MmWave란 무엇입니까? 고대역 5G 설명

출시 5G 기술 전 세계적으로 이전의 무선 표준보다 훨씬 더 복잡해졌습니다. 5G는 전례 없는 수준의 성능을 요구하기 때문에 통신 사업자는 까다로운 무선 주파수의 바다를 탐색해야 합니다. 가능한 최고의 속도와 커버리지.

구형 GSM, 3G 및 4G/LTE 기술은 상대적으로 좁은 주파수 대역 내에서 실행되어 통신 사업자가 네트워크를 구축할 때 선택의 폭이 다소 제한되었습니다. 비교해 보면, 5G 저대역 600MHz에서 매우 높은 47GHz 주파수까지 전체 스펙트럼을 포괄합니다.

그 결과 5G는 통신 사업자에게 5G 네트워크를 가장 잘 구축하는 방법에 대한 다양한 옵션을 제공하여 적용 범위와 성능 간의 이상적인 균형을 시도할 수 있도록 합니다. 이상적인 상황에서 이것은 모두에게 최고의 5G를 제공할 것입니다. 그러나 실제 세계에서는 상황이 훨씬 더 복잡합니다.

mmWave란 무엇입니까?

이 5G 스펙트럼 범위의 상단에는 mmWave 또는 "밀리미터파" 주파수가 존재하며 24GHz에서 47GHz까지 실행됩니다. 기술적으로 말하면 밀리미터 파동은 30GHz에서 300GHz까지의 극초단파(EHF) 범위로 정의되며, 파장이 1만큼 짧아지는 주파수이기 때문에 이름이 붙여졌습니다. 밀리미터.

그러나, C 대역 스펙트럼, FCC(Federal Communications Commission)는 미국 mmWave 범위의 하단을 Super High의 상위 범위에서 시작하도록 재정의했습니다. 24GHz에서 시작하여 현재 할당된 스펙트럼의 상단인 47GHz로 가는 도중에 EHF로 건너가는 주파수(SHF) 영역 5G.

FCC는 궁극적으로 훨씬 더 높은 mmWave 스펙트럼을 허가할 계획입니다. 현재 허가되지 않은 57~64GHz 범위와 가볍게 사용되는 71GHz, 81GHz 및 92GHz 주파수를 검토하고 있습니다. 그러나 특히 통신 사업자가 이미 보유한 mmWave 스펙트럼을 아직 완전히 활용하지 않았기 때문에 아직 몇 년은 더 걸릴 것입니다.

범위 대 속도

같이 일해본 사람으로서 가정용 Wi-Fi 라우터 더 높은 주파수는 더 빠른 속도를 위해 더 많은 대역폭을 제공하지만 범위와 적용 범위가 희생됩니다. 라우터의 2.4GHz 신호는 집 전체를 커버할 가능성이 높지만 상대적으로 속도가 느린 반면 5GHz는 주파수는 게임 및 스트리밍에 탁월한 성능을 제공하지만 지하실이나 뒤쪽으로 이동하지 못할 수 있습니다. 방.

이것은 전파와 관련하여 물리 법칙이 작동하는 방식입니다. 더 높은 주파수는 더 빠르지만 더 낮고 더 느린 주파수만큼 멀리 이동할 수 없습니다.

셀룰러 통신사는 Wi-Fi 라우터를 위한 이상적인 장소를 찾는 것과 마찬가지로 강력하고 빠른 신호를 고객에게 전달하는 것과 동일한 문제에 직면해 있습니다. 운송 업체가 훨씬 더 큰 규모로 이를 처리해야 합니다.

더 높은 주파수를 사용하면 통신 사업자가 더 빠른 속도를 제공할 수 있지만 단점은 저주파 신호와 동일한 적용 범위를 제공하기 위해 더 많은 타워를 만들고 더 가깝게 배치합니다. 일 것이다.

경이로운 우주 속도, 아주 작은 범위

한때 고주파 mmWave 5G 대역은 많은 사람들이 5G 기술의 미래가 될 것이라고 믿었습니다. 결국, 그것은 배달 할 수 있습니다 엄청나게 인상적인 속도 대부분의 유선 광대역 서비스가 할 수 있는 것보다 훨씬 뛰어납니다.

이상적인 조건에서 mmWave 주파수를 통한 5G 속도는 4Gbps에 도달할 수 있습니다. 500Mbps–1Gbps 영역에서 호버링하는 장치를 찾는 것이 더 일반적입니다.. 그러나 가장 느린 mmWave 속도도 더 낮은 주파수를 사용할 때 가능한 평균 5G 성능보다 3~4배 더 빠릅니다.

일부 캐리어가 빠르게 발견한 것처럼 문제는 이러한 극도로 높은 주파수의 범위가 우울할 정도로 짧다는 것입니다. 단일 mmWave 트랜시버는 도시 블록보다 훨씬 더 큰 모든 것에 대해 견고한 커버리지를 제공할 가능성이 없습니다.

mmWave 신호가 Wi-Fi 및 셀룰러 통신에 일반적으로 사용되는 주파수보다 훨씬 높은 24GHz에서 시작한다는 점을 고려하면 놀라운 일이 아닙니다.

그러나 일반적으로 간섭을 일으키는 모든 것의 범위를 훨씬 벗어나게 됩니다. 특히 해당 주파수의 모든 항목도 유사하게 짧은 범위를 갖기 때문입니다. 일반적으로 위성 기상 시스템, 군용 무기 레이더, 경찰 속도 레이더, 공항 검문소의 보안 검색 시스템에서 사용하는 EHF 스펙트럼을 찾을 수 있습니다.

mmWave 환경

이 모든 것을 염두에 두고 대부분의 통신사가 mmWave 기술로 많은 일을 하지 않았다는 것은 놀라운 일이 아닙니다.

미국 통신사 중 버라이즌만 초기 5G 배포에서 mmWave에 크게 의존. AT&T는 그것에 손을 대었고 T-Mobile은 주로 그 스펙트럼을 피했습니다.

Verizon은 도박을 통해 초기에 놀라울 정도로 빠른 5G 속도를 자랑할 수 있었습니다. 2020 보고서 오픈시그널 Verizon은 2위 라이벌인 한국의 LG U+보다 평균 다운로드 속도가 2배 이상 빠른 엄청난 글로벌 리드를 보여주었습니다.

그러나 이러한 고속의 트릭은 Verizon이 5G 네트워크에만 mmWave 스펙트럼을 사용하고 있다는 것입니다. 이 통신사는 숫자를 끌어내릴 더 느린 중대역 또는 저대역 5G 네트워크가 없었습니다. 이것은 원래 존재했던 Verizon의 5G Ultra Wideband Network였습니다. 거의 전적으로 28GHz 스펙트럼에서 실행되었습니다.

또한 Verizon의 506Mbps 속도는 꽤 큰 한정자가 필요했습니다. 이동 통신사 고객의 99%가 사용할 수 없었습니다. mmWave의 극히 짧은 범위는 Verizon이 그 이상으로 mmWave를 배포하지 않았음을 의미했습니다. 몇몇 주요 도심, 그리고 오픈시그널 Verizon의 고객은 시간의 약 0.4%만 mmWave 5G 네트워크에 액세스했다고 언급했습니다. 이 수치 2021년까지 0.8%로 두 배 증가, 하지만 이는 여전히 Verizon 고객이 4G/LTE 연결에 99% 이상의 시간을 소비한다는 것을 의미합니다.

AT&T mmWave의 보다 전략적인 사용을 선택했습니다.. 초기에 24GHz 5G 스펙트럼의 일부를 라이센스했으며 주로 몇몇 도시에서 업무용으로 배포했습니다. 나중에 12억 달러를 떨어뜨려 39GHz 스펙트럼의 상당 부분을 확보했으며 고객에게 보다 적극적으로 배포하고 있습니다. AT&T는 이것을 자사의 5G+ 서비스라고 부릅니다.

기술적으로 말하자면, T-Mobile은 몇몇 도시에 일부 mmWave 배치를 가지고 있지만 통신사는 그것에 대해 많이 이야기하지 않습니다. T-Mobile은 경쟁자들이 손에 넣기 훨씬 전에 가지고 놀 수 있는 빠른 미드밴드 스펙트럼을 갖고 있었습니다. 탐내는 C 대역 스펙트럼따라서 mmWave는 이동통신사의 계획에 그다지 중요하지 않았습니다.

mmWave의 이점

AT&T는 Verizon처럼 전체 5G 네트워크를 mmWave에 기반을 두지 않고 mmWave 셀로 저주파 5G를 강화하는 데 집중했습니다. 경기장 및 공항과 같이 매우 밀집된 지역에서.

이는 mmWave의 가장 중요한 이점 중 하나를 활용합니다. 매우 높은 주파수는 개별 사용자에게 더 높은 대역폭을 제공하는 것이 아닙니다. 이러한 모든 추가 대역폭을 통해 혼잡을 훨씬 더 효과적으로 처리할 수 있습니다.

지나치게 단순화된 수학을 사용하려면 mmWave 트랜시버가 단일 장치에 최대 4Gbps의 처리량을 제공할 수 있다면 40개의 장치가 서로의 속도를 늦추지 않고 쉽게 안정적인 100Mbps 연결을 얻을 수 있습니다.

또한 mmWave의 짧은 범위는 통신 사업자가 더 많은 트랜시버를 배치해야 함을 의미합니다. AT&T가 축구 경기장을 커버할 수 있을 만큼 충분한 트랜시버를 설치하면 고성능 5G를 효율적으로 전달할 수 있습니다. 게임이나 이벤트에 참석하는 수천 명의 사람들.

마찬가지로 mmWave는 공항을 통과하는 승객 수가 많기 때문만이 아니라 공항에서 이상적입니다. 뿐만 아니라 이러한 주파수는 항공에 사용되는 모든 것에서 멀리 떨어져 있기 때문에 있다 그들을 둘러싼 논쟁 없음.

T-Mobile도 조용히 mmWave 구축을 계속할 것이라고 말했지만 AT&T 및 Verizon과 달리 mmWave 네트워크를 차별화할 계획은 없습니다. T-Mobile 고객은 mmWave에 연결할 때 휴대폰에 "5G+" 또는 "5G UW" 기호가 표시되지 않습니다. 대신 T-Mobile 사용자는 집에 앉아 있든 Super Bowl에 참석하든 상관없이 견고한 커버리지와 성능을 얻을 수 있습니다.

주요 mmWave 주파수

일부 통신사는 mmWave 스펙트럼의 다른 청크도 허가했지만 대부분은 곧 사용할 수 없을 것입니다.

예를 들어 T-Mobile과 Dish는 47GHz 스펙트럼의 99%를 차지하는 라이선스를 보유하고 있습니다. 특히 Verizon의 28GHz 및 AT&T의 39GHz에 대해 훨씬 더 나쁜 커버리지를 제공하기 때문에 해당 통신사가 이것으로 무엇을 할 계획인지는 확실하지 않습니다.

더 중요한 것은 현재 어떤 소비자 스마트폰도 47GHz 주파수에 도달할 수 없다는 것입니다. 애플의 아이폰 13 라인업 그리고 삼성의 Galaxy S22 모델 n257(28GHz), n258(26GHz), n260(39GHz) 및 n261(28GHz)로 지정된 소수의 mmWave 5G 대역만 지원합니다. 이 중 n260 및 n261만 미국 통신사에서 사용합니다. 나머지는 전 세계적으로 mmWave 5G 서비스와의 호환성을 위한 것입니다.

미래는 씨밴드

5G 초기에 mmWave 스펙트럼이 들렸던 것처럼 흥미진진했지만, 이동통신사는 5G 기술의 미래가 거기에 있지 않다는 것을 깨달았습니다.

Verizon은 고객의 99%에게 존재하지 않는 초기 5G 네트워크를 통해 가장 어려운 교훈을 배워야 했습니다. Verizon은 4G/LTE 신호와 공간을 공유하는 저주파 "전국 5G 네트워크"로 그 뒤를 이었습니다. 이것은 고객에게 전화기에 "5G" 표시를 제공했지만 일반적으로 4G보다 좋지 않은 속도를 제공했습니다.

Verizon이 C 대역 스펙트럼 5G 운명이 진정으로 바뀌기 시작했습니다. 이것은 전적으로 Verizon의 잘못이 아닙니다. C 대역 스펙트럼을 허가하기 위해 먼저 450억 달러를 떨어뜨려야 했습니다. 항공 산업과 싸우다 저것 항공기 계기에 문제가 생길까봐.

그럼에도 불구하고 Verizon이 마침내 2022년 초에 새로운 C-band의 키를 돌렸을 때 더 많은 고객이 진정한 5G 속도를 보기 시작했습니다.. Verizon이 새로운 C-band 네트워크를 Ultra Wideband 5G 서비스의 일부로 만든 것은 엄청난 성능 향상이었습니다.

AT&T가 있는 동안 C-밴드 서비스를 보다 점진적으로 출시, 이를 사용할 수 있는 몇몇 도시의 고객도 5G 속도가 크게 향상되었음을 발견했습니다.

이미 가지고 있는 T-Mobile도 강력한 2.5GHz 초용량 5G 네트워크, 더 높은 주파수 C 대역 스펙트럼을 사용하여 더 많은 용량이 필요한 영역에서 고객에게 필요한 향상을 제공할 계획입니다.

결국 퍼블릭 5G 기술에서 mmWave의 역할은 기존 네트워크를 대체하는 것이 아니라 확장하는 것입니다. mmWave 스펙트럼의 방대한 용량은 매우 밀집된 인구 밀집 지역에서 안정적인 5G를 제공하는 데 이상적입니다. 그러나 단거리라는 것은 결코 스스로 설 수 없다는 것을 의미합니다. mmWave는 특정 영역에서 5G를 강화하기 위한 "파워업"으로 사용될 때 항상 가장 적합합니다.

편집자 추천

• 5G 속도에서 T-Mobile의 엄청난 우위는 아무데도 가지 않습니다.
• Netgear의 새로운 M6 Pro 라우터를 사용하면 어디에서나 빠른 5G를 사용할 수 있습니다.
• T-Mobile의 5G는 여전히 타의 추종을 불허하지만 속도는 정체되어 있습니까?
• Samsung Galaxy S23의 5G 속도는 다음과 같습니다.
• Qualcomm의 Snapdragon X75는 차세대 5G 연결을 안내합니다.