Что такое C-диапазон? Объяснение среднего диапазона 5G

Возможно, вы заметили, что развертывание 5G было намного сложнее, чем предыдущие достижения в сотовой технологии. Конечно, во времена развертывания 3G и 4G/LTE мы не слышали таких терминов, как «средний диапазон», «C-диапазон», «mmWave» и «sub-6GHz».

Конечно, эти технологии не обещали совершить революцию в беспроводной связи так, как 5G имеет. Справедливо сказать, что даже лучший сервис 4G/LTE в основном ограничивался использованием смартфонов и планшетов. Напротив, 5G уже становится жизнеспособной заменой интернет-услуг для дома и бизнеса.

После всего, 5G может обеспечить высокую скорость и меньшую задержку, которые когда-то были исключительной прерогативой дорогих тарифных планов широкополосного доступа. Однако вся эта мощь сопряжена со своим собственным набором проблем.

Главным из них является поиск лучших частот для 5G радиосигналы. Эфиры не становятся менее переполненными, и операторам связи и регулирующим органам приходится придумывать, куда их поместить. 5G сигналы, чтобы они не мешали чему-либо еще.

Однако для 5G чтобы выполнить свое обещание, ей также необходимо выйти на новый уровень в радиочастотном спектре, используя частоты, на которых никогда раньше не использовались услуги сотовой связи.

Компромисс частоты

Существует прямая зависимость между частотой, скоростью и диапазоном при работе с радиочастотами. Более высокие частоты обеспечивают большую пропускную способность, что означает более высокие скорости, но они не могут охватывать почти такую ​​же широкую область. Низкие частоты распространяются намного дальше и могут даже намного эффективнее проникать в твердые объекты, такие как стены, но они сравнительно медленные.

Вы, вероятно, уже знакомы с этой концепцией, если когда-либо пытались оптимизировать свой домашний маршрутизатор Wi-Fi. Диапазон 2,4 ГГц обеспечивает лучший диапазон на более низких скоростях, а диапазон 5 ГГц обеспечивает более высокие скорости на более коротком расстоянии. Тот же принцип и с сотовыми частотами.

В вашем доме эту проблему можно решить, переместив маршрутизатор Wi-Fi в более удобное место или вложив средства в ячеистую систему Wi-Fi, чтобы обеспечить дополнительное покрытие. Сотовые операторы должны делать то же самое; использование более высоких частот требует, чтобы они построили больше башен.

Теперь, поскольку мы ожидаем 5G чтобы быть значительно быстрее, чем сотовые услуги, которые были раньше, он должен работать на более высоких частотах, чем старые услуги 3G или 4G/LTE. Хотя 5G предлагает некоторые инновации, которые позволяют ему лучше использовать любую пропускную способность, которую он имеет, он по-прежнему ограничен законами физики в отношении того, сколько данных он может упаковать на заданную частоту.

Битва за спектр

Конечно, сотовые сигналы — не единственное, что использует радиоволны. Даже в вашем доме все, от вашего маршрутизатора Wi-Fi до устройства открывания гаражных ворот, работает в одном и том же общем радиочастотном (РЧ) спектре. В более широком мире есть радиолюбительские службы, авиационное оборудование, морское радио, GPS, метеорологическое оборудование и многое другое.

Чтобы все эти вещи не мешали друг другу, Федеральная служба связи США Комиссия (FCC) регулирует, какие частоты можно использовать и кто может их использовать посредством лицензирования. распоряжения.

До 5G сотовые услуги всегда жили в зоне от 600 МГц до 2300 МГц (2,3 ГГц), в основном сосредоточенные вокруг 800 МГц и 1,9 ГГц. Перевозчики получили лицензии для этого спектра от FCC много лет назад, и поскольку более новые технологии, такие как 3G и 4G/LTE, работали в том же диапазоне, редко возникала необходимость покупать новые спектр.

Все изменилось, когда 5G приехал. Во время бега 5G на этих более низких частотах все еще возможно, это не его идеальный дом. Низкополосный 5G будет предлагать только дополнительный прирост производительности по сравнению с 4G/LTE по разным причинам. Чтобы действительно извлечь выгоду из того, что 5G может предложить, операторам связи нужно было получить в свои руки какой-то более высокочастотный спектр.

Среднеполосный спектр

Над частотами, наиболее часто используемыми для сотовых услуг, находится «среднеполосный» или «среднечастотный» спектр. Хотя это работает от 1 ГГц до 6 ГГц, «5G средняя полоса» считается в диапазоне от 2,4 ГГц до 4 ГГц. Это также приятное место для 5G. Он обеспечивает наилучший баланс производительности и диапазона; он может обеспечить значительно более высокие скорости, чем 4G/LTE, не требуя от операторов развертывания сотен дополнительных вышек.

Именно здесь находится «С-диапазон», о котором мы все так много слышали в последнее время. «С-диапазон» в данном случае относится к спектру 3,7–3,98 ГГц. которые FCC продала с аукциона в начале 2021 года.

Однако с технической точки зрения частоты от 2 до 4 ГГц обозначаются как часть «S-диапазона». в то время как C-диапазон работает от 4-8 ГГц. Когда FCC искала какой-то спектр, который можно было бы перераспределить для 5G использования, ему удалось найти участок в диапазоне 3,7–4,2 ГГц, который можно было освободить, и, поскольку он перешел на территорию C-диапазона, он решил использовать это имя для всего блока спектра.

Диапазон 3,7–4,2 ГГц изначально был выделен для использования Фиксированной спутниковой службой (ФСС) для передачи данных из космоса на наземные станции. Поскольку он был связан с диапазоном 5,925–6,425 ГГц для отправки сигналов обратно в космос, весь блок был известен как «обычный диапазон C», поскольку именно в нем находилась основная часть сигналов.

Федеральная комиссия связи смогла выделить 280МГц спектра в этом диапазоне — частоты 3,7–3,98 ГГц — для использования 5G операторы. Это стало частью знакового аукциона FCC 2020–2021 годов, на котором Verizon заплатила рекордные 45,4 миллиарда долларов, чтобы получить в свои руки этот важный новый спектр.

Однако Verizon была не одинока в этом. AT&T потеряла 23,4 миллиарда долларов, а предложение T-Mobile составило 9,3 миллиарда долларов.

Развертывание C-диапазона

Как только пыль на аукционе частот FCC улеглась, Verizon и AT&T быстро приступили к работе, используя свои новые частоты, планируя начать их развертывание 5 декабря 2021 года.

К сожалению, возник спор когда Федеральное авиационное управление (FAA) и Министерство транспорта США призвали отложить развертывание, предупреждение о том, что новые частоты находятся в опасной близости до диапазона 4,2–4,4 ГГц, используемого авиационными радиолокационными высотомерами. После ряда задержек 19 января 2022 года два оператора запустили свою новую услугу среднего диапазона, наконец предоставив настоящую 5G скорости для своих клиентов.

Веризон включила новый C-диапазон в свою сверхширокополосную услугу 5G., изначально развернутый с использованием гораздо более высокочастотного и коротковолнового спектра mmWave. В результате, по словам оператора, будет охвачено более 100 миллионов человек в более чем 1700 городах.

AT&T взяла медленный, но устойчивый подход, первоначально развертывая свой спектр C-диапазона только в семи городах с планами постепенного расширения.

Однако AT&T также более осторожно разыгрывала свои карты. В то время как Verizon вложила все свои деньги в аукцион на частоте 3,7–3,98 ГГц, AT&T подстраховала свои ставки, выиграв часть более высокочастотного диапазона. спектр, но сдерживался до тех пор, пока не смог получить менее спорный кусок на более позднем аукционе: 40 МГц спектра в диапазоне 3,45–3,55 ГГц. диапазон.

Изменение ландшафта

Развертывание 5G услуги в новом спектре C-диапазона уже трансформируют 5G пейзаж, позволяя все три оператора предлагают скорости, для которых был создан 5G..

До развертывания C-диапазона AT&T и Verizon застряли, используя низкочастотный спектр и делясь им со своими сетями 4G/LTE с использованием технологии динамического разделения спектра (DSS). Результат был Скорости 5G, которые едва ли можно было отличить от услуг 4G/LTE.

T-Mobile был единственным оператором, опережающим игру. Благодаря своему 2020 слияние со Sprint, оператор связи получил в свои руки большую полосу спектра 2,5 ГГц, ранее использовавшуюся для услуг Sprint 4G/LTE. Компания быстро вывела из эксплуатации эти башни Sprint и перепрофилировала этот спектр для сверхмощности. 5G услуга.

В результате T-Mobile достиг более 200 миллионов клиентов с впечатляющим 5G за несколько месяцев до того, как AT&T и Verizon смогли даже начать развертывание C-диапазона. Вот почему T-Mobile неизменно занимает первое место в 5G производительность, охват и надежность.

Однако в последние несколько месяцев этот разрыв сокращается, поскольку Verizon и AT&T успешно используют свой новый спектр C-диапазона. Хотя T-Mobile также приобрел часть этого спектра на прошлогоднем аукционе, он использует его для дополнения своей существующей сети 2,5 ГГц, а не для создания совершенно новых сот.

В то время как у T-Mobile было очевидное преимущество, AT&T и Verizon могут иметь решающее преимущество, используя исключительно более высокие частоты C-диапазона. Это будет не так важно, как переход от низкочастотного к C-диапазону, но спектр 3,7–3,98 ГГц все же должен позволять и то, и другое. перевозчиков, чтобы предлагать еще более высокие скорости, даже если это означает, что им придется построить еще несколько вышек, чтобы обеспечить оптимальную покрытие.

Рекомендации редакции

• Огромный лидер T-Mobile в скорости 5G никуда не денется
• Ваш план Verizon только что подвергся капитальному ремонту — вот что нового
• Жить в сельской местности? Verizon 5G скоро станет лучше для вас
• Сеть 5G от T-Mobile по-прежнему не имеет себе равных, но скорость стабилизировалась?
• Moto G Power 5G добавляет флагманскую функцию в бюджетный телефон