Was ist Low-Band 5G? Sub-6 erklärt

Daran besteht kaum ein Zweifel 5G verspricht, die Art und Weise, wie wir kommunizieren, leben und arbeiten, grundlegend zu verändern. Im Gegensatz zu den Mobilfunktechnologien von gestern bietet 5G Fähigkeiten und Leistungen, die einst ausschließlich kabelgebundenen Netzwerken vorbehalten waren. Daher ist es keine Überraschung, dass die Bereitstellung dieser fortschrittlichen Netzwerke aufwändiger geworden ist als alles, was es zuvor gab.

Um das zu erreichen, wozu 5G wirklich in der Lage ist, mussten Mobilfunkanbieter in einem viel breiteren Funkfrequenzbereich arbeiten Spektrum, von den niedrigeren Frequenzen, in denen die ursprünglichen GSM-Mobilfunknetze lebten, bis zu denen, die von Radarsystemen usw. verwendet wurden Satelliten.

Obwohl Mobilfunkanbieter bestrebt sind, die höhere Geschwindigkeit zu nutzen Mittelton und Millimeterwelle (mmWelle) Frequenzen aufgrund der Vorteile, die sie bieten, im untersten Teil der Sub-6-GHz-Zone, wo die meisten 5G-Einführungen begannen.

Der Grund dafür war ziemlich einfach. Diese Low-Band-Frequenzen sind älter GSM, 3G, Und 4G/LTE Technologien gibt es seit zwei Jahrzehnten. Dies bedeutet, dass die Netzbetreiber bereits über die erforderlichen Lizenzen für dieses Spektrum verfügten. Sie hatten außerdem Tausende von Mobilfunkmasten im Einsatz, die für die Bereitstellung von 5G umkonfiguriert werden konnten, ohne dass völlig neue Geräte erforderlich waren.

Was ist Low-Band 5G?

Unter Low-Band-Frequenzen versteht man technisch gesehen Frequenzen unter 1 GHz. Allerdings im Zusammenhang mit Wireless Bei Mobilfunkanbietern deckt dies alles unterhalb von 2,3 GHz ab – die Frequenzen, über die GSM, 3G und LTE in der Vergangenheit verfügten lebte.

In Nordamerika nutzten die ursprünglichen GSM-Dienste fast ausschließlich die Frequenzen 850 MHz und 1,9 GHz (1900 MHz). Später, mit 3G und LTE, expandierten alle US-amerikanischen Mobilfunkanbieter auf die Frequenzen 700 MHz und 1,7 GHz, während AT&T ging auch in den 2,3-GHz-Bereich, T-Mobile fügte am unteren Ende 600 MHz hinzu, Sprint richtete sich ebenfalls auf den 2,5-GHz-Bereich ein Band. Einige Netzbetreiber in Kanada und Mexiko stellten ebenfalls LTE-Dienste mit 2,6 GHz bereit, aber diese höhere Frequenz war damals in den Vereinigten Staaten nicht für die Mobilfunknutzung lizenziert.

Mit Ausnahme von Sprint hielten jedoch alle großen US-amerikanischen Mobilfunkanbieter im Allgemeinen an den vier Kernfrequenzen fest: 700 MHz, 800 MHz, 1,7 GHz und 1,9 GHz. Wenn T-Mobile fusionierte mit Sprint Anfang 2020 wurde das 2,5-GHz-4G/LTE-Netzwerk abgeschaltet, damit diese Frequenzen für andere Zwecke genutzt werden konnten Der Midband-Ultra-Capacity-5G-Dienst von T-Mobile.

Als AT&T und T-Mobile mit der Einführung ihrer 5G-Netze begannen, blieben sie bei den Frequenzen, die sie bereits nutzten und für die sie Lizenzen hatten. AT&T hat sein 5G mit 850 MHz bereitgestellt und T-Mobile hat sein landesweites Netzwerk mit seinem 600-MHz-Spektrum ausgebaut. Verizon ging den umgekehrten Weg und vermied die niedrigeren Frequenzen zunächst vollständig. Stattdessen wurde die deutlich höhere Frequenz gewählt mmWelle Spektrum, was ihm einen erheblichen Geschwindigkeitsvorteil verschafft auf Kosten einer miserablen Abdeckung.

Was bedeutet Sub-6?

Der Begriff Sub-6 ist etwas verwirrend geworden, da er ursprünglich für alle Frequenzen unter 6 GHz verwendet wurde mmWelle, die bei 24 GHz beginnt.

Während der Unterschied zwischen Sub-6-GHz-Frequenzen und mmWave ziemlich erstaunlich ist, hatte die Federal Communications Commission (FCC) den Begriff noch nicht festgelegt, als die Branche begann, den Begriff Sub-6 zu verwenden mittlere C-Band-Frequenzen für 5G-Nutzung verfügbar. Als die Netzbetreiber begannen, 5G im 2,5- bis 4-GHz-Bereich einzusetzen, wurde klar, dass nicht alle Sub-6-GHz-Frequenzen in einen Topf geworfen werden sollten, und einige Leute verwenden Sub-6 mittlerweile nur noch für Low-Band-5G.

Das stimmt jedoch nicht allgemein. Viele werden zu Recht darauf hinweisen, dass Sub-6, da es immer noch Sub-6GHz bedeutet, für alle Frequenzen unter 6GHz gelten sollte, einschließlich schnellere Frequenzen wie das C-Band oder ein noch höheres 4-5-GHz-Spektrum, das eines Tages frei werden könnte, zusammen mit langsameren 600 MHz Low-Band. Daher ist Sub-6 zu einem ungenauen Begriff geworden, und es ist besser, das 5G-Spektrum als Low-Band und Midband zu bezeichnen, da es einige erhebliche Unterschiede zwischen den beiden Frequenzbereichen gibt.

Der Low-Band-Kompromiss

Die Low-Band-Frequenzen waren für die meisten Netzbetreiber ein einfacher Einstieg in die Einführung von 5G. Sie verfügten bereits über die erforderlichen Frequenzlizenzen der FCC und zumindest über einige kompatible Funkgeräte und Türme.

Noch wichtiger ist jedoch, dass das Low-Band-Spektrum es den Netzbetreibern ermöglichte, 5G in einem viel größeren Bereich einzusetzen. Niedrigere Frequenzen breiten sich weiter aus und sind bei weitem nicht so anfällig für Störungen durch Gebäude und Bäume.

Der Nachteil bestand leider darin, dass diese Frequenzen keinen nennenswerten Geschwindigkeitsvorteil gegenüber den bereits vorhandenen 4G/LTE-Netzen boten.

Genauso wie ein Multiband-WLAN-Router eine größere Reichweite mit langsameren Geschwindigkeiten im 2,4-GHz-Band bietet Im 5-GHz-Band können Mobilfunksignale im 600-MHz- und 850-MHz-Bereich große Entfernungen zurücklegen, das ist aber nicht der Fall schnell.

Diese Strategie ermöglichte es T-Mobile, als erster Mobilfunkanbieter ein landesweites 5G-Netzwerk in allen 50 Bundesstaaten einzurichten und in Betrieb zu nehmen. Diese 600-MHz-Signale könnten eine große Entfernung zurücklegen, sodass T-Mobile mit weniger Türmen wesentlich mehr Gebiete abdecken kann. Allerdings als OpenSignal Ein Bericht von Anfang 2020 zeigte, dass die Geschwindigkeiten nicht wesentlich besser waren als im 4G/LTE-Netzwerk von T-Mobile.

Inzwischen haben sich auch Fluggesellschaften in anderen Ländern wie Südkorea für die Nutzung entschieden Mittelband Spektrum für ihre 5G-Implementierungen mit beeindruckenderen Zahlen, während Verizon dank der Nutzung von die Tabelle anführte mmWelle. Es ist jedoch auch wichtig zu beachten, dass die Geschwindigkeiten von 500 Mbit/s von Verizon nur 0,4 % seiner Kunden zur Verfügung standen. Sprint zeigte dank seines 2,5-GHz-Mittelbandspektrums auch bessere Werte.

Verizon kam zu spät zur Party, aber es war auch so schließlich baute das Unternehmen ein landesweites Low-Band-5G-Netzwerk auf Ende 2020, um 5G den anderen 99 % seiner Kunden zugänglich zu machen. Für sein Low-Band-5G wählte Verizon die Bänder 850 MHz, 1,9 GHz und 1,7–2,1 GHz.

Den Äther teilen

Das Problem waren nicht nur die niedrigeren Frequenzen, die AT&T und T-Mobile verwendeten. Da die 5G-Technologie fortschrittlicher ist als 4G/LTE, sollte sie selbst bei 600 MHz und 850 MHz schneller sein.

Als AT&T und T-Mobile jedoch 5G auf diesen Frequenzen einführten, konnten sie die dort bereits laufenden 4G/LTE-Dienste nicht einfach abschalten. Sie mussten einen Weg finden, 5G friedlich mit diesen älteren drahtlosen Technologien koexistieren zu lassen.

Deshalb wandten sie sich einer Technologie namens Dynamic Spectrum Sharing (DSS) zu, einer Funktion von 5G, die explizit dafür konzipiert wurde, dass es zusammen mit 4G/LTE auf denselben Frequenzen funktioniert. Einfach ausgedrückt ermöglicht DSS das Einfügen von 5G-Daten in alle ungenutzten Lücken in der 4G/LTE-Übertragung.

Durch die Verwendung von DSS konnten 5G-Implementierungen viel schneller eingeführt werden, indem die ungenutzte 4G/LTE-Kapazität genutzt wurde, es gab jedoch auch einen großen Nachteil. DSS ist eine 5G-Funktion, daher wussten 5G-Signale, wie man die Funkwellen mit 4G/LTE-Signalen teilt, aber LTE hatte nie gelernt, wie man die Funkwellen teilt.

Daher ist DSS 5G gezwungen, den 4G/LTE-Signalen Vorrang zu geben, die immer Vorrang haben. In einem ausgelasteten oder überlasteten 4G/LTE-Netzwerk leidet die 5G-Leistung.

Auf Verizon waren die Ergebnisse von DSS so schlecht, dass Sascha Segan von PCMag forderte iPhone-Benutzer von Verizon auf, 5G auszuschalten, das DSS als „verzweifelt langsames System“ bezeichnete, nachdem Tests ergeben hatten, dass das DSS 5G des Netzbetreibers fast nie schneller als 4G war und in Großstädten wie New York und Chicago tatsächlich langsamer war.

Das Fallback-Spektrum

Leider besteht das Problem darin, dass Netzbetreiber die Wahrnehmung des Angebots von 5G vorantreiben wollen. Sie möchten, dass die Leute das „5G“-Symbol auf ihren Smartphones aufleuchten sehen, auch wenn es keine bessere Leistung als das 4G/LTE-Netzwerk bietet. Denken Sie an den Stunt, den AT&T vor ein paar Jahren gemacht hat sein „5G Evolution“-Netzwerk, und verleiht seinen Kunden ein „5G E“-Symbol für sein leicht verbessertes 4G/LTE-Netzwerk.

Abgesehen von der Albernheit von AT&T bedeutet die Anzeige von „5G“ auf Ihrem Telefon normalerweise, dass Sie mit einem tatsächlichen 5G-Netzwerk verbunden sind. Das bedeutet jedoch nicht, dass Sie beeindruckende 5G-Geschwindigkeiten sehen werden. Wenn Sie Low-Band-5G-Frequenzen verwenden, erhalten Sie Low-Band-5G-Geschwindigkeiten, die normalerweise nicht viel besser sind als die Verwendung von 4G/LTE.

Dennoch, auch wenn Netzbetreiber schnellere Netzwerke bereitstellen Mittelband- und C-Band-Spektrum, es wird immer einen Platz für Low-Band 5G geben. Aufgrund der umfangreichen Reichweite des 600-MHz-850-MHz-Spektrums werden sich Netzbetreiber weiterhin auf diese Frequenzen verlassen, um weniger besiedelte Gebiete abzudecken. Es lohnt sich einfach nicht, Dutzende neuer Türme zu errichten, um eine relativ kleine Anzahl von Kunden abzudecken.

Schon zu Zeiten des GSM-Netzes verfolgten Netzbetreiber eine ähnliche Strategie. In Kanada wurde 1,9 GHz ausschließlich in großen städtischen Zentren verwendet, während 850 MHz für die ländliche Abdeckung verwendet wurde. Probleme mit der Frequenzlizenzierung verhinderten, dass dieser Ansatz in den Vereinigten Staaten in großem Umfang eingesetzt wurde. Allerdings tendierten die Fluggesellschaften nach wie vor dazu, nach Möglichkeit höhere Frequenzen in Städten und niedrigere Frequenzen auf dem Land zu nutzen.

Da den Netzbetreibern nun relativ große Teile des Mittelbandspektrums zur Verfügung stehen, ist der Rückgang bei der 5G-Bereitstellung noch dramatischer. Die meisten 5G-Kunden werden durch das Mittelbandspektrum mit schnellerer und höherer Kapazität abgedeckt mmWelle Wird in dicht besiedelten Gebieten eingesetzt, in denen eine Netzwerküberlastung ein Problem darstellt, beispielsweise in Stadien und Flughäfen. Low-Band 5G wird praktisch zum Ersatzspektrum, um sicherzustellen, dass Sie auch dann noch 5G erhalten, wenn nichts Besseres verfügbar ist.

Die gute Nachricht ist, dass sich die Low-Band-5G-Geschwindigkeit verbessern dürfte, da immer mehr Menschen auf 5G-Smartphones umsteigen und 4G/LTE aufgeben Technologie dahinter und vermeidet Überlastungsprobleme, da 5G DSS nicht mehr so ​​viel Platz für ältere Mobilfunknetze einräumen muss Technologien. Irgendwann wird 4G/LTE vollständig eingestellt, obwohl wir bis dahin wahrscheinlich auf 6G umgestiegen sein werden.

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