Zavedení 5G bylo v USA katastrofou. Zde je důvod

Po několika týdnech falešných startů a hrozná varování ze strany leteckého průmyslu, dnes je ten den AT&T a Verizon zahajují provoz se svým novým 5G spektrem C-pásma.

Dnešní uvedení představuje vyvrcholení více než roční práce Federální komise pro komunikace (FCC) a poté, co AT&T a Verizon vyhrály rekordní nabídky na zajištění velkých kousky toho.

Byl to však také rok tahanic mezi Federálním úřadem pro letectví (FAA), Ministerstvem dopravy USA a úředníci z leteckého průmyslu, z nichž mnozí předpovídali téměř katastrofální důsledky pro leteckou dopravu, pokud by nové spektrum běž žít.

Dosavadní příběh

Kdyby to bylo na FAA a americkém ministerstvu dopravy, nikdy by se aukce spektra v C-pásmu vůbec nekonala. Již v prosinci 2020 letečtí experti z civilní i vojenské strany varovali před „katastrofickými“ důsledky v důsledku potenciální interference mezi novými 5G frekvence a běžné letecké přístroje, jako jsou radarové výškoměry.

Zpráva z prosince 2020 od Zprávy o obraně byl první, kdo upozornil na interní diskuse mezi šéfem FAA a dvojkou na ministerstvu dopravy. Tito dva vysocí úředníci zaslali tehdejšímu předsedovi FCC Ajit Paiovi společnou zprávu, v níž vyzvali FCC, aby pozastavila prodej nového spektra C-pásma, aby mohl být problém blíže prostudován.

FCC odpověděla prohlášením, že provedla své vlastní technické studie, které ukazují, že s tím není spojeno žádné riziko. Odmítla zdržovat aukci spektra s tím, že hodlá pokračovat podle plánu.

Po rozhodnutí FCC začalo ministerstvo obrany USA a ministerstvo vnitřní bezpečnosti zakódování, aby bylo zajištěno, že navrhované spektrum nebude mít žádné negativní účinky na armádu letadlo. V té době Defense News poznamenal, že Pentagon nestudoval účinky, a proto nezaujal formální stanovisko k prodeji.

Nejlepším scénářem podle úředníků bylo, že ministerstvo bude muset „utratit miliony dolarů a tisíce člověkohodin na navržení, pořízení a instalaci nových radarových výškoměrů v rámci vojenské flotily ve vzduchu systémy.”

Nejhorší případ, jak řekl jeden vysoký vládní úředník, byl, že „dojde k nehodám, majetek bude zničen a lidé zemřou“.

Civilní záležitost

Zajímavé je, že i když průmysl civilního letectví posledních několik měsíců bije na poplach, vojenská strana je pozoruhodně potichu. Zatímco nejcharitativnější výklad by byl, že Pentagon problém prostudoval a zjistil, že to není velký problém, Stejně tak je možné, že ministerstvo obrany jednoduše namočilo do svých relativně hlubokých kapes a v tichosti upgradovalo svůj hardware za ním scény.

Letecký průmysl nemusí mít nutně stejnou možnost. Jednak je zodpovědný za bezpečnost civilních cestujících a za druhé jsou ziskové společnosti, které mají podstatně omezenější rozpočty a pravděpodobně větší a rozmanitější flotily letadlo.

Mezi leteckými společnostmi, FAA a ministerstvem dopravy USA proběhly diskuse o přidělování zdrojů pomoci upgradovat nebo nahradit potenciálně postižené vybavení, ale to je stále obrovský úkol, jak logisticky, tak i politicky.

Dosud aerolinky místo toho volaly, aby AT&T a Verizon odložily nasazení nového spektra. V listopadu se oba dopravci dohodli na odložení jejich zavádění z 5. prosince 2021 na 5. ledna 2022, aby FAA a další odborníci měli více času na prostudování účinků.

V prosinci se dopravci také dohodli na omezení úrovní výkonu 5G v pásmu C v okolí letišť po dobu prvních šesti měsíců, aby se předešlo rušení. rok šli ještě o krok dále, když souhlasili se zřízením zakázaných zón, kde nebudou nové frekvence C-pásma vůbec nasazeny po dobu nejméně šesti měsíce.

Trvání na těchto ústupcích by mělo být více než dostatečné k potlačení obav leteckých úředníků, generální ředitelé AT&T a Verizon původně žádost zamítli. počátkem tohoto měsíce pro další dvoutýdenní prodloužení, až po dni intenzivních rozhovorů mezi Bílým domem, FAA, FCC a dalším průmyslem zúčastněných stran.

Nakonec dopravci neochotně souhlasili, že dají FAA dva týdny výměnou za to, co vypadalo jako pevné prohlášení samotného prezidenta Joea Bidena, že zavedení proběhne podle plánu v lednu 19.

Znečištění šířky pásma

Zdá se však, že tento ústupek neuklidnil letecký průmysl. Úředníci a manažeři nadále varují před katastrofickými důsledky, pokud by nové spektrum zmizelo online podle plánu – i když jak AT&T, tak Verizon souhlasily, že poskytnou letištím široký prostor Nyní.

Základem obav je blízkost frekvencí v novém spektru C-band 5G s těmi, které používají kritické letecké přístroje.

Kontroverzní spektrum C-pásma, které se nachází v rozsahu 3,7–3,98 GHz, leží těsně pod frekvencemi 4,2–4,4 GHz používanými radarovými výškoměry. Tyto nástroje používají moderní vojenská, komerční a civilní letadla a dokonce i mnoho bezpilotních vzdušných systémů a špičkových dronů. Jsou zásadní pro měření toho, jak vysoko je letadlo nad zemí, když se potýká s druhem nepříznivých povětrnostních podmínek, které brání správnému fungování tradičních barometrických výškoměrů.

Právě to dělá z radarových výškoměrů tak důležitou součást bezpečnostní výbavy. Za ideálních povětrnostních podmínek se piloti mohou spolehnout na jiné přístroje, a dokonce i na vlastní oči, aby změřili vzdálenosti při přistání na letišti. Při špatné viditelnosti je však radarový výškoměr vše, co mají, a pokud nefunguje nebo ukazuje nadmořská výška, která je příliš vysoká, pak pilot nemá jak vědět, kdy se chystají narazit na zem.

Technicky vzato, 4,2 GHz, což je spodní konec frekvencí radarového výškoměru, je stále více než 200 MHz daleko od nejvyšších frekvencí spektra C-pásma, které maximální frekvence 3,98 GHz. Můžete si tedy myslet, že je to zdravá míra bezpečnosti, aby se zabránilo rušení, a to je přesně to, co FCC a dopravci jsou tvorba.

Jiní odborníci bohužel nesouhlasí a uvádějí fenomén známý jako znečištění šířky pásma. Tak jako Zajímavé inženýrství vysvětluje, že je možné, že silná koncentrace signálů v daném frekvenčním rozsahu „prosakuje“ na vyšších frekvencích a způsobí alespoň nějaké rušení.

To je analogie problému světelného znečištění, které ztěžuje vidění hvězd v noci, když jste blízko města. Mohli byste být 20 mil od velkého města, ale koncentrace milionů světel, které z něj vyzařují, bude stále ztěžovat vidění čehokoli na noční obloze.

Zatímco FCC trvá na tom, že problém prostudoval a rozhodl, že se tak nestane, letecký průmysl má své vlastní studie, které se staly zdrojem obav. A výzkumný dokument z roku 2020 od Radiotechnické komise pro letectví (RTCA), nezávislá skupina pro technologické standardy, která zastupuje odvětví letecké dopravy, prokázala, že 5G telekomunikace v pásmu C má potenciál způsobit „škodlivé rušení“ radarových výškoměrů.

Ačkoli AT&T a Verizon nadále trvají na tom, že to není žádný problém, dohodly se také na vytvoření vyloučená zóna kolem seznamu letišť navržených FAA, podobně jako v jiných zemích, jako je Francie. Také se však zavázali, že to budou dělat pouze šest měsíců, poté jsou všechny sázky zrušeny.

Aerolinky uzemněny

Těžko říct, v co letečtí úředníci doufali, když se zdálo, že všechny strany souhlasí s dvoutýdenním zpožděním. Podle všech zpráv se věci před dvěma týdny zdály být příjemné, ale možná někteří jednoduše předpokládali, že se časová osa nakonec ještě prodlouží.

Jak se však na obzoru rýsovalo dnešní zavádění, letecké společnosti začaly být značně rozrušenější. Společný dopis rozeslaný začátkem tohoto týdne generálními řediteli všech hlavních amerických leteckých společností a společností letecké nákladní dopravy varoval, že zapnutí nových rádiových frekvencí v pásmu C „by mohlo potenciálně uvíznou desítky tisíc Američanů v zámoří“ a způsobí „chaos“ pro vnitrostátní lety v USA. „Národní obchod se zastaví,“ píše se v dopise varoval.

Několik zahraničních leteckých společností 18. ledna oznámilo, že v důsledku zavedení nového spektra zruší lety do USA. Emirates s výslovným odkazem na nové zavedení 5G na neurčito pozastavila všechny lety do Bostonu v Chicagu, Dallas-Fort Worth, Houston, Miami, San Francisco a Seattle, stejně jako Newark, New Jersey a Orlando, Florida.

Mezitím Japan Airlines (JAL) zrušené lety do USA pro Boeingy 777 do Chicaga, Los Angeles a na letiště JFK v New Yorku s odkazem na potenciální rušení rádiových výškoměrů ze zavedení 5G na těchto konkrétních letadlech. Japonská Air Nippon Airlines (ANA) také učinila podobné oznámení, stejně jako Air India.

Dotyčné letecké společnosti později ustoupily, alespoň částečně, pravděpodobně v důsledku toho, že Bílý dům objasnil, že 5G bude mít zpoždění poblíž „klíčových letišť“. A prohlášení Bidena včera pozdě poděkoval Verizon a AT&T za „souhlas se zpožděním 5G rozmístění kolem klíčových letišť a pokračovat ve spolupráci s ministerstvem dopravy na bezpečnosti 5G nasazení na této omezené množině míst.“

JUST IN: Prezident Emirates řekl CNN, že letecká společnost si nebyla vědoma některých potenciálních problémů se zaváděním 5G, dokud včera ráno, když to nazval „jednou z nejvíce delikventních, naprosto nezodpovědných“ situací, které ve svém letectví viděl kariéra https://t.co/Z3a4gTQ6Fo

– CNN (@CNN) 19. ledna 2022

Po tomto prohlášení japonské JAL a ANA obě oznámily, že od 20. ledna obnoví své běžné plány v USA, zatímco Emirates souhlasily s obnovit vybrané lety do Bostonu, Houstonu a San Francisca, ačkoli ostatní zůstávají prozatím pozastaveny, přestože tato letiště jsou rovněž vyloučena ze strany FAA seznam.

"Tato dohoda chrání bezpečnost letů a umožňuje pokračování leteckého provozu bez výrazného narušení a přinese více možností vysokorychlostního internetu milionům Američanů," řekl Biden.

Jak jsme se sem dostali

Působí zde jasné politické faktory, zejména tlak na FCC ze strany současné a bývalé administrativy, aby rychle expandoval technologie 5G Po celých USA však zavádění 5G většinou amerických operátorů bylo od začátku jako nepořádek a FCC za to rozhodně nemůže vzít veškerou vinu.

Na rozdíl od celulárních technologií, které přišly dříve, 5G využívá mnohem širší rozsah frekvenčních rozsahů a existují kompromisy v celém spektru.

Na jednom konci máte ultravysokofrekvenční mmWave spektrum, které běží na spodním okraji extrémně vysoké frekvence (EHF): 26 GHz a výše. To je značně mimo rozsah frekvencí, které používá civilní letectví, nebo v podstatě cokoli jiného, ​​co normální lidi pravděpodobně bude zajímat.

Jedním z důvodů je, že frekvence ve spektru EHF jsou extrémně krátké. Mezi další zařízení, která pracují v tomto rozsahu, patří špičkové telekomunikační systémy, satelitní monitorování atmosféry systémy, vojenské zbraňové radary, bezpečnostní obrazovkové systémy na letištních kontrolních stanovištích, policejní rychlostní radary a některé lékařské aplikací.

Na druhém konci spektra jsou nasazení 600 MHz 5G, která mají velký dosah, ale nenabízejí rychlosti, které jsou mnohem lepší než současné technologie 4G/LTE.

Když američtí operátoři před několika lety začali zavádět 5G, všichni zaujali dramaticky odlišné přístupy. Verizon se rozhodl pro rychlost nad pokrytím a nasadil transceivery mmWave ve velkých městských centrech po celé zemi. To jim umožnilo chlubit se rychlostmi v rozsahu 500 Mb/s až 2 Gb/s, ale problémem je, že 99 procent zákazníků Verizonu 5G vůbec.

Opačný přístup zvolil T-Mobile s cílem rozšířit pokrytí široko daleko, pronajmout jeho zákazníci dostávají na svých zařízeních indikátor „5G“, i když šlo pouze o zvýšení rychlosti okrajový. T-Mobile k tomu primárně využíval 600MHz spektrum, takže mohl rychle rozšířit pokrytí 5G, aniž by stavěl příliš mnoho dalších věží. Výsledkem bylo, že T-Mobile se stal prvním americkým operátorem, který se mohl pochlubit 5G pokrytí ve všech 50 státech.

AT&T zvolila střední cestu a rozhodla se zavázat se k žádnému přístupu. Možná se z toho poučit debakl 5G Evolution, se rozhodla zůstat tišší, pokud jde o propagaci 5G, a zvolila pomalý a stabilní přístup k zavedení věcí na celostátní úrovni pomocí směsi technologií mmWave a sub-6GHz.

Proč je C-Band důležité

Největší výzvou pro správné nasazení 5G v USA je to, že FCC reguluje většinu bezdrátových frekvencí. v USA se nemusíme dívat o moc dál než na současnou kontroverzi s leteckým průmyslem, abychom zjistili, proč tomu tak je nutné.

Sladké místo pro technologii 5G – řešení, které poskytuje nejlepší rovnováhu mezi výkonem a pokrytím – je v tom, čemu se běžně říká středopásmové spektrum. Zatímco mmWave poskytuje skvělý výkon, který se rozprostírá pouze na vzdálenost přibližně jednoho městského bloku, 600 MHz jde daleko, ale nedokáže zpracovat mnohem více dat, než již dokáže 4G/LTE.

Přímo uprostřed této frekvenční polévky leží frekvence 2 GHz až 4 GHz. Ty poskytují dostatečnou šířku pásma pro poskytování rychlostí, které uživatelé očekávají od 5G, a zároveň zajišťují, že operátoři nebudou muset instalovat miliony mobilních věží, aby získali 5G všem svým zákazníkům.

Toto středopásmové spektrum bohužel využívá i mnoho dalších technologií a zařízení. Například už pravděpodobně víte, že 2,4 GHz je běžně tam, kde jsou Wi-Fi routery, bezdrátové telefony, dětské monitory, a otvírače garážových vrat live. I mikrovlnné trouby vysílají signály v tomto frekvenčním rozsahu. To je v oblasti známé jako „S band“.

Pre-5G celulární technologie většinou žijí pod pásmem S, obecně v rozsahu od 600 MHz do přibližně 2,3 GHz, přičemž nejvíce koncentrované jsou kolem 800 MHz a 1,9 GHz.

Nad tímto je spektrum C-pásma, běžně používané amatérskými rádiovými službami, pevnými satelitními službami, námořním rádiem a rádiovými lokalizačními službami.

V roce 2018 však FCC přišla na způsob, jak uvolnit malou část spektra C-pásma 500 MHz v rozsahu 3,7 GHz až 4,2 GHz pro použití „bezdrátovou sítí příští generace“. služby.” Ačkoli v tomto pásmu fungovaly satelitní služby, komise revidovala všechny licence, aby uvolnila co nejvíce prostoru pro použití novým 5G. nasazení.

O dva roky později, když se prach usadil, FCC dát 280 MHz tohoto spektra do aukce k buněčným nosičům. Toto je pásmo 3,7 až 3,98 GHz, kde se dnes zavádějí nové služby 5G.

Nové spektrum slibuje, že bude změnou hry pro technologii 5G v USA, zejména od společností Verizon a AT&T. Verizon se již pochlubil, jak mu umožní oslovit miliony dalších zákazníků s „rychlostí až 10x rychlejší než 4G LTE“. Nové spektrum bude součástí Verizon’s 5G Ultra Wideband síť, která byla dříve omezena na své frekvence 28 GHz a 39 GHz mmWave.

Ve stejném duchu oznámila společnost AT&T své nové zavedení pásma C v osmi oblastech metra a slíbila, že do konce roku 2023 pokryje 200 milionů lidí.

A co T-Mobile?

Možná jste si všimli, že T-Mobile v celé této šarvátce viditelně chyběl, i když loni v aukci C-pásma propadl o 9,3 miliardy dolarů.

Je to pravděpodobně proto, že T-Mobile neprokázal žádný záměr začít využívat své nové spektrum C-pásma stejným způsobem jako jeho konkurenti.

T-Mobile měl od začátku eso v rukávu. Již vlastnila licence na značnou část spektra 2,5 GHz v pásmu S, které vzešlo z fúze se společností Sprint před několika lety.

Sprint původně používal tyto frekvence 2,5 GHz pro službu 4G/LTE, ale po sloučení nový T-Mobile začal vypínat ty starší věže Sprint, čímž uvolnil cestu k opětovnému použití těchto frekvencí pro novější 5G nasazení.

Když T-Mobile loni také převzal nějaké nové spektrum C-pásma, bylo to oznámil  jednalo se o „strategickou investici“, která měla „doplnit její mnohem širší záběr 2,5 GHz ve vybraných městských a příměstských oblastech kde už má hustou síť.“ Výsledkem by podle dopravce bylo „smysluplnější zvýšení výkonu pro zákazníky.”

Nízkofrekvenční spektrum také poskytuje lepší rozsah než nové C-pásmo, přičemž stále poskytuje působivé 5G výkon, takže T-Mobile skutečně nemá motivaci začít rozšiřovat spektrum C-pásma způsobem, jakým AT&T a Verizon jsou. Má své středopásmové spektrum a zavádí to jako součást své Ultra Capacity 5G služba, která již pokrývá více než 200 milionů zákazníků.

kam odsud jdeme?

Nyní, když AT&T i Verizon začaly naplňovat své vize C-bandu, bude zajímavé sledovat, co se stane dál. Zatímco oba operátoři pracují na tom, aby dohnali T-Mobile s tímto novým C-pásmem, může existovat omezení toho, jak daleko a jak rychle se tam mohou skutečně dostat.

Jako PCMag Sascha Segan poukazuje na to, že Verizon možná udělal taktickou chybu, když příliš sázel na C-band. Loni určitě koupila jeho největší kus a za jeho pořízení utratila neuvěřitelných 45 miliard dolarů.

Tak tady je proč @ATT a @TMobile možná chtít viset @Verizon vyschnout na C-pásmu: Verizon má (1) problémy s přetížením a (2) vložil mnoho vajec do košíku C-pásma. S novým výsledkem Aukce 110 do konce letošního roku @ATT bude mít 40 MHz

— Sascha Segan (@saschasegan) 18. ledna 2022

Problém je v tom, že Verizon utratil jmění na investice do nejspornější části spektra a je pravděpodobné, že tato kontroverze v dohledné době neutichne. Je možné, že Verizon nikdy nebude schopen nasadit své nové spektrum v blízkosti letišť, takže jeho zákazníci zůstanou buď uvězněni u služby 4G/LTE, nebo u nabídky 5G, která ve skutečnosti není o nic lepší než 4G/LTE.

Na druhou stranu AT&T své sázky mírně zajistil. Nedávno si vybrala 40 MHz spektrum, o které se aerolinky nebudou starat, což by mohlo vysvětlovat, proč se k celé situaci staví podstatně rezervovaněji. Jak naznačuje Segan, AT&T může velmi dobře hrát na obě strany proti středu a počítat s delšími zpožděními a větší vyloučené zóny, aby měl konkurenční výhodu oproti Verizonu, který by byl mnohem více omezován se pohybuje.

Mezitím T-Mobile sedí pěkně, nemá žádnou roli v současné kontroverzi, zatímco drží nesporných 100 MHz část spektra 2,5 GHz, kterou zákazníkům zpřístupňovala měsíce předtím, než se objevilo nové pásmo C aukce.

Jedna věc, která je stále jasná, je, že T-Mobile má značný náskok ve hře 5G a trvale získává nejvyšší skóre ze všech amerických operátorů za rychlost, pokrytí a spolehlivost – náskok, který se jen zdá být vzrůstající. Zatím nemůžeme spočítat Verizon a AT&T, ale je jasné, že oba operátoři mají před sebou dost práce, aby vytvořili dostatek C-pásma, aby se to stalo skutečností. 5G realitou pro své zákazníky.

Doporučení redakce

• Obrovský náskok T-Mobile v rychlostech 5G nikam nevede
• Bydlet na venkově? Verizon 5G se pro vás brzy zlepší
• Zde se dozvíte, jak rychlé je 5G na vašem Samsung Galaxy S23
• T-Mobile nechává AT&T a Verizon v prachu 5G
• Nejlevnější neomezený plán 5G společnosti Verizon právě zlevnil