Hva er C-Band? Mellomklasse 5G forklart

Du har kanskje lagt merke til at utrullingen av 5G har vært mye mer komplisert enn tidligere fremskritt innen mobilteknologi. Helt klart, i dagene da 3G og 4G/LTE ble lansert, hørte vi ikke begreper som "midtbånd", "C-bånd", "mmWave" og "sub-6GHz" som ble kastet rundt.

Selvfølgelig lovet ikke disse teknologiene å revolusjonere trådløs kommunikasjon på samme måte som 5G har. Det er rimelig å si at selv den beste 4G/LTE-tjenesten hovedsakelig var begrenset til bruk av smarttelefoner og nettbrett. Derimot 5G er allerede i ferd med å bli en levedyktig erstatning for hjemme- og bedriftsinternetttjenester.

Tross alt, 5G kan levere de høye hastighetene og lavere ventetiden som en gang var det eksklusive domenet til kostbare kablede bredbåndsplaner. Men all den kraften kommer med sine egne utfordringer.

Den viktigste blant disse er å finne de beste frekvensene for 5G radiosignaler. Eteren blir ikke mindre overfylt, og transportører og regulatorer må finne ut hvor de skal plassere disse 5G signaler slik at de ikke forstyrrer noe annet.

Imidlertid for 5G for å holde løftet sitt, må den også bryte ny mark i radiospekteret, ved å bruke frekvenser som aldri før har hatt mobiltjenester.

Frekvensavveiningen

Det er en direkte sammenheng mellom frekvens, hastighet og rekkevidde når du arbeider med radiofrekvenser. Høyere frekvenser gir mer båndbredde, noe som betyr høyere hastigheter, men de kan ikke dekke nesten like bredt område. Lavere frekvenser reiser mye lenger og kan til og med trenge gjennom faste gjenstander som vegger mye mer effektivt, men de er relativt trege.

Du er sannsynligvis allerede kjent med dette konseptet hvis du noen gang har prøvd å optimalisere Wi-Fi-ruteren hjemme. 2,4GHz-båndet gir deg bedre rekkevidde ved lavere hastigheter, mens 5GHz-båndet gir høyere hastigheter på kortere avstand. Det er det samme prinsippet med cellulære frekvenser.

I hjemmet ditt kan dette løses ved å flytte Wi-Fi-ruteren til et bedre sted eller investere i et Wi-Fi-nettverk for å gi ekstra dekning. Mobiloperatører må i hovedsak gjøre det samme; å bruke høyere frekvenser krever at de bygger flere tårn.

Nå, siden vi forventer 5G for å være betydelig raskere enn mobiltjenestene som kom før, må den kjøre på høyere frekvenser enn de eldre 3G- eller 4G/LTE-tjenestene gjorde. Selv om 5G tilbyr noen innovasjoner som lar den utnytte den båndbredden den har bedre, den er fortsatt begrenset av fysikkens lover om hvor mye data den kan pakke inn i en gitt frekvens.

Kampen om spekteret

Selvfølgelig er cellulære signaler ikke de eneste tingene som bruker eteren. Selv i hjemmet ditt fungerer alt fra Wi-Fi-ruteren til garasjeportåpneren i det samme generelle radiofrekvensspekteret (RF). I den bredere verden finnes det amatørradiotjenester, luftfartsutstyr, maritim radio, GPS, meteorologisk utstyr og mye mer.

For å forhindre at alle disse tingene forstyrrer hverandre, har U.S. Federal Communications Commission (FCC) regulerer hvilke frekvenser som kan brukes og hvem som kan bruke dem gjennom lisensiering ordninger.

Før 5G kom med, hadde mobiltjenester alltid levd i sonen fra 600MHz til 2300MHz (2,3GHz), hovedsakelig konsentrert rundt 800MHz og 1,9GHz. Transportører skaffet seg lisenser for dette spekteret fra FCC for mange år siden, og siden nyere teknologier som 3G og 4G/LTE opererte i samme område, var det sjelden behov for å kjøpe nye spektrum.

Det hele endret seg når 5G ankommet. Mens du løper 5G på disse lavere frekvensene er fortsatt mulig, det er ikke det ideelle hjemmet. Lavbånd 5G vil kun tilby inkrementelle ytelsesgevinster over 4G/LTE av ulike årsaker. Å virkelig dra nytte av hva 5G har å tilby, operatører som trengte å få tak i et høyere frekvensspektrum.

Midtbåndsspekteret

Over frekvensene som oftest brukes for mobiltjenester sitter "mellombåndet" eller "mellomtone"-spekteret. Mens dette går fra 1GHz til 6GHz, "5G mellombånd” anses å være i området 2,4 GHz til 4 GHz. Dette er også sweet spot for 5G. Det gir den beste balansen mellom ytelse og rekkevidde; den kan levere betydelig raskere hastigheter enn 4G/LTE uten å kreve at operatører distribuerer hundrevis av ekstra tårn.

Det er her "C-band-spekteret" som vi alle har hørt så mye om i det siste, ligger. "C-bånd", i dette tilfellet, refererer til 3,7–3,98 GHz-spekteret som FCC auksjonerte bort tidlig i 2021.

Teknisk sett er imidlertid frekvensene fra 2–4GHz utpekt som en del av "S-båndet". mens C-båndet går fra 4-8GHz. Da FCC gikk på jakt etter noe spektrum som kunne omfordeles til 5G bruk, klarte den å finne en del fra 3,7–4,2 GHz som kunne frigjøres, og siden den krysset inn i C-bånds territorium, valgte den å bruke det navnet for hele spekteret.

3,7–4,2 GHz-båndet ble opprinnelig tildelt for bruk av Fixed Satellite Service (FSS) for overføring av data fra verdensrommet til jordbaserte stasjoner. Siden den ble paret med 5.925-6.425GHz-båndet for å sende signaler tilbake til verdensrommet, ble hele blokken kjent som det "konvensjonelle C-båndet" siden det var der hoveddelen av signalene bodde.

FCC var i stand til det skjære ut 280MHz spektrum i dette båndet — 3,7–3,98GHz frekvensene — for bruk av 5G operatører. Dette ble en del av den landemerke FCC-auksjonen 2020–2021 der Verizon betalte rekordstore 45,4 milliarder dollar for å få tak i dette viktige nye spekteret.

Verizon var imidlertid ikke alene om dette. AT&T falt 23,4 milliarder dollar, og T-Mobiles bud kom inn på 9,3 milliarder dollar.

Utrullingen av C-båndet

Da støvet hadde lagt seg på FCCs spektrumauksjon, begynte Verizon og AT&T raskt å jobbe med å bruke de nye frekvensene sine, og planla å begynne å rulle dem ut 5. desember 2021.

Dessverre, kontrovers oppsto da Federal Aviation Administration (FAA) og det amerikanske transportdepartementet ba om en forsinkelse i utrullingen, advarer om at de nye frekvensene var farlig nærme til området 4,2–4,4 GHz som brukes av flyradarhøydemålere. Etter en rekke forsinkelser, 19. januar 2022, vendte de to operatørene om nøkkelen til sin nye mellombåndstjeneste, og leverte endelig sann 5G hastigheter til kundene sine.

Verizon innlemmet det nye C-båndet i sin 5G Ultra Wideband Service, først rullet ut ved bruk av mye høyere frekvens og kortere rekkevidde mmWave-spekteret. Resultatet, sa transportøren, var at mer enn 100 millioner flere mennesker ville bli dekket i mer enn 1700 byer.

AT&T har tatt en sakte, men jevn tilnærming, som først ruller ut C-båndspekteret i bare syv byer, med planer om å utvide gradvis.

Imidlertid har AT&T også spilt kortene sine mer forsiktig. Mens Verizon la alle pengene sine ned på 3,7–3,98 GHz-auksjonen, sikret AT&T innsatsene sine og plukket opp litt av den høyere frekvensen spekteret, men holder på til det kan hente en mindre kontroversiell del i en senere auksjon: 40 MHz spektrum i 3,45–3,55 GHz område.

Endre landskapet

Utrullingen av 5G tjenester på det nye C-båndspekteret er allerede i ferd med å transformere 5G landskap ved å tillate alle tre operatørene for å tilby hastighetene som 5G ble født til å levere.

Før utrullingen av C-båndet satt AT&T og Verizon fast ved å bruke lavere frekvensspektrum og delte det med 4G/LTE-nettverkene deres ved bruk av Dynamic Spectrum Sharing (DSS) teknologi. Resultatet ble 5G-hastigheter som knapt kunne skilles fra 4G/LTE-tjenester.

T-Mobile var den eneste operatøren som var i forkant av spillet. Takket være dens 2020 fusjon med Sprint, Un-carrier hadde fått tak i et større 2,5 GHz-spektrum som tidligere ble brukt for Sprints 4G/LTE-tjenester. Den tok raskt ut disse Sprint-tårnene og gjenbrukte det spekteret for sin Ultra Capacity 5G service.

Som et resultat nådde T-Mobile mer enn 200 millioner kunder med imponerende 5G hastigheter måneder før AT&T og Verizon til og med kunne begynne sine C-band-utrullinger. Dette er grunnen til at T-Mobile har vært det konsekvent rangert som nummer én i 5G ytelse, dekning og pålitelighet.

Imidlertid har dette gapet lukket seg i løpet av de siste månedene ettersom Verizon og AT&T tok godt i bruk sitt nye C-båndspekter. Selv om T-Mobile også plukket opp noe av det spekteret i fjorårets auksjon, bruker den det til å supplere sitt eksisterende 2,5 GHz-nettverk i stedet for å sette opp helt nye celler.

Mens T-Mobile har hatt et åpenbart forsprang, kan AT&T og Verizon ha en bestemt fordel ved å utelukkende bruke de høyere C-båndsfrekvensene. Det vil ikke være like viktig som overgangen fra lavbånd til C-bånd, men 3,7–3,98 GHz-spekteret bør fortsatt tillate begge deler transportører for å tilby enda høyere hastigheter, selv om det betyr at de må bygge noen flere tårn for å sikre optimal dekning.

Redaktørenes anbefalinger

• T-Mobiles store forsprang på 5G-hastigheter kommer ingen vei
• Verizon-planen din har nettopp fått en større overhaling – her er det nye
• Bor du på landsbygda? Verizon 5G er i ferd med å bli bedre for deg
• T-Mobiles 5G er fortsatt uovertruffen - men har hastighetene platået?
• Moto G Power 5G legger til en flaggskipfunksjon til en budsjetttelefon