Wat is C-Band? Mid-range 5G uitgelegd

Het is je misschien opgevallen dat de uitrol van 5G is veel gecompliceerder geweest dan eerdere vorderingen in cellulaire technologie. Zeker, in de dagen van de uitrol van 3G en 4G/LTE hoorden we geen termen als 'midband', 'C-band', 'mmWave' en 'sub-6GHz'.

Natuurlijk beloofden die technologieën niet om draadloze communicatie op dezelfde manier te revolutioneren 5G heeft. Het is redelijk om te zeggen dat zelfs de beste 4G/LTE-service voornamelijk beperkt was tot gebruik door smartphones en tablets. Daarentegen, 5G is al een levensvatbare vervanging aan het worden voor thuis- en zakelijke internetdiensten.

Ten slotte, 5G kan de hoge snelheden en lagere latentie leveren die ooit het exclusieve domein waren van dure bekabelde breedbandabonnementen. Al die kracht komt echter met zijn eigen reeks uitdagingen.

De belangrijkste hiervan is het vinden van de beste frequenties voor 5G radiosignalen. De ether wordt er niet minder druk op en luchtvaartmaatschappijen en toezichthouders moeten uitzoeken waar ze deze moeten plaatsen 5G signalen zodat ze niets anders storen.

Echter voor 5G om zijn belofte waar te maken, moet het ook nieuwe wegen inslaan in het radiospectrum, gebruikmakend van frequenties die nog nooit eerder mobiele diensten hebben gedragen.

De frequentieafweging

Er is een directe relatie tussen frequentie, snelheid en bereik bij het werken met radiofrequenties. Hogere frequenties bieden meer bandbreedte, wat hogere snelheden betekent, maar ze kunnen bijna niet zo'n groot gebied bestrijken. Lagere frequenties reiken veel verder en kunnen zelfs veel effectiever door vaste objecten zoals muren dringen, maar ze zijn relatief langzaam.

U bent waarschijnlijk al bekend met dit concept als u ooit heeft geprobeerd uw wifi-thuisrouter te optimaliseren. De 2,4 GHz-band geeft je een beter bereik bij lagere snelheden, terwijl de 5 GHz-band hogere snelheden levert op een kortere afstand. Het is hetzelfde principe met cellulaire frequenties.

Bij u thuis kan dit worden opgelost door uw wifi-router naar een betere locatie te verplaatsen of te investeren in een mesh wifi-systeem voor extra dekking. Mobiele providers moeten in wezen hetzelfde doen; het gebruik van hogere frequenties vereist dat ze meer torens bouwen.

Nu, aangezien we verwachten 5G om aanzienlijk sneller te zijn dan de mobiele diensten die ervoor kwamen, moet het op hogere frequenties werken dan de oudere 3G- of 4G/LTE-diensten. Hoewel 5G biedt een aantal innovaties waarmee het beter gebruik kan maken van de bandbreedte die het heeft, het is nog steeds beperkt door de wetten van de fysica met betrekking tot hoeveel gegevens het in een bepaalde frequentie kan verpakken.

De strijd om het spectrum

Natuurlijk zijn cellulaire signalen niet de enige dingen die de ether gebruiken. Zelfs bij u thuis werkt alles, van uw Wi-Fi-router tot uw garagedeuropener, in hetzelfde algemene radiofrequentiespectrum (RF). In de rest van de wereld zijn er amateurradiodiensten, luchtvaartapparatuur, maritieme radio, GPS, meteorologische apparatuur en nog veel meer.

Om te voorkomen dat al deze zaken elkaar in de weg staan, heeft de Amerikaanse Federal Communications Commission (FCC) regelt welke frequenties gebruikt mogen worden en wie ze mag gebruiken door middel van licenties arrangementen.

Voor 5G kwam, hadden mobiele diensten altijd in de zone van 600 MHz tot 2.300 MHz (2,3 GHz) geleefd, voornamelijk geconcentreerd rond 800 MHz en 1,9 GHz. Vervoerders hebben licenties verworven voor dit spectrum van de FCC vele jaren geleden, en aangezien nieuwere technologieën zoals 3G en 4G/LTE in hetzelfde bereik werkten, was het zelden nodig om nieuwe te kopen spectrum.

Dat veranderde allemaal toen 5G aangekomen. Tijdens het rennen 5G op deze lagere frequenties kan nog, dat is niet zijn ideale thuis. Lage band 5G biedt om verschillende redenen alleen maar incrementele prestatieverbeteringen ten opzichte van 4G/LTE. Om echt te profiteren van wat 5G te bieden heeft, moesten carriers een hoger frequentiespectrum in handen krijgen.

Het middenbandspectrum

Boven de frequenties die het meest worden gebruikt voor mobiele diensten bevindt zich het "midband" of "midrange" spectrum. Terwijl dit loopt van 1GHz tot 6GHz, de "5G midband" wordt beschouwd als zijnde in het bereik van 2,4 GHz tot 4 GHz. Dit is ook de goede plek voor 5G. Het biedt de beste balans tussen prestaties en bereik; het kan aanzienlijk hogere snelheden leveren dan 4G/LTE zonder dat providers honderden extra torens hoeven in te zetten.

Dit is waar het "C-band spectrum" waar we allemaal de laatste tijd zoveel over horen, zich bevindt. "C-band" verwijst in dit geval naar het 3,7–3,98 GHz-spectrum die de FCC begin 2021 heeft geveild.

Technisch gesproken worden de frequenties van 2–4 GHz echter aangeduid als onderdeel van de "S-band", terwijl de C-band loopt van 4-8GHz. Toen de FCC op zoek ging naar wat spectrum dat opnieuw kon worden toegewezen voor 5G gebruikt, slaagde het erin een stuk van 3,7–4,2 GHz te vinden dat vrijgemaakt kon worden, en aangezien dat het C-bandgebied binnenging, koos het ervoor om die naam te gebruiken voor het hele spectrumblok.

De 3,7–4,2 GHz-band was oorspronkelijk toegewezen voor gebruik door Fixed Satellite Service (FSS) voor het overbrengen van gegevens vanuit de ruimte naar aardstations. Omdat het was gekoppeld aan de 5.925-6.425GHz-band om signalen terug de ruimte in te sturen, stond het hele blok bekend als de "conventionele C-band", omdat daar het grootste deel van de signalen leefde.

De FCC kon verdelen 280 MHz spectrum in deze band — de frequenties van 3,7–3,98 GHz — voor gebruik door 5G exploitanten. Dit werd onderdeel van de historische FCC-veiling 2020–2021, waarin Verizon een recordbedrag van $ 45,4 miljard betaalde om dit essentiële nieuwe spectrum in handen te krijgen.

Verizon was hierin echter niet de enige. AT&T liet $ 23,4 miljard vallen en het bod van T-Mobile kwam uit op $ 9,3 miljard.

De uitrol van de C-band

Toen het stof eenmaal was neergedaald op de spectrumveiling van de FCC, gingen Verizon en AT&T snel aan de slag met het gebruik van hun nieuwe frequenties, met de bedoeling om ze op 5 december 2021 uit te rollen.

Helaas, controverse volgde toen de Federal Aviation Administration (FAA) en het Amerikaanse ministerie van Transport opriepen tot uitstel van de uitrol, waarschuwing dat de nieuwe frequenties gevaarlijk dichtbij waren tot het bereik van 4,2–4,4 GHz dat wordt gebruikt door hoogtemeters van vliegtuigradar. Na een reeks vertragingen draaiden de twee providers op 19 januari 2022 de sleutel om voor hun nieuwe midband-service en leverden ze eindelijk waar 5G snelheden aan hun klanten.

Verizon nam de nieuwe C-band op in zijn 5G Ultra Wideband Service, aanvankelijk uitgerold met behulp van het veel hogere frequentie en kortere bereik mmWave-spectrum. Het resultaat, zei de koerier, was dat meer dan 100 miljoen mensen meer gedekt zouden zijn in meer dan 1.700 steden.

AT&T heeft genomen een langzame maar gestage aanpak, in eerste instantie zijn C-band-spectrum uitrollen in slechts zeven steden, met plannen om geleidelijk uit te breiden.

AT&T heeft echter ook voorzichtiger gespeeld. Terwijl Verizon al zijn geld op de 3,7–3,98 GHz-veiling zette, dekte AT&T zijn weddenschappen af ​​door een beetje van de hogere frequentie op te pikken spectrum, maar wachtte totdat het een minder controversieel stuk in een latere veiling kon ophalen: 40 MHz spectrum in de 3,45-3,55 GHz bereik.

Het landschap veranderen

De uitrol van 5G diensten op het nieuwe C-band spectrum transformeert nu al de 5G landschap door toe te staan alle drie de providers om de snelheden te bieden waarvoor 5G is geboren.

Vóór de uitrol van de C-band zaten AT&T en Verizon vast met het gebruik van een lager frequentiespectrum en deelden dat met hun 4G/LTE-netwerken met behulp van Dynamic Spectrum Sharing (DSS)-technologie. Het resultaat was 5G-snelheden die nauwelijks te onderscheiden waren van 4G/LTE-service.

T-Mobile was de enige provider die voorop liep. Dankzij zijn 2020 fusie met Sprint, had de Un-carrier een groter deel van het 2,5 GHz-spectrum in handen gekregen dat eerder werd gebruikt voor de 4G / LTE-services van Sprint. Het heeft die Sprint-torens snel buiten gebruik gesteld en dat spectrum hergebruikt voor zijn Ultra Capacity 5G dienst.

Als resultaat bereikte T-Mobile meer dan 200 miljoen klanten met een indrukwekkende 5G snelheden maanden voordat AT&T en Verizon zelfs maar konden beginnen met de uitrol van de C-band. Dit is de reden waarom T-Mobile is geweest consequent op nummer één in 5G prestaties, dekking en betrouwbaarheid.

Die kloof is de afgelopen maanden echter kleiner geworden nu Verizon en AT&T hun nieuwe C-bandspectrum goed hebben gebruikt. Hoewel T-Mobile tijdens de veiling van vorig jaar ook een deel van dat spectrum heeft opgepikt, gebruikt het het om zijn bestaande 2,5 GHz-netwerk aan te vullen in plaats van om geheel nieuwe cellen op te zetten.

Hoewel T-Mobile een duidelijke voorsprong heeft gehad, hebben AT&T en Verizon mogelijk een duidelijk voordeel door uitsluitend de hogere C-bandfrequenties te gebruiken. Het zal niet zo belangrijk zijn als de overgang van low-band naar C-band, maar het 3,7-3,98 GHz-spectrum zou beide nog steeds mogelijk moeten maken vervoerders om nog hogere snelheden aan te bieden, zelfs als dat betekent dat ze nog een paar torens moeten bouwen om optimaal te zijn Dekking.

Aanbevelingen van de redactie

• De enorme voorsprong van T-Mobile op het gebied van 5G-snelheden gaat nergens heen
• Uw Verizon-abonnement heeft zojuist een grote opknapbeurt gekregen - dit is wat er nieuw is
• Woont u in een landelijke omgeving? Verizon 5G staat op het punt beter voor je te worden
• 5G van T-Mobile is nog steeds ongeëvenaard, maar zijn de snelheden gedaald?
• Moto G Power 5G voegt een vlaggenschipfunctie toe aan een budgettelefoon