Что такое сверхширокополосный 5G? Все, что вы когда-либо хотели знать

Невероятное обещание технологии 5G улучшить нашу повседневную связь и революционизировать глобальную связь ставит ее в совершенно другую лигу по сравнению с сотовыми технологиями, которые были раньше. Это может показаться нелепым маркетинговым ходом, но это правда!

В течение многих лет операторы мобильной связи продавали свои услуги преимущественно за те функции, которые они предлагали. Технологии до 5G, такие как GSM, 3G и 4G/LTE, по существу были одинаковыми, независимо от того, с каким оператором связи вы работали и где жили.

До 5G ваша производительность варьировалась в зависимости от того, насколько далеко вы находились от вышки сотовой связи вашего провайдера. Однако это была единственная значимая переменная. Частоты, используемые службами 4G/LTE и 3G, находились в одном общем спектре. Следовательно, разница в качестве вашей связи от одного оператора к другому зависела в первую очередь от того, сколько вышек они построили в вашем районе.

С 5G эта игра значительно изменилась, поскольку услуги 5G работают на гораздо более широком наборе радиочастот . В течение последних нескольких лет операторы боролись за самые ценные части этой электромагнитной недвижимости, чтобы получить преимущество над своими конкурентами.

Как начиналась сверхширокополосная связь 5G

Эта игра в превосходство, естественно, побудила операторов использовать более причудливые маркетинговые названия, чтобы убедить клиентов в том, что их 5G — лучший 5G. AT&T попыталась получить преимущество в своем брендинге 5G, представив вводящую в заблуждение сеть «5G Evolution» — ребрендинг той же передовой технологии LTE, которую предлагали другие операторы связи. Однако независимо от того, что говорит вам ваш смартфон, значок «5G E» не означает, что вы находитесь в сети 5G.

К счастью, 5G E был исключением. Тем не менее, это открыло двери для операторов связи, которые поняли, что могут предлагать уникальный брендинг для своих услуг 5G и украшать значок телефона 5G, чтобы клиенты знали, когда у них было лучшее обслуживание 5G, чем обычно.

Verizon был первым оператором, который сделал это с размахом. Его первоначальная сеть 5G использовала сверхвысокочастотный (КВЧ) и чрезвычайно ближний спектр миллиметровых волн (mmWave) . Verizon развернула его в нескольких крупных городских центрах, но отсутствие радиуса действия означало, что 99% его клиентов вообще никогда не видели значка 5G .

Ситуация изменилась в 2020 году, когда Apple пригласила генерального директора Verizon Ханса Вестберга выступить на мероприятии, посвященном запуску iPhone 12 . Когда Apple запускала свой первый iPhone с поддержкой 5G, Verizon воспользовалась возможностью, чтобы объявить о своей новой общенациональной сети 5G, предоставив услуги 5G гораздо большему количеству своих клиентов.

Однако общенациональная сеть 5G была построена на низкочастотном спектре ниже 6 ГГц. Это означало, что она была на порядок медленнее, чем сверхбыстрая сеть Verizon mmWave. Итак, чтобы помочь различить эти два очень разных класса услуг 5G, Verizon придумала новое название для своего гораздо более быстрого сервиса mmWave: 5G Ultra Wideband.

Сверхширокополосный и сверхширокополосный 5G

Чтобы было ясно, 5G Ultra Wideband — это строго маркетинговое название, используемое Verizon. Он не имеет никакого отношения к технологии сверхширокополосной (UWB) радиосвязи , которая используется такими устройствами, как Apple AirTag и Samsung Galaxy SmartTag .

Это важное различие, поскольку некоторые смартфоны оснащены сверхширокополосным радиомодулем. Они не имеют ничего общего с 5G и не означают, что телефон поддерживает 5G. Например, Apple представила UWB с iPhone 11 в 2019 году, но 5G не появлялся в линейке, пока год спустя не появился iPhone 12. AirTags и SmartTags также не взаимодействуют через сеть 5G.

По определению, сверхширокополосная связь — это радиотехнология, которая использует широкий спектр частот (широкополосный), но работает на очень низком уровне мощности в минимальном диапазоне — намного меньшем, чем даже самые худшие приемопередатчики миллиметрового диапазона. Это делает его идеальным для точного отслеживания, предлагаемого AirTags, и высокоточного картографирования помещений. Это также отличная замена технологии Near Field Communications (NFC) в таких приложениях, как цифровые автомобильные ключи .

Это совсем не то, чем является 5G Ultra Wideband; Verizon выбрала это имя, вероятно, потому, что оно звучало как отличный способ продвижения своих самых быстрых услуг 5G.

Итак, что такое сверхширокополосный 5G?

Помимо запутанной терминологии, Verizon 5G Ultra Wideband — это название оператора связи для его самой быстрой услуги 5G с максимальной пропускной способностью. Если вы являетесь клиентом Verizon, вы будете знать, когда находитесь в этой сети, по отдельному значку 5G, на котором отображаются дополнительные символы, такие как «UW» или «UWB».

Первоначально это относилось только к крошечной сети mmWave Verizon. В те дни появление индикатора «5G UW» было похоже на поиск золота . Даже в городах, где Verizon предлагал сверхширокополосное покрытие 5G, очень короткий диапазон частот mmWave означал, что он обычно ограничивался центром города. Даже если вам удалось найти покрытие 5G UW, было нетрудно отклониться от него, поскольку один трансивер mmWave не покрывает намного больше, чем средний городской квартал или два.

Между тем, клиенты Verizon, которые не могли зажечь заветный значок 5G UW, остались в общенациональной сети 5G оператора, которая использовала тот же низкочастотный спектр, что и его услуга 4G/LTE, и обеспечивала примерно такую ​​же производительность.

Магия C-диапазона

К счастью для Verizon и ее клиентов, ситуация изменилась к лучшему, когда операторнаконец смог развернуть свой новый спектр среднего диапазона . Заплатив 45 миллиардов долларов на аукционе Федеральной комиссии по связи (FCC) за часть частот C-диапазона (и месяцы споров с авиационной отраслью ), Verizon наконец-то в январе дала ключ к новому спектру.

Оператор сделал этот новый спектр частью своей сверхширокополосной сети 5G. Многие другие клиенты стали видеть на своих телефонах значок «5G UW», и это не было просто показухой; они также начали испытывать реальные скорости 5G .

В частности, Verizon заявила, что развертывание C-диапазона позволило сети 5G Ultra Wideband расшириться, чтобы охватить более 100 миллионов человек в более чем 1700 городах. На сегодняшний день это самое всеобъемлющее и амбициозное обновление спектра среднего диапазона. Конкурент AT&T, потерявший на том же аукционе 23 миллиарда долларов, придерживается более консервативного подхода, охватывая менее дюжины городов.

Этот спектр среднего диапазона стал лучшим выбором для 5G, поскольку он обеспечивает наилучший баланс диапазона и производительности. Низкочастотные диапазоны распространяются гораздо дальше — вот почему Verizon по-прежнему использует этот спектр для своей общенациональной сети 5G — но они не могут передавать столько данных. Им также приходится делить эфир со старыми сервисами 4G/LTE, что еще больше замедляет работу.

С другой стороны, mmWave обеспечивает феноменальную скорость загрузки и достаточную емкость для работы с сотнями устройств, но радиус действия ужасен. Это делает mmWave отличным решением для очень плотных зон, таких как стадионы и аэропорты, но, как убедился Verizon на собственном горьком опыте, он не так хорош, когда используется в качестве основы для сети 5G.

Конкурентная среда

Благодаря недавнему развертыванию C-диапазона Verizon находится в хорошей форме, чтобы продолжать строить и продвигать свою сверхширокополосную сеть 5G, но ей все еще не хватает работы.

У T-Mobile было большое преимущество в развертывании 5G, поскольку ей не пришлось ждать аукциона C-диапазона . Un-carrier унаследовал хороший кусок территории 2,5 ГГц в результате слияния со Sprint в 2019 году. Компания быстро начала вывод из эксплуатации старых вышек 4G/LTE Sprint, чтобы сделать этот спектр доступным для развертывания сетей 5G.

T-Mobile называет это своей сетью 5G Ultra Capacity , и недавно она предоставила клиентам значок «5G UC», чтобы они знали, когда они его используют. Сеть 5G Ultra Capacity уже охватывала более 200 миллионов американцев еще до того, как Verizon смогла запустить свою первую вышку C-диапазона.

С другой стороны, AT&T медленнее использует преимущества нового спектра C-диапазона , но кажется очевидным, что она играет в долгую игру. У AT&T есть некоторое покрытие mmWave в густонаселенных районах, таких как стадионы и парки, которые она называет своей сетью 5G Plus (5G+), и в этом году эта сеть получила восемь городов, где оператор развернул свою услугу C-диапазона. Однако большинство клиентов AT&T еще не увидят значок 5G+ на своих телефонах.

Verizon поставила все свои фишки на стол, чтобы приобрести наиболее спорный спектр в блоке , и столкнулась с некоторыми проблемами из-за этого решения. Например, по крайней мере 50 аэропортов США были обозначены как зоны отчуждения, где сверхширокополосная сеть Verizon 5G будет недоступна из-за возможных помех бортовым приборам.

AT&T прибегла к более осторожному подходу, хеджируя свои ставки, чтобы получить менее спорный спектр среднего диапазона на следующем аукционе. Он планирует начать развертывание этого спектра позже в этом году, и, как и T-Mobile, он сможет использовать его в местах, где Verizon и его брендинг 5G Ultra Wideband не могут действовать.