Digital

Что такое mmwave? Высоко

Развертывание технологий 5G по всему миру было значительно более сложным, чем беспроводные стандарты, которые были раньше. Поскольку 5G требует беспрецедентных уровней производительности, перевозчикам приходится ориентироваться в хитром море радиочастот, чтобы обеспечить их наилучшие скорости и покрытие.

Содержимое

  • Что такое mmwave?
  • Диапазон против скорости
  • Феноменальные космические скорости, itty bitty lange
  • Пейзаж MMWAVE
  • Преимущества mmwave
  • Ключевые частоты MMWAVE
  • Будущее C-диапазон
    Показать еще 2 предмета

Более старые технологии GSM, 3G и 4G/LTE работали в относительно узкой полосе частот, оставляя носителей с несколько ограниченным выбором в развертывании своих сетей. Для сравнения, 5G охватывает весь спектр, от низкой диапазоны 600 МГц до чрезвычайно высоких частот 47 ГГц.

Результатом является то, что 5G дает операторам множество вариантов, как лучше всего развернуть свои сети 5G, что позволяет им попробовать идеальный баланс между охватом и производительностью. В идеальных обстоятельствах это обеспечит лучшие 5G для всех. Однако в реальном мире все становится значительно сложнее.

Что такое mmwave?

В верхнем конце этого диапазона 5G -спектра находится место, где живут MMWAVE, или «миллиметровая волна», живут от 24 ГГц до 47 ГГц. Технически говоря, миллиметровая волна определяется как чрезвычайно высокая частота (EHF) от 30 ГГц до 300 ГГц, так как это названо, потому что это частоты, на которых длина волн становится на один миллиметр.

Однако, как и в случае спектра C-диапазона, Федеральная комиссия по связи (FCC) переопределила нижний конец диапазона MMWAVE в США, чтобы начать в верхнем диапазоне зоны сверхвысокой частоты (SHF), начиная с 24 ГГц, пересекаясь. в EHF на пути к 47 ГГц, который в настоящее время является верхним концом спектра, выделенного для 5G.

FCC планирует лицензировать еще более высокий спектр MMWAVE в конечном итоге-он рассматривает диапазон 57–64 ГГц, который в настоящее время нелицензирован, а легкие используемые частоты 71 ГГц, 81 ГГц и 92 ГГц. Тем не менее, это все еще, вероятно, через несколько лет, особенно после того, как перевозчикам еще предстоит использовать спектр MMWave, который у них уже есть в полной мере.

диапазон против скорости

Как знает любой, кто работал с Home Wi-Fi-маршрутизаторами, более высокие частоты обеспечивают большую пропускную способность для более высоких скоростей, но это происходит за счет диапазона и охвата. Сигнал 2,4 ГГц с вашего маршрутизатора, вероятно, будет покрывать весь ваш дом, но на относительно плохих скоростях, в то время как частоты 5 ГГц обеспечивают отличную производительность для игр и потоковой передачи, но могут не добраться до вашего подвала или задних комнат.

Именно так работают законы физики, когда дело доходит до радиоволн. Более высокие частоты быстрее, но не могут двигаться почти до более низких и медленных частот.

Сотовые носители сталкиваются с теми же проблемами с доставкой сильных и быстрых сигналов для своих клиентов, поскольку вы найдете идеальное место для вашего маршрутизатора Wi-Fi. Просто перевозчикам приходится иметь дело с этим в гораздо большем масштабе.

Использование более высоких частот позволяет операторам обеспечивать более быстрые скорости, но компромисс состоит в том, что им необходимо строить больше башен и сближать их, чтобы обеспечить тот же охват, что и низкочастотный сигнал.

Феноменальные космические скорости, Itty Bitty Range

В свое время высокочастотная группа MMWave 5G была тем, что многие полагали, что будет будущее технологии 5G. В конце концов, он может обеспечить смехотворно впечатляющие скорости, которые выходят далеко за рамки того, на что способны большинство проводных широкополосных услуг.

В идеальных условиях скорость 5G на частотах MMWAVE может достигать 4 Гбит / с, хотя более типично находить устройства, парящие в зоне 500 Мбит / с — 1 Гбит / с. Тем не менее, даже самые медленные скорости MMWAVE в 3–4 раза быстрее, чем средняя производительность 5G, доступная при использовании более низких частот.

Как быстро обнаружили некоторые носители, проблема заключается в том, что эти чрезвычайно высокие частоты имеют удручающе короткий диапазон; Один приемопередатчик MMWAVE вряд ли обеспечит прочное покрытие для чего -либо намного больше, чем городской блок.

Это не должно быть удивительным, если учесть, что сигналы MMWAVE начинаются с 24 ГГц-на порядок выше частот, обычно используемых для Wi-Fi и сотовой связи.

Тем не менее, это устраняет их из диапазона всего, что обычно вызывает помехи, особенно потому, что все на этих частотах также имеет такой же краткий диапазон. Обычно вы обнаружите спектр EHF, используемый спутниковыми системами погоды, радаром военного оружия, системами скорости полиции и системами проверки безопасности на контрольно -пропускных пунктах аэропорта.

Mmwave Landscape

Имея все это в виду, неудивительно, что большинство перевозчиков мало что делали с технологией MMWAVE.

Среди американских перевозчиков только Verizon активно делает Mmwave в начале 5G развертывания. AT & T баловался в нем, в то время как T-Mobile в основном держался подальше от этого спектра.

Азартная игра Verizon позволила ему похвастаться потрясающе быстрой скоростью 5G на раннем этапе. Отчет о 2020 году, проведенный OpenSignal, показал Verizon огромный глобальный лидерство, со средней скоростью загрузки более чем в два раза быстрее, чем его ближайший конкурент, LG U+Южной Кореи.

От чего зависит скорость по Wi-Fi, и как ее улучшить
Тем не менее, хитрость к этим высоким скоростям заключалась в том, что Verizon использовал спектр MMWave исключительно для своей сети 5G. У перевозчика не было более медленных сетей в средней полосе или с низкой полосой 5G, чтобы перетаскивать свои числа. Это была сеть Verizon 5G Ultra Wideband, как изначально существовала. Он работал почти полностью на спектре 28 ГГц.

Кроме того, скорости 506 Мбит / с, необходимые для достижения довольно большого отборочного квалификации — они не были доступны для 99% клиентов перевозчика. Чрезвычайно короткий диапазон MMWave означал, что Verizon не развернул его за пределами нескольких крупных городских центров, и OpenSignal отметил, что клиенты Verizon получили доступ к своей сети MMWave 5G примерно в 0,4% случаев. Эта цифра удвоилась до 0,8% к 2021 году, но это все же означало, что клиенты Verizon потратили более 99% своего времени на соединение 4G/LTE.

AT & T выбрала более стратегическое использование Mmwave. Он лицензировал кусок спектра 24 ГГц 5G на раннем этапе, в основном развернутый для бизнеса в нескольких городах. Позже он упал 1,2 миллиарда долларов, чтобы приобрести значительную часть спектра 39 ГГц, который он более активно развертывает для своих клиентов. AT & T называет это обслуживание 5G+.

Технически говоря, в T-Mobile есть некоторые развертывания MMWAVE в нескольких городах, но перевозчик не очень много говорит об этом. У T-Mobile был хороший кусок быстрого спектра средней полосы, чтобы сыграть задолго до того, как его соперники смогут получить в свои руки желанный спектр C-диапазона, поэтому Mmwave не была почти так важна для планов перевозчика.

Преимущества mmwave

Вместо того, чтобы основать всю свою сеть 5G на MMWave, как это делала Verizon, AT & T сосредоточилась на увеличении его низкочастотных 5G с клетками MMWAVE в чрезвычайно плотных областях, таких как стадион и аэропорты.

Это использует одно из наиболее значительных преимуществ MMWave. Чрезвычайно высокие частоты не просто предлагают более высокую пропускную способность для отдельных пользователей; Вся эта дополнительная пропускная способность также позволяет ему справляться с заторами гораздо более эффективно.

Чтобы использовать некоторую упрощенную математику, если приемопередатчик MMWAVE может предлагать до 4 Гбит / с пропускной способности одному устройству, 40 устройств могут легко получить стабильные соединения 100 Мбит / с, не замедляя друг друга.

Кроме того, более короткий диапазон mmwave означает, что перевозчикам приходится развернуть гораздо больше трансиверов. К тому времени, когда AT & T установила достаточно трансивер, чтобы покрыть футбольный стадион, он может эффективно обеспечить высокопроизводительный 5G до тысячи людей, посещающих игру или мероприятие.

Точно так же Mmwave идеально подходит в аэропортах, не только из -за большого количества проходящих пассажиров, но и потому, что эти частоты настолько далеки от всего, что используются в авиации, что вокруг них нет противоречий.

T-Mobile также тихо сказал, что будет продолжать создавать Mmwave, где это имеет смысл, но в отличие от AT & T и Verizon, он не планирует дифференцировать свою сеть MMWAVE. Клиенты T-Mobile не увидят символ «5G+» или «5G UW» на своих телефонах при подключении к MMWave. Вместо этого люди на T-Mobile получат прочное покрытие и производительность, независимо от того, сидят ли они дома или посещают Суперкубок.

Ключ Mmwave Частоты

Некоторые перевозчики также лицензировали другие куски спектра Mmwave, хотя большая часть его, вероятно, не будет доступна для использования в ближайшее время.

Например, T-Mobile и Dish имеют лицензии на 99% спектра 47 ГГц. Неясно, что эти перевозчики планируют делать с этим, особенно потому, что это обеспечит еще худшее покрытие против 28 ГГц Verizon и 39 ГГц AT & T.

Что еще более важно, ни один потребительский смартфоны не могут даже достигать частоты 47 ГГц прямо сейчас. Модели Apple iPhone 13 и модели Samsung Galaxy S22 поддерживают только несколько полос MMWAVE 5G, которые обозначены как N257 (28 ГГц), N258 (26 ГГц), N260 (39 ГГц) и N261 (28 ГГц). Из них только N260 и N261 используются американскими перевозчиками; Другие предназначены для совместимости с услугами MMWave 5G в мире.

будущее C-диапазон

Каким бы захватывающим, как и в первые дни 5G звучал спектр MMWave, носители поняли, что это не то, где лежит будущее 5G технологии.

Verizon должен был усвоить этот урок самым сложным, с сетью в начале 5G, которая не существовала до 99% его клиентов. Verizon последовал за этим с низкочастотной «общенациональной сетью 5G», которая разделяла пространство с его сигналами 4G/LTE. Это дало клиентам индикатор «5G» на их телефонах, но, как правило, доставляли скорости, которые не были лучше, чем 4G.

Только когда Verizon могла развернуть свой спектр C-диапазона, его 5G состояния действительно начали меняться. Это была не совсем вина Verizon; Сначала ему пришлось сбросить 45 миллиардов долларов, чтобы лицензировать спектр С-диапазона, а затем сразиться с авиационной отраслью, которая опасалась, что это вызвало проблемы с авиационными инструментами.

Тем не менее, когда Verizon наконец-то перевернул ключ на своем новом C-диапазоне в начале 2022 года, многие его клиенты начали видеть истинные скорости 5G. Это был такой скачок в производительности, что Verizon сделал новую сетевую сеть C-Band частью своей услуги Ultra Wideband 5G.

В то время как AT & T постепенно разрабатывает свой сервис C-диапазона, клиенты в немногих городах, где это доступно, также обнаружили впечатляющий импульс в своих скоростях 5G.

Даже T-Mobile, которая уже имеет свою сильную сеть Ultra емкости 5G-емкости 2,5 ГГц, планирует использовать более часточастотный спектр С-диапазона, чтобы дать своим клиентам необходимое повышение в тех областях, где необходимо больше мощности.

В конце концов, роль MMWave в Public 5G технологии состоит в том, чтобы увеличить существующие сети, а не заменить их. Массовая мощность спектра MMWAVE делает его идеальным для доставки надежных 5G в чрезвычайно плотных населенных пунктах. Тем не менее, краткосрочный диапазон означает, что он никогда не сможет стоять самостоятельно. Mmwave всегда будет наиболее подходящей при использовании в качестве «силовой» для поддержки 5G в определенных областях.