Zavedenie 5G bolo v USA katastrofou. Tu je dôvod

Po niekoľkých týždňoch falošných štartov a hrozné varovania zo strany leteckého priemyslu, dnes je ten deň AT&T a Verizon uvádzajú na trh svoje nové 5G spektrum v C-pásme.

Dnešné zavedenie predstavuje vyvrcholenie viac ako ročnej práce Federálnej komunikačnej komisie (FCC) a po tom, ako AT&T aj Verizon získali rekordné ponuky na zabezpečenie veľkých kúsky toho.

Bol to však aj rok sporov medzi Federálnym úradom pre letectvo (FAA), Ministerstvom dopravy USA a úradníci z leteckého priemyslu, z ktorých mnohí predpovedali takmer katastrofálne následky pre leteckú dopravu v prípade nového spektra Choď žiť.

Príbeh doteraz

Ak by to bolo na FAA a ministerstve dopravy USA, nikdy by sa aukcia spektra C-pásma neuskutočnila. Už v decembri 2020 leteckí experti z civilnej aj vojenskej strany varovali pred „katastrofickými“ dôsledkami v dôsledku potenciálneho rušenia medzi novými 5G frekvencie a bežné letecké prístroje, ako sú radarové výškomery.

Správa z decembra 2020 od Správy o obrane bola prvá, ktorá upozornila na interné diskusie medzi šéfom FAA a číslom dva na ministerstve dopravy. Títo dvaja vysokí predstavitelia poslali spoločné oznámenie vtedajšiemu predsedovi FCC Ajitovi Paiovi, v ktorom vyzvali FCC, aby pozastavila predaj nového spektra v C-pásme, aby sa problém mohol podrobnejšie preštudovať.

FCC odpovedala vyhlásením, že vykonala svoje vlastné technické štúdie, ktoré ukazujú, že existuje malé alebo žiadne riziko. Odmietla oddialiť aukciu spektra s tým, že má v úmysle pokračovať podľa plánu.

Po rozhodnutí FCC začalo ministerstvo obrany USA a ministerstvo vnútornej bezpečnosti kódovanie, aby sa zabezpečilo, že navrhované spektrum nebude mať žiadne negatívne účinky na armádu lietadla. V tom čase Defense News poznamenal, že Pentagon neštudoval účinky, a preto nezaujal formálne stanovisko k predaju.

Najlepším scenárom podľa úradníkov bolo, že ministerstvo bude musieť „minúť milióny dolárov a tisícky človekohodín na návrh, obstaranie a inštaláciu nových radarových výškomerov v rámci vojenskej vzdušnej flotily systémy.”

Najhorším prípadom, ako povedal jeden vysoký vládny úradník, bolo, že „dôjde k nehodám, majetok bude zničený a ľudia zomrú“.

Občianska záležitosť

Zaujímavé je, že aj keď civilný letecký priemysel posledných pár mesiacov bije na poplach, vojenská strana je pozoruhodne ticho. Zatiaľ čo najcharitatívnejšia interpretácia by bola, že Pentagon študoval problém a zistil, že to nie je veľký problém, je to Rovnako je možné, že ministerstvo obrany jednoducho namočilo do svojich relatívne hlbokých vreciek a potichu vylepšilo svoj hardvér scény.

Letecký priemysel nemusí mať nevyhnutne rovnakú možnosť. Na jednej strane je zodpovedný za bezpečnosť civilných cestujúcich a na druhej strane sú ziskové spoločnosti, ktoré majú podstatne obmedzenejšie rozpočty a pravdepodobne väčšie a rôznorodejšie flotily lietadla.

Prebehli diskusie medzi leteckými spoločnosťami, FAA a Ministerstvom dopravy USA o prideľovaní zdrojov pomôcť pri modernizácii alebo výmene potenciálne postihnutých zariadení, ale stále ide o obrovský podnik, a to ako z hľadiska logistiky, tak aj z hľadiska politicky.

Doteraz letecké spoločnosti namiesto toho žiadali, aby AT&T a Verizon odložili nasadenie nového spektra. V novembri sa obaja dopravcovia dohodli na odložení ich spustenia z 5. decembra 2021 na 5. januára 2022, aby poskytli FAA a ďalším odborníkom viac času na štúdium účinkov.

V decembri sa dopravcovia tiež dohodli na obmedzení úrovní výkonu 5G v pásme C okolo letísk počas prvých šiestich mesiacov, aby sa zabránilo rušeniu. roku zašli ešte o krok ďalej, keď súhlasili so zriadením vylúčených zón, kde by sa nové frekvencie C-pásma vôbec nenasadili najmenej šesť mesiacov.

Trvanie na týchto ústupkoch by malo byť viac než dostatočné na potlačenie obáv leteckých predstaviteľov, generálni riaditelia AT&T a Verizon pôvodne žiadosť zamietli. začiatkom tohto mesiaca na ďalšie dvojtýždňové predĺženie, len po dni intenzívnych rozhovorov medzi Bielym domom, FAA, FCC a ďalším priemyslom zainteresovaných strán.

Nakoniec dopravcovia neochotne súhlasili, že dajú FAA dva týždne výmenou za to, čo sa zdalo pevné vyhlásenie samotného prezidenta Joea Bidena, že spustenie bude pokračovať podľa plánu v januári 19.

Znečistenie šírky pásma

Zdá sa však, že tento ústupok neupokojil letecký priemysel. Úradníci a vedúci pracovníci naďalej varujú pred katastrofálnymi následkami, ak by nové spektrum zaniklo online podľa plánu – aj keď AT&T aj Verizon súhlasili s tým, že letiskám poskytnú široký priestor teraz.

Základom problému je blízkosť frekvencií v novom spektre 5G v C-pásme s frekvenciami, ktoré používajú kritické letecké prístroje.

Kontroverzné spektrum C-pásma, ktoré sa nachádza v rozsahu 3,7–3,98 GHz, je tesne pod frekvenciami 4,2–4,4 GHz, ktoré používajú radarové výškomery. Tieto nástroje používajú moderné vojenské, komerčné a civilné lietadlá a dokonca aj mnohé bezpilotné vzdušné systémy a špičkové drony. Sú rozhodujúce pre meranie toho, ako ďaleko je lietadlo nad zemou, keď sa vysporiadava s druhmi nepriaznivých poveternostných podmienok, ktoré bránia tomu, aby tradičné barometrické výškomery správne fungovali.

Práve to robí z radarových výškomerov takú dôležitú súčasť bezpečnostného vybavenia. V ideálnych poveternostných podmienkach sa piloti môžu spoľahnúť na iné prístroje a dokonca aj na vlastné oči, aby zmerali vzdialenosť pri pristávaní na letisku. Pri zlej viditeľnosti je však radarový výškomer všetko, čo majú, a ak nefunguje alebo ukazuje nadmorskej výške, ktorá je príliš vysoká, potom pilot nemá ako vedieť, kedy sa chystajú dopadnúť na zem.

Technicky povedané, 4,2 GHz, čo je spodná hranica frekvencií radarového výškomeru, je stále viac ako 200 MHz vzdialená od najvyšších frekvencií spektra C-pásma, ktoré maximálne na 3,98 GHz. Môžete si teda myslieť, že je to zdravá miera bezpečnosti na zabránenie rušeniu, a to je presne ten bod, ktorým sú FCC a dopravcovia tvorby.

Žiaľ, iní odborníci nesúhlasia a uvádzajú fenomén známy ako znečistenie šírky pásma. Ako Zaujímavé inžinierstvo vysvetľuje, je možné, že silná koncentrácia signálov v danom frekvenčnom rozsahu „preniká“ vo vyšších frekvenciách, čo spôsobuje aspoň nejaké rušenie.

Je to analogické s problémom svetelného znečistenia, ktoré sťažuje videnie hviezd v noci, keď ste blízko mesta. Mohli by ste byť 20 míľ od veľkého mesta, ale koncentrácia miliónov svetiel, ktoré z neho vychádzajú, bude stále sťažovať videnie čohokoľvek na nočnej oblohe.

Zatiaľ čo FCC trvá na tom, že problém preštudovala a rozhodla, že sa tak nestane, letecký priemysel má svoje vlastné štúdie, ktoré sa stali zdrojom obáv. A výskumný dokument z roku 2020 Rádiotechnická komisia pre letectvo (RTCA), nezávislá skupina pre technologické štandardy, ktorá zastupuje odvetvie leteckej dopravy, preukázala, že 5G telekomunikácie v spektre C-pásma majú potenciál spôsobiť „škodlivé rušenie“ radarových výškomerov.

Hoci spoločnosti AT&T a Verizon naďalej trvajú na tom, že nie je žiadny problém, dohodli sa aj na vytvorení vylúčenej zóny okolo zoznamu letísk navrhnutých FAA, podobne ako v iných krajinách Francúzsko. Zaviazali sa však, že to budú robiť iba šesť mesiacov, po ktorých sú všetky stávky vypnuté.

Letecké spoločnosti uzemnené

Je ťažké povedať, v čo predstavitelia letectva dúfali, keď sa zdalo, že všetky strany súhlasia s dvojtýždňovým oneskorením. Podľa všetkých správ sa veci pred dvoma týždňami zdali byť príjemné, ale možno niektorí jednoducho predpokladali, že časová os sa nakoniec ešte predĺži.

Ako sa však na obzore črtalo dnešné zavádzanie, letecké spoločnosti boli značne rozrušené. Spoločný list, ktorý začiatkom tohto týždňa zaslali generálni riaditelia všetkých hlavných leteckých spoločností a leteckých spoločností v USA, varoval, že zapnutie nových rádiových frekvencií v pásme C „by mohlo potenciálne uviaznu desaťtisíce Američanov v zámorí“ a spôsobia „chaos“ pre vnútroštátne lety v rámci USA. „Národný obchod sa zastaví,“ píše sa v liste varoval.

Niekoľko zahraničných leteckých spoločností 18. januára oznámilo, že v dôsledku zavedenia nového spektra zrušia lety do USA. Emirates s výslovným citovaním nového zavedenia 5G na neurčito pozastavili všetky lety do Bostonu v Chicagu, Dallas-Fort Worth, Houston, Miami, San Francisco a Seattle, ako aj Newark, New Jersey a Orlando, Florida.

Medzitým Japan Airlines (JAL) zrušené lety v USA pre Boeingy 777 do Chicaga, Los Angeles a na letisko JFK v New Yorku s odvolaním sa na potenciálne rušenie rádiových výškomerov zo zavádzania 5G na týchto konkrétnych lietadlách. Japonská Air Nippon Airlines (ANA) tiež urobila podobné vyhlásenie, ako aj Air India.

Príslušné letecké spoločnosti neskôr ustúpili, aspoň čiastočne, pravdepodobne v dôsledku toho, že Biely dom objasnil, že 5G bude meškať v blízkosti „kľúčových letísk“. A vyhlásenie Bidena včera neskoro poďakoval Verizon a AT&T za „súhlas s oneskorením 5G rozmiestnenie okolo kľúčových letísk a pokračovať v spolupráci s ministerstvom dopravy v oblasti bezpečnosti 5G nasadenie na tomto obmedzenom súbore miest.“

JUST IN: Prezident Emirates povedal CNN, že letecká spoločnosť nevedela o niektorých potenciálnych problémoch so zavádzaním 5G, kým včera ráno to nazval „jednou z najneplatnejších, úplne nezodpovedných“ situácií, aké vo svojom letectve videl kariéra https://t.co/Z3a4gTQ6Fo

— CNN (@CNN) 19. januára 2022

Po tomto vyhlásení japonské JAL a ANA oznámili, že od 20. januára obnovia svoje bežné plány v USA, zatiaľ čo Emirates súhlasili s obnoviť vybrané lety do Bostonu, Houstonu a San Francisca, aj keď ostatné zostávajú zatiaľ pozastavené, napriek tomu, že tieto letiská sú tiež vylúčené z FAA zoznam.

„Táto dohoda chráni bezpečnosť letov a umožňuje pokračovať v leteckej prevádzke bez výrazného prerušenia a prinesie viac možností vysokorýchlostného internetu miliónom Američanov,“ povedal Biden.

Ako sme sa sem dostali

Pôsobia tu jasné politické faktory, najmä tlak na FCC zo strany súčasnej a bývalej administratívy, aby rýchlo expandoval 5G technológia V USA však nasadenie 5G väčšinou amerických operátorov bolo od začiatku ako neporiadok a FCC za to rozhodne nemôže niesť všetku vinu.

Na rozdiel od celulárnych technológií, ktoré prišli predtým, 5G využíva oveľa širší rozsah frekvenčných rozsahov a existujú kompromisy v celom spektre.

Na jednom konci máte ultra-vysokofrekvenčné mmWave spektrum, ktoré beží na spodnom okraji rozsahu extrémne vysokých frekvencií (EHF): 26 GHz a viac. To je mimo rozsah frekvencií, ktoré používa civilné letectvo, alebo takmer čokoľvek iné, s čím sa normálni ľudia pravdepodobne budú zaoberať.

Jedným z dôvodov je, že frekvencie v spektre EHF sú extrémne krátke. Medzi ďalšie zariadenia, ktoré pracujú v tomto rozsahu, patria špičkové telekomunikačné systémy, satelitné monitorovanie atmosféry systémy, vojenské zbraňové radary, bezpečnostné obrazovky na letiskových kontrolných stanovištiach, policajné rýchlostné radary a niektoré lekárske aplikácie.

Na druhom konci spektra sú nasadenia 5G 600 MHz, ktoré majú veľký dosah, ale neponúkajú rýchlosti, ktoré sú oveľa lepšie ako súčasné technológie 4G/LTE.

Keď americkí operátori pred niekoľkými rokmi začali zavádzať 5G, všetci zaujali výrazne odlišné prístupy. Verizon sa rozhodol pre rýchlosť nad pokrytím a nasadil mmWave transceivery vo veľkých mestských centrách po celej krajine. To im umožnilo pochváliť sa rýchlosťami v rozsahu 500 Mbps až 2 Gbps, ale problémom je, že 99 percent zákazníkov spoločnosti Verizon nedostane 5G vôbec.

Opačný prístup zvolil T-Mobile s cieľom rozvinúť pokrytie široko ďaleko, nechať jeho zákazníci dostanú na svojich zariadeniach indikátor „5G“, aj keď išlo len o zlepšenie rýchlosti okrajové. T-Mobile na to použil primárne 600 MHz spektrum, takže mohol rýchlo rozšíriť pokrytie 5G bez toho, aby postavil príliš veľa ďalších veží. Výsledkom bolo, že T-Mobile sa stal prvým americkým operátorom, ktorý sa mohol pochváliť 5G pokrytie vo všetkých 50 štátoch.

Spoločnosť AT&T zvolila strednú cestu a nerozhodla sa zaviazať ani jeden prístup. Možno sa z toho poučiť debakel 5G Evolutionsa rozhodla zostať tichšia, pokiaľ ide o podporu 5G, pričom zaujala pomalý a stabilný prístup k celoštátnemu zavádzaniu vecí pomocou zmesi technológií mmWave a sub-6 GHz.

Prečo je C-Band dôležité

Najväčšou výzvou pri správnom nasadení 5G v USA je to, že FCC reguluje väčšinu bezdrôtových frekvencií. V USA sa nemusíme pozerať ďalej, než je súčasná kontroverzia s leteckým priemyslom, aby sme zistili, prečo je to tak nevyhnutné.

Sladké miesto pre technológiu 5G – riešenie, ktoré poskytuje najlepšiu rovnováhu medzi výkonom a pokrytím – je v tom, čo sa bežne nazýva stredopásmové spektrum. Zatiaľ čo mmWave poskytuje skvelý výkon, ktorý sa rozprestiera len na vzdialenosť približne jedného mestského bloku, 600 MHz ide ďaleko, ale nedokáže spracovať oveľa viac dát, ako už dokáže 4G/LTE.

Priamo uprostred tejto frekvenčnej polievky sa nachádzajú frekvencie 2 GHz až 4 GHz. Poskytujú dostatočnú šírku pásma na poskytovanie rýchlostí, ktoré používatelia očakávajú od 5G, a zároveň zaisťujú, že operátori nebudú musieť rozmiestňovať milióny mobilných veží, aby 5G všetkým svojim zákazníkom.

Bohužiaľ, toto stredopásmové spektrum využíva aj mnoho iných technológií a zariadení. Napríklad, pravdepodobne už viete, že 2,4 GHz je bežne tam, kde sú Wi-Fi routery, bezdrôtové telefóny, baby monitory, a otvárače garážových brán naživo. Dokonca aj mikrovlnné rúry vysielajú signály v tomto frekvenčnom rozsahu. Je to v oblasti známej ako „pásmo S“.

Mobilné technológie pred 5G väčšinou žijú pod pásmom S, vo všeobecnosti v rozsahu od 600 MHz do približne 2,3 GHz, pričom najviac sa koncentruje okolo 800 MHz a 1,9 GHz.

Nad týmto je spektrum C-pásma, ktoré bežne využívajú amatérske rádiové služby, pevné satelitné služby, námorné rádiá a rádiové lokalizačné služby.

V roku 2018 však FCC prišla na spôsob, ako uvoľniť malú časť 500 MHz C-pásmového spektra v rozsahu 3,7 GHz až 4,2 GHz na použitie pre „bezdrôtové siete novej generácie“. služby.” Hoci v tomto pásme fungovali satelitné služby, komisia zrevidovala všetky licencie, aby uvoľnila čo najviac miesta na použitie v nových 5G. nasadenia.

O dva roky neskôr, keď sa prach usadil, FCC dať 280 MHz tohto spektra do aukcie k bunkovým nosičom. Toto je rozsah 3,7 až 3,98 GHz, kde sa dnes zavádzajú nové služby 5G.

Nové spektrum sľubuje, že zmení hru pre technológiu 5G v USA, najmä od spoločností Verizon a AT&T. Verizon sa už pochválil, ako mu umožní osloviť milióny ďalších zákazníkov s „rýchlosťou až 10x rýchlejšou ako 4G LTE“. Nové spektrum bude súčasťou Verizon's 5G Ultra Wideband sieť, ktorá bola predtým obmedzená na frekvencie mmWave 28 GHz a 39 GHz.

V rovnakom duchu spoločnosť AT&T oznámila zavedenie nového pásma C v ôsmich oblastiach metra a sľúbila, že do konca roku 2023 pokryje 200 miliónov ľudí.

A čo T-Mobile?

Možno ste si všimli, že T-Mobile v celej tejto šarvátke nápadne chýbal, aj keď minulý rok v aukcii C-pásma prepadol o 9,3 miliardy dolárov.

Je to pravdepodobne preto, že T-Mobile nepreukázal žiadny úmysel začať využívať svoje nové spektrum C pásma rovnakým spôsobom ako jeho konkurenti.

T-Mobile mal od začiatku eso v rukáve. Už vlastnila licencie na značnú časť spektra v pásme S 2,5 GHz, ktoré pred niekoľkými rokmi vzišlo z fúzie so spoločnosťou Sprint.

Sprint pôvodne používal tieto 2,5 GHz frekvencie pre službu 4G/LTE, no po zlúčení nový T-Mobile začal vypínať tie staršie veže Sprint, čím sa uvoľnil spôsob opätovného použitia týchto frekvencií pre novšie 5G nasadenia.

Keď T-Mobile minulý rok prevzal aj nové spektrum C-pásma, bolo to oznámil  išlo o „strategickú investíciu“, ktorá mala „doplniť oveľa širší záber v pásme 2,5 GHz vo vybraných mestských a prímestských oblastiach“ kde už má hustú sieť.“ Výsledkom by podľa dopravcu bolo „zmysluplnejšie zvýšenie výkonu pre zákazníkov.”

Nízkofrekvenčné spektrum tiež poskytuje lepší rozsah ako nové pásmo C, pričom stále poskytuje pôsobivé 5G výkon, takže T-Mobile skutočne nemá motiváciu začať rozširovať spektrum C-pásma spôsobom, akým AT&T a Verizon sú. Má svoje stredopásmové spektrum a zavádza ho ako súčasť svojej Ultra Capacity 5G služba, ktorá už pokrýva viac ako 200 miliónov zákazníkov.

kam odtiaľto ideme?

Teraz, keď AT&T aj Verizon začali napĺňať svoje vízie C-pásma, bude zaujímavé sledovať, čo sa stane ďalej. Aj keď obaja operátori pracujú na tom, aby dohnali T-Mobile s týmto novým C-pásmom, môže existovať limit, ako ďaleko a ako rýchlo sa tam môžu skutočne dostať.

Ako PCMag Sascha Segan poukazuje na to, že Verizon možno urobil taktickú chybu, keď príliš vsadil na C-band. Minulý rok určite kúpila jeho najväčší kus, pričom na jeho získanie minula ohromných 45 miliárd dolárov.

Takže tu je dôvod @ATT a @TMobile možno chcieť zavesiť @Verizon vysušiť na C-pásme: Verizon má (1) problémy s preťažením a (2) vložil veľa vajec do košíka C-pásma. S novým výsledkom Aukcie 110 do konca tohto roka @ATT bude mať 40 MHz

— Sascha Segan (@saschasegan) 18. januára 2022

Problém je v tom, že Verizon minul veľa peňazí na investovanie do najspornejšej časti spektra a je pravdepodobné, že táto kontroverzia tak skoro neutíchne. Je možné, že Verizon nikdy nebude môcť nasadiť svoje nové spektrum v blízkosti letísk, takže jeho zákazníci budú buď prilepení na službu 4G/LTE, alebo na ponuku 5G, ktorá v skutočnosti nie je o nič lepšia ako 4G/LTE.

Na druhej strane AT&T mierne zabezpečila svoje stávky. Nedávno si vybral 40 MHz spektrum, o ktoré sa aerolinky nestarajú, čo by mohlo vysvetľovať, prečo k celej situácii pristupuje podstatne rezervovanejšie. Ako naznačuje Segan, AT&T môže veľmi dobre hrať na oboch stranách proti stredu, s väčším oneskorením a väčšie zóny vylúčenia, aby mal konkurenčnú výhodu oproti Verizonu, ktorý by bol oveľa viac brzdený sa pohybuje.

Medzitým T-Mobile sedí pekne, nemá žiadnu úlohu v súčasnej kontroverzii, pričom drží nesporných 100 MHz časť spektra 2,5 GHz, ktorá bola zákazníkom ponúkaná už mesiace predtým, ako sa objavilo nové pásmo C aukcie.

Jedna vec, ktorá je stále jasná, je, že T-Mobile má značný náskok v hre 5G a neustále zarába najvyššie skóre spomedzi všetkých operátorov v USA za rýchlosť, pokrytie a spoľahlivosť – čo sa len zdá byť zvyšujúci sa. Zatiaľ nemôžeme započítať Verizon a AT&T, ale je jasné, že obaja operátori majú veľa práce, aby vytvorili dostatok C-pásma na to, aby to bola pravda. 5G realitou pre svojich zákazníkov.

Odporúčania redaktorov

• Obrovský náskok T-Mobile v rýchlostiach 5G nikam nevedie
• Bývať na vidieku? Verizon 5G sa pre vás čoskoro zlepší
• Tu sa dozviete, aké rýchle je 5G na vašom Samsung Galaxy S23
• T-Mobile necháva AT&T a Verizon v prachu 5G
• Najlacnejší neobmedzený plán 5G od Verizonu je ešte lacnejší