ما هو C-Band؟ وأوضح 5G متوسط ​​المدى

ربما لاحظت أن طرح شبكة الجيل الخامس كان أكثر تعقيدًا بكثير من التطورات السابقة في التكنولوجيا الخلوية. بالتأكيد ، في أيام طرح 3G و 4G / LTE ، لم نسمع مصطلحات مثل "midband" و "C-band" و "mmWave" و "sub-6 GHz".

بالطبع ، لم تعد هذه التقنيات بإحداث ثورة في الاتصالات اللاسلكية بالطريقة نفسها شبكة الجيل الخامس لديه. من العدل أن نقول إنه حتى أفضل خدمة 4G / LTE كانت مقصورة بشكل أساسي على الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. على نقيض ذلك، شبكة الجيل الخامس أصبحت بالفعل بديلاً قابلاً للتطبيق لخدمات الإنترنت المنزلية والتجارية.

بعد كل ذلك، شبكة الجيل الخامس يمكن أن توفر سرعات عالية وزمن انتقال أقل كانا في يوم من الأيام المجال الحصري للخطط السلكية ذات النطاق العريض باهظة الثمن. ومع ذلك ، فإن كل هذه القوة تأتي مع مجموعة من التحديات الخاصة بها.

ومن أهمها إيجاد أفضل الترددات لـ

شبكة الجيل الخامس إشارات الراديو. لا تقل ازدحام الموجات الهوائية ، ويتعين على شركات النقل والهيئات التنظيمية معرفة مكان وضع هذه الموجات شبكة الجيل الخامس إشارات حتى لا تتدخل في أي شيء آخر.

ومع ذلك ، من أجل شبكة الجيل الخامس للوفاء بوعدها ، تحتاج أيضًا إلى فتح آفاق جديدة في الطيف الراديوي ، باستخدام الترددات التي لم تنقل الخدمات الخلوية من قبل.

تردد المفاضلة

هناك علاقة مباشرة بين التردد والسرعة والمدى عند العمل مع ترددات الراديو. توفر الترددات الأعلى نطاقًا تردديًا أكبر ، مما يعني سرعات أعلى ، لكنها لا تستطيع تغطية مساحة كبيرة تقريبًا. تنتقل الترددات المنخفضة إلى مسافة أبعد ويمكنها حتى اختراق الأجسام الصلبة مثل الجدران بشكل أكثر فاعلية ، لكنها بطيئة نسبيًا.

ربما تكون على دراية بهذا المفهوم إذا كنت قد حاولت من قبل تحسين جهاز توجيه Wi-Fi المنزلي. يمنحك النطاق 2.4 جيجا هرتز نطاقًا أفضل بسرعات أبطأ ، بينما يوفر النطاق 5 جيجا هرتز سرعات أعلى على مسافة أقصر. إنه نفس المبدأ مع الترددات الخلوية.

في منزلك ، يمكن حل ذلك عن طريق نقل موجه Wi-Fi إلى موقع أفضل أو الاستثمار في نظام شبكة Wi-Fi لتوفير تغطية إضافية. يتعين على شركات الاتصالات الخلوية أن تفعل الشيء نفسه بشكل أساسي ؛ يتطلب استخدام ترددات أعلى بناء المزيد من الأبراج.

الآن ، بما أننا نتوقع شبكة الجيل الخامس لتكون أسرع بكثير من الخدمات الخلوية التي جاءت من قبل ، يجب أن تعمل على ترددات أعلى من خدمات 3G أو 4G / LTE الأقدم. بالرغم من شبكة الجيل الخامس تقدم بعض الابتكارات التي تسمح لها بالاستفادة بشكل أفضل من عرض النطاق الترددي الخاص بها ، إلا أنها لا تزال مقيدة بقوانين الفيزياء فيما يتعلق بكمية البيانات التي يمكنها حزمها في تردد معين.

معركة الطيف

بالطبع ، ليست الإشارات الخلوية هي الأشياء الوحيدة التي تستخدم موجات الأثير. حتى في منزلك ، يعمل كل شيء بدءًا من موجه Wi-Fi إلى جهاز فتح باب الجراج بنفس طيف التردد اللاسلكي العام (RF). في العالم الأوسع ، هناك خدمات راديو للهواة ، ومعدات طيران ، وراديو بحري ، ونظام تحديد المواقع العالمي (GPS) ، ومعدات الأرصاد الجوية ، وغير ذلك الكثير.

لمنع كل هذه الأشياء من التدخل مع بعضها البعض ، الاتصالات الفيدرالية الأمريكية تنظم اللجنة (FCC) الترددات التي يمكن استخدامها ومن يمكنه استخدامها من خلال الترخيص ترتيبات.

قبل شبكة الجيل الخامس على طول ، كانت الخدمات الخلوية تعيش دائمًا في المنطقة من 600 ميجاهرتز إلى 2300 ميجاهرتز (2.3 جيجاهرتز) ، وتتركز بشكل أساسي حول 800 ميجاهرتز و 1.9 جيجاهرتز. حصلت شركات النقل على تراخيص لهذا الطيف من FCC منذ سنوات عديدة ، وبما أن التقنيات الحديثة مثل 3G و 4G / LTE تعمل في نفس النطاق ، فنادراً ما كانت هناك حاجة لشراء جديد نطاق.

كل هذا تغير عندما شبكة الجيل الخامس وصل. بينما تركض شبكة الجيل الخامس على هذه الترددات المنخفضة لا يزال ممكنًا ، فهذا ليس موطنه المثالي. النطاق المنخفض شبكة الجيل الخامس سيقدم فقط مكاسب إضافية في الأداء عبر 4G / LTE لأسباب مختلفة. حقا للاستفادة مما شبكة الجيل الخامس يجب أن تقدمه شركات الاتصالات في حاجة إلى وضع أيديهم على بعض الطيف عالي التردد.

طيف النطاق المتوسط

فوق الترددات الأكثر استخدامًا للخدمات الخلوية ، يوجد طيف "النطاق المتوسط" أو "النطاق المتوسط". بينما يعمل هذا من 1 جيجاهرتز إلى 6 جيجاهرتز ، فإن "شبكة الجيل الخامس النطاق المتوسط ​​"يقع في النطاق 2.4 جيجا هرتز إلى 4 جيجا هرتز. هذا هو أيضا المكان المناسب ل شبكة الجيل الخامس. يوفر أفضل توازن بين الأداء والمدى ؛ يمكن أن توفر سرعات أعلى بكثير من 4G / LTE دون الحاجة إلى قيام شركات النقل بنشر مئات الأبراج الإضافية.

هذا هو المكان الذي يوجد فيه "طيف النطاق C" الذي سمعنا كثيرًا عنه مؤخرًا. يشير "النطاق C" في هذه الحالة إلى الطيف 3.7-3.98 جيجا هرتز التي باعت FCC المزاد العلني في أوائل عام 2021.

ومع ذلك ، من الناحية الفنية ، فإن الترددات من 2 إلى 4 جيجاهرتز مخصصة كجزء من "النطاق S" ، بينما يعمل النطاق C من 4-8 جيجا هرتز. عندما بدأت لجنة الاتصالات الفيدرالية (FCC) في البحث عن بعض الطيف الذي يمكن إعادة تخصيصه ل شبكة الجيل الخامس باستخدام ، تمكنت من العثور على قطعة من 3.7-4.2 جيجا هرتز يمكن تحريرها ، وبما أن ذلك عبر منطقة النطاق C ، فقد اختارت استخدام هذا الاسم لمجموعة كاملة من الطيف.

تم تخصيص النطاق 3.7-4.2 جيجا هرتز مبدئيًا للاستخدام بواسطة خدمة الأقمار الصناعية الثابتة (FSS) لنقل البيانات من الفضاء إلى المحطات الأرضية. نظرًا لأنه تم إقرانها بنطاق 5.925-6.425 جيجا هرتز لإرسال الإشارات مرة أخرى إلى الفضاء ، عُرفت الكتلة بأكملها باسم "النطاق C التقليدي" حيث يعيش الجزء الأكبر من الإشارات.

كانت لجنة الاتصالات الفدرالية قادرة على اقتطاع 280 ميجا هرتز من الطيف في هذا النطاق - الترددات 3.7–3.98 جيجا هرتز - للاستخدام من قبل شبكة الجيل الخامس العاملين. أصبح هذا جزءًا من مزاد FCC 2020-2021 التاريخي الذي دفعت فيه Verizon رقماً قياسياً قدره 45.4 مليار دولار للحصول على هذا الطيف الجديد الأساسي.

ومع ذلك ، لم تكن Verizon وحدها في هذا الأمر. انخفضت AT&T بمقدار 23.4 مليار دولار ، وبلغ عرض T-Mobile 9.3 مليار دولار.

طرح النطاق C

بمجرد أن استقر الغبار في مزاد الطيف الترددي الخاص بـ FCC ، سرعان ما بدأت Verizon و AT&T في العمل باستخدام تردداتهما الجديدة ، والتخطيط لبدء طرحها في 5 ديسمبر 2021.

للأسف، تلا ذلك الجدل عندما دعت إدارة الطيران الفيدرالية (FAA) ووزارة النقل الأمريكية إلى تأخير عمليات الطرح ، محذرا من أن الترددات الجديدة كانت قريبة بشكل خطير إلى المدى 4.2-4.4 جيجا هرتز الذي تستخدمه أجهزة قياس الارتفاع لرادار الطائرات. بعد سلسلة من التأخيرات ، في 19 كانون الثاني (يناير) 2022 ، أدارت الشركتان المفتاح في خدمة النطاق المتوسط ​​الجديدة الخاصة بهما ، وقدمت أخيرًا القيمة الحقيقية شبكة الجيل الخامس سرعات لعملائها.

فيريزون دمج النطاق C الجديد في خدمة 5G Ultra Wideband، تم طرحه مبدئيًا باستخدام طيف mmWave ذي التردد العالي والأقصر نطاقًا. وقالت الشركة إن النتيجة كانت أن أكثر من 100 مليون شخص سيتم تغطيتهم في أكثر من 1700 مدينة.

اتخذت AT & T نهج بطيء ولكن ثابت، في البداية طرح طيف النطاق C في سبع مدن فقط ، مع خطط للتوسع تدريجياً.

ومع ذلك ، فقد لعبت AT&T أيضًا أوراقها بعناية أكبر. بينما وضعت Verizon كل أموالها في مزاد 3.7-3.98 جيجاهرتز ، قامت AT&T بالتحوط من رهاناتها ، واكتسبت قليلاً من التردد العالي الطيف الترددي ولكنه يتوقف حتى يمكن أن يجلب جزءًا أقل إثارة للجدل في مزاد لاحق: 40 ميجا هرتز من الطيف في 3.45-3.55 جيجا هرتز يتراوح.

تغيير المشهد

طرح شبكة الجيل الخامس الخدمات على طيف النطاق C الجديد تعمل بالفعل على تحويل شبكة الجيل الخامس المناظر الطبيعية بالسماح تقدم جميع شركات النقل الثلاث السرعات التي ولدت 5G لتقديمها.

قبل طرح النطاق C ، كانت AT&T و Verizon عالقتين باستخدام طيف التردد المنخفض ومشاركة ذلك مع شبكات 4G / LTE الخاصة بهم باستخدام تقنية مشاركة الطيف الديناميكي (DSS). كانت النتيجة سرعات 5G كانت بالكاد يمكن تمييزها عن خدمة 4G / LTE.

كانت T-Mobile هي الناقل الوحيد الذي كان متقدمًا على اللعبة. بفضل لها اندماج 2020 مع Sprint، وضعت شركة Un-carrier يديها على نطاق أكبر من الطيف 2.5 جيجاهرتز المستخدم سابقًا في خدمات Sprint's 4G / LTE. وسرعان ما أوقف تشغيل أبراج سبرينت تلك وأعاد تخصيص هذا الطيف لسعته الفائقة شبكة الجيل الخامس خدمة.

نتيجة لذلك ، وصلت T-Mobile إلى أكثر من 200 مليون عميل بشكل مثير للإعجاب شبكة الجيل الخامس سرعات قبل أشهر من أن تبدأ AT&T و Verizon حتى إطلاق النطاق C. هذا هو السبب في أن T-Mobile كان المرتبة الأولى باستمرار في شبكة الجيل الخامس الأداء والتغطية والموثوقية.

ومع ذلك ، فقد تم إغلاق هذه الفجوة خلال الأشهر القليلة الماضية حيث وضعت شركتا Verizon و AT&T طيف النطاق C الجديد الخاص بهما في الاستخدام الجيد. على الرغم من أن T-Mobile التقطت أيضًا بعضًا من هذا الطيف في مزاد العام الماضي ، إلا أنها تستخدمه لتكملة شبكتها الحالية البالغة 2.5 جيجاهرتز بدلاً من إعداد خلايا جديدة تمامًا.

في حين أن T-Mobile كان لها بداية واضحة ، قد يكون لدى AT&T و Verizon ميزة محددة من خلال استخدام ترددات النطاق C الأعلى حصريًا. لن تكون مهمة مثل الانتقال من النطاق المنخفض إلى النطاق C ، ولكن الطيف الذي يتراوح من 3.7 إلى 3.98 جيجاهرتز يجب أن يظل يسمح لكليهما تقدم شركات النقل سرعات أعلى ، حتى لو كان ذلك يعني أن عليهم بناء عدد قليل من الأبراج لضمان الأداء الأمثل تغطية.

توصيات المحررين

• إن الريادة الهائلة لشركة T-Mobile في سرعات 5G لن تذهب إلى أي مكان
• حصلت خطة Verizon على إصلاح شامل - إليك الجديد
• تعيش في منطقة ريفية؟ Verizon 5G على وشك أن تصبح أفضل بالنسبة لك
• لا يزال 5G من T-Mobile لا مثيل له - ولكن هل توقفت السرعات؟
• يضيف Moto G Power 5G ميزة رئيسية إلى هاتف اقتصادي