რა არის mmWave? მაღალი ზოლის 5G განმარტა

გაშვება 5G ტექნოლოგია მთელ მსოფლიოში ბევრად უფრო რთული იყო, ვიდრე უკაბელო სტანდარტები, რომლებიც ადრე იყო. ვინაიდან 5G მოითხოვს მუშაობის უპრეცედენტო დონეს, ოპერატორებს უწევთ ნავიგაცია რადიო სიხშირეების რთულ ზღვაში, რათა უზრუნველყონ მათი მიწოდება საუკეთესო სიჩქარე და შესაძლო დაფარვა.

ძველი GSM, 3G და 4G/LTE ტექნოლოგიები გადიოდა სიხშირეების შედარებით ვიწრო დიაპაზონში, რის გამოც ოპერატორებს გარკვეულწილად შეზღუდული არჩევანი ჰქონდათ მათი ქსელების განლაგებისას. Შედარებით, 5G მოიცავს მთელ სპექტრს, დაბალი დიაპაზონის 600 MHz-დან უკიდურესად მაღალ 47 GHz სიხშირემდე.

შედეგი არის ის, რომ 5G აძლევს ოპერატორებს უამრავ ვარიანტს, თუ როგორ გააფართოვონ თავიანთი 5G ქსელები, რაც მათ საშუალებას აძლევს სცადონ იდეალური ბალანსი დაფარვასა და შესრულებას შორის. იდეალურ პირობებში, ეს უზრუნველყოფს საუკეთესო 5G-ს ყველასთვის. თუმცა რეალურ სამყაროში ყველაფერი გაცილებით რთულია.

რა არის mmWave?

5G სპექტრის ამ დიაპაზონის ზედა ბოლოში არის mmWave, ანუ „მილიმეტრიანი ტალღის“ სიხშირეები, რომლებიც მუშაობს 24 GHz-დან 47 GHz-მდე. ტექნიკურად, მილიმეტრიანი ტალღა განისაზღვრება, როგორც უკიდურესად მაღალი სიხშირის (EHF) დიაპაზონი 30 GHz-დან 300 GHz-მდე, ასე დასახელებულია იმიტომ, რომ ეს არის სიხშირეები, სადაც ტალღის სიგრძე ერთზე მოკლეა. მილიმეტრიანი.

თუმცა, როგორც C-band სპექტრიკომუნიკაციების ფედერალურმა კომისიამ (FCC) ხელახლა განსაზღვრა mmWave დიაპაზონის ქვედა ბოლო აშშ-ში, რათა დაწყებულიყო სუპერ მაღალის ზედა დიაპაზონში. სიხშირის (SHF) ზონა, დაწყებული 24 გჰც-დან, გადადის EHF-ზე 47 გჰც-მდე, რომელიც ამჟამად არის სპექტრის ზედა ბოლო, რომელიც გამოყოფილია 5G.

FCC გეგმავს საბოლოოდ კიდევ უფრო მაღალი mmWave სპექტრის ლიცენზირებას - ის ათვალიერებს 57-64 GHz დიაპაზონს, რომელიც ამჟამად არალიცენზირებულია და მსუბუქად გამოყენებულ 71 GHz, 81 GHz და 92 GHz სიხშირეებს. თუმცა, ამას ჯერ კიდევ რამდენიმე წელი სჭირდება, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ მატარებლებს ჯერ კიდევ არ აქვთ სრულად გამოიყენონ mmWave სპექტრი, რომელიც უკვე აქვთ.

დიაპაზონი vs. სიჩქარე

როგორც ყველასთან, ვინც მუშაობდა სახლის Wi-Fi მარშრუტიზატორები იცის, რომ უფრო მაღალი სიხშირეები უზრუნველყოფს უფრო მეტ სიჩქარეს უფრო სწრაფი სიჩქარისთვის, მაგრამ ეს ხდება დიაპაზონისა და დაფარვის ხარჯზე. თქვენი როუტერიდან 2.4 გჰც სიგნალი სავარაუდოდ დაფარავს მთელ თქვენს სახლს, მაგრამ შედარებით დაბალი სიჩქარით, ხოლო 5 გჰც. სიხშირეები გთავაზობთ შესანიშნავ შესრულებას თამაშებისა და სტრიმინგისთვის, მაგრამ შეიძლება არ მოხვდეს თქვენს სარდაფში ან უკან ოთახი.

ასე მუშაობს ფიზიკის კანონები, როდესაც საქმე ეხება რადიოტალღებს. უფრო მაღალი სიხშირეები უფრო სწრაფია, მაგრამ ვერ მოგზაურობენ თითქმის იმდენ მანძილზე, როგორც ქვედა და ნელი სიხშირეები.

ფიჭური ოპერატორები იგივე გამოწვევებს აწყდებიან თავიანთი მომხმარებლებისთვის ძლიერი და სწრაფი სიგნალების მიწოდებით, როგორც თქვენ იპოვნეთ იდეალური ადგილი თქვენი Wi-Fi როუტერისთვის. უბრალოდ, გადამზიდველებს უფრო დიდი მასშტაბით უწევთ საქმე.

უფრო მაღალი სიხშირეების გამოყენება საშუალებას აძლევს გადამზიდველებს უფრო სწრაფი სიჩქარის მიწოდება, მაგრამ ურთიერთგამომრიცხავი ის არის, რომ მათ სჭირდებათ ააშენეთ მეტი კოშკი და მოათავსეთ ისინი ერთმანეთთან უფრო ახლოს, რათა უზრუნველყოს იგივე დაფარვა, როგორც დაბალი სიხშირის სიგნალი იქნებოდა.

ფენომენალური კოსმოსური სიჩქარე, მცირე დიაპაზონი

ერთ დროს, მაღალი სიხშირის mmWave 5G დიაპაზონი იყო ის, რაც ბევრს სჯეროდა, რომ იქნებოდა 5G ტექნოლოგიის მომავალი. ყოველივე ამის შემდეგ, მას შეუძლია მიწოდება სასაცილოდ შთამბეჭდავი სიჩქარეები რაც ბევრად აღემატება იმას, რაც ყველაზე სადენიანი ფართოზოლოვანი სერვისებსაც კი შეუძლია.

იდეალურ პირობებში, 5G სიჩქარემ mmWave სიხშირეზე შეიძლება მიაღწიოს 4Gbps-ს, თუმცა ეს არის უფრო ტიპიურია მოწყობილობების პოვნა 500 Mbps–1Gbps ზონაში. თუმცა, ყველაზე ნელი mmWave სიჩქარეც კი 3-4-ჯერ უფრო სწრაფია, ვიდრე საშუალო 5G შესრულება, რომელიც ხელმისაწვდომია დაბალი სიხშირის გამოყენებისას.

როგორც ზოგიერთმა მატარებელმა სწრაფად აღმოაჩინა, პრობლემა ის არის, რომ ამ უკიდურესად მაღალ სიხშირეებს აქვთ დამთრგუნველი მოკლე დიაპაზონი; ერთი mmWave გადამცემი, სავარაუდოდ, არ უზრუნველყოფს მყარ დაფარვას ქალაქის ბლოკზე ბევრად დიდზე.

ეს გასაკვირი არ უნდა იყოს, თუ გავითვალისწინებთ, რომ mmWave სიგნალები იწყება 24 გჰც-დან - სიდიდის რიგითობა, ვიდრე ჩვეულებრივ გამოიყენება Wi-Fi და ფიჭური კომუნიკაციებისთვის.

თუმცა, ეს ათავსებს მათ დიაპაზონის ფარგლებს გარეთ, რაც ჩვეულებრივ იწვევს ჩარევას, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ ამ სიხშირეებზე ყველაფერს ასევე აქვს მსგავსი მოკლე დიაპაზონი. ჩვეულებრივ, თქვენ ნახავთ EHF სპექტრს, რომელსაც იყენებენ სატელიტური ამინდის სისტემები, სამხედრო იარაღის რადარი, პოლიციის სიჩქარის რადარი და უსაფრთხოების სკრინინგის სისტემები აეროპორტის საგუშაგოებზე.

mmWave პეიზაჟი

ყოველივე ამის გათვალისწინებით, გასაკვირი არ არის, რომ მატარებლების უმეტესობას ბევრი რამ არ გაუკეთებია mmWave ტექნოლოგიით.

აშშ-ს გადამზიდავებს შორის მხოლოდ Verizon დიდი ფსონი მიანიჭეთ mmWave-ზე მისი ადრეული 5G განლაგებისას. AT&T მასში ჩაერთო, ხოლო T-Mobile ძირითადად ამ სპექტრისგან შორს იდგა.

Verizon-ის აზარტულმა თამაშმა მას საშუალება მისცა, ადრეულივე 5G-ის განსაცვიფრებლად სწრაფი სიჩქარით იამაყოს. 2020 წლის ანგარიში OpenSignal აჩვენა Verizon-ს უზარმაზარი გლობალური ლიდერი, ჩამოტვირთვის საშუალო სიჩქარით ორჯერ უფრო სწრაფი ვიდრე მისი უახლოესი კონკურენტი, სამხრეთ კორეის LG U+.

თუმცა, ამ მაღალი სიჩქარის ხრიკი იყო ის, რომ Verizon იყენებდა mmWave სპექტრს ექსკლუზიურად თავისი 5G ქსელისთვის. ოპერატორს არ ჰქონდა უფრო ნელი შუაზოლიანი ან დაბალი ზოლის 5G ქსელები, რომ ჩამოეწია თავისი ნომრები. ეს იყო Verizon-ის 5G ულტრა ფართოზოლოვანი ქსელი, როგორც ის თავდაპირველად არსებობდა. ის თითქმის მთლიანად მუშაობდა 28 GHz სპექტრზე.

გარდა ამისა, Verizon-ის 506 Mbps სიჩქარეს საკმაოდ დიდი კვალიფიკაცია სჭირდებოდა – ისინი არ იყო ხელმისაწვდომი ოპერატორის მომხმარებლების 99%-ისთვის. mmWave-ის უკიდურესად მოკლე დიაპაზონი ნიშნავდა, რომ Verizon-ს არ ჰქონდა განლაგებული იგი იქით რამდენიმე ძირითადი ურბანული ცენტრი, და OpenSignal აღნიშნა, რომ Verizon-ის მომხმარებლები წვდომა იყვნენ მის mmWave 5G ქსელში შემთხვევების მხოლოდ 0.4%-ში. ეს ფიგურა გაორმაგდა 0,8%-მდე 2021 წლისთვის, მაგრამ ეს მაინც ნიშნავდა, რომ Verizon-ის მომხმარებლები დროის 99%-ზე მეტს ხარჯავდნენ 4G/LTE კავშირზე.

AT&T აირჩია mmWave-ის უფრო სტრატეგიული გამოყენება. მას ადრევე ჰქონდა ლიცენზირებული 24 GHz 5G სპექტრის ნაწილი, რომელიც ძირითადად განლაგდა ბიზნეს გამოყენებისთვის რამდენიმე ქალაქში. მოგვიანებით მან 1,2 მილიარდი დოლარი დაკარგა 39 გიგაჰერციანი სპექტრის მნიშვნელოვანი ნაწილის შესაძენად, რომელსაც ის უფრო აქტიურად ავრცელებს თავის მომხმარებლებს. AT&T ამას თავის 5G+ სერვისს უწოდებს.

ტექნიკურად რომ ვთქვათ, T-Mobile-ს აქვს რამდენიმე mmWave განლაგება რამდენიმე ქალაქში, მაგრამ გადამზიდავი ამაზე დიდად არ საუბრობს. T-Mobile-ს ჰქონდა სწრაფი შუაზოლის სპექტრის კარგი ნაწილი, რომლითაც უნდა ეთამაშა მანამ, სანამ მისი კონკურენტები ხელში აიღებდნენ. სასურველი C-band სპექტრიასე რომ, mmWave არ ყოფილა ისეთი მნიშვნელოვანი ოპერატორის გეგმებისთვის.

mmWave-ის უპირატესობები

იმის ნაცვლად, რომ დააფუძნოს თავისი მთელი 5G ქსელი mmWave-ზე, როგორც ეს Verizon-მა გააკეთა, AT&T ორიენტირებულია ქვედა სიხშირის 5G-ის გაზრდაზე mmWave უჯრედებით. უკიდურესად მკვრივ ადგილებში, როგორიცაა სტადიონები და აეროპორტები.

ეს სარგებლობს mmWave-ის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი უპირატესობით. უკიდურესად მაღალი სიხშირეები არ გვთავაზობს მხოლოდ უფრო მაღალ გამტარობას ცალკეულ მომხმარებლებს; მთელი ეს დამატებითი გამტარობა ასევე საშუალებას აძლევს მას გაუმკლავდეს შეშუპებას ბევრად უფრო ეფექტურად.

ზედმეტად გამარტივებული მათემატიკის გამოსაყენებლად, თუ mmWave გადამცემს შეუძლია შესთავაზოს 4 გბიტი/წმ გამტარუნარიანობა ერთ მოწყობილობას, 40 მოწყობილობას შეუძლია ადვილად მიიღოს სტაბილური 100 მბიტი/წმ კავშირი ერთმანეთის შენელების გარეშე.

გარდა ამისა, mmWave-ის უფრო მოკლე დიაპაზონი ნიშნავს, რომ მატარებლებმა უნდა განათავსონ კიდევ ბევრი გადამცემი. იმ დროისთვის, როდესაც AT&T დააყენებს საკმარის გადამცემებს ფეხბურთის სტადიონის დასაფარად, მას შეუძლია ეფექტურად მიაწოდოს მაღალი ხარისხის 5G ათასობით ადამიანი ესწრება თამაშს ან ღონისძიებას.

ანალოგიურად, mmWave იდეალურია აეროპორტებში, არა მხოლოდ მგზავრების დიდი რაოდენობის გამო მეშვეობით, არამედ იმიტომ, რომ ეს სიხშირეები იმდენად შორს არის ავიაციაში გამოყენებული ყველაფრისგან არის არავითარი დაპირისპირება მათ გარშემო.

T-Mobile-მა ასევე ჩუმად თქვა, რომ გააგრძელებს mmWave-ის შექმნას იქ, სადაც აზრი აქვს ამის გაკეთებას, მაგრამ AT&T-ისა და Verizon-ისგან განსხვავებით, ის არ გეგმავს თავისი mmWave ქსელის დიფერენცირებას. T-Mobile მომხმარებლები ვერ დაინახავენ "5G+" ან "5G UW" სიმბოლოს ტელეფონებზე, როდესაც დაკავშირებულია mmWave-თან. ამის ნაცვლად, T-Mobile-ის ხალხი მიიღებს მყარ გაშუქებას და შესრულებას, მიუხედავად იმისა, ისინი სახლში სხედან ან ესწრებიან Super Bowl-ს.

ძირითადი mmWave სიხშირეები

ზოგიერთ ოპერატორს აქვს ლიცენზირებული mmWave სპექტრის სხვა ნაწილებიც, თუმცა მათი უმეტესობა, სავარაუდოდ, მალე არ იქნება ხელმისაწვდომი გამოსაყენებლად.

მაგალითად, T-Mobile და Dish ფლობენ ლიცენზიებს, რომლებიც შეადგენენ 47 GHz სპექტრის 99%-ს. გაურკვეველია, რას გეგმავენ ეს მატარებლები ამასთან დაკავშირებით, განსაკუთრებით იმის გამო, რომ ის უზრუნველყოფს კიდევ უფრო უარეს დაფარვას Verizon-ის 28 GHz და AT&T-ის 39 GHz-ის მიმართ.

რაც უფრო მნიშვნელოვანია, არცერთი სამომხმარებლო სმარტფონი ვერ აღწევს 47 გჰც სიხშირეს ახლა. Apple-ის iPhone 13-ის ხაზი და Samsung-ის Galaxy S22 მოდელები მხარდაჭერილია მხოლოდ რამდენიმე mmWave 5G ზოლები, რომლებიც მითითებულია როგორც n257 (28 GHz), n258 (26 GHz), n260 (39 GHz) და n261 (28 GHz). მათგან მხოლოდ n260 და n261 გამოიყენება აშშ-ს გადამზიდავების მიერ; დანარჩენები გლობალურად mmWave 5G სერვისებთან თავსებადობისთვისაა.

მომავალი არის C-band

რამდენადაც ამაღელვებელი იყო mmWave სპექტრი 5G-ის პირველ დღეებში, ოპერატორებმა გააცნობიერეს, რომ ეს არ არის 5G ტექნოლოგიის მომავალი.

Verizon-ს ეს გაკვეთილი ყველაზე რთული უნდა ესწავლა, ადრეული 5G ქსელით, რომელიც არ არსებობდა მისი მომხმარებლების 99%-ისთვის. Verizon-ს მოჰყვა უფრო დაბალი სიხშირის „ნაციონალური 5G ქსელი“, რომელიც იზიარებდა სივრცეს თავისი 4G/LTE სიგნალებით. ეს მისცა მომხმარებლებს "5G" ინდიკატორს მათ ტელეფონებზე, მაგრამ ზოგადად მიაწოდა სიჩქარე, რომელიც არ იყო უკეთესი, ვიდრე 4G.

ეს არ იყო მანამ, სანამ Verizon-მა შეძლო მისი განთავსება C-band სპექტრი რომ მისი 5G ბედი ნამდვილად დაიწყო ცვლილება. ეს არ იყო მთლიანად Verizon-ის ბრალი; მას ჯერ 45 მილიარდი დოლარის დახარჯვა მოუწია C-band სპექტრის ლიცენზირებისთვის, შემდეგ ბრძოლა საავიაციო ინდუსტრიასთან რომ შიშობდა, რომ ეს თვითმფრინავის ინსტრუმენტებთან დაკავშირებით პრობლემებს გამოიწვევდა.

მიუხედავად ამისა, როდესაც Verizon-მა საბოლოოდ ჩართო გასაღები თავის ახალ C-ჯგუფზე 2022 წლის დასაწყისში, მისმა კიდევ ბევრმა კლიენტმა დაიწყო ნამდვილი 5G სიჩქარის დანახვა. ეს იყო ისეთი ნახტომი, რომ Verizon-მა ახალი C-band ქსელი აქცია თავისი Ultra Wideband 5G სერვისის ნაწილი.

სანამ AT&T იყო C-band სერვისის უფრო ეტაპობრივად გაშვებამომხმარებლებმა იმ რამდენიმე ქალაქში, სადაც ეს ხელმისაწვდომია, ასევე აღმოაჩინეს შთამბეჭდავი გაძლიერება მათი 5G სიჩქარით.

თუნდაც T-Mobile, რომელსაც უკვე აქვს თავისი ძლიერი 2.5 გჰც ულტრა სიმძლავრის 5G ქსელი, გეგმავს გამოიყენოს უფრო მაღალი სიხშირის C-band სპექტრი, რათა მისცეს თავის მომხმარებელს აუცილებელი სტიმულირება იმ ადგილებში, სადაც მეტი სიმძლავრეა საჭირო.

საბოლოო ჯამში, mmWave-ის როლი საჯარო 5G ტექნოლოგიაში არის არსებული ქსელების გაფართოება და არა მათი შეცვლა. mmWave სპექტრის უზარმაზარი სიმძლავრე მას იდეალურს ხდის საიმედო 5G-ის მიწოდებისთვის უკიდურესად მჭიდრო მოსახლეობის ცენტრებში. თუმცა, მოკლე დიაპაზონი ნიშნავს, რომ ის ვერასოდეს შეძლებს დამოუკიდებლად დადგეს. mmWave ყოველთვის იქნება ყველაზე შესაფერისი, როდესაც გამოიყენება როგორც "გამშვები" 5G-ის გასაძლიერებლად გარკვეულ ადგილებში.

რედაქტორების რეკომენდაციები

• T-Mobile-ის დიდი უპირატესობა 5G სიჩქარეში არსად მიდის
• Netgear-ის ახალი M6 Pro როუტერი საშუალებას გაძლევთ გამოიყენოთ სწრაფი 5G ყველგან, სადაც წახვალთ
• T-Mobile-ის 5G ჯერ კიდევ შეუსაბამოა – მაგრამ სიჩქარეები ხომ არ შემცირდა?
• აი, რამდენად სწრაფია 5G თქვენს Samsung Galaxy S23-ზე
• Qualcomm-ის Snapdragon X75 5G კავშირის შემდეგ ეპოქას იწყებს