რა სიხშირეა 5G? ახსნილია ყველა განსხვავებული 5G დიაპაზონი

თუ ფიქრობდი 5G როგორც ჩანს, უფრო რთული, ვიდრე ფიჭური ტექნოლოგიები, რომლებიც ადრე მოვიდა, თქვენ არ ცდებით. 5G გპირდებათ უფრო სწრაფ შესრულებას, უკეთეს დაფარვას და ყველგან დაკავშირებულს, რათა გააძლიეროს შემდეგი თაობა ავტონომიური მანქანები და ჭკვიანი მოწყობილობები. ამის მისაღწევად, მან უნდა გადალახოს ის საზღვრები, რაც შესაძლებელი იყო ძველი ფიჭური ტექნოლოგიებით.

ეს ასევე მოითხოვს 5G-ს, რომ იმუშაოს სიხშირეების უფრო ფართო დიაპაზონში. ყოველივე ამის შემდეგ, ჩვენ ვსაუბრობთ ტექნოლოგიაზე, რომელსაც აქვს პოტენციალი შეცვალეთ სადენიანი ფართოზოლოვანი კავშირები და კიდევ ბევრი ტრადიციული Wi-Fi ქსელი. მომავალში, 5G ქსელი არ იქნება ის, რასაც უბრალოდ დაუბრუნდებით, როცა უკეთესი კავშირი არ არის ხელმისაწვდომი – ეს შეიძლება იყოს საუკეთესო კავშირი, რომლის მიღებაც შეგიძლიათ.

მაშ, რა სიხშირით მუშაობს 5G ქსელი? ამაზე ცალსახა პასუხი არ არსებობს, მაგრამ ის არც ისეთი რთულია, როგორც ერთი შეხედვით ჩანს. 5G ქსელები იყენებენ ბევრ განსხვავებულ სიხშირეს, მაგრამ ეს ყველაფერი შეიძლება დაჯგუფდეს სამ კონკრეტულ დიაპაზონში, თითოეულს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

სიჩქარისა და დიაპაზონის გაცვლა

სანამ განვიხილავთ 5G-ის მიერ გამოყენებული სიხშირის დიაპაზონს, აუცილებელია იმის გაგება, თუ რატომ არის საჭირო ამდენი განსხვავებული სიხშირე. ამ კითხვაზე პასუხი არის ის, რაც შეიძლება უკვე გამოგიცდიათ საკუთარ სახლში.

Თანამედროვე Wi-Fi მარშრუტიზატორები მუშაობს ორ სიხშირეზე: 2.4 გჰც და 5 გჰც. თუ ოდესმე ცდილობდით მიიღოთ საუკეთესო Wi-Fi დაფარვა თქვენს სახლში, ალბათ შეგხვედრიათ რადიოტალღების მუშაობის ფუნდამენტური რეალობა. თქვენ მიიღებთ უფრო ნელ სიჩქარეს, როდესაც დაუკავშირდებით თქვენს 2.4 გჰც ქსელს, მაგრამ ასევე შეგიძლიათ დარჩეთ დაკავშირებული მაშინაც კი, როცა როუტერს უფრო შორდებით. მეორეს მხრივ, 5 გიგაჰერციანი არხი გაცილებით უკეთეს შესრულებას გაძლევს, მაგრამ შეიძლება ვერ მოხვდე შენი სახლის მეორე ბოლოში.

მიუხედავად იმისა, რომ მათ ბუნებრივად აქვთ ბევრად უფრო მოკლე დიაპაზონი, ვიდრე ფიჭური რადიო ანძები, იგივე პრინციპები გამოიყენება. უფრო მაღალ სიხშირეებს შეუძლიათ მეტი მონაცემების გადატანა, მაგრამ არ იმოგზაურონ ისე შორს და არ შეაღწიონ მყარ ობიექტებშიც. ქვედა სიხშირეები გაცილებით შორს მიდის და ნაკლებად მიდრეკილია ჩარევისკენ, მაგრამ ისინი ასევე ბევრად ნელია.

მობილური ქსელის ოპერატორებმა უნდა განიხილონ ეს იგივე კომპეტენციები თავიანთი 5G ქსელების შექმნისას. უმაღლესი სიხშირის 5G სიგნალებს შეუძლიათ უზრუნველყონ უსადენოდ სწრაფი უკაბელო სიჩქარე მაგრამ არ შეუძლია დაფაროს ბევრად მეტი, ვიდრე ქალაქის ბლოკი. სპექტრის მეორე ბოლოში, დაბალი სიხშირის სიგნალები შეიძლება გაიაროს მილი, მაგრამ არ შესთავაზოთ შესრულება, რომელიც შესამჩნევად უკეთესია, ვიდრე ძველი 4G/LTE ტექნოლოგიები.

Sub-6 წინააღმდეგ mmWave

როდესაც 5G ამოქმედდა, ინდუსტრიამ დაყო სიხშირეები ორ, ზოგადად, ფართო დიაპაზონში: Sub-6GHz (Sub-6) და მილიმეტრიანი ტალღა (mmWave).

როგორც სახელი გულისხმობს, Sub-6 სიხშირეები გამიზნული იყო ყველა იმ სიხშირეზე, რომელიც 6 გჰც-ზე დაბალი იყო, ხოლო 5G mmWave სპექტრი იწყებოდა დაახლოებით 24 გჰც-დან და ავიდა იქიდან.

პრაქტიკული თვალსაზრისით, ადრეული Sub-6 5G გაშვება შენარჩუნდა ძირითადად 2 გჰც დიაპაზონის ქვემოთ. ვინაიდან ამ სიხშირეებს უკვე იყენებდნენ 4G/LTE და კიდევ უფრო ძველი 3G ქსელები, ოპერატორებს უკვე ჰქონდათ საჭირო ლიცენზიები მათი გამოსაყენებლად. ამან გააადვილა 5G-ის სწრაფად გაშვება არსებული ქსელების თავზე და ეს არის ზუსტად ის, რაც გააკეთეს T-Mobile-მა და AT&T-მა.

კერძოდ, AT&T და T-Mobile დააყენეს თავიანთი 5G ქსელები იმავე 850MHz და 1.9GHz (1900MHz) სიხშირეებზე, რომლებსაც იყენებენ ადრეული "2G" GSM ქსელები და 700 MHz და 1.7 GHz (1700 MHz) სიხშირეები, რომლებიც გამოიყენეს 3G და LTE rollouts. AT&T ასევე აწარმოებდა 5G სერვისს 2.3 GHz დიაპაზონში, ხოლო T-Mobile დაეცა 600 MHz-მდე, რათა კიდევ უფრო უკეთესი დაფარვა მიეღო მისი "ეროვნული" 5G ქსელისთვის.

იმავდროულად, Verizon-მა გადაწყვიტა საპირისპირო მიმართულებით წასულიყო თავისი თავდაპირველი 5G გაშვებით, ბევრად უფრო სწრაფი 28 GHz mmWave სიხშირის გამოყენებით. ეს საშუალებას აძლევდა Verizon-ს ეამაყებოდა ყველაზე სწრაფი სიჩქარით; 2020 წელი OpenSignal მოხსენებას Verizon-ი კარგად ლიდერობდა გლობალურად, ჩამოტვირთვის საშუალო სიჩქარით 506 Mbps, რადგან მას არ გააჩნდა Sub-6 5G ქსელები, რომ დაეკლებინა თავისი ანგარიში. თუმცა, mmWave სიხშირეების უკიდურესად შეზღუდული დიაპაზონი გულისხმობდა Verizon-ის მომხმარებელთა 1%-ზე ნაკლები კომპანიის 5G ქსელიც კი გამოჩნდა მათ სმარტფონებზე.

დაბალი ზოლის 5G-ის გამოწვევები

დაბალი ზოლის 5G მიეცით საშუალება AT&T-მ და T-Mobile-მა თავიანთი ქსელები სწრაფად ამუშავონ, რადგან მათ არ სჭირდებოდათ ახალი ლიცენზიების მოლოდინი, გარდა ამისა, მათ ასევე შეეძლოთ 4G ინფრასტრუქტურის გაშვება. თუმცა, ეს არის ეს უკანასკნელი წერტილი, რომელიც დააფიქსირა ადრეული 5G შესრულება იმდენად დაუჯერებელია ბევრი ხალხისთვის.

იმისთვის, რომ 5G და 4G მშვიდობიანად თანაარსებობდნენ ერთსა და იმავე სიხშირეებზე, ოპერატორებმა უნდა მიმართონ ტექნოლოგიას, რომელიც ცნობილია როგორც Dynamic Spectrum Sharing (DSS). 5G-ის ამ ახალმა შესაძლებლობამ მას საშუალება მისცა, მიეწოდებინა ჰაერის ტალღები ძველი 4G ტრაფიკისთვის.

პრობლემა ის არის, რომ 4G ქსელებმა არაფერი იციან DSS-ის შესახებ; 4G-ს არ ასწავლიდნენ როგორ გაზიარება, ამიტომ ყოველთვის იყო 5G ტრაფიკი თავაზიანად გადგომა, როცა 4G ტრაფიკი გამოჩნდებოდა. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, უფრო ძველი და ნელი 4G სიგნალები ყოველთვის უპირატესობას ანიჭებდნენ ახალ და სწრაფ 5G-ს.

ეს ნიშნავს, რომ დაბალი სიხშირეების შეზღუდული სიმძლავრის შეფერხების გარდა, დაბალი დიაპაზონის 5G ქსელებს ასევე მოუწიათ წინააღმდეგობა გაუწიონ ამ საეთერო ტალღებს მთელი 4G ტრაფიკისთვის. გასაკვირი არ არის, რომ ადრეულ 5G ქსელებს არ შეეძლოთ 4G-ზე შესამჩნევად სწრაფი სიჩქარის მიწოდება.

მაშინაც კი, როცა Verizon-მა საბოლოოდ ჩართო თავისი დაბალი ზოლის ეროვნული 5G ქსელი 2020 წლის ბოლოს, რათა 5G მიეტანა მისი დანარჩენ 99%-ში. კლიენტებს, მისი 5G შესრულება იმდენად ცუდი იყო, რომ ზოგიერთი ექსპერტი ურჩევდა ხალხს გამორთოთ 5G სმარტფონებზე დაზოგვის მიზნით ბატარეის ხანგრძლივობა.

ახალი შუა ზოლის სპექტრი ცვლის თამაშს

ამ თავდაპირველი გავრცელების შემდეგ, მოხდა ორი რამ, რამაც აჩვენა, რომ ინდუსტრიის ექსპერტებმა შეიძლება შეცდნენ 6 გჰც-მდე სიხშირეების ერთ “Sub-6” კატეგორიაში გაერთიანებისას.

ორივე მათგანი მოიცავდა ა უფრო მაღალი სიხშირის შუა ზოლის სპექტრი, თუმცა მატარებლები მას ორი განსხვავებული კუთხით მიუახლოვდნენ.

მადლობა მისი 2020 შერწყმა Sprint-თანT-Mobile-ს ყელზე ტუზი ჰქონდა. Sprint-მა გააკეთა არაჩვეულებრივი არჩევანი და გაუშვა თავისი 4G/LTE ქსელი თითქმის ექსკლუზიურად 2,5 გჰც სპექტრის ზოლზე, რაც ბევრად აღემატება სხვა ოპერატორების და ძველი GSM და 3G ქსელების დიაპაზონს.

თუმცა, იმის ნაცვლად, რომ შეენარჩუნებინა ეს ძველი 4G/LTE ქსელი, T-Mobile-მა ქირურგიულად გააუქმა Sprint-ის ყველა კოშკი. ათავისუფლებს ამ 2.5 GHz სპექტრს ექსკლუზიურად ახალ 5G-ში გამოსაყენებლად. ამან T-Mobile-ს უფრო სწრაფი სიხშირეები მისცა სათამაშოდ, რაც არ დაიტვირთებოდა 4G სიგნალებით. ამრიგად, 5G ტრაფიკს ჰქონდა მკაფიო გზა ამ ტალღებზე DSS-ის გამოყენების საჭიროების გარეშე, რათა დაემორჩილოს ძველ 4G ტრაფიკს. ეს გახდა ხერხემალი T-Mobile-ის 5G Ultra Capacity ქსელი.

AT&T და Verizon-ს არც ისე გაუმართლა. მიუხედავად იმისა, რომ AT&T-ს ჰქონდა 2.3 გჰც სპექტრი, მას არ ჰქონდა საკმარისი განსხვავება. ამის ნაცვლად, ორივე ოპერატორს მოუწია ლოდინი, სანამ ფედერალური კომუნიკაციების კომისია (FCC) არ გაათავისუფლებდა კიდევ რამდენიმე სპექტრს, რაც ახლა ცნობილია, როგორც C-band დიაპაზონი.

2021 წლის დასაწყისში FCC-ის აუქციონზე Verizon-მა 45,4 მილიარდი დოლარი დააგდო, რათა უზრუნველყოს ამ სპექტრის რაც შეიძლება მეტი რაოდენობა. AT&T-მა ასევე დახარჯა 23 მილიარდ დოლარზე მეტი და T-Mobile-მაც კი აიღო ტორტის ნაწილი 9,3 მილიარდ დოლარად. ეს აძლევდა ოპერატორებს უფლებას აწარმოონ 5G ქსელები 3,7 გჰც-დან 3,98 გჰც-მდე სიხშირეებზე.

ორივე მატარებელი დაიწყო ამ ახალი სპექტრის გამოყენება ამ წლის დასაწყისშიდა უფრო მაღალი სიხშირეები უკვე არის ამტკიცებენ საკუთარ თავს იმაზე მეტი, ვიდრე შეუძლიათ იმ სიჩქარის მიწოდება, რასაც 5G დაპირდა პირველ რიგში. მიუხედავად იმისა, რომ T-Mobile-ს უწინდელი 2,5 გჰც სიხშირით განლაგების წყალობით აქვს დაწინაურება, Verizon სწრაფად იწევს წინსვლას და AT&T არც ისე ჩამორჩება.

მიუხედავად იმისა, რომ ეს შუა ზოლის და C-ზოლის სიხშირეები ჯერ კიდევ 6 გჰც-ზე დაბალია, ისინი სრულიად განსხვავებულ კლასში არიან დაბალი ზოლის სიხშირეებისგან, რომლებიც თავდაპირველად განსაზღვრავდნენ Sub-6 დიაპაზონს.

სად ჯდება mmWave?

მიუხედავად იმისა, რომ საშუალო დიაპაზონის სპექტრი გამოირჩეოდა, როგორც ტკბილი წერტილი 5G-ისთვის, სთავაზობს დიაპაზონისა და შესრულების საუკეთესო ნაზავს, ჯერ კიდევ არის ადგილი მმტალღა 5G გავრცელებაში.

Verizon-მა შეიძლება დაუშვა ტაქტიკური შეცდომა და ჩადო ყველა კვერცხი mmWave-ის კალათაში, მაგრამ მას ჰქონდა კარგი იდეა. მხოლოდ mmWave-ს შეუძლია უზრუნველყოს მჭიდროდ დასახლებულ ადგილებში საჭირო საიმედოობა და შესრულება.

AT&T და T-Mobile ალბათ ეს უკეთესად გაიგეს. ორივემ mmWave უფრო სტრატეგიულად გააფართოვა, მოიცავდა ისეთ ადგილებს, როგორიცაა სტადიონები, საკონცერტო დარბაზები, აეროპორტები და სხვა ადგილები, სადაც სავარაუდოდ ათასობით ან ათიათასობით ადამიანი შეიკრიბება.

ეს არის ისეთ სიტუაციებში, როდესაც mmWave ანათებს. 28 GHz და 39 GHz სიხშირეების უფრო მაღალი სიმძლავრე, რომელიც გამოიყენება 5G mmWave-ისთვის, ნიშნავს მეტ გამტარობას მრავალი სხვა მოწყობილობისთვის. თუ ოდესმე იმედგაცრუებული ხართ 4G-ის ცუდი მუშაობის გამო ან თუნდაც „არა სიგნალის“ ინდიკატორი, როდესაც ესწრებით დატვირთულ სპორტულ ღონისძიებას ან კონცერტს, სიამოვნებით გაიგებთ, რომ mmWave წყვეტს ამას. ამ მაღალი სიხშირეების გამოყენებით, მატარებლებს შეუძლიათ უზრუნველყოს მყარი 5G შესრულება ათასობით დამსწრე სტადიონზე ოფლის გაფუჭების გარეშე.

5G სიხშირის ნაზავი

ალბათ უკვე აშკარაა, რომ არ არსებობს იდეალური სიხშირე 5G ქსელებისთვის. იმისთვის, რომ ოპერატორებმა შეასრულონ ის, რასაც 5G გვპირდება, მათ უნდა გამოიყენონ 5G სპექტრის ნაზავი გარემოებების მიხედვით.

ხოლო C-band და სხვა შუა ზოლის სიხშირეები იქნება ყველაზე ხშირად განლაგებული ურბანულ რაიონებში, ისინი გადაჭარბებულია სოფლის დაფარვისთვის, სადაც დიაპაზონი უფრო მნიშვნელოვანია ვიდრე შესრულება.

Სწორედ ამიტომ დაბალი ზოლიანი 5G კოშკები გააგრძელებენ სოფლის დაფარვას და კარგი ამბავი ის არის, რომ რაც უფრო მეტი ადამიანი გადადის 5G სმარტფონებზე და სხვა მოწყობილობები, 4G ტრაფიკის რაოდენობა ამ სიხშირეებზე შემცირდება, რაც გზას გაუხსნის უფრო სწრაფ 5G სიჩქარეს, თუნდაც დაბალი სიხშირეები.

იმავდროულად, ოპერატორები გააგრძელებენ თავიანთი უფრო სწრაფი საშუალო ზოლის 5G ქსელების დამატებას მმტალღა გადამცემები ისეთ ადგილებში, როგორიცაა სტადიონები და აეროპორტები, სადაც დამატებითი სიმძლავრეა საჭირო ხალხის დიდი ჯგუფების მხარდასაჭერად. Verizon-ს ასევე არ გეგმავს თავისი ორიგინალური mmWave ქსელის გათიშვას, რომელიც უკვე ნაპოვნია ქალაქის ცენტრში ბევრ რაიონში.

რა არის შემდეგი 5G სპექტრისთვის?

ეს სამი სიხშირის დიაპაზონი მხოლოდ დასაწყისია. ოპერატორები უკვე იბრძვიან 5G სპექტრის ახალი ბლოკებისთვის, თუმცა გარკვეული დრო დასჭირდება ყველა ნაწილის ადგილზე დაყენებას.

მაგალითად, მეოთხე მოთამაშე მოედანზე, კერძი, შეიძლება დასრულდეს ბნელი ცხენი ამ რბოლაში. T-Mobile/Sprint-ის შერწყმის ფერფლიდან წამოსული Dish ახლახან ჩართო მისი ახალი Smart 5G ქსელი რომელიც იყენებს რევოლუციურ ახალ ღრუბელზე დაფუძნებულ ტექნოლოგიას, რათა უფრო სწრაფი და ხელმისაწვდომი გახადოს თავისი 5G სერვისი ქვეყნის მასშტაბით.

კერძი ყოფილა FCC-ის ლობირებას 12 გჰც სიხშირის დიაპაზონის გასახსნელად, თუმცა ამჟამად ის ამ სპექტრის გამო იბრძვის ელონ მასკის SpaceX Starlink სერვისთან. ძნელი სათქმელია, თუ როგორ მოერგება 12 გჰც 5G მიქსს – ჩვენ არც კი ვიცით რა ვუწოდოთ მას, რადგან ის ცხოვრობს უკიდეგანო უფსკრულში Sub-6-ს შორის, რომელიც ჩერდება 6 გჰც-ზე და mmWave-ს, რომელიც იწყება 24 გჰც-დან.

თუმცა, ეს 12 GHz სპექტრი შეიძლება გახდეს ახალი ტკბილი წერტილი, რომელიც უზრუნველყოფს კიდევ უფრო სწრაფ სიჩქარეს თითქმის იმდენი დიაპაზონის შეწირვის გარეშე, როგორც 28 GHz mmWave.

T-Mobile და Dish ასევე ერთობლივად ფლობენ ლიცენზიებს 47 გჰც სპექტრის 99%-ზე, თუმცა ჯერ არ არის ნათელი, რას გეგმავს ამით რომელიმე გადამზიდავი. FCC ასევე გეგმავს მეტი mmWave სპექტრის ლიცენზირებას 57-64 GHz, 71 GHz, 81 GHz და 92 GHz დიაპაზონში.

ყველა გადამზიდავი არ ამყარებს იმედებს ამ უკიდურესად მაღალი სიხშირის (EHF) სპექტრზე. T-Mobile მუშაობდა mmWave-ის მსგავსი სიჩქარის მიღწევა Sub-6 ქსელებზე ახალი ფუნქციის გამოყენებით, რომელიც ცნობილია როგორც Carrier Aggregation ტექნოლოგია. როგორც სახელი გულისხმობს, ეს აკავშირებს რამდენიმე დაბალი და საშუალო ზოლის 5G არხს ერთად, აერთიანებს მათ გამტარობას.

თუმცა, ამ ახალი ინიციატივების ყველაზე დიდი დაბრკოლება იქნება ჩიპებისა და ტელეფონების მწარმოებლების მოლოდინი. Qualcomm-ის უახლესი Snapdragon X60 გთავაზობთ საბაზისო მხარდაჭერას T-Mobile's Carrier Aggregation სტრატეგიისთვის, ხოლო უფრო ახალი X65 და X70 გააუმჯობესე ეს. ეს ნიშნავს iPhone 13, Galaxy S21და უახლესი მოდელები ამისთვის მზადაა. თუმცა, ყველაზე ადრეული 5G ტელეფონები მოსწონს iPhone 12 და სამსუნგი Galaxy S20 Ultra ვერ შეძლებს ამით ისარგებლოს.

ახალი სპექტრი სულ სხვა საკითხია. ოპერატორებს შეუძლიათ გახსნან ნებისმიერი სპექტრი, რასაც FCC მისცემს მათ, მაგრამ სმარტფონებიც მზად უნდა იყვნენ მხარი დაუჭირეთ ამ სიხშირეებს - და უმეტესობა არ სცილდება იმ სტანდარტებს, რომლებიც უკვე ფართოდ იყო განლაგებული.

მაგალითად, ბაზარზე ჯერ არ არის ტელეფონები, რომლებიც მხარს უჭერენ 12 GHz დიაპაზონს, რომლის შეძენასაც Dish ცდილობს, და ვინაიდან ამ სიხშირეს სხვა არავინ იყენებს, Dish-მა უნდა დაარწმუნოს სმარტფონის მწარმოებელი, რომ ჩაერთოს ის. იგივე ეხება უფრო მაღალი სიხშირის 47 გჰც სპექტრს.

მიუხედავად ამისა, საკმარისად მჭიდრო ურთიერთობაა მობილური ქსელის ოპერატორებსა და ტექნიკის მწარმოებლებს შორის, რომ თუ ოპერატორები ააშენებენ მას, სმარტფონების მწარმოებლები მოვა. კრიტიკული წერტილი არის ის, რომ ამ ყველაფერს დრო სჭირდება, ასე რომ, სანამ 5G სპექტრი უდავოდ გაფართოვდება მომდევნო რამდენიმე წელიწადში, ეს არ მოხდება ღამით.

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
• რა არის 5G UW? თქვენი ტელეფონის ხატის რეალური მნიშვნელობა