Co je C-Band? Vysvětlení 5G střední třídy

Možná jste si všimli, že zavedení z 5G byl mnohem komplikovanější než předchozí pokroky v celulární technologii. V dobách zavádění 3G a 4G/LTE jsme samozřejmě neslyšeli termíny jako „střední pásmo“, „pásmo C“, „mmWave“ a „pod 6 GHz“.

Tyto technologie samozřejmě neslibovaly revoluci bezdrátové komunikace stejným způsobem 5G má. Je spravedlivé říci, že i ta nejlepší 4G/LTE služba byla omezena především na používání chytrými telefony a tablety. naopak 5G se již stává životaschopnou náhradou internetových služeb pro domácnosti a firmy.

Po všem, 5G dokáže zajistit vysoké rychlosti a nižší latenci, které byly kdysi výhradní doménou drahých širokopásmových kabelových plánů. Všechna tato síla však přichází s vlastní řadou výzev.

Hlavním z nich je nalezení nejvhodnějších frekvencí 5G rádiové signály. Vysílání není o nic méně přeplněné a dopravci a regulátoři musí přijít na to, kam je umístit 5G signály, takže nebudou rušit nic jiného.

Nicméně, pro 5G aby splnila svůj slib, potřebuje také prorazit novou půdu v ​​rádiovém spektru pomocí frekvencí, které nikdy předtím nepřenášely mobilní služby.

Frekvenční kompromis

Při práci s rádiovými frekvencemi existuje přímý vztah mezi frekvencí, rychlostí a dosahem. Vyšší frekvence poskytují větší šířku pásma, což znamená vyšší rychlosti, ale nemohou pokrýt téměř tak širokou oblast. Nižší frekvence cestují mnohem dále a mohou dokonce pronikat pevnými předměty, jako jsou stěny, mnohem efektivněji, ale jsou poměrně pomalé.

Tento koncept už pravděpodobně znáte, pokud jste se někdy pokoušeli optimalizovat svůj domácí Wi-Fi router. Pásmo 2,4 GHz vám poskytuje lepší dosah při nižších rychlostech, zatímco pásmo 5 GHz poskytuje vyšší rychlosti na kratší vzdálenost. Je to stejný princip s celulárními frekvencemi.

Ve vaší domácnosti to lze vyřešit přemístěním vašeho Wi-Fi routeru na lepší místo nebo investicí do mesh Wi-Fi systému, který zajistí dodatečné pokrytí. Buněční nosiči musí dělat v podstatě totéž; použití vyšších frekvencí vyžaduje, aby postavili více věží.

Nyní, protože očekáváme 5G aby byl výrazně rychlejší než mobilní služby, které byly dříve, musí běžet na vyšších frekvencích než starší služby 3G nebo 4G/LTE. Ačkoli 5G nabízí některé inovace, které mu umožňují lépe využívat jakoukoli šířku pásma, kterou má, je stále omezeno fyzikálními zákony, pokud jde o to, kolik dat může zabalit do dané frekvence.

Bitva o spektrum

Mobilní signály samozřejmě nejsou jediné věci, které využívají rádiové vlny. Dokonce i ve vaší domácnosti vše od vašeho Wi-Fi routeru až po váš otvírač garážových vrat funguje ve stejném obecném rádiovém spektru (RF). V širším světě existují radioamatérské služby, letecké vybavení, námořní rádia, GPS, meteorologická zařízení a mnoho dalšího.

Aby se všechny tyto věci vzájemně nerušily, U.S. Federal Communications Komise (FCC) reguluje, které frekvence lze používat a kdo je může používat prostřednictvím licencí ujednání.

Před 5G Přišlo, celulární služby vždy žily v zóně od 600 MHz do 2 300 MHz (2,3 GHz), převážně koncentrované kolem 800 MHz a 1,9 GHz. Dopravci získali licence pro toto spektrum od FCC před mnoha lety, a protože novější technologie jako 3G a 4G/LTE fungovaly ve stejném rozsahu, bylo jen zřídka potřeba kupovat nové spektrum.

To vše se změnilo, když 5G dorazil. Při běhu 5G na těchto nižších frekvencích je stále možné, to není jeho ideální domov. Nízkopásmové 5G nabídne pouze přírůstkové zvýšení výkonu oproti 4G/LTE z různých důvodů. Skutečně těžit z čeho 5G dopravci potřebovali získat nějaké vyšší frekvenční spektrum.

Středopásmové spektrum

Nad frekvencemi nejčastěji používanými pro mobilní služby se nachází „střední pásmo“ nebo „střední pásmo“. Zatímco to běží od 1 GHz do 6 GHz, „5G střední pásmo“ se považuje za pásmo 2,4 GHz až 4 GHz. To je také sladká tečka 5G. Poskytuje nejlepší rovnováhu mezi výkonem a dosahem; může poskytovat výrazně vyšší rychlosti než 4G/LTE, aniž by bylo nutné, aby operátoři nasazovali stovky dalších věží.

Zde se nachází „spektrum C-pásma“, o kterém jsme všichni v poslední době tolik slyšeli. „pásmo C“ v tomto případě označuje spektrum 3,7–3,98 GHz které FCC vydražila na začátku roku 2021.

Technicky vzato jsou však frekvence od 2 do 4 GHz označeny jako součást „pásma S“, zatímco C-pásmo běží od 4-8GHz. Když FCC hledalo nějaké spektrum, které by bylo možné přerozdělit pro 5G Podařilo se mu najít část z 3,7–4,2 GHz, která by mohla být uvolněna, a protože přešla na území C-pásma, rozhodla se použít tento název pro celý blok spektra.

Pásmo 3,7–4,2 GHz bylo původně přiděleno pro použití pevnou družicovou službou (FSS) pro přenos dat z vesmíru do pozemských stanic. Vzhledem k tomu, že byl spárován s pásmem 5,925-6,425 GHz pro odesílání signálů zpět do vesmíru, byl celý blok znám jako „konvenční C-pásmo“, protože tam žila většina signálů.

FCC to dokázala vybojovat v tomto pásmu spektrum 280 MHz — frekvence 3,7–3,98 GHz — pro použití 5G operátory. To se stalo součástí přelomové aukce FCC 2020–2021, ve které Verizon zaplatil rekordních 45,4 miliardy dolarů, aby získal toto zásadní nové spektrum.

Verizon v tom však nebyl sám. AT&T klesl o 23,4 miliardy dolarů a nabídka T-Mobile dosáhla 9,3 miliardy dolarů.

Zavedení C-pásma

Jakmile se prach usadil na aukci spektra FCC, Verizon a AT&T se rychle pustily do využívání svých nových frekvencí a plánovaly je začít zavádět 5. prosince 2021.

Bohužel, nastala kontroverze když Federální úřad pro letectví (FAA) a ministerstvo dopravy USA vyzvaly ke zpoždění zavádění, varování, že nové frekvence jsou nebezpečně blízko do rozsahu 4,2–4,4 GHz, který používají letecké radarové výškoměry. Po sérii zpoždění, 19. ledna 2022, oba operátoři otočili klíčem ke své nové středopásmové službě a konečně přinesli skutečné 5G rychlosti svým zákazníkům.

Verizon začlenila nové C-band do své 5G Ultra Wideband Service, původně zaveden s použitím mnohem vyšší frekvence a kratšího rozsahu mmWave spektra. Výsledkem podle dopravce bylo, že ve více než 1700 městech bude pokryto více než 100 milionů lidí.

AT&T převzal pomalý, ale stálý přístup, zpočátku rozvinula své C-pásmové spektrum pouze v sedmi městech s plány na postupné rozšiřování.

AT&T však také hrálo do karet opatrněji. Zatímco Verizon vložil všechny své peníze do aukce 3,7–3,98 GHz, AT&T zajistilo své sázky a zvedlo trochu vyšší frekvence spektrum, ale zdržuje se, dokud nebude moci získat méně kontroverzní část v pozdější aukci: 40 MHz spektra v pásmu 3,45–3,55 GHz rozsah.

Změna krajiny

Zavedení 5G služby na novém spektru C-pásma již transformují 5G krajiny povolením všem třem operátorům nabídnout rychlosti, pro které se 5G zrodilo.

Před zavedením C-pásma se AT&T a Verizon zasekli v používání nízkofrekvenčního spektra a sdíleli ho se svými 4G/LTE sítěmi pomocí technologie Dynamic Spectrum Sharing (DSS). Výsledek byl Rychlosti 5G, které byly stěží rozeznatelné od služby 4G/LTE.

T-Mobile byl jediným operátorem, který předběhl hru. Díky jeho 2020 sloučení se SprintemUn-carrier se dostal do rukou většího pásma 2,5 GHz spektra dříve používaného pro 4G/LTE služby Sprint. Rychle vyřadila z provozu ty věže Sprint a znovu použila toto spektrum pro svou ultra kapacitu 5G servis.

Díky tomu T-Mobile působivě oslovil více než 200 milionů zákazníků 5G rychlost měsíce předtím, než AT&T a Verizon vůbec mohly začít zavádět C-band. To je důvod, proč T-Mobile byl stabilně na prvním místě v 5G výkon, pokrytí a spolehlivost.

Tato mezera se však v posledních několika měsících zmenšuje, protože Verizon a AT&T dobře využívají své nové spektrum C-pásma. Ačkoli T-Mobile také získal část tohoto spektra v loňské aukci, používá je k doplnění své stávající 2,5 GHz sítě spíše než k zakládání zcela nových buněk.

Zatímco T-Mobile má zřejmý náskok, AT&T a Verizon mohou mít rozhodující výhodu, protože používají výhradně vyšší frekvence pásma C. Nebude to tak významné jako přechod z nízkého pásma na pásmo C, ale spektrum 3,7–3,98 GHz by mělo stále umožňovat obojí dopravci nabídnout ještě vyšší rychlosti, i když to znamená, že musí postavit několik dalších věží, aby zajistili optimální Dosah.

Doporučení redakce

• Obrovský náskok T-Mobile v rychlostech 5G nikam nevede
• Váš plán Verizon právě prošel zásadní revizí – zde je to, co je nového
• Bydlet na venkově? Verizon 5G se pro vás brzy zlepší
• 5G T-Mobile je stále bezkonkurenční – ale rychlost se ustálila?
• Moto G Power 5G přidává do levného telefonu vlajkovou loď