Wat is low-band 5G? Sub-6 uitgelegd

Daar bestaat weinig twijfel over 5G belooft de manier waarop we communiceren, leven en werken behoorlijk te veranderen. In tegenstelling tot de mobiele technologieën van weleer, biedt 5G mogelijkheden en prestaties die ooit het exclusieve domein waren van bekabelde netwerken. Het is dus geen verrassing dat het inzetten van deze geavanceerde netwerken ingewikkelder is geworden dan ooit tevoren.

Om te leveren waartoe 5G echt in staat is, moesten draadloze providers over een veel breder bereik van radiofrequenties werken spectrum, van de lagere frequenties waar de oorspronkelijke mobiele GSM-netwerken leefden, tot die gebruikt door radarsystemen en satellieten.

Hoewel draadloze providers ernaar hebben gestreefd om de hogere middenbereik en millimetergolf (mmWave) frequenties vanwege de voordelen die ze bieden, was het in het laagste deel van de sub-6GHz-zone waar de meeste 5G-implementaties begonnen.

De reden hiervoor was vrij eenvoudig. Deze low-band frequenties zijn ouder Gsm, 3G, En 4G/LTE technologieën hebben de afgelopen twee decennia geleefd. Dit betekent dat vervoerders al over de benodigde licenties voor dit spectrum beschikten. Ze hadden ook duizenden zendmasten ingezet die opnieuw konden worden geconfigureerd om 5G te leveren zonder dat er geheel nieuwe apparatuur nodig was.

Wat is low-band 5G?

Low-band frequenties worden technisch gedefinieerd als die onder 1GHz. Echter, in de context van draadloos dragers, dit dekt alles onder 2,3 GHz - de frequenties waarop GSM, 3G en LTE historisch gezien leefde.

In Noord-Amerika gebruikten de oorspronkelijke GSM-diensten bijna uitsluitend de frequenties 850 MHz en 1,9 GHz (1900 MHz). Later, met 3G en LTE, breidden alle Amerikaanse providers zich uit naar de 700 MHz- en 1,7 GHz-frequenties, terwijl AT&T ging ook omhoog naar het 2,3 GHz-bereik, T-Mobile voegde 600 MHz toe aan de onderkant, Sprint ook ingesteld op de 2,5 GHz band. Sommige providers in Canada en Mexico gebruikten ook LTE-services op 2,6 GHz, maar deze hogere frequentie had in die tijd geen licentie voor mobiel gebruik in de Verenigde Staten.

Behalve Sprint hielden echter alle grote Amerikaanse providers zich over het algemeen aan de vier kernfrequenties: 700 MHz, 800 MHz, 1,7 GHz en 1,9 GHz. Wanneer T-Mobile fuseerde met Sprint begin 2020 werd het 2,5 GHz 4G/LTE-netwerk afgesloten, zodat deze frequenties konden worden hergebruikt voor De midband Ultra Capacity 5G-service van T-Mobile.

Toen AT&T en T-Mobile hun 5G-netwerken begonnen uit te rollen, hielden ze vast aan de frequenties die ze al gebruikten en waar ze licenties voor hadden. AT&T implementeerde zijn 5G op 850 MHz en T-Mobile rolde zijn landelijke netwerk uit met behulp van zijn 600 MHz-spectrum. Verizon ging de andere kant op en vermeed aanvankelijk de lagere frequenties volledig. In plaats daarvan koos het voor de veel hogere frequentie mmWave spectrum, waardoor het een aanzienlijk snelheidsvoordeel krijgt ten koste van een verschrikkelijke dekking.

Wat betekent Sub-6?

De term sub-6 is enigszins verwarrend geworden, aangezien het aanvankelijk werd gebruikt om alle frequenties onder 6 GHz aan te duiden, in tegenstelling tot mmWave, die begint bij 24GHz.

Hoewel het verschil tussen sub-6GHz-frequenties en mmWave behoorlijk verbluffend is, had de Federal Communications Commission (FCC) de term sub-6 nog niet gemaakt toen de industrie de term sub-6 begon te gebruiken. midrange C-band frequenties beschikbaar voor 5G-gebruik. Toen providers 5G begonnen te implementeren in het 2,5-4GHz-bereik, werd het duidelijk dat niet alle sub-6GHz-frequenties het verdienen om op één hoop te worden gegooid, en sommige mensen gebruiken nu sub-6 om alleen naar low-band 5G te verwijzen.

Dat is echter niet universeel waar. Velen zullen er terecht op wijzen dat aangezien Sub-6 nog steeds Sub-6GHz betekent, het van toepassing zou moeten zijn op alle frequenties onder 6GHz, inclusief snellere frequenties zoals de C-band of zelfs een hoger 4-5 GHz-spectrum dat op een dag zou kunnen worden vrijgemaakt, samen met langzamere 600 MHz lage band. Vandaar dat sub-6 een onnauwkeurige term is geworden, en het is beter om naar het 5G-spectrum te verwijzen als low-band en midband, aangezien er enkele significante verschillen zijn tussen de twee frequentiebereiken.

De low-band afweging

De low-band frequenties waren voor de meeste providers laaghangend fruit om hun 5G-implementaties te starten. Ze hadden al de nodige spectrumlicenties van de FCC en in ieder geval een aantal compatibele radioapparatuur en torens.

Belangrijker is echter dat het lagebandspectrum de providers in staat stelde om 5G over een veel groter bereik in te zetten. Lagere frequenties reiken verder en zijn lang niet zo gevoelig voor interferentie van zaken als gebouwen en bomen.

Helaas was de wisselwerking dat deze frequenties geen significant snelheidsvoordeel boden ten opzichte van de reeds bestaande 4G/LTE-netwerken.

Net zoals een multi-band wifi-router een groter bereik biedt met lagere snelheden op de 2,4 GHz-band dan op de 5 GHz-band kunnen mobiele signalen in het 600 MHz- en 850 MHz-bereik grote afstanden afleggen, maar ze zijn niet erg snel.

Dankzij deze strategie kon T-Mobile de eerste provider zijn die een landelijk 5G-netwerk in alle 50 staten in gebruik nam. Deze 600 MHz-signalen kunnen een lange afstand afleggen, waardoor T-Mobile aanzienlijk meer grondgebied kan bestrijken met minder torens. Echter als een OpenSignaal Uit een rapport van begin 2020 bleek dat de snelheden niet dramatisch beter waren dan die van het 4G/LTE-netwerk van T-Mobile.

Ondertussen hadden vervoerders in andere landen zoals Zuid-Korea ervoor gekozen om gebruik te maken middenband spectrum voor hun 5G-implementaties, met meer indrukwekkende cijfers, terwijl Verizon bovenaan de hitlijsten stond dankzij het gebruik van mmWave. Het is echter ook belangrijk op te merken dat de snelheden van 500 Mbps van Verizon slechts beschikbaar waren voor 0,4% van zijn klanten. Sprint liet ook betere cijfers zien dankzij het middenband 2,5 GHz-spectrum.

Verizon kwam laat op het feest, maar het ook uiteindelijk een low-band landelijk 5G-netwerk geïmplementeerd eind 2020 om 5G naar de andere 99% van zijn klanten te brengen. Voor zijn low-band 5G koos Verizon voor de 850 MHz-, 1,9 GHz- en 1,7-2,1 GHz-banden.

De ether delen

Het probleem was niet alleen de lagere frequenties die AT&T en T-Mobile gebruikten. Aangezien 5G-technologie geavanceerder is dan 4G/LTE, zou het sneller moeten presteren, zelfs bij 600 MHz en 850 MHz.

Toen AT&T en T-Mobile echter 5G op deze frequenties implementeerden, konden ze niet zomaar de 4G/LTE-services uitschakelen die daar al actief waren. Ze moesten een manier vinden om 5G vreedzaam naast deze oudere draadloze technologieën te laten bestaan.

Dus wendden ze zich tot een technologie die bekend staat als Dynamic Spectrum Sharing (DSS), een functie van 5G die expliciet is ontworpen om het naast 4G/LTE op dezelfde frequenties te laten werken. Simpel gezegd, met DSS kunnen 5G-gegevens worden ingevoegd in ongebruikte hiaten in 4G/LTE-transmissies.

Door gebruik te maken van DSS konden 5G-implementaties veel sneller worden uitgerold door gebruik te maken van ongebruikte 4G/LTE-capaciteit, maar het had ook één enorm nadeel. DSS is een 5G-functie, dus 5G-signalen wisten hoe ze de ether moesten delen met 4G/LTE-signalen, maar LTE had nooit geleerd hoe ze moesten delen.

Daarom moet DSS 5G voorrang geven aan 4G/LTE-signalen, die altijd voorrang krijgen. Op een druk of overbelast 4G/LTE-netwerk lijden de 5G-prestaties eronder.

Bij Verizon waren de resultaten van DSS zo slecht dat Sascha Segan van PCMag vertelde Verizon iPhone-gebruikers om 5G uit te schakelen, noemde DSS een "wanhopig traag systeem" nadat uit tests bleek dat de DSS 5G van de koerier bijna nooit sneller was dan 4G, en zelfs langzamer was in grote steden als New York en Chicago.

Het terugvalspectrum

Helaas is het probleem dat providers de perceptie van het aanbieden van 5G willen pushen. Ze willen dat mensen het '5G'-pictogram zien oplichten op hun smartphones, zelfs als het geen betere prestaties levert dan het 4G/LTE-netwerk. Denk aan de stunt waarmee AT&T een paar jaar geleden uithaalde zijn "5G Evolution"-netwerk, waardoor zijn klanten een "5G E" -pictogram krijgen voor zijn licht verbeterde 4G / LTE-netwerk.

Afgezien van de dwaasheden van AT&T, betekent het zien van een "5G" op je telefoon meestal dat je verbonden bent met een echt 5G-netwerk. Dit betekent echter niet dat u indrukwekkende 5G-snelheden zult zien. Als je low-band 5G-frequenties gebruikt, krijg je low-band 5G-snelheden die meestal niet veel beter zijn dan het gebruik van 4G/LTE.

Niettemin, zelfs als providers snellere netwerken gebruiken middenband en C-band spectrum, zal er altijd een plek zijn voor low-band 5G. Met het uitgebreide bereik dat wordt geboden door het 600 MHz-850 MHz-spectrum, zijn het deze frequenties waarop vervoerders zullen blijven vertrouwen voor het bestrijken van minder bevolkte gebieden. Het is gewoon niet de moeite waard om tientallen nieuwe torens neer te zetten om een ​​relatief klein aantal klanten te bedienen.

Vervoerders gebruikten zelfs in de GSM-dagen een vergelijkbare strategie. In Canada werd 1,9 GHz uitsluitend gebruikt in grote stedelijke centra, terwijl 850 MHz werd gebruikt voor landelijke dekking. Problemen met frequentielicenties verhinderden dat deze aanpak in de Verenigde Staten zo uitgebreid werd gebruikt. Vervoerders neigden echter nog steeds naar het gebruik van hogere frequenties in steden en lagere frequenties op het platteland waar mogelijk.

Nu providers redelijk grote delen van het middenbandspectrum hebben om mee te spelen, vallen de implementaties van 5G langs nog dramatischere lijnen. De meeste 5G-klanten zullen worden gedekt door het middenbandspectrum, met snellere en hogere capaciteit mmWave ingezet in dichtbevolkte gebieden waar netwerkcongestie een probleem is, zoals stadions en luchthavens. Low-band 5G wordt in feite het fallback-spectrum om ervoor te zorgen dat u nog steeds 5G krijgt als er niets beters beschikbaar is.

Het goede nieuws is dat low-band 5G-snelheden zouden moeten verbeteren naarmate meer mensen overstappen op 5G-smartphones en 4G/LTE verlaten technologie achter, waardoor congestieproblemen worden vermeden, aangezien 5G DSS niet langer zoveel ruimte hoeft af te staan ​​aan oudere mobiele telefoons technologieën. Uiteindelijk zal 4G/LTE volledig buiten gebruik worden gesteld, hoewel we tegen die tijd waarschijnlijk zijn overgestapt op 6G.

Aanbevelingen van de redactie

• De enorme voorsprong van T-Mobile op het gebied van 5G-snelheden gaat nergens heen
• Met de nieuwe M6 Pro-router van Netgear kun je overal snel 5G gebruiken
• 5G van T-Mobile is nog steeds ongeëvenaard, maar zijn de snelheden gedaald?
• Hier leest u hoe snel 5G op uw Samsung Galaxy S23 echt is
• Wat is 5GUW? De echte betekenis achter het pictogram op je telefoon