Mikä on matalakaistainen 5G? Sub-6 selitti

Siitä on vähän epäilystäkään 5G lupaa muuttaa tapaamme kommunikoida, elää ja työskennellä melko suurella tavalla. Toisin kuin entiset matkapuhelinteknologiat, 5G tarjoaa ominaisuuksia ja suorituskykyä, jotka olivat aikoinaan langallisten verkkojen yksinomaista toimialuetta. Ei siis ole yllättävää, että näiden kehittyneiden verkkojen käyttöönotosta on tullut enemmän mukana kuin mistään aikaisemmin.

Tarjotakseen sen, mihin 5G todella pystyy, langattomien operaattorien on täytynyt työskennellä paljon laajemmalla radiotaajuusalueella taajuuksia alemmista taajuuksista, joilla alkuperäiset GSM-matkapuhelinverkot asuivat, tutkajärjestelmien käyttämiin ja satelliitteja.

Vaikka langattomat operaattorit ovat pyrkineet käyttämään korkeampaa keskialue ja millimetriaalto (mmWave).

Syy tähän oli melko yksinkertainen. Nämä matalakaistaiset taajuudet ovat vanhoja GSM, 3G, ja 4G/LTE teknologiat ovat eläneet viimeiset kaksi vuosikymmentä. Tämä tarkoittaa, että operaattorilla oli jo tarvittavat lisenssit tälle taajuudelle. Heillä oli myös tuhansia matkapuhelintorneja, jotka voitiin konfiguroida uudelleen toimittamaan 5G ilman täysin uusia laitteita.

Mikä on matalakaistainen 5G?

Matalan kaistan taajuudet määritellään teknisesti alle 1 GHz: n taajuuksiksi. Kuitenkin yhteydessä langattomaan operaattorit, tämä kattaa kaiken alle 2,3 GHz - taajuudet, joilla GSM, 3G ja LTE ovat historiallisesti asunut.

Pohjois-Amerikassa alkuperäiset GSM-palvelut käyttivät lähes yksinomaan 850 MHz ja 1,9 GHz (1900 MHz) taajuuksia. Myöhemmin 3G: n ja LTE: n myötä kaikki yhdysvaltalaiset operaattorit laajenivat 700 MHz: n ja 1,7 GHz: n taajuuksille, kun taas AT&T nousi myös 2,3 GHz: n alueelle, T-Mobile lisäsi 600 MHz alapäähän, Sprint asetti myös 2,5 GHz: iin bändi. Jotkut Kanadan ja Meksikon operaattorit käyttivät myös LTE-palveluita 2,6 GHz: n taajuudella, mutta tätä korkeampaa taajuutta ei lisensoitu matkapuhelinkäyttöön noina aikoina Yhdysvalloissa.

Sprintiä lukuun ottamatta kaikki suuret yhdysvaltalaiset operaattorit pitivät kuitenkin yleensä kiinni neljästä ydintaajuudesta: 700 MHz, 800 MHz, 1,7 GHz ja 1,9 GHz. Kun T-Mobile sulautui Sprintiin vuoden 2020 alussa sen 2,5 GHz 4G/LTE-verkko suljettiin, jotta nämä taajuudet voitaisiin käyttää uudelleen T-Mobilen keskikaistan Ultra Capacity 5G -palvelu.

Kun AT&T ja T-Mobile aloittivat 5G-verkkojensa käyttöönoton, he pitivät kiinni taajuuksista, joita he jo käyttivät ja joihin heillä oli lisenssit. AT&T otti käyttöön 5G-verkkonsa 850 MHz: n taajuudella, ja T-Mobile otti käyttöön valtakunnallisen verkkonsa käyttämällä 600 MHz: n taajuutta. Verizon meni toiseen suuntaan ja vältti alempia taajuuksia aluksi kokonaan. Sen sijaan se valitsi paljon korkeamman taajuuden mmWave taajuutta, mikä antaa sille huomattavan nopeusedun järjettömän kattavuuden kustannuksella.

Mitä Sub-6 tarkoittaa?

Termi sub-6 on tullut hieman hämmentäväksi, koska sitä käytettiin alun perin tarkoittamaan kaikkia alle 6 GHz: n taajuuksia, toisin kuin mmWave, joka alkaa 24 GHz: stä.

Vaikka ero alle 6 GHz: n taajuuksien ja mmWaven välillä on melko huikea, kun ala alkoi käyttää termiä sub-6, Federal Communications Commission (FCC) ei ollut vielä tehnyt keskialueen C-kaistan taajuudet saatavilla 5G-käyttöön. Kun operaattorit alkoivat ottaa käyttöön 5G: tä 2,5–4 GHz: n alueella, kävi selväksi, että kaikki alle 6 GHz: n taajuudet eivät ansaitse niputtaa yhteen, ja jotkut ihmiset käyttävät nykyään sub-6:ta viittaamaan vain matalakaistaiseen 5G: hen.

Se ei kuitenkaan ole universaalisti totta. Monet huomauttavat perustellusti, että koska Sub-6 tarkoittaa edelleen alle 6 GHz, sen pitäisi koskea kaikkia alle 6 GHz: n taajuuksia, mukaan lukien nopeammat taajuudet, kuten C-kaista tai jopa korkeampi 4-5 GHz: n taajuus, joka voisi joskus vapautua, sekä hitaampi 600 MHz matalakaistainen. Tästä syystä sub-6:sta on tullut epätarkka termi, ja on parempi viitata 5G-spektriin matalakaista- ja keskikaistana, koska näiden kahden taajuusalueen välillä on joitain merkittäviä eroja.

Matalan kaistan kompromissi

Matalakaistataajuudet olivat alhainen hedelmä useimmille operaattoreille aloittaa 5G-käyttöönotto. Heillä oli jo tarvittavat taajuusluvat FCC: ltä ja ainakin joitain yhteensopivia radiolaitteita ja torneja.

Vielä tärkeämpää on kuitenkin se, että matalakaistainen spektri antoi operaattoreille mahdollisuuden ottaa 5G käyttöön paljon laajemmalla alueella. Alemmat taajuudet kulkevat kauemmas eivätkä ole läheskään yhtä alttiita rakennusten ja puiden kaltaisille häiriöille.

Valitettavasti kompromissi oli se, että nämä taajuudet eivät tarjonneet merkittävää nopeusetua jo olemassa oleviin 4G/LTE-verkkoihin verrattuna.

Samalla tavalla kuin monikaistainen Wi-Fi-reititin tarjoaa laajennetun kantaman hitaammin 2,4 GHz: n kaistalla kuin 5 GHz taajuudella matkapuhelinsignaalit 600 MHz ja 850 MHz voivat kulkea pitkiä matkoja, mutta ne eivät ole kovin nopeasti.

Tämän strategian ansiosta T-Mobile oli ensimmäinen operaattori, joka sai valtakunnallisen 5G-verkon käyttöön kaikissa 50 osavaltiossa. Nämä 600 MHz: n signaalit voivat kulkea pitkän matkan, jolloin T-Mobile voi kattaa huomattavasti enemmän alueita vähemmällä torneilla. Kuitenkin, kuten an OpenSignal Vuoden 2020 alun raportti osoitti, että nopeudet eivät olleet dramaattisesti parempia kuin T-Mobilen 4G/LTE-verkossa.

Samaan aikaan muiden maiden, kuten Etelä-Korean, operaattorit olivat päättäneet käyttää keskikaista taajuuksia 5G-käyttöönottoilleen, ja ne tarjoavat vaikuttavampia lukuja, kun taas Verizon nousi listan kärkeen käyttämällä mmWave. On kuitenkin myös tärkeää huomata, että Verizonin 500 Mbps nopeudet olivat vain 0,4 prosentin asiakkaista saatavilla. Sprint osoitti myös parempia lukuja keskikaistaisen 2,5 GHz: n spektrin ansiosta.

Verizon tuli myöhässä juhliin, mutta se myös lopulta otti käyttöön matalakaistaisen valtakunnallisen 5G-verkon vuoden 2020 lopulla tuoda 5G muille 99 %:lle asiakkaistaan. Verizon valitsi matalakaistaiselle 5G: lle taajuudet 850 MHz, 1,9 GHz ja 1,7–2,1 GHz.

Radioaaltojen jakaminen

Ongelma ei ollut vain AT&T: n ja T-Mobilen käyttämät matalammat taajuudet. Koska 5G-tekniikka on kehittyneempää kuin 4G/LTE, sen pitäisi toimia nopeammin jopa 600 MHz: llä ja 850 MHz: llä.

Kuitenkin, kun AT&T ja T-Mobile ottivat käyttöön 5G: n näillä taajuuksilla, he eivät voineet vain sammuttaa siellä jo käynnissä olevia 4G/LTE-palveluita. Heidän täytyi löytää tapa saada 5G toimimaan rauhanomaisesti näiden vanhempien langattomien teknologioiden kanssa.

Niinpä he valittivat teknologian, joka tunnetaan nimellä Dynamic Spectrum Sharing (DSS), joka on 5G: n ominaisuus, joka oli nimenomaan suunniteltu antamaan se toimia 4G/LTE: n rinnalla samoilla taajuuksilla. Suoraan sanottuna DSS mahdollistaa 5G-datan lisäämisen kaikkiin käyttämättömiin aukkoihin 4G/LTE-lähetyksessä.

DSS: n käyttö mahdollisti 5G-asennusten käyttöönottoa paljon nopeammin hyödyntämällä käyttämätöntä 4G/LTE-kapasiteettia, mutta sillä oli myös yksi valtava haittapuoli. DSS on 5G-ominaisuus, joten 5G-signaalit tiesivät kuinka jakaa radioaallot 4G/LTE-signaalien kanssa, mutta LTE: tä ei ollut koskaan opetettu jakamaan.

Siksi DSS 5G: n on luovuttava 4G/LTE-signaaleille, jotka ovat aina etusijalla. Kiireisessä tai ruuhkaisessa 4G/LTE-verkossa 5G-suorituskyky kärsii.

Verizonissa DSS: n tulokset olivat niin huonot, että PCMagin Sascha Segan kehotti Verizon iPhone -käyttäjiä sammuttamaan 5G: n, kutsui DSS: ää "epätoivoisen hitaaksi järjestelmäksi", kun testit paljastivat, että operaattorin DSS 5G ei ollut melkein koskaan nopeampi kuin 4G, ja se oli itse asiassa hitaampi suurissa kaupungeissa, kuten New Yorkissa ja Chicagossa.

Varaspektri

Valitettavasti ongelma on se, että operaattorit haluavat edistää käsitystä 5G: n tarjoamisesta. He haluavat ihmisten näkevän 5G-kuvakkeen syttyvän älypuhelimissaan, vaikka se ei tarjoaisi 4G/LTE-verkkoa parempaa suorituskykyä. Ajattele temppua, jonka AT&T veti muutama vuosi sitten sen "5G Evolution" -verkko, joka antaa asiakkailleen "5G E" -kuvakkeen hieman parannetusta 4G/LTE-verkosta.

Jos AT&T: n typeryys jätetään syrjään, "5G":n näkeminen puhelimessasi tarkoittaa yleensä sitä, että olet yhteydessä todelliseen 5G-verkkoon. Se ei kuitenkaan tarkoita, että näet vaikuttavia 5G-nopeuksia. Jos käytät matalakaistaisia ​​5G-taajuuksia, saat matalakaistaisia ​​5G-nopeuksia, jotka eivät yleensä ole paljon parempia kuin 4G/LTE.

Siitä huolimatta, vaikka operaattorit käyttävät nopeampia verkkoja keskikaistan ja C-kaistan spektrit, matalakaistaiselle 5G: lle on aina paikka. 600–850 MHz: n spektrin tarjoaman laajan valikoiman ansiosta operaattorit luottavat jatkossakin näihin taajuuksiin kattamaan harvemmin asuttuja alueita. Ei yksinkertaisesti kannata pystyttää kymmeniä uusia torneja kattamaan suhteellisen pientä asiakasmäärää.

Operaattorit käyttivät samanlaista strategiaa jopa GSM-aikoina. Kanadassa 1,9 GHz käytettiin yksinomaan suurimmissa kaupunkikeskuksissa, kun taas 850 MHz käytettiin maaseutupeittoon. Taajuuslisenssiongelmat estivät tämän lähestymistavan käytön yhtä laajasti Yhdysvalloissa. Operaattorit halusivat kuitenkin edelleen käyttää korkeampia taajuuksia kaupungeissa ja matalampia taajuuksia maaseudulla aina kun mahdollista.

Nyt kun operaattoreilla on käytettävissään kohtuullisen laajat keskikaistaspektrit, 5G: n käyttöönotto on laskemassa vieläkin dramaattisemmilla linjoilla. Suurin osa 5G-asiakkaista katetaan keskikaistan taajuudella nopeammalla ja suuremmalla kapasiteetilla mmWave käytetään tiheillä alueilla, joilla verkkojen ruuhkautuminen on ongelma, kuten stadioneilla ja lentokentillä. Matalakaistaisesta 5G: stä tulee käytännössä varataajuus, jolla varmistetaan, että saat edelleen 5G: n, vaikka parempaa ei ole saatavilla.

Hyvä uutinen on, että matalakaistaisten 5G-nopeuksien pitäisi parantua, kun yhä useammat ihmiset siirtyvät käyttämään 5G-älypuhelimia ja jättävät 4G/LTE: n. teknologia takana, välttäen ruuhka-ongelmat, koska 5G DSS: n ei enää tarvitse antaa yhtä paljon tilaa vanhemmille matkapuhelimille teknologioita. Lopulta 4G/LTE poistetaan käytöstä kokonaan, vaikka olemmekin todennäköisesti siirtyneet 6G: hen siihen mennessä.

Toimittajien suositukset

• T-Mobilen valtava etumatka 5G-nopeuksissa ei katoa mihinkään
• Netgearin uuden M6 Pro -reitittimen avulla voit käyttää nopeaa 5G: tä missä tahansa
• T-Mobilen 5G on edelleen vertaansa vailla – mutta ovatko nopeudet tasaantuneet?
• Tässä on kuinka nopea 5G Samsung Galaxy S23:ssa todella on
• Mikä on 5G UW? Puhelimesi kuvakkeen todellinen merkitys