Uvođenje 5G bilo je katastrofa u SAD-u. Evo zašto

Nakon nekoliko tjedana pogrešnih startova i strašna upozorenja zrakoplovne industrije, danas se obilježava dan koji AT&T i Verizon kreću uživo sa svojim novim C-pojasnim 5G spektrom.

Današnje predstavljanje označava kulminaciju više od godinu dana rada Savezne komisije za komunikacije (FCC) i operateri za dodjelu i dražbu novog spektra, nakon što su i AT&T i Verizon osvojili rekordne ponude kako bi osigurali velike komadiće toga.

Međutim, bila je to i godina natezanja između Savezne uprave za zrakoplovstvo (FAA), Ministarstva prometa SAD-a i dužnosnici iz zrakoplovne industrije, od kojih su mnogi predvidjeli gotovo katastrofalne posljedice za zračni promet u slučaju novog spektra ići uživo.

Priča za sada

Da je ovisilo o FAA-i i Ministarstvu prometa SAD-a, dražbe spektra C-pojasa uopće ne bi bilo. Još u prosincu 2020. stručnjaci za zrakoplovstvo i s civilne i s vojne strane upozoravali su na “katastrofalne” posljedice zbog potencijalnih smetnji između novih 5G frekvencije i uobičajeni zrakoplovni instrumenti poput radarskih visinomjera.

Izvješće iz prosinca 2020 Vijesti obrane bio je prvi koji je istaknuo interne rasprave između čelnika FAA-e i broj dva u Ministarstvu prometa. Ova dva visoka dužnosnika poslala su zajednički dopis tadašnjem predsjedniku FCC-a Ajitu Paiu, pozivajući FCC da pauzira prodaju novog C-pojasnog spektra kako bi se problem mogao pomnije proučiti.

FCC je odgovorio rekavši da je proveo vlastite tehničke studije koje su pokazale da postoji malo ili nimalo rizika. Odbio je odgoditi dražbu spektra, navodeći da namjerava nastaviti napredovati prema planu.

Nakon odluke FCC-a, Ministarstvo obrane SAD-a i Ministarstvo domovinske sigurnosti započeli su nastojeći osigurati da predloženi spektar neće imati negativne učinke na vojsku zrakoplov. U to vrijeme, Defense News primijetio je da Pentagon nije proučavao učinke, te stoga nije utvrdio službeni stav o prodaji.

Najbolji scenarij, prema dužnosnicima, bio je da bi odjel morao "potrošiti milijune dolara i tisuće radnih sati za projektiranje, nabavu i instaliranje novih radarskih visinomjera u vojnoj floti zrakoplova sustavi."

Najgori slučaj, kako je rekao jedan visoki vladin dužnosnik, bio je da će "biti nesreća, imovina će biti uništena, a ljudi će umrijeti."

Građanska stvar

Zanimljivo, iako je industrija civilnog zrakoplovstva zvonila na uzbunu posljednjih nekoliko mjeseci, vojna strana je bila iznimno tiha. Iako bi najmilosrdnije tumačenje bilo da je Pentagon proučio problem i utvrdio da to nije velika stvar, jest jednako je moguće da je Ministarstvo obrane jednostavno zavuklo u svoje relativno duboke džepove i tiho nadogradilo svoj hardver iza scene.

Zrakoplovna industrija ne mora nužno imati istu opciju. S jedne strane, odgovoran je za sigurnost civilnih putnika, a s druge strane, oni su profitabilni tvrtke koje imaju znatno ograničenije proračune i nedvojbeno veće i raznolikije flote zrakoplov.

Bilo je rasprava između zrakoplovnih prijevoznika, FAA-e i Ministarstva prometa SAD-a o raspodjeli resursa pomoći u nadogradnji ili zamjeni potencijalno pogođene opreme, ali to je još uvijek golem pothvat, i logistički i politički.

Do danas su zračni prijevoznici umjesto toga tražili od AT&T i Verizona da odgode uvođenje novog spektra. U studenom su se dva prijevoznika složila odgoditi svoje uvođenje s 5. prosinca 2021. na 5. siječnja 2022. kako bi FAA-i i drugim stručnjacima dali više vremena za proučavanje učinaka.

U prosincu su se prijevoznici također složili ograničiti razine snage 5G C-pojasa oko zračnih luka u prvih šest mjeseci kako bi se izbjegle smetnje, a do novog godine, otišli su korak dalje, pristajući postaviti zone isključenja u kojima se nove frekvencije C-pojasa uopće neće koristiti tijekom najmanje šest mjeseca.

Inzistirajući da bi ovi ustupci trebali biti više nego dovoljni da uguše strahove zrakoplovnih dužnosnika, izvršni direktori AT&T-a i Verizona prvotno su odbili zahtjev ranije ovog mjeseca za još jedno dvotjedno produljenje, popuštajući tek nakon dana intenzivnih razgovora između Bijele kuće, FAA-e, FCC-a i druge industrije sudionici.

Na kraju su prijevoznici nevoljko pristali FAA-i dati svoja dva tjedna, u zamjenu za ono što se činilo kao čvrstu izjavu samog predsjednika Joea Bidena da će se uvođenje nastaviti prema planu u siječnju 19.

Zagađenje propusnosti

Međutim, čini se da ova koncesija nije umirila zrakoplovnu industriju. Dužnosnici i rukovoditelji nastavljaju upozoravati na katastrofalne posljedice ako novi spektar nestane online prema rasporedu — iako su se i AT&T i Verizon složili da zračnim lukama daju široku vezu za sada.

Korijen zabrinutosti je blizina frekvencija u novom C-pojasu 5G spektra onima koje koriste kritični zrakoplovni instrumenti.

Kontroverzni spektar C-pojasa, smješten u rasponu od 3,7 do 3,98 GHz, nalazi se odmah ispod frekvencija od 4,2 do 4,4 GHz koje koriste radarski visinomjeri. Moderni vojni, komercijalni i civilni zrakoplovi, pa čak i mnogi bespilotni zračni sustavi i vrhunski dronovi, svi koriste ove instrumente. Oni su presudni za mjerenje koliko je zrakoplov iznad tla kada se radi o lošim vremenskim uvjetima koji sprječavaju pravilan rad tradicionalnih barometarskih visinomjera.

To je ono što radarske visinomjere čini tako važnim dijelom sigurnosne opreme. U idealnim vremenskim uvjetima, piloti se mogu osloniti na druge instrumente, pa čak i na vlastite oči, za mjerenje udaljenosti prilikom slijetanja u zračnu luku. U lošoj vidljivosti, međutim, radarski visinomjer je sve što imaju, a ako ne radi, ili pokazuje visina koja je previsoka, tada pilot nema načina da zna kada će pasti na tlo.

Tehnički govoreći, 4,2 GHz, što je donja granica frekvencija radarskog visinomjera, još je više od 200 MHz udaljena od najviših frekvencija C-pojasa spektra, što vrh na 3,98 GHz. Dakle, možda mislite da je to zdrava granica sigurnosti za sprječavanje smetnji, a upravo je to poanta koju FCC i prijevoznici izrada.

Nažalost, drugi stručnjaci se ne slažu, navodeći fenomen poznat kao onečišćenje propusnosti. Kao Zanimljivo inženjerstvo objašnjava, moguće je da jaka koncentracija signala u određenom frekvencijskom rasponu "procuri" u višim frekvencijama, uzrokujući barem neke smetnje.

To je analogno problemu svjetlosnog zagađenja zbog kojeg je teško vidjeti zvijezde noću kada ste blizu grada. Mogli biste biti 20 milja izvan velikog grada, ali koncentracija milijuna svjetala koja izbijaju iz njega i dalje će vam otežavati vidjeti bilo što na noćnom nebu.

Dok FCC inzistira da je proučio problem i utvrdio da se to neće dogoditi, zrakoplovna industrija ima vlastite studije koje su postale izvor zabrinutosti. A Istraživački rad iz 2020 od strane Radiotehničke komisije za aeronautiku (RTCA), neovisna skupina za tehnološke standarde koja predstavlja industriju zračnog prijevoza, pokazala je dokaze da 5G telekomunikacije u spektru C-pojasa imaju potencijal uzrokovati "štetne smetnje" radarskim visinomjerima.

Iako AT&T i Verizon i dalje inzistiraju na tome da nema problema, oni su također pristali stvoriti zona isključenja oko popisa zračnih luka koji je izradio FAA, slično onome što se radi u drugim zemljama poput Francuska. Međutim, također su se obvezali da će to raditi samo šest mjeseci, nakon čega sve oklade padaju.

Avioprijevoznici prizemljeni

Teško je reći čemu su se zrakoplovni dužnosnici nadali kada se činilo da su sve strane pristale na dvotjednu odgodu. Prema svim izvješćima, stvari su se prije dva tjedna činile ugodnima, ali možda su neki jednostavno pretpostavili da će se vremenski okvir na kraju dodatno produžiti.

Međutim, kako se današnje uvođenje naziralo na horizontu, zrakoplovne kompanije postale su znatno uznemirenije. Zajedničko pismo koje su ranije ovog tjedna poslali izvršni direktori svih velikih američkih zračnih prijevoznika i kompanija za zračni prijevoz tereta upozorilo je da bi uključivanje novih radijskih frekvencija C-pojasa "moglo potencijalno nasukati desetke tisuća Amerikanaca u inozemstvu" i uzrokovati "kaos" za domaće letove unutar SAD-a. "Nacionalna trgovina će se zaustaviti", pismo upozorio.

Nekoliko stranih zračnih prijevoznika objavilo je 18. siječnja da će otkazati letove za SAD kao rezultat novog uvođenja spektra. Izričito navodeći novo uvođenje 5G, Emirates je na neodređeno vrijeme obustavio sve letove za Boston, Chicago, Dallas-Fort Worth, Houston, Miami, San Francisco i Seattle, kao i Newark, New Jersey i Orlando, Florida.

U međuvremenu, Japan Airlines (JAL) otkazani letovi u SAD-u za Boeing 777 u Chicago, Los Angeles i njujoršku zračnu luku JFK, navodeći potencijalne smetnje s radijskim visinomjerima od uvođenja 5G na tim određenim zrakoplovima. Japanski Air Nippon Airlines (ANA) također je objavio sličnu najavu, kao i Air India.

Dotični zračni prijevoznici kasnije su popustili, barem djelomično, vjerojatno kao rezultat razjašnjenja Bijele kuće da će 5G biti odgođen u blizini "ključnih zračnih luka". A izjava Bidena kasno jučer zahvalio je Verizonu i AT&T-u što su "pristali na odgodu 5G raspoređivanje oko ključnih zračnih luka i nastavak suradnje s Ministarstvom prometa na sigurnom 5G raspoređivanje na ovom ograničenom skupu lokacija."

UPRAVO: Predsjednik Emiratesa rekao je za CNN da zrakoplovna tvrtka nije bila svjesna nekih od potencijalnih problema s uvođenjem 5G sve do jučer ujutro, nazivajući to "jednom od najdelinkventnijih, krajnje neodgovornih" situacija koje je vidio u svom zrakoplovstvu karijera https://t.co/Z3a4gTQ6Fo

— CNN (@CNN) 19. siječnja 2022

Nakon ove izjave, japanski JAL i ANA objavili su da će vratiti svoje normalne rasporede u SAD od 20. siječnja nadalje, dok su Emirates pristali nastaviti odabrane letove za Boston, Houston i San Francisco, iako su ostali zasad suspendirani, unatoč tome što su te zračne luke također isključene od strane FAA popis.

“Ovaj sporazum štiti sigurnost letova i omogućuje nastavak zračnih operacija bez značajnih smetnji te će milijunima Amerikanaca donijeti više mogućnosti interneta velike brzine”, rekao je Biden.

Kako smo došli ovdje

Ovdje su na djelu jasni politički čimbenici, posebice pritisak na FCC od strane sadašnje i bivše administracije da se brzo proširi 5G tehnologija diljem SAD-a Međutim, implementacija 5G od strane većine američkih operatera bila je kao nered od samog početka, a FCC sigurno ne može preuzeti svu krivnju za to.

Za razliku od mobilnih tehnologija koje su se pojavile prije, 5G koristi puno širi opseg frekvencijskih raspona, a postoje kompromisi u cijelom spektru.

Na jednom kraju imate ultravisokofrekventni mmWave spektar, koji se proteže na donjem rubu ekstremno visoke frekvencije (EHF): 26GHz i više. Ovo je daleko izvan raspona frekvencija koje koristi civilno zrakoplovstvo ili bilo čega drugog što bi normalne ljude vjerojatno zanimalo.

Jedan od razloga za to je što su frekvencije u EHF spektru izuzetno kratkog dometa. Ostala oprema koja radi u ovom rasponu uključuje vrhunske telekomunikacijske sustave, satelitsko praćenje atmosfere sustavi, vojni radar za oružje, sustavi sigurnosnih zaslona na kontrolnim točkama zračne luke, policijski radar za brzinu i neki medicinski aplikacije.

Na drugom kraju spektra su implementacije 5G od 600MHz, koje imaju veliki domet, ali ne nude brzine koje su puno bolje od trenutnih 4G/LTE tehnologija.

Kad su američki operateri prije nekoliko godina počeli uvoditi 5G, svi su imali dramatično različite pristupe. Verizon se odlučio za brzinu iznad pokrivenosti, postavljajući mmWave primopredajnike u glavnim urbanim središtima diljem zemlje. To im je omogućilo da se pohvale brzinama u rasponu od 500Mbps do 2Gbps, ali problem je u tome što 99 posto korisnika Verizona ne dobiva 5G uopće.

T-Mobile je zauzeo suprotan pristup, s ciljem širenja pokrivenosti nadaleko i široko, dopuštajući njegovi korisnici dobivaju indikator "5G" na svojim uređajima čak i ako su poboljšanja brzine bila samo rubni. T-Mobile je primarno koristio spektar od 600MHz da bi ovo izveo, tako da je mogao brzo proširiti 5G pokrivenost bez izgradnje previše tornjeva. Rezultat je bio da je T-Mobile postao prvi američki operater koji se može pohvaliti 5G pokrivenost u svih 50 država.

AT&T je uzeo sredinu, odlučivši se ne posvetiti niti jednom pristupu. Možda je iz toga naučio lekciju debakl 5G Evolucije, odlučila je šutjeti o promicanju 5G, uzimajući polagani i postojani pristup širenju stvari širom zemlje, koristeći mješavinu mmWave i sub-6GHz tehnologija.

Zašto je C-pojas važan

Najveći izazov s pravilnom implementacijom 5G u SAD-u je to što FCC regulira većinu bežičnih frekvencija u SAD-u Ne trebamo gledati puno dalje od trenutne kontroverze sa zrakoplovnom industrijom da vidimo zašto je to potrebno.

Najbolje mjesto za 5G tehnologiju - rješenje koje pruža najbolju ravnotežu između performansi i pokrivenosti - nalazi se u onome što se obično naziva srednjepojasni spektar. Dok mmWave pruža izvrsne performanse koje se protežu samo na udaljenost od otprilike gradskog bloka, 600MHz ide daleko, ali ne može obraditi puno više podataka nego što to već može 4G/LTE.

Točno u sredini te frekvencijske juhe nalaze se frekvencije od 2 GHz do 4 GHz. Oni pružaju dovoljno propusnosti za isporuku brzina koje korisnici očekuju od 5G, a istovremeno osiguravaju da operateri ne moraju postavljati milijune mobilnih tornjeva samo da bi dobili 5G svim svojim kupcima.

Nažalost, mnoge druge tehnologije i uređaji također koriste ovaj srednjepojasni spektar. Na primjer, vjerojatno ste već svjesni da je 2,4 GHz uobičajeno mjesto gdje se Wi-Fi usmjerivači, bežični telefoni, dječji monitori, i otvarači garažnih vrata uživo. Čak i mikrovalne pećnice emitiraju signale u ovom frekvencijskom području. Ovo je područje poznato kao "S pojas".

Mobilne tehnologije prije 5G uglavnom žive ispod S pojasa, općenito u rasponu od 600MHz do oko 2,3GHz, s većinom koncentriranim oko 800MHz i 1,9GHz.

Iznad toga je C-pojasni spektar, koji se obično koristi u radioamaterskim uslugama, fiksnim satelitskim uslugama, pomorskim radijima i radio lokacijskim uslugama.

Međutim, 2018. FCC je pronašao način da oslobodi mali dio C-pojasnog spektra od 500 MHz, u rasponu od 3,7 GHz do 4,2 GHz, za korištenje "sljedeće generacije bežične mreže usluge.” Iako su postojale satelitske usluge koje su radile u tom pojasu, Komisija je revidirala sve licence kako bi oslobodila što više prostora za korištenje novim 5G raspoređivanja.

Dvije godine kasnije, kada se prašina slegla, FCC staviti 280 MHz ovog spektra na dražbu na mobilne nosače. Ovo je raspon od 3,7 do 3,98 GHz gdje se danas uvode nove 5G usluge.

Novi spektar obećava da će promijeniti igru ​​za 5G tehnologiju u SAD-u, posebno od Verizona i AT&T-a. Verizon se već pohvalio kako će mu omogućiti da dopre do milijuna dodatnih korisnika s "brzinama do 10x bržima od 4G LTE". Novi spektar će biti dio Verizonovog 5G Ultra širokopojasna mreža, koja je prethodno bila ograničena na svoje mmWave frekvencije od 28 GHz i 39 GHz.

U istom smislu, AT&T je najavio uvođenje novog C-pojasa u osam metro područja, obećavajući da će pokriti 200 milijuna ljudi do kraja 2023. godine.

Što je s T-Mobileom?

Možda ste primijetili da je T-Mobile vidljivo odsutan iz cijele ove svađe, iako je prošle godine izgubio 9,3 milijarde dolara na aukciji C-pojasa.

To je vjerojatno zato što T-Mobile nije pokazao nikakvu namjeru da počne koristiti svoj novi C-pojasni spektar na isti način kao njegovi konkurenti.

T-Mobile je od početka imao asa u rukavu. Već je posjedovao licence za znatan dio spektra S-pojasa od 2,5 GHz koji je nastao spajanjem sa Sprintom prije nekoliko godina.

Sprint je izvorno koristio te frekvencije od 2,5 GHz za 4G/LTE uslugu, ali nakon spajanja novi T-Mobile počeo gasiti one starije Sprintove tornjeve, otvarajući put za ponovno korištenje tih frekvencija za noviji 5G raspoređivanja.

Kada je T-Mobile prošle godine također preuzeo neki novi C-pojasni spektar, to najavio  ovo je bila "strateška investicija" s namjerom da "nadopuni svoj mnogo širi 2,5 GHz otisak u odabranim urbanim i prigradskim područjima gdje već ima gustu mrežu.” Rezultat bi, rekao je prijevoznik, bio “značajnije poboljšanje performansi za kupaca.”

Nižefrekventni spektar također pruža bolji domet od novog C-pojasa, dok i dalje pruža impresivan 5G performanse, tako da T-Mobile stvarno nema motivaciju za početak uvođenja C-pojasnog spektra na način na koji AT&T i Verizon su. Ima svoj srednjepojasni spektar i to je uveo kao dio svog ultra kapaciteta 5G uslugu, koja već pokriva više od 200 milijuna korisnika.

Kamo idemo odavde?

Sada kada su i AT&T i Verizon počeli ispunjavati svoje vizije C-pojasa, bit će zanimljivo vidjeti što će se sljedeće dogoditi. Iako oba operatera rade na tome da sustignu T-Mobile s ovim novim C-pojasom, možda postoji ograničenje koliko daleko i koliko brzo oni zapravo mogu stići.

Kao PCMag Sascha Segan ističe, Verizon je možda napravio taktičku pogrešku kladeći se previše na C-pojas. Prošle godine je zasigurno kupila najveći dio, potrošivši nevjerojatnih 45 milijardi dolara da ga nabavi.

Pa evo zašto @ATT i @TMmobile možda želite objesiti @Verizon presušiti na C-pojasu: Verizon (1) ima problema sa zagušenjem i (2) stavio je mnogo jaja u košaru za C-pojas. S novim rezultatom Auction 110, do kraja ove godine @ATT imat će 40MHz

— Sascha Segan (@saschasegan) 18. siječnja 2022

Problem je u tome što je Verizon potrošio bogatstvo da uloži u najsporniji dio spektra koji postoji i vjerojatno je da ova kontroverza neće uskoro prestati. Moguće je da Verizon možda nikada neće moći implementirati svoj novi spektar u blizini zračnih luka, ostavljajući svoje korisnike ili zaglavljene s 4G/LTE uslugom ili 5G ponudom koja zapravo nije bolja od 4G/LTE.

S druge strane, AT&T je malo zaštitio svoje oklade. Nedavno je odabrao 40MHz spektra za koji zrakoplovne tvrtke neće mariti, što bi moglo objasniti zašto zauzima znatno rezerviraniji pristup cijeloj situaciji. Kao što Segan sugerira, AT&T bi mogao igrati obje strane protiv sredine, prihvaćajući duža odgađanja i veće zone isključenja kako bi mu se dala konkurentska prednost u odnosu na Verizon, koji bi bio puno više sputan takvima kreće se.

U međuvremenu, T-Mobile stoji prilično, nema udjela u trenutnoj kontroverzi, dok drži neospornih 100MHz dio spektra od 2,5 GHz koji je već bio dostupan korisnicima mjesecima prije nego što je novi C-pojas uopće došao na red aukcija.

Jedna stvar koja je još uvijek jasna je da T-Mobile ima značajno vodstvo u igri 5G, neprestano zarađujući najviše ocjene od bilo kojeg američkog prijevoznika za brzinu, pokrivenost i pouzdanost — vodstvo koje samo izgleda povećavajući se. Ne možemo još računati na Verizon i AT&T, ali jasno je da oba mobilna operatera imaju puno posla u stvaranju dovoljno C-pojasa da bi se ostvarilo 5G stvarnost za svoje klijente.

Preporuke urednika

• Velika prednost T-Mobilea u 5G brzinama ne ide nikamo
• Živite u ruralnom području? Verizon 5G će uskoro postati bolji za vas
• Evo koliko je 5G stvarno brz na vašem Samsung Galaxy S23
• T-Mobile ostavlja AT&T i Verizon u 5G prašini
• Verizonov najjeftiniji 5G neograničeni plan upravo je postao još jeftiniji