Mis on C-Band? Selgitatud keskklassi 5G

Võib-olla olete märganud, et levitamine 5G on olnud palju keerulisem kui varasemad edusammud mobiilsidetehnoloogias. Kindlasti ei kuulnud me 3G ja 4G/LTE kasutuselevõtu päevil selliseid termineid nagu "keskriba", "C-riba", "mmWave" ja "sub-6 GHz".

Muidugi ei lubanud need tehnoloogiad traadita side samamoodi revolutsiooni teha 5G on. On aus öelda, et isegi parim 4G/LTE teenus piirdus peamiselt nutitelefonide ja tahvelarvutitega. Seevastu 5G on juba muutumas elujõuliseks asenduseks kodu- ja ettevõtte Interneti-teenustele.

Pealegi, 5G suudab pakkuda kiiret kiirust ja väiksemat latentsust, mis olid kunagi kallite juhtmega lairibaplaanide eksklusiivne domeen. Kogu selle jõuga kaasnevad aga omad väljakutsed.

Peamine neist on parimate sageduste leidmine 5G raadiosignaalid. Eetrid ei muutu vähem rahvarohkeks ning operaatorid ja regulaatorid peavad välja mõtlema, kuhu need paigutada 5G signaale, et nad midagi muud ei segaks.

Siiski selleks 5G oma lubaduse täitmiseks peab see ka raadiospektri vallas murdma, kasutades sagedusi, mis pole kunagi varem mobiilsideteenuseid kandnud.

Sageduse kompromiss

Raadiosagedustega töötamisel on sageduse, kiiruse ja ulatuse vahel otsene seos. Kõrgemad sagedused pakuvad rohkem ribalaiust, mis tähendab suuremat kiirust, kuid need ei suuda katta peaaegu nii laia ala. Madalamad sagedused liiguvad palju kaugemale ja võivad isegi tõhusamalt tungida läbi tahkete objektide, näiteks seinte, kuid need on suhteliselt aeglased.

Tõenäoliselt olete selle kontseptsiooniga juba tuttav, kui olete kunagi proovinud oma kodust WiFi-ruuterit optimeerida. 2,4 GHz sagedusriba annab teile parema ulatuse aeglasemal kiirusel, samas kui 5 GHz sagedusriba tagab suurema kiiruse lühema vahemaa korral. See on sama põhimõte ka mobiilside sagedustel.

Kodus saab selle lahendada, viides oma WiFi-ruuteri paremasse kohta või investeerides võrgusilmaga WiFi-süsteemi, et pakkuda täiendavat leviala. Mobiilsidekandjad peavad tegema põhimõtteliselt sama asja; kõrgemate sageduste kasutamine eeldab, et nad ehitavad rohkem torne.

Nüüd, kuna me ootame 5G et see oleks oluliselt kiirem kui varasemad mobiilsideteenused, peab see töötama kõrgematel sagedustel kui vanemad 3G või 4G/LTE teenused. Kuigi 5G pakub mõningaid uuendusi, mis võimaldavad tal oma ribalaiust paremini ära kasutada, kuid füüsikaseadused piiravad seda, kui palju andmeid see antud sagedusele mahutab.

Võitlus spektri pärast

Muidugi pole mobiilsidesignaalid ainsad, mis raadiolaineid kasutavad. Isegi teie kodus töötab kõik alates WiFi-ruuterist kuni garaažiukse avamiseni samas üldises raadiosageduse (RF) spektris. Laias maailmas on olemas amatöörraadioteenused, lennutehnika, mereraadio, GPS, meteoroloogiaseadmed ja palju muud.

Et kõik need asjad üksteist ei segaks, on USA föderaalne side Komisjon (FCC) reguleerib, milliseid sagedusi tohib kasutada ja kes saab neid litsentsimise kaudu kasutada korraldused.

Enne 5G mobiilsideteenused olid alati elanud tsoonis 600 MHz kuni 2300 MHz (2,3 GHz), mis olid peamiselt koondunud 800 MHz ja 1,9 GHz ümber. Vedajad omandasid litsentsid selle spektri jaoks FCC poolt aastaid tagasi ja kuna uuemad tehnoloogiad, nagu 3G ja 4G/LTE, töötasid samas vahemikus, oli harva vaja uusi osta. spekter.

See kõik muutus, kui 5G saabunud. Jooksmise ajal 5G nendel madalamatel sagedustel on endiselt võimalik, see pole ideaalne kodu. Madalriba 5G pakub erinevatel põhjustel ainult 4G/LTE järkjärgulist jõudluse kasvu. Millest tõeliselt kasu saada 5G on vaja, et operaatorid saaksid kätte mõne kõrgema sagedusega spektri.

Keskriba spekter

Mobiilsideteenuste jaoks kõige sagedamini kasutatavatest sagedustest kõrgemal asub "keskriba" või "kesksagedus" spekter. Kuigi see töötab sageduselt 1 GHz kuni 6 GHz,5G keskriba” peetakse sagedusalas 2,4 GHz kuni 4 GHz. See on ka magus koht 5G. See tagab jõudluse ja ulatuse parima tasakaalu; see suudab pakkuda oluliselt suuremat kiirust kui 4G/LTE, ilma et operaatorid peaksid kasutusele võtma sadu täiendavaid torne.

Siin asub "C-riba spekter", millest me kõik oleme viimasel ajal nii palju kuulnud. "C-riba" viitab antud juhul 3,7–3,98 GHz spektrile et FCC pani oksjonile 2021. aasta alguses.

Kuid tehniliselt on 2–4 GHz sagedused määratud S-riba osaks. samas kui C-riba töötab 4–8 GHz. Kui FCC otsis spektrit, mida saaks ümber jaotada jaoks 5G kasutamisel õnnestus tal leida 3,7–4,2 GHz tükk, mida saaks vabastada, ja kuna see läks üle C-riba territooriumile, otsustas ta kasutada seda nime kogu spektriploki jaoks.

Algselt eraldati 3,7–4,2 GHz sagedusala Fixed Satellite Service (FSS) kasutamiseks andmete edastamiseks kosmosest Maa-põhistesse jaamadesse. Kuna see oli signaalide tagasi kosmosesse saatmiseks seotud sagedusalaga 5,925–6,425 GHz, tunti kogu plokki kui "tavalist C-riba", kuna seal elas suurem osa signaalidest.

FCC suutis eraldage selles sagedusalas 280 MHz spektrit — sagedustel 3,7–3,98 GHz — kasutamiseks 5G operaatorid. Sellest sai osa 2020.–2021. aasta FCC oksjonist, mille käigus Verizon maksis rekordilised 45,4 miljardit dollarit, et saada kätte see oluline uus spekter.

Verizon polnud aga selles üksi. AT&T langes 23,4 miljardit dollarit ja T-Mobile’i pakkumine oli 9,3 miljardit dollarit.

C-riba levitamine

Kui tolm oli FCC spektroksjonil ladestunud, asusid Verizon ja AT&T kiiresti oma uusi sagedusi kasutama, plaanides alustada nende levitamist 5. detsembril 2021.

Kahjuks tekkis vaidlus kui Föderaalne Lennuamet (FAA) ja USA transpordiministeerium nõudsid kasutuselevõtu edasilükkamist, hoiatus, et uued sagedused on ohtlikult lähedal 4,2–4,4 GHz vahemikku, mida kasutavad lennukiradari kõrgusmõõturid. Pärast mitmeid viivitusi pöörasid kaks operaatorit 19. jaanuaril 2022 oma uue keskriba teenuse võtme, pakkudes lõpuks tõelist teenust 5G kiirust oma klientidele.

Verizon integreeris uue C-riba oma 5G ülilairibateenusesse, mis võeti algselt kasutusele palju kõrgema sagedusega ja lühema ulatusega mmWave spektri abil. Vedaja sõnul oli tulemuseks see, et enam kui 1700 linnas kaetakse rohkem kui 100 miljonit inimest rohkem.

AT&T on võtnud aeglane, kuid stabiilne lähenemine, pakkudes esialgu oma C-riba spektrit välja vaid seitsmes linnas, plaanides järk-järgult laieneda.

Kuid ka AT&T on oma kaarte ettevaatlikumalt mänginud. Kui Verizon pani kogu oma raha 3,7–3,98 GHz oksjonile alla, siis AT&T maandus oma panused, suurendades natuke kõrgemat sagedust spekter, kuid hoidke maha seni, kuni see võib hilisemal oksjonil hankida vähem vastuolulise osa: 40 MHz spektrit sagedustel 3,45–3,55 GHz ulatus.

Maastiku muutmine

Väljalaskmine 5G teenused uues C-riba spektris on juba muutmas 5G maastikku lubades kõik kolm operaatorit, et pakkuda kiirust, milleks 5G sündis.

Enne C-riba kasutuselevõttu kasutasid AT&T ja Verizon madalama sagedusega spektrit ja jagasid seda oma 4G/LTE võrkudega, kasutades dünaamilise spektri jagamise (DSS) tehnoloogiat. Tulemuseks oli 5G kiirused, mis olid vaevu eristatavad 4G/LTE teenusest.

T-Mobile oli ainus operaator, kes oli mängust ees. Tänu sellele 2020 ühinemine Sprintiga, oli Un-carrier saanud käed suuremale 2,5 GHz spektrile, mida varem kasutati Sprinti 4G/LTE teenuste jaoks. See eemaldas kiiresti need Sprint-tornid ja kasutas selle spektri oma Ultra Capacity jaoks uuesti 5G teenust.

Selle tulemusel jõudis T-Mobile muljetavaldava kliendini enam kui 200 miljoni kliendini 5G kiirused kuud enne seda, kui AT&T ja Verizon võiksid isegi alustada oma C-riba kasutuselevõttu. See on põhjus, miks T-Mobile on olnud järjekindlalt esikohal sisse 5G jõudlus, katvus ja töökindlus.

Kuid see lõhe on viimastel kuudel vähenenud, kuna Verizon ja AT&T on oma uut C-riba spektrit hästi kasutanud. Kuigi T-Mobile võttis ka eelmise aasta oksjonil osa sellest spektrist, kasutab ta seda oma olemasoleva 2,5 GHz võrgu täiendamiseks, mitte täiesti uute rakkude seadistamiseks.

Kuigi T-Mobile'il on olnud ilmselge edumaa, võivad AT&T ja Verizon saada kindla eelise, kasutades ainult kõrgemaid C-riba sagedusi. See ei ole nii oluline kui üleminek madalalt ribalt C-ribale, kuid 3,7–3,98 GHz spekter peaks siiski võimaldama mõlemat vedajatele, et pakkuda veelgi suuremat kiirust, isegi kui see tähendab, et nad peavad optimaalseks tagamiseks ehitama veel mõned tornid katvus.

Toimetajate soovitused

• T-Mobile'i tohutu edumaa 5G kiiruste osas ei kao kuhugi
• Teie Verizoni plaan tehti just põhjalikult ümber – siin on uus
• Elad maapiirkonnas? Verizon 5G muutub teie jaoks paremaks
• T-Mobile'i 5G on endiselt võrreldamatu – aga kas kiirused on langenud?
• Moto G Power 5G lisab soodsale telefonile lipulaeva funktsiooni