Какво е C-Band? Обяснение за 5G от среден клас

Може би сте забелязали, че внедряването на 5G е много по-сложен от предишния напредък в клетъчната технология. Разбира се, в дните на пускането на 3G и 4G/LTE не сме чували термини като „средна лента“, „C-лента“, „mmWave“ и „под-6GHz“ да се хвърлят наоколо.

Разбира се, тези технологии не обещават да революционизират безжичните комуникации по същия начин 5G има. Справедливо е да се каже, че дори и най-добрата 4G/LTE услуга беше ограничена главно до използване от смартфони и таблети. За разлика от това, 5G вече се превръща в надежден заместител на интернет услугите за дома и бизнеса.

След всичко, 5G може да осигури бързи скорости и по-ниска латентност, които някога са били изключителна област на скъпи широколентови кабелни планове. Цялата тази сила обаче идва със собствен набор от предизвикателства.

Главният сред тях е намирането на най-добрите честоти за 5G радиосигнали. Ефирът не става по-малко претъпкан и превозвачите и регулаторите трябва да разберат къде да ги поставят 5G сигнали, така че да не пречат на нищо друго.

Въпреки това, за 5G за да изпълни обещанието си, той също трябва да пробие нови позиции в радиочестотния спектър, използвайки честоти, които никога досега не са предоставяли клетъчни услуги.

Честотният компромис

Има пряка връзка между честотата, скоростта и обхвата при работа с радиочестоти. По-високите честоти осигуряват повече честотна лента, което означава по-високи скорости, но те не могат да покрият почти толкова широка област. По-ниските честоти пътуват много по-далеч и дори могат да проникнат през твърди предмети като стени много по-ефективно, но са сравнително бавни.

Вероятно вече сте запознати с тази концепция, ако някога сте опитвали да оптимизирате своя домашен Wi-Fi рутер. Честотната лента от 2,4 GHz ви дава по-добър обхват при по-ниски скорости, докато лентата от 5 GHz осигурява по-високи скорости на по-късо разстояние. Същият принцип е и с клетъчните честоти.

Във вашия дом това може да се реши чрез преместване на вашия Wi-Fi рутер на по-добро място или инвестиране в мрежова Wi-Fi система, за да осигурите допълнително покритие. Клетъчните оператори трябва да правят по същество същото нещо; използването на по-високи честоти изисква те да построят повече кули.

Сега, тъй като очакваме 5G за да бъде значително по-бърз от клетъчните услуги, които се появиха преди, той трябва да работи на по-високи честоти от по-старите 3G или 4G/LTE услуги. Макар че 5G предлага някои иновации, които му позволяват да използва по-добре каквато и да е честотна лента, която има, все още е ограничено от законите на физиката по отношение на това колко данни може да опакова в дадена честота.

Битката за спектъра

Разбира се, клетъчните сигнали не са единствените неща, които използват ефирните вълни. Дори във вашия дом всичко от вашия Wi-Fi рутер до устройството за отваряне на гаражни врати работи в същия общ радиочестотен (RF) спектър. В по-широкия свят има любителски радио услуги, авиационно оборудване, морско радио, GPS, метеорологично оборудване и много други.

За да попречат на всички тези неща да си пречат, Федералните комуникации на САЩ Комисията (FCC) регулира кои честоти могат да се използват и кой може да ги използва чрез лицензиране договорености.

Преди 5G дойде, клетъчните услуги винаги са живели в зоната от 600MHz до 2300MHz (2,3GHz), основно концентрирани около 800MHz и 1,9GHz. Превозвачите придобиха лицензи за този спектър от FCC преди много години и тъй като по-новите технологии като 3G и 4G/LTE работеха в същия диапазон, рядко имаше нужда да купувате нови спектър.

Всичко това се промени, когато 5G пристигна. По време на бягане 5G на тези по-ниски честоти все още е възможно, това не е идеалният му дом. Ниска лента 5G ще предложи само постепенно увеличаване на производителността спрямо 4G/LTE по различни причини. За да се възползвате наистина от какво 5G може да предложи, носителите трябва да се сдобият с малко по-високочестотен спектър.

Среднолентовият спектър

Над честотите, които най-често се използват за клетъчни услуги, се намира „средночестотният“ или „среден“ спектър. Докато това работи от 1GHz до 6GHz, „5G средна лента” се счита за в диапазона от 2,4 GHz до 4 GHz. Това е и сладкото място за 5G. Осигурява най-добър баланс между производителност и обхват; може да осигури значително по-високи скорости от 4G/LTE, без да изисква операторите да разполагат стотици допълнителни кули.

Това е мястото, където се намира „спектърът на C-обхвата“, за който всички сме чували толкова много напоследък. „C-лента“ в този случай се отнася до спектъра 3,7–3,98 GHz които FCC продаде на търг в началото на 2021 г.

Въпреки това, технически погледнато, честотите от 2–4GHz са обозначени като част от „S-обхвата“, докато C-лентата работи от 4-8GHz. Когато FCC започна да търси някакъв спектър, който може да бъде преразпределен за 5G Използвайки, той успя да намери част от 3,7–4,2 GHz, която можеше да бъде освободена, и тъй като това премина на територията на C-обхвата, избра да използва това име за целия блок от спектъра.

Честотната лента 3,7–4,2 GHz първоначално беше определена за използване от Фиксирана сателитна услуга (FSS) за прехвърляне на данни от космоса към базирани на Земята станции. Тъй като беше сдвоен с честотната лента 5,925-6,425 GHz за изпращане на сигнали обратно в космоса, целият блок беше известен като „конвенционалната C-лента“, тъй като там живееше по-голямата част от сигналите.

FCC успя отделете 280MHz спектър в тази лента — честотите 3,7–3,98 GHz — за използване от 5G оператори. Това стана част от забележителния търг на FCC за периода 2020–2021 г., в който Verizon плати рекордните 45,4 милиарда долара, за да се сдобие с този важен нов спектър.

Verizon обаче не беше сам в това. AT&T намали $23,4 милиарда, а офертата на T-Mobile достигна $9,3 милиарда.

Разгръщането на C-лентата

След като прахът се слегна около търга за спектър на FCC, Verizon и AT&T бързо се заеха да използват новите си честоти, като планираха да започнат да ги пускат на 5 декември 2021 г.

За жалост, последваха спорове когато Федералната авиационна администрация (FAA) и Министерството на транспорта на САЩ призоваха за забавяне на внедряването, предупреждение, че новите честоти са опасно близки до диапазона 4,2–4,4 GHz, използван от радарните висотомери на самолети. След поредица от закъснения, на 19 януари 2022 г., двата оператора обърнаха ключа към новата си среднолентова услуга, като най-накрая предоставиха истинска 5G скорости за своите клиенти.

Verizon включи новата C-лента в своята 5G Ultra Wideband услуга, първоначално пуснат с помощта на много по-високочестотен и по-къс обхват mmWave спектър. Резултатът, каза превозвачът, е, че повече от 100 милиона души ще бъдат обхванати в повече от 1700 града.

AT&T взе бавен, но стабилен подход, като първоначално пусна своя спектър от C-обхват само в седем града, с планове за постепенно разширяване.

Въпреки това AT&T също изиграха картите си по-внимателно. Докато Verizon заложи всичките си пари на търга за 3,7–3,98 GHz, AT&T хеджира залозите си, като спечели малко от по-високата честота спектър, но отлагане, докато може да донесе по-малко противоречива част на по-късен търг: 40 Mhz спектър в 3,45–3,55 GHz диапазон.

Смяна на пейзажа

Разгръщането на 5G услуги в новия спектър C-band вече трансформира 5G пейзаж чрез позволяване и трите оператора да предлагат скоростите, които 5G е роден да предоставя.

Преди внедряването на C-обхвата, AT&T и Verizon бяха блокирани, използвайки по-нискочестотен спектър и споделяйки го със своите 4G/LTE мрежи, използвайки технологията за динамично споделяне на спектъра (DSS). Резултатът беше 5G скорости, които едва се различаваха от 4G/LTE услугата.

T-Mobile беше единственият оператор, който беше пред играта. Благодарение на своите 2020 г. сливане със Sprint, Un-carrier се сдоби с по-голям диапазон от 2,5 GHz спектър, използван преди това за 4G/LTE услугите на Sprint. Той бързо изведе от експлоатация тези кули Sprint и пренасочи този спектър за своя Ultra Capacity 5G обслужване.

В резултат на това T-Mobile достигна повече от 200 милиона клиенти с впечатляващи 5G скорост месеци преди AT&T и Verizon дори да могат да започнат своите C-ленти. Ето защо T-Mobile беше постоянно класиран номер едно в 5G производителност, покритие и надеждност.

Тази празнина обаче се затваря през последните няколко месеца, тъй като Verizon и AT&T използваха добре новия си спектър на C-обхват. Въпреки че T-Mobile също взе част от този спектър на миналогодишния търг, той го използва, за да допълни съществуващата си 2,5 GHz мрежа, вместо да създаде изцяло нови клетки.

Докато T-Mobile имаше очевидна преднина, AT&T и Verizon може да имат решително предимство, като използват изключително по-високите честоти на C-обхвата. Това няма да е толкова значимо, колкото преминаването от ниска лента към C-лента, но спектърът от 3,7–3,98 GHz все още трябва да позволява и двете превозвачите да предлагат още по-високи скорости, дори ако това означава, че трябва да построят още няколко кули, за да осигурят оптимално покритие.

Препоръки на редакторите

• Огромната преднина на T-Mobile в скоростите на 5G не отива никъде
• Вашият план на Verizon току-що претърпя основен ремонт — ето какво е новото
• Живеете в селски район? Verizon 5G е на път да стане по-добър за вас
• 5G на T-Mobile все още е несравним – но дали скоростите са стабилни?
• Moto G Power 5G добавя водеща функция към бюджетен телефон