MmWave nedir? Yüksek bant 5G açıkladı

kullanıma sunulması 5G teknolojisi dünyanın her yerinde, daha önce gelen kablosuz standartlardan çok daha karmaşık hale geldi. 5G, benzeri görülmemiş düzeyde performans gerektirdiğinden, taşıyıcılar, teslim edebilmek için zorlu bir radyo frekansları denizinde gezinmek zorundadır. mümkün olan en iyi hızlar ve kapsama alanı.

Daha eski GSM, 3G ve 4G/LTE teknolojileri, görece dar bir frekans bandında çalışıyor ve taşıyıcılara ağlarını dağıtma konusunda bir şekilde sınırlı seçenekler bırakıyordu. Kıyasla, 5G düşük bant 600 MHz'den son derece yüksek 47 GHz frekanslara kadar tüm spektrumu kapsar.

Sonuç olarak 5G, taşıyıcılara 5G ağlarını en iyi şekilde nasıl kullanacaklarına dair zengin seçenekler sunarak kapsama alanı ve performans arasında ideal bir dengeyi denemelerine olanak tanır. İdeal koşullar altında bu, herkes için en iyi 5G'yi sağlayacaktır. Ancak, gerçek dünyada işler çok daha karmaşıktır.

mmWave nedir?

5G spektrumunun bu aralığının en üstünde, 24 GHz'den 47 GHz'e kadar çalışan mmWave veya "milimetre dalga" frekanslarının yaşadığı yer var. Teknik olarak milimetre dalga, 30 GHz ile 300 GHz arasındaki Son Derece Yüksek Frekans (EHF) aralığı olarak tanımlanır; bu, dalga boylarının bir kadar kısaldığı frekanslar olduğu için böyle adlandırılmıştır. milimetre.

Ancak, olduğu gibi C-bandı spektrumu, Federal İletişim Komisyonu (FCC), ABD'deki mmWave aralığının alt ucunu Süper Yüksek'in üst aralığından başlayacak şekilde yeniden tanımladı. Frekans (SHF) bölgesi, 24 GHz'den başlayarak, şu anda için tahsis edilen spektrumun en üst noktası olan 47 GHz'e giderken EHF'ye geçiyor. 5G.

FCC, sonunda daha da yüksek mmWave spektrumunu lisanslamayı planlıyor - şu anda lisanssız olan 57-64 GHz aralığına ve az kullanılan 71 GHz, 81 GHz ve 92 GHz frekanslarına bakıyor. Bununla birlikte, özellikle taşıyıcılar zaten sahip oldukları mmWave spektrumunu henüz tam olarak kullanmadıkları için, bu muhtemelen birkaç yıl daha uzakta.

Menzil vs. hız

çalışan herkes gibi ev Wi-Fi yönlendiricileri bilir, daha yüksek frekanslar daha yüksek hızlar için daha fazla bant genişliği sağlar, ancak bu, menzil ve kapsama pahasına gelir. Yönlendiricinizden gelen 2,4 GHz sinyali muhtemelen tüm evinizi kapsayacaktır, ancak nispeten düşük hızlarda, 5 GHz ise frekanslar, oyun oynama ve akış için mükemmel performans sunar, ancak bodrum katına veya geri dönmeyebilir. oda.

Radyo dalgaları söz konusu olduğunda fizik yasaları tam da böyle işler. Daha yüksek frekanslar daha hızlıdır ancak daha düşük ve daha yavaş frekanslar kadar uzağa gidemez.

Hücresel operatörler, Wi-Fi yönlendiriciniz için ideal bir yer bulmakla aynı zorluklarla müşterilerine güçlü ve hızlı sinyaller sunarken karşılaşıyor. Sadece taşıyıcıların bununla çok daha büyük bir ölçekte uğraşması gerekiyor.

Daha yüksek frekansların kullanılması, taşıyıcıların daha yüksek hızlar sunmasına olanak tanır, ancak takas, ihtiyaç duymalarıdır. daha fazla kule inşa edin ve daha düşük frekanslı bir sinyalle aynı kapsama alanını sağlamak için bunları birbirine yaklaştırın istemek.

Olağanüstü kozmik hızlar, küçük aralık

Bir zamanlar, yüksek frekanslı mmWave 5G bandı, birçok kişinin 5G teknolojisinin geleceği olacağına inandığı şeydi. Sonuçta, teslim edebilir gülünç derecede etkileyici hızlar bu, çoğu kablolu geniş bant hizmetinin yapabileceğinin çok ötesine geçer.

İdeal koşullar altında mmWave frekansları üzerinden 5G hızları 4Gbps'ye ulaşabilir. 500Mbps–1Gbps bölgesinde gezinen cihazları bulmak için daha tipik. Bununla birlikte, en düşük mmWave hızları bile, daha düşük frekanslar kullanıldığında mevcut olan ortalama 5G performansından 3-4 kat daha hızlıdır.

Bazı taşıyıcıların çabucak keşfettiği gibi, sorun, bu aşırı yüksek frekansların iç karartıcı derecede kısa bir menzile sahip olmasıdır; tek bir mmWave alıcı-verici, bir şehir bloğundan çok daha büyük herhangi bir şey için sağlam bir kapsama alanı sağlamayabilir.

mmWave sinyallerinin, Wi-Fi ve hücresel iletişim için geleneksel olarak kullanılan frekansların çok üzerinde bir büyüklük sırası olan 24 GHz'de başladığını düşündüğünüzde bu şaşırtıcı olmamalıdır.

Bununla birlikte, bu, özellikle bu frekanslardaki her şeyin de benzer şekilde kısa bir menzile sahip olması nedeniyle, onları tipik olarak parazite neden olacak herhangi bir şeyin menzilinin oldukça dışına çıkarır. Genellikle, havaalanı kontrol noktalarında uydu hava sistemleri, askeri silah radarı, polis hız radarı ve güvenlik tarama sistemleri tarafından kullanılan EHF spektrumunu bulacaksınız.

mmWave manzarası

Tüm bunları göz önünde bulundurarak, çoğu operatörün mmWave teknolojisi ile pek bir şey yapmamış olması şaşırtıcı değil.

ABD taşıyıcıları arasında yalnızca Verizon erken 5G dağıtımlarında mmWave'e büyük ölçüde bahis yapın. AT&T bununla uğraşırken, T-Mobile esas olarak bu spektrumdan uzaklaştı.

Verizon'un kumarı, erken dönemlerde şaşırtıcı derecede yüksek 5G hızlarına sahip olmasına izin verdi. 2020 raporu Açık Sinyal Verizon, bir sonraki en yakın rakibi olan Güney Koreli LG U+'dan iki kat daha hızlı ortalama indirme hızlarıyla büyük bir küresel liderliğe sahip olduğunu gösterdi.

Ancak bu yüksek hızların püf noktası, Verizon'un yalnızca 5G ağı için mmWave spektrumunu kullanmasıydı. Taşıyıcı, sayılarını aşağı çekmek için daha yavaş orta bant veya düşük bant 5G ağlarına sahip değildi. Bu, orijinal haliyle Verizon'un 5G Ultra Geniş Bant Ağıydı. Neredeyse tamamen 28GHz spektrumunda çalıştı.

Ayrıca, Verizon'un 506 Mbps hızlarının oldukça büyük bir niteleyici ile gelmesi gerekiyordu - taşıyıcının müşterilerinin %99'u bu hızları kullanamıyordu. Son derece kısa mmWave aralığı, Verizon'un onu ötesinde konuşlandırmadığı anlamına geliyordu. birkaç büyük şehir merkezi, Ve Açık Sinyal Verizon müşterilerinin mmWave 5G ağına yalnızca zamanın yaklaşık %0,4'ünde eriştiklerini kaydetti. Bu figür 2021'e kadar ikiye katlanarak %0,8'e çıktı, ancak bu yine de Verizon müşterilerinin zamanlarının %99'undan fazlasını 4G/LTE bağlantısında geçirdiği anlamına geliyordu.

AT&T mmWave'in daha stratejik kullanımını tercih etti. Başlangıçta, öncelikle birkaç şehirde ticari kullanım için dağıtılan 24 GHz 5G spektrumunun bir yığınını lisanslamıştı. Daha sonra, müşterilerine daha aktif bir şekilde dağıttığı büyük bir 39 GHz spektrum parçası elde etmek için 1,2 milyar dolar düştü. AT&T buna 5G+ hizmeti diyor.

Teknik olarak konuşursak, T-Mobile'ın birkaç şehirde bazı mmWave dağıtımları var, ancak operatör bundan pek bahsetmiyor. T-Mobile, rakipleri ele geçirmeden çok önce oynamak için güzel bir hızlı orta bant spektrumuna sahipti. gıpta ile bakılan C-bandı spektrumu, bu nedenle mmWave, taşıyıcının planları için neredeyse o kadar önemli değildi.

mmWave'in Faydaları

AT&T, Verizon'un yaptığı gibi tüm 5G ağını mmWave'e dayandırmak yerine, düşük frekanslı 5G'sini mmWave hücreleriyle artırmaya odaklandı stadyumlar ve havaalanları gibi son derece yoğun alanlarda.

Bu, mmWave'in en önemli faydalarından birinin avantajını kullanır. Son derece yüksek frekanslar, yalnızca bireysel kullanıcılar için daha yüksek bant genişliği sunmaz; tüm bu ekstra bant genişliği, tıkanıklığı çok daha etkili bir şekilde ele almasına da olanak tanır.

Fazla basitleştirilmiş bir matematik kullanırsak, eğer bir mmWave alıcı-verici tek bir cihaza 4Gbps'ye kadar çıkış sunabiliyorsa, 40 cihaz birbirini yavaşlatmadan kolayca 100 Mbps'lik kararlı bağlantılar elde edebilir.

Ayrıca, mmWave'in daha kısa menzili, taşıyıcıların çok daha fazla alıcı-verici konuşlandırması gerektiği anlamına gelir. AT&T, bir futbol stadyumunu kapsamaya yetecek kadar alıcı-verici kurduğunda, yüksek performanslı 5G'yi verimli bir şekilde sağlayabilir. bir oyuna veya etkinliğe katılan binlerce insan.

Benzer şekilde, mmWave havalimanları için idealdir, yalnızca geçiş yapan yolcu sayısının yüksek olması nedeniyle değil. aracılığıyla ama aynı zamanda bu frekanslar havacılıkta kullanılan herhangi bir şeyden çok uzak olduğu için var onları çevreleyen tartışma yok.

T-Mobile ayrıca sessizce mmWave'i mantıklı olduğu yerlerde geliştirmeye devam edeceğini söyledi, ancak AT&T ve Verizon'un aksine mmWave ağını farklılaştırmayı planlamıyor. T-Mobile müşterileri, mmWave'e bağlandıklarında telefonlarında "5G+" veya "5G UW" sembolü görmezler. Bunun yerine, T-Mobile'daki kişiler ister evde oturuyorlar ister Super Bowl'a katılıyor olsunlar sağlam kapsama ve performans alacaklar.

Anahtar mmWave frekansları

Bazı taşıyıcılar, diğer mmWave spektrum parçalarını da lisanslamıştır, ancak bunların çoğu yakın zamanda kullanıma sunulmayacaktır.

Örneğin, T-Mobile ve Dish, 47GHz spektrumunun %99'unu oluşturan lisanslara sahiptir. Özellikle Verizon'un 28GHz ve AT&T'nin 39GHz'ine karşı daha da kötü kapsama alanı sağlayacağı için, bu operatörlerin bununla ne yapmayı planladığı belli değil.

Daha da önemlisi, şu anda hiçbir tüketici akıllı telefonu 47 GHz frekanslarına bile ulaşamıyor. Elmalar iPhone 13 serisi Ve Samsung'un Galaxy S22 modelleri n257 (28GHz), n258 (26GHz), n260 (39GHz) ve n261 (28GHz) olarak tanımlanan yalnızca birkaç mmWave 5G bandını destekler. Bunlardan yalnızca n260 ve n261 ABD havayolları tarafından kullanılmaktadır; diğerleri, küresel olarak mmWave 5G hizmetleriyle uyumluluk içindir.

Gelecek C bandında

5G'nin ilk günlerinde mmWave spektrumu kulağa ne kadar heyecan verici gelse de, operatörler 5G teknolojisinin geleceğinin burada olmadığını fark ettiler.

Verizon, müşterilerinin %99'unda olmayan eski bir 5G ağıyla bu dersi en zor şekilde öğrenmek zorunda kaldı. Verizon bunu, alanı 4G/LTE sinyalleriyle paylaşan daha düşük frekanslı bir "Nationwide 5G Network" ile takip etti. Bu, müşterilere telefonlarında "5G" göstergesi sağladı, ancak genellikle 4G'den daha iyi olmayan hızlar sağladı.

Verizon, dağıtımını yapana kadar değildi. C-bandı spektrumu 5G servetinin gerçekten değişmeye başladığını. Bu tamamen Verizon'un hatası değildi; C bandı spektrumunu lisanslamak için önce 45 milyar doları düşürmek zorunda kaldı, sonra bir havacılık endüstrisi ile savaşmak O uçak enstrümanlarında sorunlara neden olacağından korkuyordu.

Bununla birlikte, Verizon nihayet 2022'nin başlarında yeni C bandının anahtarını teslim ettiğinde, çok daha fazla müşterisi gerçek 5G hızlarını görmeye başladı. Verizon'un yeni C-band ağını Ultra Geniş Bant 5G hizmetinin bir parçası haline getirmesi, performansta o kadar büyük bir sıçramaydı.

AT&T C-bant hizmetini daha kademeli olarak kullanıma sunuyor, bunun mevcut olduğu birkaç şehirdeki müşteriler de 5G hızlarında etkileyici bir artış keşfettiler.

Zaten sahip olan T-Mobile bile güçlü 2,5 GHz Ultra Kapasiteli 5G ağı, daha fazla kapasiteye ihtiyaç duyulan alanlarda müşterilerine gerekli desteği sağlamak için daha yüksek frekanslı C-bandı spektrumunu kullanmayı planlıyor.

Nihayetinde, halka açık 5G teknolojisinde mmWave'in rolü, mevcut ağları değiştirmek değil, genişletmektir. mmWave spektrumunun muazzam kapasitesi, onu son derece yoğun nüfuslu merkezlerde güvenilir 5G sağlamak için ideal hale getirir. Bununla birlikte, kısa menzil, asla kendi başına duramayacağı anlamına gelir. Belirli alanlarda 5G'yi desteklemek için bir "güçlendirme" olarak kullanıldığında mmWave her zaman en uygun olacaktır.

Editörlerin Önerileri

• T-Mobile'ın 5G hızlarındaki büyük liderliği hiçbir yere gitmiyor
• Netgear'ın yeni M6 Pro yönlendiricisi, gittiğiniz her yerde hızlı 5G kullanmanızı sağlar
• T-Mobile'ın 5G'si hala eşsiz - ancak hızlar sabit mi?
• İşte Samsung Galaxy S23'ünüzdeki 5G'nin gerçekte ne kadar hızlı olduğu
• Qualcomm Snapdragon X75, 5G bağlantısının bir sonraki çağını başlatıyor