Il lancio del 5G è stato un disastro negli Stati Uniti. Ecco perché

Dopo diverse settimane di false partenze e terribili avvertimenti dall'industria aeronautica, oggi segna il giorno in cui AT&T e Verizon vanno in diretta con il loro nuovo spettro 5G in banda C.

Contenuti

  • La storia così lontana
  • Una questione civile
  • Inquinamento della larghezza di banda
  • Compagnie aeree a terra
  • Come siamo arrivati ​​qui
  • Perché la banda C è importante
  • E T-Mobile?
  • Dove stiamo andando da qui?

Il lancio di oggi segna il culmine di oltre un anno di lavoro da parte della Federal Communications Commission (FCC) e del vettori di allocare e mettere all'asta il nuovo spettro, dopo che sia AT&T che Verizon hanno vinto offerte da record per assicurarsi grandi pezzi di esso.

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Tuttavia, è stato anche un anno di dispute tra la Federal Aviation Administration (FAA), il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti e funzionari dell'industria aeronautica, molti dei quali hanno previsto conseguenze quasi catastrofiche per i viaggi aerei in caso di nuovo spettro andare in diretta.

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La storia così lontana

Un aereo di linea passeggeri sorvola una grande torre di comunicazioni radio.
Igor Starkov / Unsplash

Se fosse dipeso dalla FAA e dal Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti, non ci sarebbe mai stata un'asta dello spettro in banda C. Già nel dicembre 2020, gli esperti di aviazione sia della parte civile che di quella militare avevano avvertito di conseguenze "catastrofiche" dovute a potenziali interferenze tra il nuovo 5G frequenze e strumenti aeronautici comuni come gli altimetri radar.

Un rapporto di dicembre 2020 di Notizie sulla Difesa è stato il primo a mettere in luce discussioni interne tra il capo della FAA e il numero due del Dipartimento dei trasporti. Questi due alti funzionari hanno inviato un promemoria congiunto all'allora presidente della FCC Ajit Pai, chiedendo alla FCC di sospendere la vendita del nuovo spettro in banda C in modo che la questione potesse essere studiata più da vicino.

La FCC ha risposto affermando di aver condotto i propri studi tecnici dimostrando che il rischio era minimo o nullo. Ha rifiutato di ritardare l'asta dello spettro, affermando che intendeva continuare ad andare avanti come previsto.

A seguito della decisione della FCC, sono iniziati il ​​Dipartimento della Difesa degli Stati Uniti e il Dipartimento per la sicurezza interna rimescolando per garantire che lo spettro proposto non avrebbe alcun effetto negativo sui militari aereo. All'epoca, Defence News notava che il Pentagono non aveva studiato gli effetti, e quindi non aveva stabilito una posizione formale sulla vendita.

Lo scenario migliore, secondo i funzionari, era che il dipartimento avrebbe dovuto “spendere milioni di dollari e migliaia di ore-uomo per progettare, procurarsi e installare nuovi altimetri radar nella flotta militare di aerei sistemi”.

Il caso peggiore, come ha affermato un alto funzionario del governo, è stato che "ci saranno incidenti, le proprietà verranno distrutte e le persone moriranno".

Una questione civile

Aereo parcheggiato sulla pista dell'aeroporto mentre il sole tramonta sullo sfondo.

È interessante notare che, anche se l'industria dell'aviazione civile ha lanciato l'allarme negli ultimi mesi, la parte militare è stata notevolmente tranquilla. Mentre l'interpretazione più caritatevole sarebbe che il Pentagono abbia studiato la questione e stabilito che non era un grosso problema, è altrettanto possibile che il Dipartimento della Difesa si sia semplicemente immerso nelle sue tasche relativamente profonde e abbia aggiornato silenziosamente il suo hardware dietro il scene.

L'industria del trasporto aereo non ha necessariamente la stessa opzione. Per prima cosa, è responsabile della sicurezza dei passeggeri civili, e per un altro, questi sono a scopo di lucro aziende che hanno budget notevolmente più limitati e flotte probabilmente più grandi e diversificate di aereo.

Ci sono state discussioni tra le compagnie aeree, la FAA e il Dipartimento dei trasporti degli Stati Uniti sull'allocazione delle risorse per aiutare ad aggiornare o sostituire le apparecchiature potenzialmente interessate, ma è comunque un'impresa enorme, sia dal punto di vista logistico che politicamente.

Ad oggi, le compagnie aeree hanno invece chiesto a gran voce ad AT&T e Verizon di sospendere l'implementazione del nuovo spettro. A novembre, i due vettori hanno concordato di ritardare le loro implementazioni dal 5 dicembre 2021 al 5 gennaio 2022, per dare alla FAA e ad altri esperti più tempo per studiare gli effetti.

A dicembre, i vettori hanno anche concordato di limitare i livelli di potenza 5G in banda C intorno agli aeroporti per i primi sei mesi per evitare interferenze, e dal nuovo anno, avevano fatto un ulteriore passo avanti, accettando di istituire zone di esclusione in cui le nuove frequenze in banda C non sarebbero state utilizzate affatto per almeno sei mesi.

Insistere su queste concessioni dovrebbe essere più che sufficiente per placare i timori dei funzionari dell'aviazione, AT&T e gli amministratori delegati di Verizon inizialmente hanno negato una richiesta all'inizio di questo mese per un'altra proroga di due settimane, cedendo solo dopo una giornata di intensi colloqui tra Casa Bianca, FAA, FCC e altri settori parti interessate.

Alla fine, i vettori accettarono con riluttanza di concedere alla FAA le sue due settimane, in cambio di quello che sembrava una ferma dichiarazione dello stesso presidente Joe Biden secondo cui il lancio sarebbe andato avanti come previsto a gennaio 19.

Inquinamento della larghezza di banda

La cabina di pilotaggio di un aereo di linea con quadri strumenti digitali.
Shandell Venegas / Unsplash

Tuttavia, sembra che questa concessione non abbia placato l'industria aerea. Funzionari e dirigenti continuano ad avvertire di conseguenze catastrofiche se il nuovo spettro andasse online come da programma, anche se sia AT&T che Verizon hanno accettato di dare ampio spazio agli aeroporti Ora.

Alla radice della preoccupazione c'è la vicinanza delle frequenze nel nuovo spettro 5G in banda C con quelle utilizzate dagli strumenti aeronautici critici.

Il controverso spettro della banda C, situato nell'intervallo 3,7-3,98 GHz, si trova appena al di sotto delle frequenze 4,2-4,4 GHz utilizzate dagli altimetri radar. I moderni aerei militari, commerciali e civili, e persino molti sistemi aerei senza pilota e droni di fascia alta, utilizzano tutti questi strumenti. Sono fondamentali per misurare la distanza dal suolo di un aereo quando si affrontano condizioni meteorologiche avverse che impediscono il corretto funzionamento degli altimetri barometrici tradizionali.

È questo che rende gli altimetri radar un elemento di sicurezza così importante. In condizioni meteorologiche ideali, i piloti possono fare affidamento su altri strumenti, e persino sui propri occhi, per misurare le distanze durante l'atterraggio in un aeroporto. In condizioni di scarsa visibilità, tuttavia, l'altimetro radar è tutto ciò che hanno, e se non funziona, o mostra un'altitudine troppo alta, quindi il pilota non ha modo di sapere quando stanno per toccare il suolo.

Tecnicamente parlando, 4,2 GHz, che è l'estremità inferiore delle frequenze dell'altimetro radar, è ancora a oltre 200 MHz dalle frequenze più alte dello spettro della banda C, che massimo a 3,98 GHz. Quindi, potresti pensare che sia un sano margine di sicurezza per prevenire le interferenze, e questo è precisamente il punto su cui la FCC e i vettori sono fabbricazione.

Sfortunatamente, altri esperti non sono d'accordo, citando un fenomeno noto come inquinamento della larghezza di banda. COME Ingegneria interessante spiega, è possibile che una forte concentrazione di segnali in un dato intervallo di frequenze "sanguini" in frequenze più alte, causando almeno qualche interferenza.

Questo è analogo al problema dell'inquinamento luminoso che rende difficile vedere le stelle di notte quando sei vicino a una città. Potresti trovarti a 20 miglia da una grande città, ma la concentrazione di milioni di luci che emanano da essa renderà ancora difficile vedere gran parte di qualsiasi cosa nel cielo notturno.

Mentre la FCC insiste sul fatto che ha studiato il problema e determinato che ciò non accadrà, l'industria aeronautica ha i propri studi che sono diventati fonte di preoccupazione. UN Documento di ricerca 2020 dalla Commissione Tecnica Radio per l'Aeronautica (RTCA), un gruppo indipendente di standard tecnologici che rappresenta l'industria del trasporto aereo, ha dimostrato che il 5G le telecomunicazioni nello spettro della banda C hanno il potenziale per causare "interferenze dannose" agli altimetri radar.

Sebbene AT&T e Verizon continuino a insistere sul fatto che non ci sono problemi, hanno anche deciso di creare un zona di esclusione attorno a un elenco di aeroporti progettato dalla FAA, simile a quello che viene fatto in altri paesi Francia. Tuttavia, si sono anche impegnati a farlo solo per sei mesi, dopodiché tutte le scommesse sono annullate.

Compagnie aeree a terra

Aereo di Japan Airlines in gruccia.

È difficile dire cosa sperassero i funzionari dell'aviazione quando tutte le parti sembravano concordare un ritardo di due settimane. Secondo tutti i rapporti, le cose sembravano congeniali due settimane fa, ma forse alcuni presumevano semplicemente che la sequenza temporale sarebbe stata ulteriormente estesa.

Mentre il lancio di oggi si profilava all'orizzonte, tuttavia, le compagnie aeree sono diventate notevolmente più agitate. Una lettera congiunta inviata all'inizio di questa settimana dagli amministratori delegati di tutte le principali compagnie aeree e compagnie aeree statunitensi ha avvertito che l'attivazione delle nuove frequenze radio in banda C "potrebbe potenzialmente bloccano decine di migliaia di americani all'estero" e causano "caos" per i voli interni negli Stati Uniti. "Il commercio della nazione si fermerà", la lettera avvertito.

Diverse compagnie aeree straniere hanno annunciato il 18 gennaio che avrebbero cancellato i voli per gli Stati Uniti a seguito del nuovo lancio dello spettro. Citando esplicitamente il nuovo lancio del 5G, Emirates ha sospeso a tempo indeterminato tutti i voli per Boston, Chicago, Dallas-Fort Worth, Houston, Miami, San Francisco e Seattle, così come Newark, New Jersey e Orlando, Florida.

Nel frattempo, Japan Airlines (JAL) voli statunitensi cancellati per i Boeing 777 a Chicago, Los Angeles e all'aeroporto JFK di New York, citando la potenziale interferenza con i radioaltimetri dovuta al lancio del 5G su quegli specifici velivoli. Anche la giapponese Air Nippon Airlines (ANA) ha fatto un annuncio simile, così come Air India.

Le compagnie aeree in questione hanno successivamente ceduto, almeno in parte, probabilmente a seguito del chiarimento della Casa Bianca che il 5G sarebbe stato ritardato vicino a "aeroporti chiave". UN dichiarazione di Biden nella tarda serata di ieri ha ringraziato Verizon e AT&T per aver “accettato di ritardare 5G dispiegamento nei principali aeroporti e continuare a lavorare con il Dipartimento dei trasporti sulla sicurezza 5G dispiegamento in questo insieme limitato di sedi”.

APPENA IN: Il presidente di Emirates dice alla CNN che la compagnia aerea non era a conoscenza di alcuni dei potenziali problemi di lancio del 5G fino a quando ieri mattina, definendola "una delle situazioni più delinquenziali, assolutamente irresponsabili" che abbia visto nella sua aviazione carriera https://t.co/Z3a4gTQ6Fo

—CNN (@CNN) 19 gennaio 2022

A seguito di questa dichiarazione, la giapponese JAL e ANA hanno entrambe annunciato che avrebbero ripristinato i loro normali programmi statunitensi dal 20 gennaio in poi, mentre Emirates ha accettato di riprendere voli selezionati per Boston, Houston e San Francisco, anche se gli altri rimangono per ora sospesi, nonostante anche quegli aeroporti siano esclusi dalla FAA elenco.

"Questo accordo protegge la sicurezza del volo e consente alle operazioni di aviazione di continuare senza interruzioni significative e offrirà più opzioni Internet ad alta velocità a milioni di americani", ha affermato Biden.

Come siamo arrivati ​​qui

Il presidente Joe Biden fa un discorso.

Ci sono chiari fattori politici all'opera qui, in particolare la pressione sulla FCC da parte dell'attuale e della precedente amministrazione affinché si espanda rapidamente Tecnologia 5G negli Stati Uniti Tuttavia, l'implementazione del 5G da parte della maggior parte dei vettori statunitensi è stata una specie di disastro sin dall'inizio e la FCC non può certo assumersi tutta la colpa per questo.

A differenza delle tecnologie cellulari precedenti, il 5G utilizza una gamma molto più ampia di gamme di frequenza e ci sono compromessi nell'intero spettro.

Da un lato, c'è lo spettro mmWave ad altissima frequenza, che corre sul bordo inferiore della gamma di frequenza estremamente alta (EHF): 26 GHz e oltre. Questo è ben al di fuori della gamma di frequenze utilizzate dall'aviazione civile, o praticamente qualsiasi altra cosa di cui le persone normali potrebbero essere interessate.

Uno dei motivi è che le frequenze nello spettro EHF sono estremamente corte. Altre apparecchiature che operano in questa gamma includono sistemi di telecomunicazione di fascia alta, monitoraggio atmosferico satellitare sistemi, radar per armi militari, sistemi di schermatura di sicurezza ai posti di blocco aeroportuali, radar della velocità della polizia e alcuni medici applicazioni.

All'altra estremità dello spettro ci sono le implementazioni 5G a 600 MHz, che hanno una vasta portata, ma non offrono velocità che rappresentano un grande miglioramento rispetto alle attuali tecnologie 4G/LTE.

Quando i vettori statunitensi hanno iniziato a implementare il 5G alcuni anni fa, hanno tutti adottato approcci radicalmente diversi. Verizon ha preferito la velocità alla copertura, implementando ricetrasmettitori mmWave nei principali centri urbani del paese. Ciò ha permesso loro di vantare velocità nella gamma da 500 Mbps a 2 Gbps, ma il problema è che il 99% dei clienti Verizon non ottiene 5G affatto.

T-Mobile ha adottato l'approccio opposto, con l'obiettivo di estendere la copertura in lungo e in largo, lasciando i suoi clienti ottengono l'indicatore "5G" sui loro dispositivi anche se i miglioramenti della velocità erano solo marginale. T-Mobile ha utilizzato principalmente lo spettro a 600 MHz per ottenere questo risultato, in modo da poter espandere rapidamente la copertura 5G senza costruire troppe altre torri. Il risultato fu che T-Mobile divenne il primo vettore statunitense a vantarsi 5G copertura in tutti i 50 stati.

AT&T ha scelto una via di mezzo, scegliendo di non impegnarsi in nessuno dei due approcci. Forse imparando la lezione da la debacle dell'evoluzione 5G, ha deciso di rimanere più tranquilla sulla promozione del 5G, adottando un approccio lento e costante per implementare le cose a livello nazionale, utilizzando una combinazione di tecnologie mmWave e sub-6GHz.

Perché la banda C è importante

Una torre radio cellulare al chiaro di luna.
kris / Unsplash

La sfida più grande nell'ottenere una corretta distribuzione del 5G negli Stati Uniti è che la FCC regola la maggior parte delle frequenze wireless negli Stati Uniti Non abbiamo bisogno di guardare molto oltre l'attuale controversia con l'industria aeronautica per capire perché questo è necessario.

Il punto debole per la tecnologia 5G, la soluzione che fornisce il miglior equilibrio tra prestazioni e copertura, si trova in quello che viene comunemente chiamato spettro della banda media. Mentre mmWave offre grandi prestazioni che si estendono solo per una distanza di circa un isolato urbano, 600 MHz va lontano, ma non è in grado di gestire molti più dati rispetto a 4G/LTE.

Proprio nel mezzo di quella zuppa di frequenze si trovano le frequenze da 2 GHz a 4 GHz. Questi forniscono una larghezza di banda sufficiente per fornire le velocità che gli utenti si aspettano dal 5G, garantendo al contempo che i gestori non debbano installare milioni di torri cellulari solo per ottenere 5G a tutti i loro clienti.

Sfortunatamente, anche molte altre tecnologie e dispositivi utilizzano questo spettro di banda media. Ad esempio, probabilmente sei già a conoscenza del fatto che 2,4 GHz è comunemente il luogo in cui router Wi-Fi, telefoni cordless, baby monitore gli apriporta del garage dal vivo. Anche i forni a microonde emettono segnali in questa gamma di frequenze. Questo è in un'area conosciuta come la "banda S".

Le tecnologie cellulari pre-5G vivono per lo più al di sotto della banda S, generalmente nell'intervallo da 600 MHz fino a circa 2,3 GHz, con la maggior concentrazione intorno a 800 MHz e 1,9 GHz.

Al di sopra di questo c'è lo spettro della banda C, comunemente utilizzato dai servizi radioamatoriali, dai servizi satellitari fissi, dalla radio marittima e dai servizi di localizzazione radio.

Nel 2018, tuttavia, la FCC ha escogitato un modo per liberare una piccola parte dello spettro della banda C a 500 MHz, nell'intervallo da 3,7 GHz a 4,2 GHz, per l'utilizzo da parte di "nuova generazione wireless Servizi." Sebbene esistessero servizi satellitari operanti in quella banda, la commissione ha rivisto tutte le licenze per liberare quanto più spazio possibile per l'utilizzo da parte del nuovo 5G distribuzioni.

Due anni dopo, quando la polvere si era calmata, la FCC mettere all'asta 280 MHz di questo spettro ai portatori cellulari. Questa è la gamma da 3,7 a 3,98 GHz in cui i nuovi servizi 5G vengono lanciati oggi.

Il nuovo spettro promette di essere un punto di svolta per la tecnologia 5G negli Stati Uniti, in particolare da Verizon e AT&T. Verizon si è già vantata di come le consentirà di raggiungere milioni di clienti aggiuntivi con "velocità fino a 10 volte più veloci del 4G LTE". Il nuovo spettro farà parte di quello di Verizon 5G Rete a banda ultralarga, che in precedenza era limitata alle frequenze mmWave a 28 GHz e 39 GHz.

Sulla stessa linea, AT&T ha annunciato il suo nuovo lancio della banda C in otto aree metropolitane, promettendo che coprirà 200 milioni di persone entro la fine del 2023.

E T-Mobile?

Pubblicità sulla rete nazionale T-Mobile 5G.
Alex Tai/SOPA Images/LightRocket via Getty Images

Potresti aver notato che T-Mobile è stato vistosamente assente da tutta questa mischia, anche se l'anno scorso ha perso $ 9,3 miliardi nell'asta della banda C.

Ciò è probabilmente dovuto al fatto che T-Mobile non ha mostrato alcuna intenzione di iniziare a utilizzare il suo nuovo spettro in banda C allo stesso modo dei suoi rivali.

Fin dall'inizio, T-Mobile ha avuto un asso nella manica. Possedeva già licenze per una parte considerevole dello spettro in banda S a 2,5 GHz che è uscito dalla sua fusione con Sprint alcuni anni fa.

Sprint originariamente utilizzava quelle frequenze a 2,5 GHz per il servizio 4G/LTE, ma dopo la fusione, il nuovo T-Mobile ha iniziato a chiudere quelle vecchie torri Sprint, aprendo la strada al riutilizzo di quelle frequenze per il nuovo 5G distribuzioni.

Quando T-Mobile ha raccolto anche un nuovo spettro in banda C l'anno scorso, esso annunciato  si trattava di un "investimento strategico" inteso a "integrare la sua impronta a 2,5 GHz molto più ampia in aree urbane e suburbane selezionate dove ha già una fitta rete”. Il risultato, ha affermato il vettore, sarebbe un “aumento delle prestazioni più significativo per clienti."

Lo spettro di frequenza inferiore offre anche una portata migliore rispetto alla nuova banda C, pur offrendo un impressionante 5G prestazioni, quindi T-Mobile non ha davvero alcuna motivazione per iniziare a estendere lo spettro della banda C nel modo in cui AT&T e Verizon sono. Ha il suo spettro di banda media e lo ha implementato come parte della sua Ultra Capacity 5G servizio, che copre già più di 200 milioni di clienti.

Dove stiamo andando da qui?

Ora che sia AT&T che Verizon hanno iniziato a realizzare le loro visioni in banda C, sarà interessante vedere cosa succederà dopo. Mentre entrambi i vettori stanno lavorando per raggiungere T-Mobile con questa nuova banda C, potrebbe esserci un limite a quanto lontano e quanto velocemente possono effettivamente arrivarci.

Come PCMag Sascha Segan sottolinea, Verizon potrebbe aver commesso un errore tattico puntando troppo pesantemente sulla banda C. Sicuramente ne ha acquistato la parte più grande l'anno scorso, spendendo ben 45 miliardi di dollari per acquistarlo.

Quindi ecco perché @ATT E @TMobile potrebbe voler appendere @Verizon fuori a secco su C-Band: Verizon sta (1) avendo problemi di congestione e (2) ha messo molte uova nel paniere C-Band. Con il nuovo risultato dell'Asta 110, entro la fine di quest'anno @ATT avrà 40MHz di

— Sascha Segan (@saschasegan) 18 gennaio 2022

Il problema è che Verizon ha speso una fortuna per investire nel pezzo di spettro più controverso in circolazione, ed è probabile che questa controversia non si estingua presto. È possibile che Verizon non sarà mai in grado di implementare il suo nuovo spettro vicino agli aeroporti, lasciando i suoi clienti bloccati con il servizio 4G/LTE o un'offerta 5G che non è davvero migliore del 4G/LTE.

D'altra parte, AT&T ha leggermente coperto le sue scommesse. Più recentemente, ha scelto 40 MHz di spettro di cui le compagnie aeree non si preoccuperanno, il che potrebbe spiegare perché sta adottando un approccio notevolmente più riservato all'intera situazione. Come suggerisce Segan, AT&T potrebbe benissimo giocare entrambe le parti contro il centro, abbracciando ritardi più lunghi e zone di esclusione più ampie per dargli un vantaggio competitivo rispetto a Verizon, che ne sarebbe molto più ostacolato si muove.

Nel frattempo, T-Mobile sta seduto bene, non avendo parte nell'attuale controversia, pur mantenendo un indiscusso 100MHz parte dello spettro a 2,5 GHz che era già stato distribuito ai clienti mesi prima ancora che arrivasse la nuova banda C asta.

Una cosa che è ancora chiara è che T-Mobile ha un notevole vantaggio nel gioco 5G, guadagnando costantemente il punteggi più alti di qualsiasi vettore statunitense per velocità, copertura e affidabilità: un vantaggio che sembra essere solo crescente. Non possiamo ancora contare Verizon e AT&T, ma è chiaro che entrambi i vettori hanno il loro bel da fare per ritagliarsi abbastanza banda C per rendere vero 5G una realtà per i loro clienti.

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