O que é Banda C? 5G de médio alcance explicado

Você deve ter notado que o lançamento de 5G tem sido muito mais complicado do que os avanços anteriores na tecnologia celular. Certamente, na época dos lançamentos de 3G e 4G/LTE, não ouvíamos termos como “midband”, “C-band”, “mmWave” e “sub-6GHz” sendo usados.

É claro que essas tecnologias não prometiam revolucionar as comunicações sem fio da mesma forma que 5G tem. É justo dizer que mesmo o melhor serviço 4G/LTE se limitava principalmente ao uso por smartphones e tablets. Por contraste, 5G já está se tornando um substituto viável para serviços de internet domésticos e empresariais.

Afinal, 5G pode oferecer velocidades rápidas e latência mais baixa que antes eram domínio exclusivo de planos caros de banda larga com fio. No entanto, todo esse poder vem com seu próprio conjunto de desafios.

O principal deles é encontrar as melhores frequências para 5G sinais de rádio. As ondas de rádio não estão ficando menos lotadas, e as operadoras e reguladores precisam descobrir onde colocá-las. 5G sinais para que não interfiram em mais nada.

No entanto, para 5G para cumprir sua promessa, ela também precisa abrir novos caminhos no espectro de rádio, usando frequências que nunca antes transportaram serviços de celular.

A troca de frequência

Existe uma relação direta entre frequência, velocidade e alcance ao trabalhar com frequências de rádio. Frequências mais altas fornecem mais largura de banda, o que significa velocidades mais rápidas, mas não podem cobrir uma área tão ampla. As frequências mais baixas viajam muito mais longe e podem até penetrar em objetos sólidos como paredes com muito mais eficiência, mas são comparativamente lentas.

Você provavelmente já está familiarizado com esse conceito se já tentou otimizar seu roteador Wi-Fi doméstico. A banda de 2,4 GHz oferece melhor alcance em velocidades mais lentas, enquanto a banda de 5 GHz oferece velocidades mais rápidas em uma distância menor. É o mesmo princípio com frequências celulares.

Em sua casa, isso pode ser resolvido movendo seu roteador Wi-Fi para um local melhor ou investindo em um sistema Wi-Fi mesh para fornecer cobertura extra. As operadoras de celular precisam fazer essencialmente a mesma coisa; usar frequências mais altas requer que eles construam mais torres.

Agora, como esperamos 5G para ser significativamente mais rápido do que os serviços celulares anteriores, ele precisa operar em frequências mais altas do que os serviços 3G ou 4G/LTE mais antigos. Embora 5G oferece algumas inovações que permitem fazer melhor uso de qualquer largura de banda que tenha, ainda é limitado pelas leis da física quanto à quantidade de dados que pode compactar em uma determinada frequência.

A batalha pelo espectro

Claro, os sinais de celular não são as únicas coisas que usam as ondas de rádio. Mesmo em sua casa, tudo, desde o roteador Wi-Fi até o controle remoto da porta da garagem, opera no mesmo espectro geral de radiofrequência (RF). No mundo mais amplo, existem serviços de rádio amador, equipamentos de aviação, rádio marítimo, GPS, equipamentos meteorológicos e muito mais.

Para evitar que todas essas coisas interfiram umas nas outras, o U.S. Federal Communications Comissão (FCC) regula quais frequências podem ser usadas e quem pode usá-las por meio de licenciamento arranjos.

Antes 5G surgiu, os serviços celulares sempre viveram na zona de 600MHz a 2.300MHz (2,3GHz), concentrados principalmente em torno de 800MHz e 1,9GHz. Licenças adquiridas pelas operadoras para este espectro da FCC há muitos anos, e como tecnologias mais recentes como 3G e 4G/LTE operavam na mesma faixa, raramente havia necessidade de comprar novos espectro.

Isso tudo mudou quando 5G chegado. Enquanto correndo 5G nessas frequências mais baixas ainda é possível, essa não é sua casa ideal. banda baixa 5G oferecerá apenas ganhos incrementais de desempenho em 4G/LTE por vários motivos. Para realmente se beneficiar do que 5G tem a oferecer, as operadoras precisavam colocar as mãos em algum espectro de frequência mais alta.

O espectro de banda média

Acima das frequências mais comumente usadas para serviços de celular está o espectro de “banda média” ou “gama média”. Embora isso funcione de 1 GHz a 6 GHz, o “5G midband” é considerado na faixa de 2,4 GHz a 4 GHz. Este também é o ponto ideal para 5G. Oferece o melhor equilíbrio entre desempenho e alcance; ele pode fornecer velocidades significativamente mais rápidas do que 4G/LTE sem exigir que as operadoras implantem centenas de torres adicionais.

É aqui que está localizado o “espectro da banda C” sobre o qual tanto ouvimos falar ultimamente. “Banda C”, neste caso, refere-se ao espectro de 3,7 a 3,98 GHz que a FCC leiloou no início de 2021.

No entanto, tecnicamente falando, as frequências de 2 a 4 GHz são designadas como parte da “banda S”. enquanto a banda C vai de 4-8 GHz. Quando a FCC saiu em busca de algum espectro que pudesse ser realocado para 5G usar, ele conseguiu encontrar um pedaço de 3,7–4,2 GHz que poderia ser liberado e, uma vez que cruzou o território da banda C, optou por usar esse nome para todo o bloco de espectro.

A banda de 3,7 a 4,2 GHz foi inicialmente alocada para uso pelo Serviço de Satélite Fixo (FSS) para transferência de dados do espaço para estações terrestres. Uma vez que foi emparelhado com a banda de 5,925-6,425 GHz para enviar sinais de volta ao espaço, todo o bloco era conhecido como “banda C convencional”, pois é onde residia a maior parte dos sinais.

A FCC conseguiu esculpir 280MHz de espectro nesta banda — as frequências de 3,7 a 3,98 GHz — para uso por 5G operadores. Isso se tornou parte do histórico leilão da FCC de 2020–2021, no qual a Verizon pagou um recorde de US$ 45,4 bilhões para colocar as mãos nesse novo espectro essencial.

No entanto, a Verizon não estava sozinha nisso. A AT&T caiu US$ 23,4 bilhões e a oferta da T-Mobile chegou a US$ 9,3 bilhões.

O lançamento da banda C

Depois que a poeira baixou no leilão de espectro da FCC, a Verizon e a AT&T rapidamente começaram a trabalhar fazendo uso de suas novas frequências, planejando começar a lançá-las em 5 de dezembro de 2021.

Infelizmente, controvérsia se seguiu quando a Administração Federal de Aviação (FAA) e o Departamento de Transportes dos EUA pediram um atraso nos lançamentos, alertando que as novas frequências estavam perigosamente próximas para a faixa de 4,2–4,4 GHz usada pelos altímetros de radar de aeronaves. Após uma série de atrasos, em 19 de janeiro de 2022, as duas operadoras deram a partida em seu novo serviço de banda média, finalmente entregando verdadeiras 5G velocidade aos seus clientes.

Verizon incorporou a nova banda C ao seu serviço 5G Ultra Wideband, inicialmente implementado usando o espectro mmWave de frequência muito mais alta e alcance mais curto. O resultado, disse a operadora, foi que mais de 100 milhões de pessoas seriam cobertas em mais de 1.700 cidades.

A AT&T tomou uma abordagem lenta, mas constante, inicialmente lançando seu espectro de banda C em apenas sete cidades, com planos de expansão gradual.

No entanto, a AT&T também jogou suas cartas com mais cuidado. Enquanto a Verizon investiu todo o seu dinheiro no leilão de 3,7–3,98 GHz, a AT&T protegeu suas apostas, pegando um pouco da frequência mais alta espectro, mas esperando até que pudesse buscar um pedaço menos controverso em um leilão posterior: 40Mhz de espectro no 3,45-3,55GHz faixa.

Mudando a paisagem

o lançamento de 5G serviços no novo espectro da banda C já está transformando o 5G paisagem ao permitir todas as três operadoras para oferecer as velocidades que o 5G nasceu para oferecer.

Antes do lançamento da banda C, a AT&T e a Verizon estavam presas ao uso do espectro de frequência mais baixa e o compartilhavam com suas redes 4G/LTE usando a tecnologia DSS (Dynamic Spectrum Sharing). O resultado foi Velocidades 5G quase indistinguíveis do serviço 4G/LTE.

A T-Mobile foi a única operadora que estava à frente do jogo. Graças ao seu Fusão de 2020 com a Sprint, o Un-carrier tinha colocado as mãos em uma faixa maior de espectro de 2,5 GHz usado anteriormente para os serviços 4G/LTE da Sprint. Ele desativou rapidamente essas torres Sprint e reaproveitou esse espectro para sua capacidade ultra 5G serviço.

Como resultado, a T-Mobile atingiu mais de 200 milhões de clientes com impressionantes 5G acelera meses antes que a AT&T e a Verizon pudessem começar seus lançamentos de banda C. É por isso que a T-Mobile foi número um consistentemente classificado em 5G desempenho, cobertura e confiabilidade.

No entanto, essa lacuna vem diminuindo nos últimos meses, à medida que a Verizon e a AT&T fazem bom uso de seu novo espectro de banda C. Embora a T-Mobile também tenha adquirido parte desse espectro no leilão do ano passado, ela o está usando para complementar sua rede de 2,5 GHz existente, em vez de configurar células totalmente novas.

Embora a T-Mobile tenha tido uma vantagem óbvia, a AT&T e a Verizon podem ter uma vantagem decisiva ao usar exclusivamente as frequências mais altas da banda C. Não será tão significativo quanto a mudança da banda baixa para a banda C, mas o espectro de 3,7–3,98 GHz ainda deve permitir ambos operadoras para oferecer velocidades ainda mais rápidas, mesmo que isso signifique que elas tenham que construir mais algumas torres para garantir a otimização cobertura.

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