Što je niskopojasni 5G? Sub-6 objašnjeno

U to nema sumnje 5G obećava da će promijeniti način na koji komuniciramo, živimo i radimo u prilično velikoj mjeri. Za razliku od prošlih mobilnih tehnologija, 5G nudi mogućnosti i performanse koje su nekada bile isključiva domena žičnih mreža. Stoga ne čudi da je implementacija ovih naprednih mreža postala zahtjevnija od svega što je bilo prije.

Kako bi pružili ono što 5G doista može, bežični operateri morali su raditi na mnogo širem rasponu radio frekvencija spektra, od nižih frekvencija gdje su postojale izvorne GSM mobilne mreže, do onih koje su koristili radarski sustavi i sateliti.

Iako bežični operateri nastoje koristiti viši srednjetonski i milimetarski val (mmvalni) frekvencije zbog prednosti koje nude, bilo je u najnižem dijelu zone ispod 6 GHz gdje je većina uvođenja 5G započela.

Razlog za to je bio prilično jednostavan. Ove niskopojasne frekvencije su puno starije GSM, 3G, i 4G/LTE tehnologije živjele su posljednja dva desetljeća. To znači da su prijevoznici već imali potrebne licence za ovaj spektar. Također su postavili tisuće mobilnih tornjeva koji se mogu rekonfigurirati za isporuku 5G bez potrebe za potpuno novom opremom.

Što je niskopojasni 5G?

Niskopojasne frekvencije tehnički su definirane kao one ispod 1 GHz. Međutim, u kontekstu bežičnog nositeljima, ovo pokriva sve ispod 2,3 GHz — frekvencije na kojima su GSM, 3G i LTE povijesno živio.

U Sjevernoj Americi izvorne GSM usluge gotovo su isključivo koristile frekvencije od 850MHz i 1,9GHz (1900MHz). Kasnije, s 3G i LTE, svi operateri u SAD-u proširili su se na frekvencije od 700MHz i 1,7GHz, dok je AT&T također je otišao u raspon od 2,3 GHz, T-Mobile je dodao 600 MHz na donjem kraju, Sprint je također postavljen na 2,5 GHz bend. Neki operateri u Kanadi i Meksiku također su postavili LTE usluge na 2,6 GHz, ali ta viša frekvencija u to vrijeme nije bila licencirana za mobilnu upotrebu u Sjedinjenim Državama.

Međutim, osim Sprinta, svi glavni američki operateri općenito su se držali četiri jezgrene frekvencije: 700MHz, 800MHz, 1,7GHz i 1,9GHz. Kada T-Mobile se spojio sa Sprintom početkom 2020. njegova 4G/LTE mreža od 2,5 GHz ugašena je kako bi se te frekvencije mogle prenamijeniti za T-Mobileova usluga srednjeg pojasa Ultra Capacity 5G.

Kada su AT&T i T-Mobile započeli s uvođenjem svojih 5G mreža, držali su se frekvencija koje su već koristili i za koje su imali licence. AT&T je postavio svoj 5G na 850MHz, a T-Mobile je pokrenuo svoju nacionalnu mrežu koristeći svoj spektar od 600MHz. Verizon je krenuo drugim putem i isprva u potpunosti izbjegavao niže frekvencije. Umjesto toga, odabrao je mnogo višu frekvenciju mmvalni spektra, što mu daje značajnu prednost u brzini na račun bezdanog pokrivanja.

Što znači Sub-6?

Izraz sub-6 postao je pomalo zbunjujući, budući da se u početku koristio za označavanje svih frekvencija ispod 6GHz, za razliku od mmvalni, koji počinje na 24GHz.

Iako je razlika između frekvencija ispod 6 GHz i mmWave prilično zapanjujuća, kada je industrija počela koristiti izraz ispod 6, Federalna komisija za komunikacije (FCC) još nije napravila srednje frekvencije C-pojasa dostupan za korištenje 5G. Nakon što su operateri počeli implementirati 5G u rasponu od 2,5 do 4 GHz, postalo je jasno da ne zaslužuju sve frekvencije ispod 6 GHz da budu grupirane zajedno, a neki ljudi sada koriste pod-6 samo za niskopojasni 5G.

To ipak nije univerzalno točno. Mnogi će ispravno istaknuti da, budući da Sub-6 i dalje znači Sub-6GHz, to bi se trebalo primjenjivati ​​na sve frekvencije ispod 6GHz, uključujući brže frekvencije poput C-pojasa ili čak višeg spektra od 4-5GHz koje bi se jednog dana mogle osloboditi, zajedno sa sporijim 600MHz niskopojasni. Stoga je sub-6 postao neprecizan izraz i bolje je 5G spektar nazivati ​​niskopojasnim i srednjepojasnim jer postoje značajne razlike između ta dva frekvencijska raspona.

Kompromis niskog pojasa

Niskopojasne frekvencije bile su plod za većinu operatera da započnu implementaciju 5G. Već su imali potrebne licence za spektar od strane FCC-a i barem neke kompatibilne radijske opreme i postavljene tornjeve.

Međutim, što je još značajnije, niskopojasni spektar omogućio je prijevoznicima da implementiraju 5G u puno širem rasponu. Niže frekvencije putuju dalje i nisu ni približno toliko podložne smetnjama od stvari poput zgrada i drveća.

Nažalost, kompromis je bio u tome što te frekvencije nisu nudile značajnu prednost u brzini u odnosu na 4G/LTE mreže koje su već bile na snazi.

Na isti način na koji višepojasni Wi-Fi usmjerivač nudi prošireni domet s nižim brzinama na pojasu od 2,4 GHz nego na pojasu od 5 GHz, mobilni signali u rasponu od 600 MHz i 850 MHz mogu preći velike udaljenosti, ali nisu jako brzo.

Ova strategija omogućila je T-Mobileu da bude prvi operater koji je pokrenuo nacionalnu 5G mrežu u svih 50 država. Ovi signali od 600MHz mogli bi putovati na velike udaljenosti, omogućujući T-Mobileu da pokrije znatno više teritorija s manje tornjeva. Međutim, kao an OpenSignal izvješće s početka 2020. pokazalo je da brzine nisu bile dramatično bolje od T-Mobileove 4G/LTE mreže.

U međuvremenu, prijevoznici u drugim zemljama poput Južne Koreje odlučili su se koristiti srednji pojas spektra za njihovu implementaciju 5G, s još impresivnijim brojkama, dok je Verizon bio na vrhu ljestvica zahvaljujući upotrebi mmvalni. Međutim, također je važno napomenuti da su Verizonove brzine od 500 Mbps bile dostupne samo za 0,4% njegovih korisnika. Sprint je također pokazao bolje brojke zahvaljujući svom srednjepojasnom spektru od 2,5 GHz.

Verizon je zakasnio na zabavu, ali također na kraju je razvio niskopojasnu 5G mrežu diljem zemlje krajem 2020. donijeti 5G ostalim 99% svojih korisnika. Za svoj niskopojasni 5G Verizon je odabrao pojaseve od 850MHz, 1,9GHz i 1,7-2,1GHz.

Dijeljenje etera

Problem nisu bile samo niže frekvencije koje su koristili AT&T i T-Mobile. Budući da je 5G tehnologija naprednija od 4G/LTE, trebala bi raditi brže čak i na 600MHz i 850MHz.

Međutim, kada su AT&T i T-Mobile implementirali 5G na tim frekvencijama, nisu mogli jednostavno isključiti 4G/LTE usluge koje su tamo već bile pokrenute. Morali su pronaći način da 5G mirno koegzistira s tim starijim bežičnim tehnologijama.

Stoga su se okrenuli tehnologiji poznatoj kao Dynamic Spectrum Sharing (DSS), značajki 5G koja je izričito dizajnirana kako bi omogućila rad uz 4G/LTE na istim frekvencijama. Jednostavnim rječnikom rečeno, DSS omogućuje umetanje 5G podataka u sve neiskorištene praznine u 4G/LTE prijenosima.

Korištenje DSS-a omogućilo je puno brže uvođenje 5G implementacija iskorištavanjem neiskorištenog 4G/LTE kapaciteta, ali je također imalo jedan veliki nedostatak. DSS je značajka 5G, tako da su 5G signali znali kako dijeliti zračne valove s 4G/LTE signalima, ali LTE nikada nije naučio kako dijeliti.

Stoga je DSS 5G prisiljen ustupiti pravo puta 4G/LTE signalima, koji uvijek imaju prioritet. Na prometnoj ili zagušenoj 4G/LTE mreži, 5G performanse trpe.

Na Verizonu su rezultati DSS-a bili toliko loši da je Sascha Segan iz PCMaga rekao korisnicima iPhonea Verizon da isključe 5G, nazvavši DSS "očajnički sporim sustavom" nakon što su testovi otkrili da operaterov DSS 5G gotovo nikada nije bio brži od 4G, a zapravo je bio sporiji u velikim gradovima poput New Yorka i Chicaga.

Rezervni spektar

Nažalost, problem je u tome što operateri žele progurati percepciju ponude 5G. Oni žele da ljudi vide ikonu "5G" koja svijetli na njihovim pametnim telefonima, čak i ako ne pruža performanse koje su bolje od 4G/LTE mreže. Razmotrite trik koji je AT&T izveo prije nekoliko godina svoju “5G Evolution” mrežu, dajući svojim korisnicima ikonu "5G E" za svoju malo poboljšanu 4G/LTE mrežu.

Ostavljajući gluposti AT&T-a po strani, vidjeti "5G" na svom telefonu obično znači da ste spojeni na stvarnu 5G mrežu. Međutim, to ne znači da ćete vidjeti impresivne 5G brzine. Ako koristite niskopojasne 5G frekvencije, dobit ćete niskopojasne 5G brzine koje obično neće biti puno bolje od korištenja 4G/LTE.

Unatoč tome, čak i dok operateri postavljaju brže mreže koristeći srednjepojasni i C-pojasni spektar, uvijek će biti mjesta za niskopojasni 5G. Sa širokim rasponom koji nudi spektar od 600MHz-850MHz, to su frekvencije na koje će se operateri i dalje oslanjati za pokrivanje manje naseljenih područja. Jednostavno se ne isplati postavljati desetke novih tornjeva za pokrivanje relativno malog broja kupaca.

Prijevoznici su koristili sličnu strategiju čak iu vremenima GSM-a. U Kanadi se 1,9 GHz koristio isključivo u većim urbanim središtima, dok je 850 MHz korišteno za ruralnu pokrivenost. Problemi s licenciranjem frekvencija spriječili su ovaj pristup tako opsežne uporabe u Sjedinjenim Državama. Međutim, operateri su i dalje bili skloni korištenju viših frekvencija u gradovima i nižih frekvencija na selu gdje god je to bilo moguće.

Sada kada operateri imaju relativno velike dijelove srednjepojasnog spektra s kojima se mogu poigrati, implementacije 5G padaju još dramatičnije. Većina korisnika 5G mreže bit će pokrivena srednjepojasnim spektrom, s bržim i većim kapacitetom mmvalni raspoređeni u gusto naseljenim područjima gdje je zagušenje mreže problem, kao što su stadioni i zračne luke. Niskopojasni 5G učinkovito će postati rezervni spektar kako bi se osiguralo da i dalje imate 5G kada ništa bolje nije dostupno.

Dobra vijest je da bi se niskopojasne 5G brzine trebale poboljšati kako sve više ljudi prelazi na 5G pametne telefone i napušta 4G/LTE tehnologija iza sebe, izbjegavajući probleme zagušenja jer 5G DSS više ne mora ustupiti toliko prostora starim mobilnim mrežama tehnologije. Na kraju, 4G/LTE će se u potpunosti ukinuti, iako ćemo do tada vjerojatno prijeći na 6G.

Preporuke urednika

• Velika prednost T-Mobilea u 5G brzinama ne ide nikamo
• Netgearov novi M6 Pro router omogućuje vam korištenje brze 5G mreže gdje god idete
• T-Mobileov 5G još uvijek nema premca — ali jesu li brzine stale?
• Evo koliko je 5G stvarno brz na vašem Samsung Galaxy S23
• Što je 5G UW? Pravo značenje iza ikone na vašem telefonu