Co to jest pasmo C? Wyjaśnienie średniej klasy 5G

Być może zauważyłeś, że wdrożenie 5G była znacznie bardziej skomplikowana niż wcześniejsze postępy w technologii komórkowej. Z pewnością w czasach wdrażania 3G i 4G/LTE nie słyszeliśmy takich terminów jak „środkowe pasmo”, „pasmo C”, „mmWave” i „sub-6GHz”.

Oczywiście te technologie nie obiecywały zrewolucjonizowania komunikacji bezprzewodowej w ten sam sposób 5G ma. Można śmiało powiedzieć, że nawet najlepsza usługa 4G/LTE była ograniczona głównie do użytku przez smartfony i tablety. Dla kontrastu, 5G staje się już realnym zamiennikiem domowych i biznesowych usług internetowych.

Mimo wszystko, 5G może zapewnić duże prędkości i mniejsze opóźnienia, które kiedyś były wyłączną domeną drogich planów szerokopasmowych przewodowych. Jednak cała ta moc wiąże się z własnym zestawem wyzwań.

Najważniejszym z nich jest znalezienie najlepszych częstotliwości dla 5G sygnały radiowe. Fale radiowe nie stają się mniej zatłoczone, a przewoźnicy i organy regulacyjne muszą dowiedzieć się, gdzie je umieścić 5G sygnały, aby nie zakłócały niczego innego.

Jednak dla 5G aby dotrzymać obietnicy, musi również otworzyć nowe możliwości w widmie radiowym, wykorzystując częstotliwości, na których nigdy wcześniej nie świadczono usług komórkowych.

Kompromis częstotliwości

Podczas pracy z częstotliwościami radiowymi istnieje bezpośredni związek między częstotliwością, prędkością i zasięgiem. Wyższe częstotliwości zapewniają większą przepustowość, co oznacza większe prędkości, ale nie mogą pokryć prawie tak szerokiego obszaru. Niższe częstotliwości przemieszczają się znacznie dalej i mogą nawet skuteczniej penetrować obiekty stałe, takie jak ściany, ale są stosunkowo wolne.

Prawdopodobnie znasz już tę koncepcję, jeśli kiedykolwiek próbowałeś zoptymalizować swój domowy router Wi-Fi. Pasmo 2,4 GHz zapewnia lepszy zasięg przy niższych prędkościach, a pasmo 5 GHz zapewnia większe prędkości przy mniejszej odległości. Ta sama zasada dotyczy częstotliwości komórkowych.

W domu można to rozwiązać, przenosząc router Wi-Fi w lepsze miejsce lub inwestując w system Wi-Fi typu mesh, aby zapewnić dodatkowy zasięg. Operatorzy komórkowi muszą robić zasadniczo to samo; użycie wyższych częstotliwości wymaga zbudowania większej liczby wież.

Teraz, ponieważ oczekujemy 5G aby być znacznie szybszym niż wcześniejsze usługi komórkowe, musi działać na wyższych częstotliwościach niż starsze usługi 3G lub 4G/LTE. Chociaż 5G oferuje pewne innowacje, które pozwalają mu lepiej wykorzystać posiadaną przepustowość, nadal jest ograniczony prawami fizyki co do ilości danych, które może spakować na danej częstotliwości.

Bitwa o widmo

Oczywiście sygnały komórkowe nie są jedynymi rzeczami wykorzystującymi fale radiowe. Nawet w Twoim domu wszystko, od routera Wi-Fi po mechanizm otwierania drzwi garażowych, działa w tym samym ogólnym spektrum częstotliwości radiowych (RF). W szerszym świecie istnieją amatorskie usługi radiowe, sprzęt lotniczy, radio morskie, GPS, sprzęt meteorologiczny i wiele innych.

Aby zapobiec wzajemnemu zakłócaniu się tych wszystkich rzeczy, Federal Communications USA Komisja (FCC) reguluje, które częstotliwości mogą być używane i kto może z nich korzystać poprzez licencje ustalenia.

Zanim 5G pojawiły się, usługi komórkowe zawsze żyły w strefie od 600 MHz do 2300 MHz (2,3 GHz), koncentrując się głównie wokół 800 MHz i 1,9 GHz. Przewoźnicy zdobyli licencje dla tego widma od FCC wiele lat temu, a ponieważ nowsze technologie, takie jak 3G i 4G/LTE, działały w tym samym zakresie, rzadko istniała potrzeba zakupu nowych widmo.

Wszystko zmieniło się, kiedy 5G przybył. Podczas biegu 5G na tych niższych częstotliwościach jest nadal możliwe, to nie jest jego idealny dom. Niskopasmowy 5G będzie oferować przyrostowy wzrost wydajności w stosunku do 4G/LTE z różnych powodów. Aby naprawdę skorzystać z czego 5G ma do zaoferowania, przewoźnicy musieli zdobyć widmo o wyższej częstotliwości.

Widmo pasma średniego

Powyżej częstotliwości najczęściej używanych w usługach komórkowych znajduje się widmo „średnie” lub „średnie”. Chociaż działa to w zakresie od 1 GHz do 6 GHz, „5G midband” mieści się w zakresie od 2,4 GHz do 4 GHz. Jest to również słodkie miejsce dla 5G. Zapewnia najlepszą równowagę wydajności i zasięgu; może zapewniać znacznie większe prędkości niż 4G/LTE bez konieczności instalowania przez operatorów setek dodatkowych wież.

To właśnie tam znajduje się „widmo pasma C”, o którym wszyscy ostatnio tyle słyszeliśmy. „Pasmo C” w tym przypadku odnosi się do widma 3,7–3,98 GHz które FCC wystawił na aukcję na początku 2021 roku.

Jednak technicznie rzecz biorąc, częstotliwości od 2 do 4 GHz są określane jako część „pasma S”, podczas gdy pasmo C działa w zakresie 4-8 GHz. Kiedy FCC szukało widma, które można by ponownie przydzielić Do 5G udało mu się znaleźć fragment z zakresu 3,7–4,2 GHz, który można było zwolnić, a ponieważ przekroczył on terytorium pasma C, zdecydował się użyć tej nazwy dla całego bloku widma.

Pasmo 3,7–4,2 GHz było początkowo przeznaczone do użytku przez Fixed Satellite Service (FSS) do przesyłania danych z kosmosu do stacji naziemnych. Ponieważ został sparowany z pasmem 5,925-6,425 GHz do wysyłania sygnałów z powrotem w kosmos, cały blok był znany jako „konwencjonalne pasmo C”, ponieważ tam żyła większość sygnałów.

FCC było w stanie wykroić 280 MHz widma w tym paśmie — częstotliwości 3,7–3,98 GHz — do użytku przez 5G operatorzy. Stało się to częścią przełomowej aukcji FCC 2020–2021, w ramach której Verizon zapłacił rekordową kwotę 45,4 miliarda dolarów, aby zdobyć to niezbędne nowe widmo.

Jednak Verizon nie był w tym osamotniony. AT&T spadło o 23,4 miliarda dolarów, a oferta T-Mobile wyniosła 9,3 miliarda dolarów.

Wprowadzenie pasma C

Gdy kurz opadł na aukcji widma FCC, Verizon i AT&T szybko zabrali się do pracy, wykorzystując swoje nowe częstotliwości, planując rozpocząć ich wdrażanie 5 grudnia 2021 r.

Niestety, doszło do kontrowersji kiedy Federalna Administracja Lotnictwa Cywilnego (FAA) i Departament Transportu Stanów Zjednoczonych wezwały do ​​opóźnienia wdrożenia, ostrzegając, że nowe częstotliwości są niebezpiecznie blisko do zakresu 4,2–4,4 GHz używanego przez wysokościomierze radarowe samolotów. Po serii opóźnień, 19 stycznia 2022 r., obaj przewoźnicy uruchomili nową usługę w paśmie środkowym, ostatecznie dostarczając prawdziwe 5G prędkości swoim klientom.

Verizon włączyła nowe pasmo C do swojej usługi ultraszerokopasmowej 5G, początkowo wdrożony przy użyciu widma mmWave o znacznie wyższej częstotliwości i krótszym zasięgu. W rezultacie przewoźnik powiedział, że ponad 100 milionów więcej osób będzie objętych ubezpieczeniem w ponad 1700 miastach.

AT&T przejęło powolne, ale stałe podejście, początkowo wprowadzając swoje widmo w paśmie C tylko w siedmiu miastach, z planami stopniowego rozszerzania.

Jednak AT&T również ostrożniej rozgrywa swoje karty. Podczas gdy Verizon wyłożył wszystkie swoje pieniądze na aukcję 3,7–3,98 GHz, AT&T zabezpieczyła swoje zakłady, podnosząc nieco wyższą częstotliwość widma, ale wstrzymuje się, dopóki nie zdobędzie mniej kontrowersyjnego fragmentu na późniejszej aukcji: 40 MHz widma w paśmie 3,45–3,55 GHz zakres.

Zmiana krajobrazu

Wdrożenie 5G usługi w nowym widmie pasma C już zmieniają 5G krajobraz, pozwalając wszystkich trzech operatorów, aby oferowali prędkości, do których dostarczenia stworzono 5G.

Przed wprowadzeniem pasma C AT&T i Verizon utknęły przy użyciu widma o niższej częstotliwości i udostępnianiu go swoim sieciom 4G/LTE przy użyciu technologii Dynamic Spectrum Sharing (DSS). Wynik był Prędkości 5G, które były ledwo do odróżnienia od usługi 4G/LTE.

Jedynym operatorem, który wyprzedził konkurencję, był T-Mobile. Dzięki niemu 2020 fuzja ze Sprintem, Un-carrier dostał w swoje ręce większy zakres widma 2,5 GHz, który wcześniej był używany przez usługi 4G/LTE firmy Sprint. Szybko wycofał z eksploatacji te wieże Sprint i zmienił przeznaczenie tego widma dla swojej Ultra Capacity 5G praca.

W efekcie T-Mobile dotarł z imponującą liczbą ponad 200 milionów klientów 5G prędkości na kilka miesięcy, zanim AT&T i Verizon mogły nawet rozpocząć wdrażanie pasma C. Dlatego T-Mobile był konsekwentnie zajmuje pierwsze miejsce W 5G wydajność, zasięg i niezawodność.

Jednak ta luka zmniejszała się w ciągu ostatnich kilku miesięcy, ponieważ Verizon i AT&T dobrze wykorzystały swoje nowe widmo pasma C. Chociaż T-Mobile również odebrał część tego widma w zeszłorocznej aukcji, wykorzystuje je raczej do uzupełnienia istniejącej sieci 2,5 GHz niż do tworzenia zupełnie nowych komórek.

Podczas gdy T-Mobile miał wyraźną przewagę na starcie, AT&T i Verizon mogą mieć zdecydowaną przewagę, wykorzystując wyłącznie wyższe częstotliwości pasma C. Nie będzie to tak znaczące, jak przejście z pasma niskiego na pasmo C, ale widmo 3,7–3,98 GHz powinno nadal umożliwiać oba przewoźników, aby oferowali jeszcze większe prędkości, nawet jeśli oznacza to, że muszą zbudować jeszcze kilka wież, aby zapewnić optymalne zasięg.

Zalecenia redaktorów

• Ogromna przewaga T-Mobile w prędkościach 5G nigdzie się nie wybiera
• Twój plan Verizon właśnie przeszedł gruntowny remont — oto nowości
• Mieszkać na wsi? Verizon 5G będzie dla Ciebie coraz lepszy
• T-Mobile 5G wciąż nie ma sobie równych — ale czy prędkość się ustabilizowała?
• Moto G Power 5G dodaje flagową funkcję do budżetowego telefonu