Hvad er C-Band? Mellemklasse 5G forklaret

Du har måske bemærket, at udrulningen af 5G har været meget mere kompliceret end tidligere fremskridt inden for cellulær teknologi. I de dage med 3G- og 4G/LTE-udrulningen hørte vi bestemt ikke udtryk som "midtbånd", "C-bånd", "mmWave" og "sub-6GHz" blive kastet rundt.

Selvfølgelig lovede disse teknologier ikke at revolutionere trådløs kommunikation på samme måde 5G har. Det er rimeligt at sige, at selv den bedste 4G/LTE-tjeneste primært var begrænset til brug af smartphones og tablets. Derimod 5G er allerede ved at blive en levedygtig erstatning for hjemme- og virksomhedsinternettjenester.

Trods alt, 5G kan levere de hurtige hastigheder og lavere latenstid, som engang var det eksklusive domæne for dyre bredbåndskabelabonnementer. Al den kraft kommer dog med sit eget sæt udfordringer.

Den vigtigste blandt disse er at finde de bedste frekvenser til 5G radiosignaler. Eteren bliver ikke mindre overfyldt, og luftfartsselskaber og regulatorer skal finde ud af, hvor de skal placere disse 5G signaler, så de ikke forstyrrer andet.

Dog for 5G for at leve op til sit løfte, er det også nødvendigt at bryde nye veje i radiospektret ved at bruge frekvenser, der aldrig før har båret cellulære tjenester.

Hyppighedsafvejningen

Der er en direkte sammenhæng mellem frekvens, hastighed og rækkevidde, når du arbejder med radiofrekvenser. Højere frekvenser giver mere båndbredde, hvilket betyder hurtigere hastigheder, men de kan ikke dække nær så bredt et område. Lavere frekvenser rejser meget længere og kan endda trænge igennem faste genstande som vægge meget mere effektivt, men de er forholdsvis langsomme.

Du er sikkert allerede bekendt med dette koncept, hvis du nogensinde har prøvet at optimere din Wi-Fi-router i hjemmet. 2,4GHz-båndet giver dig bedre rækkevidde ved langsommere hastigheder, mens 5GHz-båndet leverer hurtigere hastigheder på kortere afstand. Det er det samme princip med cellulære frekvenser.

I dit hjem kan dette løses ved at flytte din Wi-Fi-router til en bedre placering eller investere i et mesh Wi-Fi-system for at give ekstra dækning. Mobiloperatører skal i det væsentlige gøre det samme; at bruge højere frekvenser kræver, at de bygger flere tårne.

Nu, da vi forventer 5G for at være væsentligt hurtigere end de tidligere cellulære tjenester, skal den køre på højere frekvenser, end de ældre 3G- eller 4G/LTE-tjenester gjorde. Selvom 5G tilbyder nogle innovationer, der gør det muligt for den at gøre bedre brug af den båndbredde, den har, er den stadig begrænset af fysikkens love med hensyn til, hvor meget data den kan pakke ind i en given frekvens.

Kampen om spektrum

Selvfølgelig er cellulære signaler ikke de eneste ting, der bruger æteren. Selv i dit hjem fungerer alt fra din Wi-Fi-router til din garageportåbner i det samme generelle radiofrekvensspektrum (RF). I den bredere verden er der amatørradiotjenester, luftfartsudstyr, maritim radio, GPS, meteorologisk udstyr og meget mere.

For at forhindre, at alle disse ting forstyrrer hinanden, skal U.S. Federal Communications Kommissionen (FCC) regulerer, hvilke frekvenser der kan bruges, og hvem der kan bruge dem gennem licensering arrangementer.

Før 5G kom med, havde mobiltjenester altid levet i zonen fra 600MHz til 2.300MHz (2,3GHz), hovedsageligt koncentreret omkring 800MHz og 1,9GHz. Transportører erhvervede licenser for dette spektrum fra FCC for mange år siden, og da nyere teknologier som 3G og 4G/LTE fungerede i samme område, var der sjældent behov for at købe nye spektrum.

Det hele ændrede sig hvornår 5G ankom. Mens du løber 5G på disse lavere frekvenser er stadig muligt, det er ikke dets ideelle hjem. Lavt bånd 5G vil kun tilbyde trinvise præstationsforbedringer over 4G/LTE af forskellige årsager. For virkelig at få gavn af hvad 5G har at byde på, operatører havde brug for at få fingrene i et højere frekvensspektrum.

Mellembåndsspektret

Over de frekvenser, der oftest bruges til cellulære tjenester, findes "mellembåndet" eller "mellemtone"-spektret. Mens dette kører fra 1GHz til 6GHz, "5G mellembånd” anses for at være i området 2,4 GHz til 4 GHz. Dette er også det søde sted for 5G. Det giver den bedste balance mellem ydeevne og rækkevidde; det kan levere betydeligt hurtigere hastigheder end 4G/LTE uden at kræve, at luftfartsselskaberne installerer hundredvis af yderligere tårne.

Det er her "C-band spektret", som vi alle har hørt så meget om på det seneste, er placeret. "C-bånd" refererer i dette tilfælde til 3,7-3,98GHz spektret som FCC bortauktionerede i begyndelsen af ​​2021.

Men teknisk set er frekvenserne fra 2-4GHz udpeget som en del af "S-båndet", mens C-båndet kører fra 4-8GHz. Da FCC gik på udkig efter noget spektrum, der kunne omfordeles til 5G brug, lykkedes det at finde en del fra 3,7-4,2GHz, der kunne frigøres, og da det krydsede ind i C-bånds territorium, valgte den at bruge det navn for hele spektrets blok.

3,7-4,2GHz-båndet blev oprindeligt allokeret til brug af Fixed Satellite Service (FSS) til overførsel af data fra rummet til jordbaserede stationer. Da det var parret med 5.925-6.425GHz-båndet til at sende signaler tilbage til rummet, blev hele blokken kendt som det "konventionelle C-bånd", da det var der, hovedparten af ​​signalerne boede.

Det var FCC i stand til udskille 280MHz spektrum i dette bånd — 3,7–3,98GHz frekvenserne — til brug af 5G operatører. Dette blev en del af den skelsættende FCC-auktion 2020-2021, hvor Verizon betalte rekordstore $45,4 milliarder for at få fingrene i dette vigtige nye spektrum.

Verizon var dog ikke alene om dette. AT&T faldt $23,4 milliarder, og T-Mobiles bud kom ind på $9,3 milliarder.

Udrulningen af ​​C-båndet

Da støvet havde lagt sig på FCC's spektrumauktion, gik Verizon og AT&T hurtigt i gang med at bruge deres nye frekvenser og planlagde at begynde at rulle dem ud den 5. december 2021.

Desværre, der opstod strid da Federal Aviation Administration (FAA) og US Department of Transportation opfordrede til en forsinkelse i udrulningen, advarer om, at de nye frekvenser var farligt tæt på til 4,2-4,4GHz rækkevidden, der bruges af flyradarhøjdemålere. Efter en række forsinkelser, den 19. januar 2022, drejede de to udbydere nøglen til deres nye mellembåndstjeneste og leverede endelig sand 5G hastigheder til deres kunder.

Verizon indarbejdet det nye C-bånd i sin 5G Ultra Wideband Service, oprindeligt rullet ud ved hjælp af det meget højere frekvens og kortere rækkevidde mmWave-spektrum. Resultatet, sagde luftfartsselskabet, var, at mere end 100 millioner flere mennesker ville blive dækket i mere end 1.700 byer.

AT&T har taget en langsom, men stabil tilgang, som i første omgang udrullede sit C-båndsspektrum i kun syv byer med planer om gradvist at udvide.

AT&T har dog også spillet sine kort mere omhyggeligt. Mens Verizon satte alle sine penge ned på 3,7–3,98 GHz auktionen, sikrede AT&T sine indsatser og hentede lidt af den højere frekvens spektrum, men holder ud, indtil det kunne hente en mindre kontroversiel del på en senere auktion: 40 MHz spektrum i 3,45–3,55 GHz rækkevidde.

At ændre landskabet

Udrulningen af 5G tjenester på det nye C-bånd spektrum er allerede ved at transformere 5G landskab ved at tillade alle tre udbydere for at tilbyde de hastigheder, som 5G blev født til at levere.

Før udrulningen af ​​C-båndet var AT&T og Verizon fast ved at bruge lavere frekvensspektrum og delte det med deres 4G/LTE-netværk ved hjælp af Dynamic Spectrum Sharing (DSS) teknologi. Resultatet var 5G-hastigheder, der næsten ikke kunne skelnes fra 4G/LTE-tjenester.

T-Mobile var den eneste operatør, der var forud for spillet. Takket være dens 2020 fusion med Sprint, havde Un-carrier fået fingrene i et større skår på 2,5 GHz-spektrum, der tidligere blev brugt til Sprints 4G/LTE-tjenester. Det tog hurtigt disse Sprint-tårne ​​ud af drift og genbrugte det spektrum til dets Ultra Capacity 5G service.

Som et resultat nåede T-Mobile ud til mere end 200 millioner kunder med imponerende 5G hastigheder måneder før AT&T og Verizon endda kunne begynde deres C-band-udrulning. Det er derfor, T-Mobile har været det konsekvent placeret som nummer et i 5G ydeevne, dækning og pålidelighed.

Det hul er dog blevet lukket i løbet af de sidste par måneder, da Verizon og AT&T har brugt deres nye C-båndsspektrum til god brug. Selvom T-Mobile også hentede noget af det spektrum på sidste års auktion, bruger det det til at supplere sit eksisterende 2,5 GHz-netværk i stedet for at opsætte helt nye celler.

Mens T-Mobile har haft et åbenlyst forspring, kan AT&T og Verizon have en decideret fordel ved udelukkende at bruge de højere C-bånds frekvenser. Det vil ikke være så væsentligt som overgangen fra lavbånd til C-bånd, men 3,7-3,98GHz spektret bør stadig tillade begge dele transportører til at tilbyde endnu hurtigere hastigheder, selvom det betyder, at de skal bygge et par flere tårne ​​for at sikre optimalt dækning.

Redaktørens anbefalinger

• T-Mobiles store forspring inden for 5G-hastigheder går ingen vegne
• Din Verizon-plan har lige fået en større revision - her er hvad der er nyt
• Bor i et landområde? Verizon 5G er ved at blive bedre for dig
• T-Mobiles 5G er stadig uovertruffen - men er hastighederne plateauet?
• Moto G Power 5G tilføjer en flagskibsfunktion til en budgettelefon