5G는 어떤 주파수입니까? 다양한 5G 범위 설명

생각하고 있었다면 5G 이전의 셀룰러 기술보다 더 복잡해 보이지만 완전히 틀린 것은 아닙니다. 5G는 더 빠른 성능, 더 나은 커버리지, 유비쿼터스 연결을 약속하여 차세대 자율주행차 그리고 스마트 기기. 이를 달성하려면 이전 셀룰러 기술로 가능했던 범위를 확장해야 합니다.

또한 훨씬 더 넓은 범위의 주파수에서 작동하려면 5G가 필요합니다. 결국, 우리는 잠재력이 있는 기술에 대해 이야기하고 있습니다. 유선 광대역 연결 교체 그리고 심지어 많은 전통적인 Wi-Fi 네트워크. 앞으로 5G 네트워크는 더 나은 연결을 사용할 수 없을 때 단순히 의존하는 것이 아니라 얻을 수 있는 최상의 연결이 될 것입니다.

그렇다면 5G 네트워크는 어떤 주파수에서 작동할까요? 이에 대한 직접적인 답은 하나도 없지만 언뜻 보기에 복잡하지도 않습니다. 5G 네트워크는 다양한 주파수를 사용하지만 이들은 모두 장단점이 있는 세 가지 특정 범위로 그룹화할 수 있습니다.

속도와 범위 트레이드 오프

5G에서 사용하는 주파수 범위에 대해 논의하기 전에 왜 그렇게 다양한 주파수가 필요한지 이해하는 것이 중요합니다. 그 질문에 대한 대답은 이미 가정에서 경험한 것일 수 있습니다.

현대의 와이파이 라우터 2.4GHz 및 5GHz의 두 가지 주파수에서 작동합니다. 가정에서 최고의 Wi-Fi 범위를 얻으려고 노력한 적이 있다면 아마도 전파가 작동하는 방식에 대한 근본적인 현실에 직면했을 것입니다. 2.4GHz 네트워크에 연결하면 속도가 느려지지만 라우터에서 멀리 떨어져 있어도 연결 상태를 유지할 수 있습니다. 반면에 5GHz 채널은 훨씬 더 나은 성능을 제공하지만 집 반대편까지 도달하지 못할 수 있습니다.

이것들은 당연히 셀룰러 라디오 타워보다 범위가 훨씬 짧지만 동일한 원칙이 적용됩니다. 더 높은 주파수는 더 많은 데이터를 전달할 수 있지만 멀리 이동하지 않으며 단단한 물체를 거의 관통하지 않습니다. 낮은 주파수는 훨씬 더 멀리 가고 간섭을 덜 받기 쉽지만 속도도 훨씬 느립니다.

모바일 네트워크 사업자는 5G 네트워크를 구축할 때 이와 동일한 장단점을 고려해야 합니다. 가장 높은 주파수의 5G 신호는 엄청나게 빠른 무선 속도를 제공할 수 있습니다. 그러나 도시 블록 이상을 커버할 수는 없습니다.. 스펙트럼의 다른 쪽 끝에서 저주파 신호는 수 마일까지 갈 수 있지만 이전 4G/LTE 기술보다 눈에 띄게 더 나은 성능을 제공하지 않습니다..

Sub-6 대 mmWave

5G가 출시되었을 때 업계에서는 주파수를 일반적으로 두 가지 넓은 범위로 나누었습니다. Sub-6GHz(Sub-6) 그리고 밀리미터파(mmWave).

이름에서 알 수 있듯이 Sub-6 주파수는 6GHz 미만의 모든 주파수를 포함하도록 의도된 반면 5G mmWave 스펙트럼은 약 24GHz에서 시작하여 거기에서 올라갔습니다.

실질적으로 초기 Sub-6 5G 출시는 유지되었습니다. 주로 2GHz 범위 이하. 이러한 주파수는 이미 4G/LTE 및 이전 3G 네트워크에서 사용되었기 때문에 통신 사업자는 이미 이를 사용하는 데 필요한 라이선스를 가지고 있었습니다. 이를 통해 기존 네트워크 위에 5G를 신속하게 배포할 수 있었으며 T-Mobile과 AT&T가 바로 그렇게 했습니다.

특히 AT&T와 T-Mobile은 5G 네트워크를 850MHz 및 1.9GHz(1900MHz) 주파수에서 사용하는 것과 동일하게 설정했습니다. 초기 "2G" GSM 네트워크와 3G 및 LTE와 함께 사용된 700MHz 및 1.7GHz(1700MHz) 주파수 롤아웃. AT&T는 또한 2.3GHz 범위에서 일부 5G 서비스를 실행했으며 T-Mobile은 "전국적인" 5G 네트워크에 대한 더 나은 커버리지를 얻기 위해 600MHz로 낮췄습니다.

한편 Verizon은 훨씬 더 빠른 28GHz mmWave 주파수를 사용하여 초기 5G 출시와 반대 방향으로 가기로 결정했습니다. 이로 인해 Verizon은 가장 빠른 속도를 자랑했습니다. 2020년 오픈시그널 보고서는 점수를 낮출 수 있는 Sub-6 5G 네트워크가 없었기 때문에 평균 다운로드 속도가 506Mbps로 전 세계적으로 Verizon이 선두를 달리고 있었습니다. 그러나 mmWave 주파수의 극히 제한된 범위는 Verizon 고객의 1% 미만 회사의 5G 네트워크가 스마트폰에 나타나는 것도 보았습니다.

저대역 5G의 과제

저대역 5G AT&T와 T-Mobile은 새 라이선스를 기다릴 필요가 없고 기존 4G 인프라에 편승할 수 있으므로 네트워크를 매우 빠르게 가동하고 실행할 수 있습니다. 그러나 그것은 후자의 요점입니다. 너무 실망스러운 초기 5G 성능 많은 사람들을 위해.

5G와 4G가 동일한 주파수에서 평화롭게 공존하도록 하기 위해 이동통신사는 DSS(Dynamic Spectrum Sharing)라는 기술로 전환해야 했습니다. 이 새로운 5G 기능을 통해 전파를 이전 4G 트래픽에 양보할 수 있었습니다.

이것의 문제는 4G 네트워크가 DSS에 대해 아무것도 모른다는 것입니다. 4G는 공유 방법을 배우지 않았기 때문에 4G 트래픽이 나타날 때마다 정중하게 물러나는 것은 항상 5G 트래픽의 몫이었습니다. 즉, 더 오래되고 더 느린 4G 신호는 항상 더 새롭고 더 빠른 5G보다 우선합니다.

즉, 낮은 주파수의 제한된 용량으로 인해 방해를 받는 것 외에도 저대역 5G 네트워크는 해당 공중파의 모든 4G 트래픽을 처리해야 했습니다. 초기 5G 네트워크가 4G보다 눈에 띄게 빠른 속도를 제공하지 못한 것은 놀라운 일이 아닙니다.

Verizon이 2020년 후반에 Nationwide 5G 저대역 네트워크를 마침내 켜서 나머지 99%에 5G를 도입했을 때도 마찬가지였습니다. 5G 성능이 너무 나빠서 일부 전문가는 사람들이 비용을 절약하기 위해 스마트폰에서 5G를 끄라고 권장했습니다. 배터리 수명.

새로운 미드밴드 스펙트럼이 판도를 바꾼다

이러한 초기 롤아웃 이후 업계 전문가들이 모든 6GHz 미만 주파수를 단일 "Sub-6" 범주로 묶는 데 오류가 있을 수 있음을 보여주는 두 가지 일이 발생했습니다.

이 두 가지 모두 a의 사용과 관련이 있습니다. 더 높은 주파수 중간 대역 스펙트럼, 캐리어가 두 가지 다른 각도에서 접근했지만.

덕분에 2020년 Sprint와 합병, T-Mobile은 비장의 무기를 가지고 있었습니다. Sprint는 다른 통신사와 구형 GSM 및 3G 네트워크에서 사용하는 범위보다 훨씬 높은 2.5GHz 스펙트럼에서 거의 독점적으로 4G/LTE 네트워크를 실행하는 이례적인 선택을 했습니다.

그러나 이 오래된 4G/LTE 네트워크를 유지하는 대신 T-Mobile은 Sprint의 모든 타워를 수술적으로 폐기했습니다. 2.5GHz 스펙트럼을 새로운 5G 출시에만 사용할 수 있도록 확보. 이것은 T-Mobile이 4G 신호에 의해 부담되지 않는 더 빠른 주파수를 제공했습니다. 따라서 5G 트래픽은 이전 4G 트래픽에 양보하기 위해 DSS를 사용할 필요 없이 해당 공중파에서 명확한 경로를 가졌습니다. 이것이 근간이 되었다 T-Mobile의 5G Ultra Capacity 네트워크.

AT&T와 Verizon은 그다지 운이 좋지 않았습니다. AT&T는 약간의 2.3GHz 스펙트럼을 가지고 있었지만 차이를 만들기에는 충분하지 않았습니다. 대신, 두 통신사는 연방 통신 위원회(FCC)가 현재 알려진 스펙트럼에서 더 많은 스펙트럼을 확보할 때까지 기다려야 했습니다. C 대역 범위.

2021년 초 FCC 경매에서 Verizon은 이 스펙트럼을 최대한 확보하기 위해 454억 달러를 포기했습니다. AT&T도 230억 달러 이상을 지출했으며 T-Mobile도 93억 달러에 파이 한 조각을 집어 들었습니다. 이로써 이동통신사는 3.7GHz~3.98GHz 사이의 주파수에서 5G 네트워크를 실행할 수 있는 권리를 갖게 되었습니다.

두 통신사 올해 초 이 새로운 스펙트럼을 잘 활용하기 시작했습니다., 더 높은 주파수는 이미 5G가 처음에 약속한 속도 이상을 제공할 수 있음을 스스로 입증. T-Mobile이 초기 2.5GHz 배포 덕분에 유리한 출발을 한 반면 Verizon은 빠르게 따라잡고 있으며 AT&T도 그리 뒤지지 않습니다.

이러한 중간 대역 및 C 대역 주파수는 여전히 6GHz보다 훨씬 낮지만 초기에 Sub-6 범위를 정의한 저대역 주파수와는 완전히 다른 클래스에 속합니다.

mmWave는 어디에 적합합니까?

미드레인지 스펙트럼은 범위와 성능의 최상의 조합을 제공하는 5G의 스윗 스팟으로 스스로를 구별했지만 여전히 밀리미터파 5G 출시에서.

Verizon은 모든 알을 mmWave 바스켓에 넣어 전술적 오류를 범했을 수 있지만 좋은 아이디어의 핵심을 가지고 있었습니다. mmWave만이 인구 밀도가 높은 지역에 필요한 안정성과 성능을 제공할 수 있습니다.

AT&T와 T-Mobile은 아마도 이것을 더 잘 이해했을 것입니다. 두 회사 모두 경기장, 콘서트 홀, 공항 및 수천 또는 수만 명의 사람들이 모일 가능성이 있는 기타 장소와 같은 장소를 커버하면서 보다 전략적으로 mmWave를 출시했습니다.

바로 이런 상황에서 mmWave가 빛을 발합니다. 5G mmWave에 사용되는 28GHz 및 39GHz 주파수의 더 높은 용량은 더 많은 장치에 대해 더 많은 대역폭을 의미합니다. 바쁜 스포츠 행사나 콘서트에 참석할 때 열악한 4G 성능이나 "신호 없음" 표시로 인해 불만을 느낀 적이 있다면 mmWave가 이 문제를 해결했다는 사실에 기뻐할 것입니다. 이러한 더 높은 주파수를 사용함으로써 캐리어는 다음을 수행할 수 있습니다. 땀 흘리지 않고 경기장에서 수천 명의 참석자에게 견고한 5G 성능 제공.

5G 주파수 믹스

5G 네트워크를 실행하기에 완벽한 주파수가 하나도 없다는 것이 지금쯤 분명해졌을 것입니다. 통신사가 5G 약속을 이행하려면 상황에 따라 5G 스펙트럼을 혼합하여 사용해야 합니다.

하는 동안 C 대역 및 기타 중간 대역 주파수 도시 지역에 가장 일반적으로 배치될 것입니다. 성능보다 범위가 더 중요한 시골 지역에서는 과잉입니다.

이는 이유 저대역 5G 타워는 계속해서 시골 지역을 뒤덮을 것이며 좋은 소식은 더 많은 사람들이 5G 스마트폰 및 기타 장치에서 해당 주파수의 4G 트래픽 양이 줄어들어 더 낮은 주파수에서도 더 빠른 5G 속도를 위한 길을 닦을 것입니다. 주파수.

한편, 이동통신사는 계속해서 더 빠른 중간 대역 5G 네트워크를 다음과 같이 보완할 것입니다. 밀리미터파 많은 사람들을 지원하기 위해 추가 용량이 필요한 경기장 및 공항과 같은 장소의 트랜시버. Verizon은 또한 많은 도심 지역에서 이미 발견된 원래의 mmWave 네트워크를 종료할 계획이 없습니다.

5G 스펙트럼의 다음 단계는 무엇입니까?

이 세 가지 주파수 범위는 시작에 불과합니다. 이동통신사들은 이미 5G 스펙트럼의 새로운 블록을 놓고 경쟁하고 있지만 모든 조각을 제자리에 배치하려면 시간이 좀 걸릴 것입니다.

예를 들어, 필드의 네 번째 플레이어, 접시, 이 경주에서 결국 다크호스가 될 수 있습니다. T-Mobile/Sprint 합병의 잿더미에서 떠오른 Dish는 최근 새로운 Smart 5G 네트워크를 켰습니다. 혁신적인 새로운 클라우드 기반 기술을 사용하여 전국적으로 5G 서비스를 더 빠르고 저렴하게 출시합니다.

요리는 12GHz 대역을 개방하기 위해 FCC에 로비, 현재 Elon Musk의 SpaceX Starlink 서비스와 이 스펙트럼을 놓고 싸우고 있지만. 12GHz가 5G 믹스에 어떻게 들어맞을지 말하기 어렵습니다. 6GHz에서 멈추는 Sub-6와 24GHz에서 시작하는 mmWave 사이의 막대한 간격에 있기 때문에 무엇이라고 부를지조차 확신할 수 없습니다.

그러나 이 12GHz 스펙트럼은 28GHz mmWave만큼의 범위를 거의 희생하지 않고도 더 빠른 속도를 제공하는 새로운 스위트 스팟이 될 수 있습니다.

T-모바일과 접시도 47GHz 스펙트럼의 99%에 대한 공동 소유 라이선스, 비록 두 이동통신사가 그것으로 무엇을 할 계획인지는 아직 명확하지 않습니다. FCC는 또한 57-64GHz, 71GHz, 81GHz 및 92GHz 범위에서 더 많은 mmWave 스펙트럼을 허가할 계획입니다.

모든 통신사가 이 초고주파(EHF) 스펙트럼에 희망을 걸고 있는 것은 아닙니다. T-Mobile이 노력하고 있습니다. Sub-6 네트워크에서 mmWave와 같은 속도 달성 Carrier Aggregation 기술로 알려진 새로운 기능을 사용합니다. 이름에서 알 수 있듯이 이것은 여러 저대역 및 중대역 5G 채널을 함께 묶어 대역폭을 결합합니다.

그러나 이러한 새로운 이니셔티브의 가장 큰 장애물은 칩 및 전화 제조업체가 따라잡기를 기다리는 것입니다. 퀄컴의 최신 스냅드래곤 X60 T-Mobile의 Carrier Aggregation 전략에 대한 기본 지원을 제공하는 반면 최신 X65 및 X70 그것을 개선하십시오. 이는 다음을 의미합니다. 아이폰 13, 갤럭시 S21, 최신 모델이 준비되어 있습니다. 하지만 초기 5G폰은 아이폰 12 그리고 삼성 갤럭시 S20 울트라 이용할 수 없게 됩니다.

새로운 스펙트럼은 완전히 다른 문제입니다. 이동통신사는 FCC가 허용하는 모든 스펙트럼을 개방할 수 있지만 스마트폰도 준비되어 있어야 합니다. 이러한 주파수를 지원하고 대부분은 이미 널리 사용되는 표준을 넘어서지 않습니다. 배포되었습니다.

예를 들어, Dish가 획득하려는 12GHz 대역을 지원하는 전화기는 아직 시장에 없습니다. 이 주파수는 다른 사람이 사용하지 않기 때문에 Dish는 스마트폰 제조업체를 설득해야 합니다. 그것. 더 높은 주파수 47GHz 스펙트럼에서도 마찬가지입니다.

그럼에도 불구하고 모바일 네트워크 사업자와 하드웨어 제조업체 사이에는 통신사가 구축하면 스마트폰 제조업체가 올 정도로 긴밀한 관계가 있습니다. 중요한 점은 이러한 작업에는 시간이 걸린다는 것입니다. 따라서 5G 스펙트럼이 향후 몇 년 안에 확실히 확장되겠지만 하룻밤 사이에 발생하지는 않을 것입니다.

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