5G ย่านความถี่ต่ำคืออะไร? Sub-6 อธิบาย

มีข้อสงสัยเล็กน้อยว่า 5G สัญญาว่าจะเปลี่ยนวิธีการสื่อสาร การใช้ชีวิต และการทำงานของเราครั้งใหญ่ทีเดียว 5G นำเสนอความสามารถและประสิทธิภาพที่ครั้งหนึ่งเคยเป็นโดเมนเฉพาะของเครือข่ายแบบใช้สาย ซึ่งแตกต่างจากเทคโนโลยีเซลลูลาร์ในอดีต ดังนั้นจึงไม่แปลกใจเลยที่การปรับใช้เครือข่ายขั้นสูงเหล่านี้มีส่วนร่วมมากกว่าที่เคยเป็นมา

เพื่อส่งมอบสิ่งที่ 5G สามารถทำได้อย่างแท้จริง ผู้ให้บริการเครือข่ายไร้สายต้องทำงานในช่วงความถี่วิทยุที่กว้างกว่ามาก สเปกตรัมตั้งแต่ความถี่ต่ำที่เครือข่ายเซลลูล่าร์ GSM เดิมอาศัยอยู่ จนถึงความถี่ที่ใช้โดยระบบเรดาร์และ ดาวเทียม

แม้ว่าผู้ให้บริการระบบไร้สายจะพยายามใช้อุปกรณ์ที่สูงกว่า เสียงกลาง และคลื่นมิลลิเมตร (mmWave) ความถี่สำหรับข้อได้เปรียบที่พวกเขานำเสนอ อยู่ในส่วนต่ำสุดของโซนต่ำกว่า 6GHz ซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการเปิดตัว 5G ส่วนใหญ่

เหตุผลนี้ค่อนข้างง่าย ย่านความถี่ต่ำเหล่านี้จะเก่ากว่า จีเอสเอ็ม, 3G, และ 4G/LTE เทคโนโลยีมีชีวิตอยู่ในช่วงสองทศวรรษที่ผ่านมา ซึ่งหมายความว่าผู้ให้บริการมีใบอนุญาตที่จำเป็นสำหรับคลื่นความถี่นี้แล้ว พวกเขายังมีการติดตั้งเสาสัญญาณเซลลูล่าร์หลายพันเสาที่สามารถกำหนดค่าใหม่เพื่อส่งมอบ 5G โดยไม่จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ใหม่ทั้งหมด

5G ย่านความถี่ต่ำคืออะไร?

ความถี่ย่านความถี่ต่ำถูกกำหนดโดยทางเทคนิคว่าต่ำกว่า 1GHz อย่างไรก็ตามในบริบทของระบบไร้สาย ซึ่งครอบคลุมทุกอย่างที่ต่ำกว่า 2.3GHz ซึ่งเป็นความถี่ที่ GSM, 3G และ LTE เคยมีอยู่ในอดีต อาศัยอยู่

ในอเมริกาเหนือ บริการ GSM ดั้งเดิมใช้ความถี่ 850MHz และ 1.9GHz (1900MHz) เกือบทั้งหมด ต่อมาด้วย 3G และ LTE ผู้ให้บริการในสหรัฐอเมริกาทุกรายขยายไปสู่ความถี่ 700MHz และ 1.7GHz ในขณะที่ AT&T ยังเพิ่มขึ้นในช่วง 2.3GHz, T-Mobile เพิ่ม 600MHz ที่ด้านล่างสุด, Sprint ยังตั้งค่าที่ 2.5GHz วงดนตรี. ผู้ให้บริการบางรายในแคนาดาและเม็กซิโกยังใช้บริการ LTE ที่ 2.6GHz แต่ความถี่ที่สูงกว่านี้ไม่ได้รับอนุญาตให้ใช้งานผ่านเซลลูลาร์ในสหรัฐอเมริกาในสมัยนั้น

อย่างไรก็ตาม นอกเหนือจาก Sprint แล้ว ผู้ให้บริการรายใหญ่ทุกรายของสหรัฐฯ มักติดอยู่กับสี่ความถี่หลัก ได้แก่ 700MHz, 800MHz, 1.7GHz และ 1.9GHz เมื่อไร T-Mobile รวมเข้ากับ Sprint ในช่วงต้นปี 2020 เครือข่าย 4G/LTE ความเร็ว 2.5GHz ได้ปิดตัวลง เพื่อให้สามารถนำความถี่เหล่านี้กลับมาใช้ใหม่ได้ บริการ 5G มิดแบนด์ความจุสูงของ T-Mobile.

เมื่อ AT&T และ T-Mobile เริ่มเปิดตัวเครือข่าย 5G พวกเขายังคงใช้ความถี่ที่ใช้อยู่และมีใบอนุญาต AT&T ปรับใช้ 5G ที่ 850MHz และ T-Mobile เปิดตัวเครือข่ายทั่วประเทศโดยใช้คลื่นความถี่ 600MHz Verizon หันไปทางอื่นและหลีกเลี่ยงความถี่ที่ต่ำกว่าในตอนแรก แต่เลือกความถี่ที่สูงกว่ามากแทน mmWave สเปกตรัมทำให้ได้เปรียบด้านความเร็วอย่างมาก ด้วยค่าใช้จ่ายของความคุ้มครองสุดซึ้ง.

Sub-6 หมายถึงอะไร?

คำว่า sub-6 ค่อนข้างสับสน เพราะเดิมใช้เพื่อหมายถึงความถี่ทั้งหมดที่ต่ำกว่า 6GHz ซึ่งตรงกันข้ามกับ mmWaveซึ่งเริ่มต้นที่ 24GHz

ในขณะที่ความแตกต่างระหว่างความถี่ต่ำกว่า 6GHz และ mmWave นั้นค่อนข้างน่าตกใจ แต่เมื่ออุตสาหกรรมเริ่มใช้คำว่า sub-6 คณะกรรมการกลางกำกับดูแลกิจการสื่อสาร (FCC) ยังไม่ได้กำหนด ย่านความถี่ C-band ระดับกลาง ใช้งานได้ 5G เมื่อผู้ให้บริการเริ่มปรับใช้ 5G ในช่วง 2.5–4GHz ก็เป็นที่ชัดเจนว่าความถี่ย่อย 6GHz ไม่ทั้งหมดสมควรที่จะถูกรวมเข้าด้วยกัน และตอนนี้บางคนใช้ sub-6 เพื่ออ้างถึงเฉพาะ 5G ย่านความถี่ต่ำ

นั่นไม่เป็นความจริงในระดับสากล หลายคนจะชี้ให้เห็นอย่างถูกต้องว่าเนื่องจาก Sub-6 ยังคงหมายถึง Sub-6GHz จึงควรใช้กับความถี่ทั้งหมดที่ต่ำกว่า 6GHz รวมถึง ความถี่ที่เร็วกว่าเช่น C-band หรือคลื่นความถี่ 4-5GHz ที่สูงกว่าซึ่งสักวันหนึ่งอาจมีอิสระมากขึ้นพร้อมกับ 600MHz ที่ช้าลง แบนด์ต่ำ ดังนั้น sub-6 จึงกลายเป็นคำที่ไม่ชัดเจน และควรอ้างอิงสเปกตรัม 5G ว่าย่านความถี่ต่ำและย่านความถี่กลางจะดีกว่า เนื่องจากมีความแตกต่างที่สำคัญระหว่างสองช่วงความถี่

การแลกเปลี่ยนย่านความถี่ต่ำ

ความถี่ย่านความถี่ต่ำเป็นผลไม้ที่แขวนลอยต่ำสำหรับผู้ให้บริการส่วนใหญ่ในการเริ่มใช้งาน 5G พวกเขามีใบอนุญาตคลื่นความถี่ที่จำเป็นจาก FCC และอย่างน้อยมีอุปกรณ์และเสาสัญญาณวิทยุที่ใช้งานร่วมกันได้บางส่วน

ที่สำคัญกว่านั้น คลื่นความถี่ย่านความถี่ต่ำทำให้ผู้ให้บริการสามารถปรับใช้ 5G ในช่วงที่กว้างกว่ามาก ความถี่ที่ต่ำกว่าจะเดินทางได้ไกลกว่าและไม่มีแนวโน้มที่จะถูกรบกวนจากสิ่งต่างๆ เช่น อาคารและต้นไม้

น่าเสียดาย ข้อเสียคือความถี่เหล่านี้ไม่ได้ให้ข้อได้เปรียบด้านความเร็วที่มีนัยสำคัญเหนือเครือข่าย 4G/LTE ที่มีอยู่แล้ว

ในลักษณะเดียวกับที่เราเตอร์ Wi-Fi แบบหลายแบนด์มีช่วงขยายด้วยความเร็วที่ช้ากว่าในย่านความถี่ 2.4GHz บนย่านความถี่ 5GHz สัญญาณเซลลูลาร์ในช่วง 600MHz และ 850MHz สามารถเดินทางได้ไกลมาก แต่ก็ไม่มากนัก เร็ว.

กลยุทธ์นี้ทำให้ T-Mobile เป็นผู้ให้บริการรายแรกที่ได้รับเครือข่าย 5G ทั่วประเทศและใช้งานได้ทั่วทั้ง 50 รัฐ สัญญาณ 600MHz เหล่านี้สามารถเดินทางได้ไกล ทำให้ T-Mobile สามารถครอบคลุมพื้นที่ได้มากขึ้นด้วยเสาสัญญาณน้อยลง อย่างไรก็ตามในฐานะ OpenSignal รายงานในช่วงต้นปี 2020 แสดงให้เห็นว่าความเร็วไม่ได้ดีไปกว่าเครือข่าย 4G/LTE ของ T-Mobile มากนัก

ในขณะเดียวกันผู้ให้บริการในประเทศอื่น ๆ เช่นเกาหลีใต้ก็เลือกใช้ มิดแบนด์ สเปกตรัมสำหรับการใช้งาน 5G ซึ่งมีตัวเลขที่น่าประทับใจกว่า ขณะที่ Verizon ครองอันดับต้น ๆ จากการใช้ mmWave. อย่างไรก็ตาม สิ่งสำคัญคือต้องทราบด้วยว่าความเร็ว 500Mbps ของ Verizon มีให้บริการแก่ลูกค้าเพียง 0.4% เท่านั้น Sprint ยังแสดงตัวเลขที่ดีขึ้นด้วยคลื่นความถี่ 2.5GHz ระดับกลาง

Verizon มางานปาร์ตี้ช้า แต่ก็เช่นกัน ในที่สุดก็ได้ปรับใช้เครือข่าย 5G ย่านความถี่ต่ำทั่วประเทศ ในช่วงปลายปี 2563 เพื่อให้บริการ 5G แก่ลูกค้าอีก 99% สำหรับ 5G ย่านความถี่ต่ำ Verizon เลือกย่านความถี่ 850MHz, 1.9GHz และ 1.7-2.1GHz

แบ่งปันคลื่นอากาศ

ปัญหาไม่ใช่แค่ความถี่ต่ำที่ AT&T และ T-Mobile ใช้อยู่ เนื่องจากเทคโนโลยี 5G ล้ำหน้ากว่า 4G/LTE จึงน่าจะทำงานได้เร็วกว่าแม้ที่ 600MHz และ 850MHz

อย่างไรก็ตาม เมื่อ AT&T และ T-Mobile ใช้ 5G บนความถี่เหล่านี้ พวกเขาไม่สามารถปิดบริการ 4G/LTE ที่กำลังทำงานอยู่ได้ พวกเขาต้องหาทางทำให้ 5G อยู่ร่วมกับเทคโนโลยีไร้สายรุ่นเก่าเหล่านี้อย่างสันติ

ดังนั้น พวกเขาจึงหันมาใช้เทคโนโลยีที่เรียกว่า Dynamic Spectrum Sharing (DSS) ซึ่งเป็นคุณลักษณะของ 5G ที่ได้รับการออกแบบอย่างชัดเจนเพื่อให้ทำงานร่วมกับ 4G/LTE ในความถี่เดียวกันได้ พูดง่ายๆ ก็คือ DSS อนุญาตให้แทรกข้อมูล 5G ลงในช่องว่างที่ไม่ได้ใช้ในการส่งสัญญาณ 4G/LTE

การใช้ DSS ช่วยให้การติดตั้งใช้งาน 5G ทำได้รวดเร็วยิ่งขึ้นโดยการใช้ประโยชน์จากความจุ 4G/LTE ที่ไม่ได้ใช้ แต่ก็มีข้อเสียอย่างหนึ่งเช่นกัน DSS เป็นคุณสมบัติ 5G ดังนั้นสัญญาณ 5G จึงรู้วิธีแบ่งปันคลื่นอากาศกับสัญญาณ 4G/LTE แต่ LTE ไม่เคยได้รับการสอนวิธีแบ่งปัน

ดังนั้น DSS 5G จึงถูกบังคับให้ส่งสัญญาณ 4G/LTE ที่ถูกต้อง ซึ่งจะได้รับความสำคัญก่อนเสมอ บนเครือข่าย 4G/LTE ที่พลุกพล่านหรือคับคั่ง ประสิทธิภาพ 5G จะลดลง

ใน Verizon ผลลัพธ์ของ DSS นั้นแย่กว่า Sascha Segan ของ PCMag บอกให้ผู้ใช้ Verizon iPhone ปิด 5Gโดยเรียก DSS ว่าเป็น "ระบบที่ช้าอย่างยิ่ง" หลังจากการทดสอบพบว่า DSS 5G ของผู้ให้บริการนั้นแทบจะไม่เคยเร็วกว่า 4G เลย และจริง ๆ แล้วช้ากว่าในเมืองใหญ่ ๆ เช่น นิวยอร์กและชิคาโก

สเปกตรัมทางเลือก

น่าเศร้าที่ปัญหาคือผู้ให้บริการต้องการผลักดันการรับรู้ถึงการให้บริการ 5G พวกเขาต้องการให้ผู้คนเห็นไอคอน “5G” สว่างขึ้นบนสมาร์ทโฟน แม้ว่ามันจะไม่ได้ให้ประสิทธิภาพที่ดีไปกว่าเครือข่าย 4G/LTE ก็ตาม พิจารณาการแสดงความสามารถที่ AT&T ดึงเมื่อไม่กี่ปีที่ผ่านมาด้วย เครือข่าย “5G Evolution”ทำให้ลูกค้ามีไอคอน "5G E" สำหรับเครือข่าย 4G/LTE ที่ปรับปรุงเล็กน้อย

ทิ้งความโง่เขลาของ AT&T ไว้ การเห็น "5G" บนโทรศัพท์ของคุณมักจะหมายความว่าคุณเชื่อมต่อกับเครือข่าย 5G จริง อย่างไรก็ตาม ไม่ได้หมายความว่าคุณจะเห็นความเร็ว 5G ที่น่าประทับใจ หากคุณใช้ความถี่ 5G ย่านความถี่ต่ำ คุณจะได้ความเร็ว 5G ย่านความถี่ต่ำซึ่งมักจะไม่ได้ดีไปกว่าการใช้ 4G/LTE มากนัก

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าผู้ให้บริการจะใช้เครือข่ายที่เร็วกว่า สเปกตรัมมิดแบนด์และซีแบนด์จะมีที่สำหรับ 5G ย่านความถี่ต่ำเสมอ ด้วยช่วงคลื่นความถี่ 600MHz-850MHz ที่หลากหลาย ทำให้ผู้ให้บริการยังคงใช้ความถี่นี้ต่อไปเพื่อให้ครอบคลุมพื้นที่ที่มีประชากรน้อย มันไม่คุ้มที่จะสร้างหอคอยใหม่หลายสิบแห่งเพื่อให้ครอบคลุมลูกค้าจำนวนค่อนข้างน้อย

ผู้ให้บริการใช้กลยุทธ์ที่คล้ายกันแม้ในยุค GSM ในแคนาดา 1.9GHz ถูกใช้เฉพาะในใจกลางเมืองใหญ่ ในขณะที่ 850MHz ถูกใช้สำหรับการครอบคลุมในชนบท ปัญหาการออกใบอนุญาตความถี่ทำให้ไม่สามารถใช้วิธีนี้อย่างแพร่หลายในสหรัฐอเมริกา อย่างไรก็ตาม ผู้ให้บริการยังคงเอนเอียงไปที่การใช้ความถี่สูงในเมืองและความถี่ต่ำในชนบทหากเป็นไปได้

ตอนนี้ผู้ให้บริการมีคลื่นความถี่ย่านความถี่กลางที่กว้างพอควร การปรับใช้ 5G ก็ยิ่งลดลงไปอีก ลูกค้า 5G ส่วนใหญ่จะครอบคลุมคลื่นย่านความถี่กลาง ด้วยความจุที่เร็วกว่าและสูงกว่า mmWave ใช้งานในพื้นที่หนาแน่นซึ่งมีปัญหาความแออัดของเครือข่าย เช่น สนามกีฬาและสนามบิน 5G ย่านความถี่ต่ำจะกลายเป็นสเปกตรัมสำรองอย่างมีประสิทธิภาพเพื่อให้แน่ใจว่าคุณยังคงได้รับ 5G เมื่อไม่มีสิ่งใดที่ดีกว่า

ข่าวดีก็คือความเร็ว 5G ย่านความถี่ต่ำควรปรับปรุง เนื่องจากผู้คนจำนวนมากขึ้นเปลี่ยนไปใช้สมาร์ทโฟน 5G และเลิกใช้ 4G/LTE เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลัง หลีกเลี่ยงปัญหาความแออัด เนื่องจาก 5G DSS ไม่ต้องให้พื้นที่มากเท่ากับเซลลูลาร์รุ่นเก่าอีกต่อไป เทคโนโลยี ในที่สุด 4G/LTE จะถูกเลิกใช้งานทั้งหมด แม้ว่าเราอาจจะเปลี่ยนไปใช้ 6G ในตอนนั้นก็ตาม

คำแนะนำของบรรณาธิการ

• ความเป็นผู้นำอย่างมากของ T-Mobile ในด้านความเร็ว 5G จะไม่ไปไหน
• เราเตอร์ M6 Pro ใหม่ของ Netgear ให้คุณใช้ 5G ที่รวดเร็วได้ทุกที่
• 5G ของ T-Mobile ยังไม่ตรงกัน — แต่มีความเร็วที่ราบสูงหรือไม่?
• นี่คือความเร็ว 5G บน Samsung Galaxy S23 ของคุณจริงๆ
• 5G UW คืออะไร? ความหมายที่แท้จริงเบื้องหลังไอคอนบนโทรศัพท์ของคุณ