minstens tien 160MHz-kanalen nodig zijn om 1Gbit/s-wifinetwerken mogelijk te maken. Met de huidige spectrumverdeling zijn er 'slechts' vijf 160MHz-kanalen beschikbaar: twee in de 5GHz-band en drie in de 6GHz-band. Dit zou ongeveer voldoende zijn om in 50 tot 60 procent van de woongebieden dergelijke gigabitnetwerken te verzorgen, stelt Roytblat, waardoor een aanzienlijk deel van de consumenten niet zoveel zou hebben aan een gigabitglasvezel- of coaxverbinding.

Op korte termijn zijn problemen beperkt

Maar in hoeverre is het gebrek aan wifispectrum echt een probleem? Op de korte termijn valt het probleem mee. Wi-Fi 6E en 7 zijn immers nog nieuw, dus de meeste mensen zullen er nog geen hardware voor in huis hebben. De 6GHz-band wordt daardoor nog maar weinig gebruikt, dus heb je waarschijnlijk nu nog niet zoveel last van verstoringen als je een Wi-Fi 6E/7-router in huis haalt.

Maar de komende jaren zou het verhaal anders kunnen zijn als steeds meer mensen de nieuwste wifiproducten in huis halen, vooral als velen het 320MHz-blok gaan gebruiken. Dit verhoogt het risico op verstoring, waardoor de winstsnelheden van Wi-Fi 7 in ieder geval voor een deel teniet gedaan kunnen worden. Daarbij kan een van de nadelen van de 6GHz-band gek genoeg in je voordeel werken. Hogere frequentiebanden hebben namelijk een minder goed bereik dan lagere banden, zoals 2,4GHz, en gaan ook minder goed door muren heen. Dat betekent dat je minder snel last zult hebben van buren die op hetzelfde spectrum, of kanaal, zitten. Een goed geïsoleerde nieuwbouwwoning zal dus minder snel last hebben van potentiële 6GHz-drukte dan een vooroorlogse portiekflat met energielabel F.

Het lastige aan spectrum is dat eenmaal vergeven frequentieruimte niet zomaar kan worden teruggenomen. Dat zagen we eerder al bij de 3,5GHz-band. Nederland wilde, en moest, die band beschikbaar stellen voor 5G. Er waren alleen al enkele bedrijven en andere organisaties die deze band gebruikten voor eigen doeleinden, zoals privénetwerken en satellietverkeer. Het kostte jaren aan gesprekken en rechtszaken voordat deze band definitief beschikbaar kon komen voor 5G. Bovendien moest de Staat ook de portemonnee trekken voor (schade)vergoedingen, hoewel het totale bedrag hiervan niet bekend is. Maar reken er maar op dat het niet bij een paar tientjes zal zijn gebleven.

Het herverdelen van frequentieruimte kon bij de 3,5GHz-band dus wel, maar bij de 6GHz-band zou dit nog moeilijker zijn. Op de 3,5GHz-band zaten immers alleen een handjevol bedrijven en organisaties, terwijl consumenten straks ook van de 6GHz-band gebruik zullen maken. Daarbij zal de schaal aanzienlijk groter zijn; op termijn zullen miljoenen apparaten de 6GHz-band gebruiken voor 5G of wifi, zowel aan de netwerkkant, zoals routers, als aan de apparaatkant, zoals smartphones. Het is overigens niet mogelijk voor 5G en wifi om samen op dezelfde band te zitten; de 5G- en wifisignalen zouden elkaar verstoren met verslechterde verbindingen tot gevolg.

In dat licht is het logisch dat de Europese Unie niet zomaar overstag gaat en niet toegeeft aan de wil van de eerste de beste partij. De hogere, theoretische snelheden van Wi-Fi 7 zijn op dit moment niet direct nodig. Daarom is er op dit moment geen directe noodzaak om wifi de volledige gevraagde 6GHz-band te geven. Daarnaast, merkt de 5G-lobby op, is de internetsnelheid van wifi beperkt door de internetverbinding van de klant. Zelfs als je een 1Tbit/s-wifiaansluiting hebt, gaat een game als Call of Duty niet sneller downloaden als je een 100Mbit/s-dsl-abonnement hebt. Bij 5G is juist het stukje spectrum een beperkende factor, met de kanttekening dat 5G op dit moment in de meeste gevallen al meer dan snel genoeg is.

T-Mobile test de 6GHz-band in Duitsland voor 5G-gebruik.

Aan de andere kant zijn consumenten wel gebaat bij zoveel mogelijk uniformiteit als het om frequentiebeleid gaat. Het is voor wifi- en 5G-productmakers makkelijker als ze maar rekening hoeven te houden met één set frequenties. Zo hoeven ze namelijk alleen producten te maken die overweg kunnen met die set frequenties. Als de EU uiteindelijk bepaalt dat de rest van de 6GHz-band voor 5G mag worden gebruikt, betekent dat dat er een ander frequentiebeleid wordt gehanteerd dan in de VS. Daar is de volledige 6GHz-band immers vrijgemaakt voor wifi, wat betekent dat 5G die band daar niet kan gebruiken.

Laten we het concreet maken met een voorbeeld. Een smartphonefabrikant werkt aan een nieuwe telefoon die wereldwijd moet verschijnen. Als de EU kiest om de 6GHz-band beschikbaar te maken voor 5G, betekent dit dat er wereldwijd twee 'zones' bestaan. Zone 1, de VS, heeft geen 5G op de 6GHz-band, maar wel extra wificapaciteit. Voor zone 2, de EU, geldt weer dat er zowel 5G als wifi mogelijk is op verschillende delen van de 6GHz-band. Smartphonefabrikanten moeten dan twee versies maken van hun telefoons, voor zone 1 en zone 2, waarbij in ieder geval de software per zone anders moet zijn. Dat betekent hoe dan ook extra werk voor de fabrikant en daardoor mogelijk iets duurdere smartphones voor de klant. Dit kan er ook voor zorgen dat klanten niet zomaar smartphones kunnen importeren uit andere zones. Overigens is de wereld nu al ingedeeld in verschillende zones, doordat het frequentiebeleid al per werelddeel verschilt. Uniek en overkomelijk zou deze situatie dus niet zijn, maar ideaal is het ook niet.

Pas na 2028 duidelijkheid

Voor zowel de wifi- als de 5G-partijen is het begrijpelijk waarom ze allebei de 6GHz-band willen. Het frequentiespectrum is schaars en elke MHz is waardevol. 5G en wifi kunnen niet samen bestaan binnen hetzelfde stukje spectrum, dus de keuze voor de één, beperkt de ander. Beide technieken hebben het extra spectrum nu niet nodig, maar het internetverbruik blijft maar toenemen. Op termijn zullen beide technieken dat extra spectrum dus wel nodig hebben om die groei bij te houden. Het is daarom logisch dat zowel wifi als 5G nu probeert hun vlag te prikken op dat stukje spectrum, om hier over een paar jaar de vruchten van te kunnen plukken.

De International Telecommunication Union, een VN-organisatie die zich inzet voor geharmoniseerd spectrumgebruik, besloot onlangs dat het resterende deel van de 6GHz-band ingezet moet worden voor 5G/6G, hoewel wifi ook als alternatief ingezet zou kunnen worden. Maar volgens de ITU gaat de voorkeur uit naar 5G/6G. Het spectrum zou, naast onder meer de 3,5GHz-band, 'cruciaal' zijn voor het vergroten van de 5G/6G-connectiviteit, stelt de ITU.

Uiteindelijk is het niet die ITU, maar de Europese Commissie die bepaalt hoe dat spectrum ingezet gaat worden in België en Nederland. Het besluit van de ITU geeft de EU dan ook de ruimte om de rest van het 6GHz-blok in te zetten voor wifi, of om dit blok alsnog toe te wijzen aan 5G/6G. De Commissie heeft hier nog geen besluit over genomen en dat wordt ook niet voor 2028 verwacht. Na dat besluit hebben lidstaten weer tijd nodig om het Europese beleid om te zetten naar nationaal beleid; de rest van de 6GHz-band zal dus naar verwachting niet voor 2030 daadwerkelijk gebruikt kunnen worden. Dat spectrum is, zoals eerder vermeld, op dit moment nog niet echt nodig, maar mogelijk is die noodzaak later dit decennium er wel.

Bannerafbeelding: romaset / Getty Images