Was ist C-Band? Mittelklasse-5G erklärt

Möglicherweise haben Sie bemerkt, dass die Einführung von 5G war viel komplizierter als frühere Fortschritte in der Mobilfunktechnologie. Sicherlich haben wir in den Tagen der 3G- und 4G/LTE-Einführung keine Begriffe wie „Midband“, „C-Band“, „mmWave“ und „Sub-6GHz“ gehört.

Natürlich versprachen diese Technologien nicht, die drahtlose Kommunikation in gleicher Weise zu revolutionieren 5G hat. Man kann mit Recht sagen, dass selbst der beste 4G/LTE-Dienst hauptsächlich auf die Nutzung durch Smartphones und Tablets beschränkt war. Im Gegensatz, 5G entwickelt sich bereits zu einem brauchbaren Ersatz für private und geschäftliche Internetdienste.

Schließlich, 5G kann die hohen Geschwindigkeiten und geringeren Latenzzeiten liefern, die einst ausschließlich teuren kabelgebundenen Breitbandtarifen vorbehalten waren. Allerdings bringt all diese Macht auch ihre eigenen Herausforderungen mit sich.

Dazu gehört vor allem die Suche nach den besten Frequenzen 5G Funksignale. Der Äther wird nicht weniger überlastet, und Fluggesellschaften und Regulierungsbehörden müssen herausfinden, wo sie diese platzieren sollen 5G Signale, damit sie nichts anderes stören.

Allerdings z 5G Um sein Versprechen einzulösen, muss es auch im Funkspektrum neue Wege beschreiten und Frequenzen nutzen, die noch nie zuvor für Mobilfunkdienste genutzt wurden.

Der Frequenzkompromiss

Bei der Arbeit mit Funkfrequenzen besteht ein direkter Zusammenhang zwischen Frequenz, Geschwindigkeit und Reichweite. Höhere Frequenzen bieten mehr Bandbreite und damit höhere Geschwindigkeiten, können aber nicht annähernd einen so großen Bereich abdecken. Niedrigere Frequenzen breiten sich viel weiter aus und können sogar feste Objekte wie Wände viel effektiver durchdringen, sind aber vergleichsweise langsam.

Sie kennen dieses Konzept wahrscheinlich bereits, wenn Sie jemals versucht haben, Ihren WLAN-Router zu Hause zu optimieren. Das 2,4-GHz-Band bietet Ihnen eine bessere Reichweite bei langsameren Geschwindigkeiten, während das 5-GHz-Band schnellere Geschwindigkeiten auf kürzeren Distanzen ermöglicht. Es ist das gleiche Prinzip mit Mobilfunkfrequenzen.

Bei Ihnen zu Hause können Sie dieses Problem lösen, indem Sie Ihren WLAN-Router an einen besseren Standort verlegen oder in ein Mesh-WLAN-System investieren, um für zusätzliche Abdeckung zu sorgen. Mobilfunkanbieter müssen im Wesentlichen dasselbe tun; Die Verwendung höherer Frequenzen erfordert den Bau weiterer Türme.

Nun, da erwarten wir 5G Um deutlich schneller als die bisherigen Mobilfunkdienste zu sein, muss es auf höheren Frequenzen laufen als die älteren 3G- oder 4G/LTE-Dienste. Obwohl 5G bietet einige Innovationen, die es ermöglichen, die verfügbare Bandbreite besser zu nutzen. Es ist jedoch immer noch durch die Gesetze der Physik begrenzt, wie viele Daten es in eine bestimmte Frequenz packen kann.

Der Kampf um das Spektrum

Natürlich nutzen nicht nur Mobilfunksignale den Äther. Selbst bei Ihnen zu Hause arbeitet alles, vom WLAN-Router bis zum Garagentoröffner, im gleichen allgemeinen Funkfrequenzspektrum (RF). In der weiteren Welt gibt es Amateurfunkdienste, Luftfahrtausrüstung, Seefunk, GPS, meteorologische Ausrüstung und vieles mehr.

Um zu verhindern, dass sich all diese Dinge gegenseitig stören, hat die U.S. Federal Communications Die Kommission (FCC) regelt durch Lizenzierung, welche Frequenzen genutzt werden dürfen und wer sie nutzen darf Vereinbarungen.

Vor 5G Mit der Zeit waren Mobilfunkdienste schon immer in der Zone von 600 MHz bis 2.300 MHz (2,3 GHz) angesiedelt, hauptsächlich konzentriert um 800 MHz und 1,9 GHz. Carrier erwarben Lizenzen Für dieses Spektrum hatte die FCC schon vor vielen Jahren Geräte gekauft, und da neuere Technologien wie 3G und 4G/LTE im gleichen Bereich operierten, bestand selten die Notwendigkeit, neue Geräte zu kaufen Spektrum.

Das änderte sich alles, als 5G angekommen. Während dem Rennen 5G auf diesen niedrigeren Frequenzen ist immer noch möglich, das ist nicht sein ideales Zuhause. Low-Band 5G wird aus verschiedenen Gründen nur inkrementelle Leistungssteigerungen gegenüber 4G/LTE bieten. Um wirklich von was zu profitieren 5G zu bieten hat, mussten Netzbetreiber ein höherfrequentes Spektrum in die Hände bekommen.

Das Mittelbandspektrum

Oberhalb der für Mobilfunkdienste am häufigsten genutzten Frequenzen liegt das „Mittelband“- oder „Midrange“-Spektrum. Während dieser von 1 GHz bis 6 GHz reicht, ist die „5G „Mittelband“ wird als im Bereich von 2,4 GHz bis 4 GHz liegend angesehen. Dies ist auch der Sweet Spot für 5G. Es bietet die beste Balance zwischen Leistung und Reichweite; Es kann deutlich höhere Geschwindigkeiten als 4G/LTE liefern, ohne dass Netzbetreiber Hunderte zusätzlicher Türme aufstellen müssen.

Hier liegt das „C-Band-Spektrum“, von dem wir alle in letzter Zeit so viel gehört haben. „C-Band“ bezieht sich in diesem Fall auf das Spektrum von 3,7–3,98 GHz dass die FCC Anfang 2021 versteigert hat.

Technisch gesehen werden die Frequenzen von 2–4 GHz jedoch als Teil des „S-Bandes“ bezeichnet. während das C-Band von 4 bis 8 GHz reicht. Als die FCC nach einem Spektrum suchte, das neu zugewiesen werden konnte für 5G Bei der Verwendung gelang es ihm, einen Bereich von 3,7 bis 4,2 GHz zu finden, der freigegeben werden konnte, und da dieser in das C-Band-Gebiet überging, entschied er sich, diesen Namen für den gesamten Block des Spektrums zu verwenden.

Das 3,7-4,2-GHz-Band war ursprünglich für die Nutzung durch den Fixed Satellite Service (FSS) für die Datenübertragung vom Weltraum zu erdbasierten Stationen vorgesehen. Da er mit dem 5,925-6,425-GHz-Band zum Senden von Signalen zurück in den Weltraum gekoppelt war, wurde der gesamte Block als „konventionelles C-Band“ bezeichnet, da sich dort der Großteil der Signale befand.

Die FCC war dazu in der Lage 280 MHz Spektrum in diesem Band herausarbeiten – die Frequenzen 3,7–3,98 GHz – zur Nutzung durch 5G Betreiber. Dies war Teil der bahnbrechenden FCC-Auktion 2020–2021, bei der Verizon rekordverdächtige 45,4 Milliarden US-Dollar zahlte, um dieses wichtige neue Spektrum in die Hände zu bekommen.

Allerdings war Verizon damit nicht allein. AT&T verlor 23,4 Milliarden US-Dollar und das Angebot von T-Mobile belief sich auf 9,3 Milliarden US-Dollar.

Der C-Band-Rollout

Nachdem sich der Staub um die Frequenzauktion der FCC gelegt hatte, machten sich Verizon und AT&T schnell an die Arbeit, ihre neuen Frequenzen zu nutzen und planten, mit deren Einführung am 5. Dezember 2021 zu beginnen.

Bedauerlicherweise, Es kam zu Kontroversen als die Federal Aviation Administration (FAA) und das US-Verkehrsministerium eine Verzögerung der Einführungen forderten, Warnung, dass die neuen Frequenzen gefährlich nahe seien bis zum 4,2-4,4-GHz-Bereich, der von Flugzeugradarhöhenmessern verwendet wird. Nach einer Reihe von Verzögerungen haben die beiden Fluggesellschaften am 19. Januar 2022 den Schlüssel zu ihrem neuen Midband-Dienst umgedreht und endlich die gewünschten Ergebnisse geliefert 5G Geschwindigkeiten für ihre Kunden.

Verizon hat das neue C-Band in seinen 5G Ultra Wideband Service integriert, zunächst mit dem mmWave-Spektrum mit viel höherer Frequenz und kürzerer Reichweite eingeführt. Das Ergebnis sei, so die Fluggesellschaft, dass mehr als 100 Millionen Menschen mehr in mehr als 1.700 Städten abgedeckt würden.

AT&T hat übernommen ein langsamer, aber stetiger Ansatz, das sein C-Band-Spektrum zunächst nur in sieben Städten einführte, mit Plänen, es schrittweise zu erweitern.

Allerdings hat AT&T seine Karten auch vorsichtiger gespielt. Während Verizon sein ganzes Geld in die 3,7- bis 3,98-GHz-Auktion steckte, sicherte sich AT&T seine Wetten ab und sicherte sich etwas von der höheren Frequenz Spektrum, aber warten Sie, bis es in einer späteren Auktion einen weniger umstrittenen Teil ergattern kann: 40 MHz Spektrum im Bereich 3,45–3,55 GHz Bereich.

Die Landschaft verändern

Der Rollout von 5G Dienste im neuen C-Band-Spektrum verändern bereits die 5G Landschaft durch Zulassen Alle drei Anbieter bieten die Geschwindigkeiten an, für die 5G entwickelt wurde.

Vor der Einführung des C-Bands mussten AT&T und Verizon Frequenzen mit niedrigeren Frequenzen nutzen und diese mithilfe der Dynamic Spectrum Sharing (DSS)-Technologie mit ihren 4G/LTE-Netzwerken teilen. Das Ergebnis war 5G-Geschwindigkeiten, die kaum vom 4G/LTE-Dienst zu unterscheiden waren.

T-Mobile war der einzige Anbieter, der die Nase vorn hatte. Dank seiner 2020 Fusion mit Sprinthatte der Un-Carrier einen größeren Teil des 2,5-GHz-Spektrums in die Hände bekommen, das zuvor für die 4G/LTE-Dienste von Sprint genutzt wurde. Diese Sprint-Türme wurden schnell stillgelegt und das Spektrum für seine Ultra-Kapazität umfunktioniert 5G Service.

Damit erreichte T-Mobile eindrucksvoll mehr als 200 Millionen Kunden 5G Monate bevor AT&T und Verizon überhaupt mit der Einführung des C-Bands beginnen konnten. Aus diesem Grund war T-Mobile stets auf Platz eins In 5G Leistung, Abdeckung und Zuverlässigkeit.

Diese Lücke hat sich jedoch in den letzten Monaten geschlossen, da Verizon und AT&T ihr neues C-Band-Spektrum sinnvoll genutzt haben. Obwohl T-Mobile bei der letztjährigen Auktion auch einen Teil dieses Spektrums erworben hat, nutzt es es eher zur Ergänzung seines bestehenden 2,5-GHz-Netzwerks als zum Aufbau völlig neuer Zellen.

Während T-Mobile einen offensichtlichen Vorsprung hatte, könnten AT&T und Verizon durch die ausschließliche Nutzung der höheren C-Band-Frequenzen einen entscheidenden Vorteil haben. Es wird nicht so bedeutend sein wie der Wechsel vom Low-Band zum C-Band, aber das 3,7-3,98-GHz-Spektrum sollte dennoch beides ermöglichen Fluggesellschaften können noch schnellere Geschwindigkeiten anbieten, auch wenn das bedeutet, dass sie noch ein paar Türme bauen müssen, um optimale Geschwindigkeiten zu gewährleisten Abdeckung.

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