Τι είναι το 5G χαμηλής ζώνης; Το υπο-6 εξηγείται

Δεν υπάρχει αμφιβολία για αυτό 5G υπόσχεται να αλλάξει τον τρόπο με τον οποίο επικοινωνούμε, ζούμε και εργαζόμαστε σε μεγάλο βαθμό. Σε αντίθεση με τις τεχνολογίες κινητής τηλεφωνίας του παρελθόντος, το 5G προσφέρει δυνατότητες και επιδόσεις που κάποτε ήταν αποκλειστικός τομέας των ενσύρματων δικτύων. Έτσι, δεν αποτελεί έκπληξη το γεγονός ότι η ανάπτυξη αυτών των προηγμένων δικτύων έχει γίνει περισσότερο εμπλεκόμενη από οτιδήποτε έχει προηγηθεί.

Για να προσφέρουν αυτό που είναι πραγματικά ικανό το 5G, οι ασύρματοι πάροχοι έπρεπε να εργαστούν σε ένα πολύ ευρύτερο φάσμα ραδιοσυχνοτήτων φάσμα, από τις χαμηλότερες συχνότητες όπου ζούσαν τα αρχικά κυψελωτά δίκτυα GSM, μέχρι εκείνες που χρησιμοποιούνται από συστήματα ραντάρ και δορυφόρους.

Αν και οι ασύρματοι φορείς έχουν προσπαθήσει να χρησιμοποιήσουν το υψηλότερο μεσαίου επιπέδου και κύμα χιλιοστού (mmWave) συχνότητες για τα πλεονεκτήματα που προσφέρουν, ήταν στο χαμηλότερο τμήμα της ζώνης κάτω των 6 GHz όπου ξεκίνησαν οι περισσότερες κυκλοφορίες 5G.

Ο λόγος για αυτό ήταν αρκετά απλός. Αυτές οι συχνότητες χαμηλής ζώνης είναι παλαιότερες GSM, 3G, και 4G/LTE οι τεχνολογίες έχουν ζήσει τις τελευταίες δύο δεκαετίες. Αυτό σημαίνει ότι οι μεταφορείς είχαν ήδη τις απαραίτητες άδειες για αυτό το φάσμα. Είχαν επίσης αναπτύξει χιλιάδες κυψελοειδείς πύργους που θα μπορούσαν να αναδιαμορφωθούν για να παρέχουν 5G χωρίς την ανάγκη για εντελώς νέο εξοπλισμό.

Τι είναι το 5G χαμηλής ζώνης;

Οι συχνότητες χαμηλής ζώνης ορίζονται τεχνικά ως συχνότητες κάτω από 1 GHz. Ωστόσο, στα πλαίσια του ασύρματου παρόχους, αυτό καλύπτει τα πάντα κάτω από 2,3 GHz — τις συχνότητες που έχουν ιστορικά το GSM, το 3G και το LTE έζησε.

Στη Βόρεια Αμερική, οι αρχικές υπηρεσίες GSM χρησιμοποιούσαν σχεδόν αποκλειστικά τις συχνότητες 850MHz και 1,9GHz (1900MHz). Αργότερα, με το 3G και το LTE, όλοι οι πάροχοι των ΗΠΑ επεκτάθηκαν στις συχνότητες 700MHz και 1,7GHz, ενώ η AT&T ανέβηκε επίσης στην περιοχή των 2,3 GHz, η T-Mobile πρόσθεσε 600 MHz στο κάτω άκρο, η Sprint επίσης ρυθμίστηκε στα 2,5 GHz ζώνη. Ορισμένες εταιρείες κινητής τηλεφωνίας στον Καναδά και το Μεξικό ανέπτυξαν επίσης υπηρεσίες LTE στα 2,6 GHz, αλλά αυτή η υψηλότερη συχνότητα δεν είχε άδεια για χρήση κινητής τηλεφωνίας στις Ηνωμένες Πολιτείες εκείνη την εποχή.

Ωστόσο, εκτός από το Sprint, όλοι οι μεγάλοι αερομεταφορείς των ΗΠΑ γενικά κολλούσαν στις τέσσερις βασικές συχνότητες: 700MHz, 800MHz, 1,7GHz και 1,9GHz. Οταν Η T-Mobile συγχωνεύτηκε με τη Sprint στις αρχές του 2020, το δίκτυό του 2,5 GHz 4G/LTE τερματίστηκε, έτσι ώστε αυτές οι συχνότητες να μπορούν να επαναχρησιμοποιηθούν για Η υπηρεσία μεσαίας ζώνης Ultra Capacity 5G της T-Mobile.

Όταν η AT&T και η T-Mobile άρχισαν να αναπτύσσουν τα δίκτυά τους 5G, έμειναν στις συχνότητες που ήδη χρησιμοποιούσαν και είχαν άδειες. Η AT&T ανέπτυξε το 5G της στα 850 MHz και η T-Mobile ανέπτυξε το δίκτυό της σε εθνικό επίπεδο χρησιμοποιώντας το φάσμα των 600 MHz. Η Verizon πήγε στον άλλο δρόμο και απέφυγε εντελώς τις χαμηλότερες συχνότητες στην αρχή. Αντίθετα, επέλεξε την πολύ υψηλότερη συχνότητα mmWave φάσματος, δίνοντάς του ένα σημαντικό πλεονέκτημα ταχύτητας σε βάρος της αβυσσαλέας κάλυψης.

Τι σημαίνει το Sub-6;

Ο όρος sub-6 έχει γίνει κάπως μπερδεμένος, καθώς αρχικά χρησιμοποιήθηκε για να σημαίνει όλες τις συχνότητες κάτω από 6 GHz, σε αντίθεση με mmWave, η οποία ξεκινά από τα 24 GHz.

Ενώ η διαφορά μεταξύ συχνοτήτων κάτω των 6 GHz και mmWave είναι αρκετά συγκλονιστική, όταν η βιομηχανία άρχισε να χρησιμοποιεί τον όρο sub-6, η Ομοσπονδιακή Επιτροπή Επικοινωνιών (FCC) δεν είχε κάνει ακόμη μεσαίες συχνότητες της ζώνης C διαθέσιμο για χρήση 5G. Μόλις οι πάροχοι άρχισαν να αναπτύσσουν 5G στην περιοχή 2,5–4 GHz, κατέστη σαφές ότι δεν αξίζουν να συγκεντρωθούν όλες οι συχνότητες κάτω των 6 GHz και μερικοί άνθρωποι χρησιμοποιούν πλέον το sub-6 για να αναφέρονται μόνο στο 5G χαμηλής ζώνης.

Ωστόσο, αυτό δεν είναι καθολικά αληθές. Πολλοί θα επισημάνουν σωστά ότι εφόσον το Sub-6 εξακολουθεί να σημαίνει Sub-6GHz, θα πρέπει να ισχύει για όλες τις συχνότητες κάτω των 6GHz, συμπεριλαμβανομένων γρηγορότερες συχνότητες όπως η ζώνη C ή ακόμα υψηλότερο φάσμα 4-5 GHz που θα μπορούσαν κάποια μέρα να ελευθερωθούν, μαζί με πιο αργά 600 MHz χαμηλής ζώνης. Ως εκ τούτου, το sub-6 έχει γίνει ένας ανακριβής όρος και είναι καλύτερο να αναφέρεται στο φάσμα 5G ως χαμηλής ζώνης και μεσαίας ζώνης, καθώς υπάρχουν ορισμένες σημαντικές διαφορές μεταξύ των δύο περιοχών συχνοτήτων.

Το αντάλλαγμα χαμηλής ζώνης

Οι συχνότητες χαμηλής ζώνης ήταν χαμηλές καρποί για τους περισσότερους παρόχους για να ξεκινήσουν την ανάπτυξη 5G. Είχαν ήδη τις απαραίτητες άδειες φάσματος από την FCC και τουλάχιστον κάποιο συμβατό ραδιοεξοπλισμό και πύργους.

Το πιο σημαντικό, όμως, είναι ότι το φάσμα χαμηλής ζώνης επέτρεψε στους παρόχους να αναπτύξουν 5G σε ένα πολύ μεγαλύτερο εύρος. Οι χαμηλότερες συχνότητες ταξιδεύουν μακρύτερα και δεν είναι σχεδόν τόσο επιρρεπείς σε παρεμβολές από πράγματα όπως κτίρια και δέντρα.

Δυστυχώς, η αντιστάθμιση ήταν ότι αυτές οι συχνότητες δεν προσέφεραν σημαντικό πλεονέκτημα ταχύτητας σε σχέση με τα ήδη υπάρχοντα δίκτυα 4G/LTE.

Με τον ίδιο τρόπο που ένας δρομολογητής Wi-Fi πολλαπλών ζωνών προσφέρει εκτεταμένη εμβέλεια με χαμηλότερες ταχύτητες στη ζώνη των 2,4 GHz από στη ζώνη των 5 GHz, τα κυψελωτά σήματα στην περιοχή των 600 MHz και 850 MHz μπορούν να ταξιδέψουν μεγάλες αποστάσεις, αλλά δεν είναι πολύ γρήγορα.

Αυτή η στρατηγική επέτρεψε στην T-Mobile να είναι η πρώτη εταιρεία κινητής τηλεφωνίας που θα θέσει σε λειτουργία ένα εθνικό δίκτυο 5G και στις 50 πολιτείες. Αυτά τα σήματα των 600 MHz θα μπορούσαν να ταξιδέψουν σε μεγάλη απόσταση, επιτρέποντας στην T-Mobile να καλύψει σημαντικά περισσότερο έδαφος με λιγότερους πύργους. Ωστόσο, ως ένα OpenSignal Η έκθεση από τις αρχές του 2020 έδειξε ότι οι ταχύτητες δεν ήταν δραματικά καλύτερες από το δίκτυο 4G/LTE της T-Mobile.

Εν τω μεταξύ, οι μεταφορείς σε άλλες χώρες όπως η Νότια Κορέα επέλεξαν να χρησιμοποιήσουν μεσαία ζώνη φάσμα για τις αναπτύξεις 5G, με πιο εντυπωσιακούς αριθμούς, ενώ η Verizon έφτασε στην κορυφή των γραφημάτων χάρη στη χρήση του mmWave. Ωστόσο, είναι επίσης σημαντικό να σημειωθεί ότι οι ταχύτητες 500 Mbps της Verizon ήταν διαθέσιμες μόνο στο 0,4% των πελατών της. Η Sprint έδειξε επίσης καλύτερα νούμερα χάρη στο φάσμα της μεσαίας ζώνης 2,5 GHz.

Η Verizon ήρθε αργά στο πάρτι, αλλά επίσης τελικά ανέπτυξε ένα εθνικό δίκτυο 5G χαμηλής ζώνης στα τέλη του 2020 για να φέρει το 5G στο υπόλοιπο 99% των πελατών της. Για το 5G χαμηλής ζώνης, η Verizon επέλεξε τις ζώνες 850 MHz, 1,9 GHz και 1,7-2,1 GHz.

Μοιραστείτε τα ερτζιανά

Το πρόβλημα δεν ήταν μόνο οι χαμηλότερες συχνότητες που χρησιμοποιούσαν η AT&T και η T-Mobile. Δεδομένου ότι η τεχνολογία 5G είναι πιο προηγμένη από το 4G/LTE, θα πρέπει να αποδίδει ταχύτερα ακόμη και στα 600MHz και 850MHz.

Ωστόσο, όταν η AT&T και η T-Mobile ανέπτυξαν 5G σε αυτές τις συχνότητες, δεν μπορούσαν απλώς να απενεργοποιήσουν τις υπηρεσίες 4G/LTE που εκτελούνταν ήδη εκεί. Έπρεπε να βρουν έναν τρόπο να συνυπάρξουν ειρηνικά το 5G με αυτές τις παλαιότερες ασύρματες τεχνολογίες.

Έτσι, στράφηκαν σε μια τεχνολογία γνωστή ως Dynamic Spectrum Sharing (DSS), μια δυνατότητα του 5G που σχεδιάστηκε ρητά για να το επιτρέπει να λειτουργεί παράλληλα με το 4G/LTE στις ίδιες συχνότητες. Με απλούς όρους, το DSS επιτρέπει την εισαγωγή δεδομένων 5G σε τυχόν αχρησιμοποίητα κενά στις μεταδόσεις 4G/LTE.

Η χρήση του DSS επέτρεψε την ανάπτυξη 5G πολύ πιο γρήγορα εκμεταλλευόμενη την αχρησιμοποίητη χωρητικότητα 4G/LTE, αλλά είχε επίσης ένα τεράστιο μειονέκτημα. Το DSS είναι μια δυνατότητα 5G, επομένως τα σήματα 5G γνώριζαν πώς να μοιράζονται τα ραδιοκύματα με σήματα 4G/LTE, αλλά το LTE δεν είχε ποτέ διδαχθεί πώς να μοιράζεται.

Ως εκ τούτου, το DSS 5G αναγκάζεται να υποχωρήσει στα σήματα 4G/LTE, τα οποία έχουν πάντα προτεραιότητα. Σε ένα πολυάσχολο ή συμφορημένο δίκτυο 4G/LTE, η απόδοση 5G υποφέρει.

Στην Verizon, τα αποτελέσματα του DSS ήταν τόσο άσχημα που ο Sascha Segan του PCMag είπε στους χρήστες iPhone της Verizon να απενεργοποιήσουν το 5G, ονόμασε το DSS ένα «απελπιστικά αργό σύστημα» αφού οι δοκιμές αποκάλυψαν ότι το DSS 5G της εταιρείας κινητής τηλεφωνίας δεν ήταν σχεδόν ποτέ ταχύτερο από το 4G και ήταν στην πραγματικότητα πιο αργό σε μεγάλες πόλεις όπως η Νέα Υόρκη και το Σικάγο.

Το εφεδρικό φάσμα

Δυστυχώς, το πρόβλημα είναι ότι οι πάροχοι θέλουν να προωθήσουν την αντίληψη της προσφοράς 5G. Θέλουν οι άνθρωποι να βλέπουν το εικονίδιο "5G" να ανάβει στα smartphone τους, ακόμα κι αν δεν παρέχει απόδοση που είναι καλύτερη από το δίκτυο 4G/LTE. Σκεφτείτε το κόλπο που έκανε η AT&T πριν από μερικά χρόνια το δίκτυο «5G Evolution»., δίνοντας στους πελάτες της ένα εικονίδιο "5G E" για το ελαφρώς βελτιωμένο δίκτυο 4G/LTE.

Αφήνοντας κατά μέρος την ανοησία της AT&T, το να βλέπετε ένα "5G" στο τηλέφωνό σας συνήθως σημαίνει ότι είστε συνδεδεμένοι σε ένα πραγματικό δίκτυο 5G. Ωστόσο, αυτό δεν σημαίνει ότι θα δείτε εντυπωσιακές ταχύτητες 5G. Εάν χρησιμοποιείτε συχνότητες 5G χαμηλής ζώνης, θα έχετε ταχύτητες 5G χαμηλής ζώνης που συνήθως δεν θα είναι πολύ καλύτερες από τη χρήση 4G/LTE.

Ωστόσο, ακόμη και όταν οι πάροχοι αναπτύσσουν ταχύτερα δίκτυα χρησιμοποιώντας φάσμα μεσαίας ζώνης και C-band, θα υπάρχει πάντα χώρος για 5G χαμηλής ζώνης. Με το εκτεταμένο εύρος που προσφέρει το φάσμα 600MHz-850MHz, σε αυτές τις συχνότητες θα συνεχίσουν να βασίζονται οι μεταφορείς για την κάλυψη λιγότερο κατοικημένων περιοχών. Απλώς δεν αξίζει να τοποθετήσετε δεκάδες νέους πύργους για να καλύψετε έναν σχετικά μικρό αριθμό πελατών.

Οι μεταφορείς χρησιμοποιούσαν παρόμοια στρατηγική ακόμη και στις ημέρες του GSM. Στον Καναδά, τα 1,9 GHz χρησιμοποιήθηκαν αποκλειστικά στα μεγάλα αστικά κέντρα, ενώ τα 850 MHz χρησιμοποιήθηκαν για την αγροτική κάλυψη. Τα ζητήματα αδειοδότησης συχνότητας εμπόδισαν αυτήν την προσέγγιση να χρησιμοποιηθεί τόσο εκτενώς στις Ηνωμένες Πολιτείες. Ωστόσο, οι αερομεταφορείς εξακολουθούσαν να κλίνουν προς τη χρήση υψηλότερων συχνοτήτων στις πόλεις και χαμηλότερων συχνοτήτων στην ύπαιθρο όπου ήταν δυνατόν.

Τώρα που οι πάροχοι έχουν λογικά μεγάλα τμήματα φάσματος μεσαίας ζώνης για να παίξουν, οι αναπτύξεις 5G πέφτουν σε ακόμη πιο δραματικές γραμμές. Οι περισσότεροι πελάτες 5G θα καλύπτονται από το φάσμα της μεσαίας ζώνης, με ταχύτερη και μεγαλύτερη χωρητικότητα mmWave αναπτύχθηκε σε πυκνοκατοικημένες περιοχές όπου η συμφόρηση του δικτύου αποτελεί πρόβλημα, όπως στάδια και αεροδρόμια. Το 5G χαμηλής ζώνης θα γίνει ουσιαστικά το εφεδρικό φάσμα για να διασφαλιστεί ότι εξακολουθείτε να λαμβάνετε 5G όταν δεν υπάρχει τίποτα καλύτερο διαθέσιμο.

Τα καλά νέα είναι ότι οι ταχύτητες 5G χαμηλής ζώνης θα πρέπει να βελτιωθούν καθώς περισσότεροι άνθρωποι μετακινούνται σε smartphone 5G και εγκαταλείπουν το 4G/LTE τεχνολογία πίσω, αποφεύγοντας προβλήματα συμφόρησης καθώς το 5G DSS δεν χρειάζεται πλέον να αποδίδει τόσο πολύ χώρο σε παλαιότερα κυψελωτά τεχνολογίες. Τελικά, το 4G/LTE θα παροπλιστεί εντελώς, αν και πιθανότατα θα έχουμε προχωρήσει στο 6G μέχρι τότε.

Συστάσεις των συντακτών

• Το τεράστιο προβάδισμα της T-Mobile στις ταχύτητες 5G δεν οδηγεί πουθενά
• Ο νέος δρομολογητής M6 Pro της Netgear σάς επιτρέπει να χρησιμοποιείτε το γρήγορο 5G όπου κι αν πάτε
• Το 5G της T-Mobile εξακολουθεί να είναι απαράμιλλο - αλλά έχουν αυξηθεί οι ταχύτητες;
• Δείτε πόσο γρήγορο είναι πραγματικά το 5G στο Samsung Galaxy S23 σας
• Τι είναι το 5G UW; Το πραγματικό νόημα πίσω από το εικονίδιο στο τηλέφωνό σας