¿Qué es 5G de banda baja? Sub-6 explicado

Hay pocas dudas de que 5G promete cambiar la forma en que nos comunicamos, vivimos y trabajamos de una manera bastante grande. A diferencia de las tecnologías celulares de antaño, 5G ofrece capacidades y rendimiento que alguna vez fueron dominio exclusivo de las redes cableadas. Por lo tanto, no sorprende que la implementación de estas redes avanzadas se haya vuelto más complicada que cualquier otra cosa anterior.

Para ofrecer lo que 5G es realmente capaz de hacer, los operadores inalámbricos han tenido que trabajar en una gama mucho más amplia de frecuencias de radio. espectro, desde las frecuencias más bajas donde vivían las redes celulares GSM originales, hasta las utilizadas por los sistemas de radar y satélites

Aunque los proveedores de servicios inalámbricos se han esforzado por utilizar la mayor rango medio y onda milimétrica (onda milimétrica) por las ventajas que ofrecen, fue en la parte más baja de la zona sub-6GHz donde comenzaron la mayoría de los despliegues de 5G.

La razón de esto era bastante simple. Estas frecuencias de banda baja son donde los más antiguos G/M, 3G, y 4G/LTE tecnologías han vivido durante las últimas dos décadas. Esto significa que los operadores ya tenían las licencias necesarias para este espectro. También desplegaron miles de torres celulares que podrían reconfigurarse para ofrecer 5G sin necesidad de equipos completamente nuevos.

¿Qué es 5G de banda baja?

Las frecuencias de banda baja se definen técnicamente como aquellas por debajo de 1 GHz. Sin embargo, en el contexto de la tecnología inalámbrica operadores, esto cubre todo por debajo de 2,3 GHz, las frecuencias en las que GSM, 3G y LTE han tenido históricamente vivido.

En América del Norte, los servicios GSM originales usaban las frecuencias de 850 MHz y 1,9 GHz (1900 MHz) casi exclusivamente. Más tarde, con 3G y LTE, todos los operadores estadounidenses se expandieron a las frecuencias de 700 MHz y 1,7 GHz, mientras que AT&T también subió al rango de 2,3 GHz, T-Mobile agregó 600 MHz en el extremo inferior, Sprint también se configuró en el rango de 2,5 GHz banda. Algunos operadores en Canadá y México también implementaron servicios LTE a 2,6 GHz, pero esta frecuencia más alta no tenía licencia para uso celular en los Estados Unidos en esos días.

Sin embargo, aparte de Sprint, todos los principales operadores de EE. UU. generalmente se mantuvieron en las cuatro frecuencias principales: 700 MHz, 800 MHz, 1,7 GHz y 1,9 GHz. Cuando T-Mobile se fusionó con Sprint a principios de 2020, su red 4G/LTE de 2,5 GHz se cerró para que estas frecuencias pudieran reutilizarse para Servicio 5G de ultra capacidad de banda media de T-Mobile.

Cuando AT&T y T-Mobile comenzaron a implementar sus redes 5G, se apegaron a las frecuencias que ya usaban y para las que tenían licencias. AT&T implementó su 5G a 850 MHz y T-Mobile implementó su red nacional utilizando su espectro de 600 MHz. Verizon fue por el otro lado y evitó las frecuencias más bajas por completo al principio. En su lugar, eligió la frecuencia mucho más alta onda milimétrica espectro, dándole una considerable ventaja de velocidad a expensas de una cobertura abismal.

¿Qué significa Sub-6?

El término sub-6 se ha vuelto algo confuso, ya que inicialmente se usó para referirse a todas las frecuencias por debajo de 6 GHz, en contraste con onda milimétrica, que comienza en 24GHz.

Si bien la diferencia entre las frecuencias sub-6GHz y mmWave es bastante asombrosa, cuando la industria comenzó a usar el término sub-6, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) aún no había tomado la decisión. frecuencias de banda C de rango medio disponible para uso 5G. Una vez que los operadores comenzaron a implementar 5G en el rango de 2,5 a 4 GHz, quedó claro que no todas las frecuencias inferiores a 6 GHz merecen agruparse, y algunas personas ahora usan sub-6 para referirse solo a 5G de banda baja.

Sin embargo, eso no es universalmente cierto. Muchos señalarán correctamente que, dado que Sub-6 todavía significa Sub-6GHz, debería aplicarse a todas las frecuencias por debajo de 6GHz, incluidas frecuencias más rápidas como la banda C o incluso un espectro de 4-5 GHz más alto que algún día podría liberarse, junto con 600 MHz más lentos de banda baja. Por lo tanto, sub-6 se ha convertido en un término impreciso y es mejor referirse al espectro 5G como banda baja y banda media, ya que existen algunas diferencias significativas entre los dos rangos de frecuencia.

La compensación de banda baja

Las frecuencias de banda baja eran una fruta al alcance de la mano para que la mayoría de los operadores comenzaran sus implementaciones 5G. Ya tenían las licencias de espectro necesarias de la FCC y al menos algunos equipos de radio y torres compatibles.

Sin embargo, lo que es más importante, el espectro de banda baja permitió a los operadores implementar 5G en un rango mucho más amplio. Las frecuencias más bajas viajan más lejos y no son tan propensas a la interferencia de cosas como edificios y árboles.

Desafortunadamente, la contrapartida fue que estas frecuencias no ofrecían una ventaja de velocidad significativa sobre las redes 4G/LTE ya existentes.

De la misma manera que un enrutador Wi-Fi multibanda ofrece un rango extendido con velocidades más lentas en la banda de 2.4GHz que en la banda de 5 GHz, las señales celulares en el rango de 600 MHz y 850 MHz pueden viajar grandes distancias, pero no son muy rápido.

Esta estrategia permitió a T-Mobile ser el primer operador en tener una red 5G nacional en funcionamiento en los 50 estados. Estas señales de 600 MHz podrían viajar largas distancias, lo que permitiría a T-Mobile cubrir un territorio sustancialmente mayor con menos torres. Sin embargo, como un señal abierta Según un informe de principios de 2020, las velocidades no eran mucho mejores que las de la red 4G/LTE de T-Mobile.

Mientras tanto, los operadores de otros países como Corea del Sur habían optado por utilizar banda media espectro para sus implementaciones 5G, con números más impresionantes, mientras que Verizon encabezó las listas gracias a su uso de onda milimétrica. Sin embargo, también es importante tener en cuenta que las velocidades de 500 Mbps de Verizon solo estaban disponibles para el 0,4 % de sus clientes. Sprint también mostró mejores números gracias a su espectro de banda media de 2,5 GHz.

Verizon llegó tarde a la fiesta, pero también eventualmente implementó una red 5G nacional de banda baja a fines de 2020 para llevar 5G al otro 99% de sus clientes. Para su 5G de banda baja, Verizon eligió las bandas de 850 MHz, 1,9 GHz y 1,7-2,1 GHz.

Compartiendo las ondas

El problema no eran solo las frecuencias más bajas que usaban AT&T y T-Mobile. Dado que la tecnología 5G es más avanzada que la 4G/LTE, debería funcionar más rápido incluso a 600 MHz y 850 MHz.

Sin embargo, cuando AT&T y T-Mobile implementaron 5G en estas frecuencias, no pudieron simplemente apagar los servicios 4G/LTE que ya estaban funcionando allí. Tenían que encontrar una manera de hacer que 5G coexistiera pacíficamente con estas tecnologías inalámbricas más antiguas.

Entonces, recurrieron a una tecnología conocida como Dynamic Spectrum Sharing (DSS), una característica de 5G que fue diseñada explícitamente para permitir que funcione junto con 4G/LTE en las mismas frecuencias. En términos sencillos, DSS permite insertar datos 5G en cualquier espacio no utilizado en las transmisiones 4G/LTE.

El uso de DSS permitió que las implementaciones de 5G se implementaran mucho más rápido al aprovechar la capacidad 4G/LTE no utilizada, pero también tenía una gran desventaja. DSS es una característica de 5G, por lo que las señales de 5G sabían cómo compartir las ondas de radio con las señales de 4G/LTE, pero a LTE nunca se le había enseñado cómo compartir.

Por lo tanto, DSS 5G se ve obligado a ceder el derecho de paso a las señales 4G/LTE, que siempre tienen prioridad. En una red 4G/LTE ocupada o congestionada, el rendimiento de 5G se ve afectado.

En Verizon, los resultados de DSS fueron tan malos que Sascha Segan de PCMag dijo a los usuarios de iPhone de Verizon que apagaran 5G, llamando a DSS un "sistema desesperadamente lento" después de que las pruebas revelaran que el DSS 5G del operador casi nunca era más rápido que 4G, y en realidad era más lento en las principales ciudades como Nueva York y Chicago.

El espectro de reserva

Lamentablemente, el problema es que los operadores quieren impulsar la percepción de ofrecer 5G. Quieren que la gente vea el ícono "5G" encendido en sus teléfonos inteligentes, incluso si no proporciona un rendimiento mejor que el de la red 4G/LTE. Considere el truco que AT&T hizo hace algunos años con su red “5G Evolution”, brindando a sus clientes un ícono "5G E" para su red 4G/LTE ligeramente mejorada.

Dejando a un lado las tonterías de AT&T, ver un "5G" en su teléfono generalmente significa que está conectado a una red 5G real. Sin embargo, eso no significa que verá impresionantes velocidades 5G. Si usa frecuencias 5G de banda baja, obtendrá velocidades 5G de banda baja que, por lo general, no serán mucho mejores que usar 4G/LTE.

Sin embargo, incluso cuando los operadores implementan redes más rápidas utilizando espectro de banda media y banda C, siempre habrá un lugar para 5G de banda baja. Con el amplio rango que ofrece el espectro de 600MHz-850MHz, son estas frecuencias en las que los operadores seguirán confiando para cubrir áreas menos pobladas. Simplemente no vale la pena instalar docenas de nuevas torres para cubrir una cantidad relativamente pequeña de clientes.

Los operadores utilizaron una estrategia similar incluso en los días de GSM. En Canadá, 1,9 GHz se utilizó exclusivamente en los principales centros urbanos, mientras que 850 MHz se utilizó para la cobertura rural. Los problemas de licencia de frecuencia impidieron que este enfoque se usara tan ampliamente en los Estados Unidos. Sin embargo, los operadores aún se inclinaban por usar frecuencias más altas en las ciudades y frecuencias más bajas en el campo siempre que fuera posible.

Ahora que los operadores tienen franjas razonablemente grandes de espectro de banda media para jugar, las implementaciones de 5G están cayendo en líneas aún más dramáticas. La mayoría de los clientes de 5G estarán cubiertos por el espectro de banda media, con mayor velocidad y mayor capacidad. onda milimétrica desplegado en áreas densas donde la congestión de la red es un problema, como estadios y aeropuertos. El 5G de banda baja se convertirá efectivamente en el espectro alternativo para garantizar que aún obtenga 5G cuando no haya nada mejor disponible.

La buena noticia es que las velocidades de 5G de banda baja deberían mejorar a medida que más personas se pasan a los teléfonos inteligentes 5G y dejan 4G/LTE. tecnología detrás, evitando problemas de congestión ya que 5G DSS ya no tiene que ceder tanto espacio a celulares más antiguos tecnologías Eventualmente, 4G/LTE se retirará por completo, aunque probablemente ya habremos pasado a 6G para entonces.

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