Moore’s law houdt al ruim 40 jaar stand. Elke twee jaar verdubbelt het aantal transistors per vierkanten mm. Sinds deze wet is geformuleerd is dat al meer het miljoenvoudige. Onvoorstel maar waar, en we maken het allemaal mee. Zo is ook de ontwikkeling van 1G, via 2G en 3G naar 4G alleen mogelijk geweest door Moore’s law. Maar hoe sterk is deze wet eigenlijk?
Als je de snelheden van de verschillende generaties mobiele communicatie bekijkt zie je ook dat de piek snelheid elke tien jaar vertienvoudigd. Een indrukwekkende versnelling, maar lang niet Moore’s law. In de dertig jaar sinds 1G heeft Moore’s law een factor 30.000 opgeleverd, en niet ‘slechts’ de factor duizend van de mobiele communicatie.
Als je naar de gemiddelde snelheid kijkt is de versnelling nog lager, en als je naar de spectrale efficiëntie kijkt verschrompelt de winst. De hoge snelheden komen vooral uit meer spectrum, waarbij Moore´s law het mogelijk gemaakt heeft om al dat spectrum aan te spreken.
En daarmee speelt Shannon’s law een steeds grotere rol in wat haalbaar is. Deze wet zegt dat de hoeveelheid informatie die verstuurt kan worden evenredig is met de signaal-ruis verhouding. Met de toenemende rekenkracht van Moore’s law kunnen we nog dichter tegen de theoretische grens aan kruipen, maar we zitten er al zo dicht tegen aan. Wat is dan nog haalbaar?
Als we Nelie Kroes mogen geloven een hele boel. In de speech die ze eind februari uitsprak vertelde ze over de €50 miljoen die de EU stopt in onderzoek naar 5G. Er zijn een aantal consortia gevormd waarin alle grote telecom industrieën en diverse onderzoeksinstituten samen onderzoek gaan doen naar de te ontwikkelen technologie. Nelie Kroes stelde hierbij ook de doelstelling om in 2020 de eerste netwerken in de lucht te hebben.
In deze projecten is 5G geen extrapolatie van de voorgaande generaties, en dat is maar goed ook. Tussen 2010 en 2020 groeit de hoeveelheid mobiel verkeer met een factor 33. Een betere air-interface gaat dat niet opvangen, en meer spectrum is slechts beperkt beschikbaar te maken. De enige manier om de radio systemen mee te laten groeien met deze data tsunami is door de netwerken extreem te verdichten.
Om deze verdichting waar te maken zal op elke straathoek, winkelpand of lantarenpaal wireless access beschikbaar moeten zijn. Dit is simpelweg niet door operators allemaal neer te zetten en te onderhouden. De enige oplossing hiervoor is dat heel veel systemen dit samen vormen. Apparatuur van mensen thuis, van bedrijfspanden, van gemeentes, enz. samen één netwerk van netwerken.
Dit is een niet mis te verstane uitdaging, waar de hele telecom sector mee aan de slag moet en gaat. Maar het is ook een enorme kans, want met deze groei wordt breedband data echt alomtegenwoordig met al zijn mogelijkheden.