O que é mmwave? Alto

A implantação da tecnologia 5G em todo o mundo tem sido consideravelmente mais complexa do que os padrões sem fio que vieram antes. Como o 5G exige níveis de desempenho sem precedentes, as operadoras precisam navegar por um mar complicado de frequências de rádio para garantir que possam oferecer as melhores velocidades e cobertura possível.

• O que é mmwave?
• Range vs. Speed
• Velas cósmicas fenomenais, Itty Bitty Range
• a paisagem MMWave
• benefícios do mmwave
• Frequências MMWave Key
• o futuro é C-band

Conteúdo

• O que é mmwave?
• Alcance vs. velocidade
• Velocidades cósmicas fenomenais, gama Bitty
• A paisagem mmwave
• Benefícios do MMWave
• Frequências principais mmwave
• O futuro é C-banda Mostre mais 2 itens

As tecnologias GSM, 3G e 4G/LTE mais antigas foram executadas em uma faixa de frequências relativamente estreita, deixando operadoras com opções um tanto limitadas na implantação de suas redes. Em comparação, o 5G abrange todo o espectro, de 600 MHz de baixa banda a frequências extremamente altas de 47 GHz.

O resultado é que o 5G oferece às transportadoras uma riqueza de opções de como lançar melhor suas redes 5G, permitindo que elas tentem um equilíbrio ideal entre cobertura e desempenho. Em circunstâncias ideais, isso proporcionaria o melhor 5G para todos. No entanto, no mundo real, as coisas são consideravelmente mais complicadas.

O que é mmwave?

Na extremidade superior deste intervalo do espectro 5G, é onde o MMWave, ou "onda milimétrico", as frequências vivem, que passam de 24 GHz a 47 GHz. Tecnicamente falando, a onda de milímetro é definida como a frequência extremamente alta (EHF), de 30 GHz a 300 GHz, assim chamada porque essas são as frequências em que os comprimentos de onda ficam tão curtos quanto um milímetro.

No entanto, como no espectro da banda C, a Comissão Federal de Comunicações (FCC) redefiniu a extremidade inferior da faixa de mmwave nos EUA para começar na faixa superior da zona de super alta frequência (SHF), começando em 24GHz, cruzando em EHF a caminho de 47 GHz, que atualmente é o extremo superior do espectro alocado para 5G.

A FCC planeja licenciar o espectro MMWave ainda mais alto-está analisando a faixa de 57 a 64 GHz que atualmente não é licenciada e as frequências levemente usadas de 71 GHz, 81 GHz e 92 GHz. No entanto, isso ainda está provavelmente a alguns anos, principalmente porque as transportadoras ainda precisam utilizar o espectro MMWave que eles já têm completamente.

Range vs. Speed

Como qualquer pessoa que tenha trabalhado com os roteadores Wi-Fi em casa sabe, as frequências mais altas fornecem mais largura de banda para velocidades mais rápidas, mas isso ocorre à custa de alcance e cobertura. O sinal de 2,4 GHz do seu roteador provavelmente cobrirá toda a sua casa, mas em velocidades relativamente ruins, enquanto as frequências de 5 GHz oferecem excelente desempenho para jogos e streaming, mas podem não chegar ao seu porão ou à sala dos fundos.

É assim que as leis da física funcionam quando se trata de ondas de rádio. As frequências mais altas são mais rápidas, mas não podem viajar quase até as frequências mais baixas e lentas.

As transportadoras celulares enfrentam os mesmos desafios ao fornecer sinais fortes e rápidos aos seus clientes, pois você encontraria um local ideal para o seu roteador Wi-Fi. Só que as operadoras precisam lidar com isso em uma escala muito maior.

O uso de frequências mais altas permite que as transportadoras forneçam velocidades mais rápidas, mas a troca é que elas precisam construir mais torres e colocá-las mais próximas para fornecer a mesma cobertura que um sinal de menor frequência faria.

Velas cósmicas fenomenais, Itty Bitty Range

Ao mesmo tempo, a banda 5G MMWave de alta frequência era o que muitos acreditavam que seria o futuro da tecnologia 5G. Afinal, ele pode fornecer velocidades ridiculamente impressionantes que vão muito além do que a maioria dos serviços de banda larga com fio é capaz.

Sob condições ideais, as velocidades de 5g sobre as frequências de mmwave podem atingir 4 Gbps, embora seja mais típico encontrar dispositivos pairando na zona de 500 Mbps -1 Gbps. No entanto, mesmo as velocidades mais lentas de mmwave são 3-4 vezes mais rápidas que o desempenho médio 5G disponível ao usar frequências mais baixas.

Como algumas operadoras descobriram rapidamente, o problema é que essas frequências extremamente altas têm um alcance deprimente; É provável que um único transceptor de MMWave forneça uma cobertura sólida para qualquer coisa muito maior que um quarteirão da cidade.

Isso não deve surpreender quando você considera que os sinais de MMWave começam em 24GHz-uma ordem de magnitude acima das frequências usadas habitualmente para Wi-Fi e comunicações celulares.

No entanto, isso os coloca bem fora do alcance de qualquer coisa que normalmente causaria interferência, principalmente porque tudo nessas frequências também tem um alcance igualmente curto. Geralmente, você encontra o espectro EHF usado por sistemas climáticos de satélite, radar de armas militares, radar de velocidade da polícia e sistemas de triagem de segurança nos pontos de verificação do aeroporto.

a paisagem MMWave

Com tudo isso em mente, não é de surpreender que a maioria das operadoras não tenha feito muito com a tecnologia MMWave.

Entre as transportadoras dos EUA, apenas a Verizon apostou fortemente no MMWave em suas implantações 5G iniciais. A AT&T se envolveu nele enquanto a T-Mobile se afastou principalmente desse espectro.

A Gamble da Verizon permitiu que ele se orgulhasse de velocidades de 5G incrivelmente rápidas desde o início. Um relatório de 2020 do OpenSignal mostrou a Verizon com um líder global maciço, com velocidades médias de download mais que o dobro mais rápido que seu próximo rival, LG U+da Coréia do Sul.

No entanto, o truque para essas altas velocidades era que a Verizon estava usando o MMWave Spectrum exclusivamente para sua rede 5G. A transportadora não possuía redes 5G de banda média mais lentas ou de banda baixa para arrastar seus números para baixo. Esta era a rede Ultra Wide de banda larga 5G da Verizon, como existia originalmente. Ele correu quase inteiramente no espectro de 28GHz.

Além disso, as velocidades de 506 Mbps da Verizon precisavam vir com uma eliminatória bastante grande - eles não estavam disponíveis para 99% dos clientes da transportadora. A gama extremamente curta de MMWave significava que a Verizon não a havia implantada além de alguns principais centros urbanos, e o OpenSignal observou que os clientes da Verizon acessavam apenas sua rede MMWave 5G cerca de 0,4% das vezes. Esse número dobrou para 0,8% até 2021, mas isso ainda significava que os clientes da Verizon gastaram mais de 99% de seu tempo em uma conexão 4G/LTE.

A AT&T optou por um uso mais estratégico do MMWave. Licenciou um pedaço de espectro de 24GHz 5G desde o início, implantado principalmente para uso comercial em algumas cidades. Mais tarde, caiu US $ 1,2 bilhão para adquirir um conjunto considerável de espectro de 39 GHz, que está implantando mais ativamente para seus clientes. A AT&T chama isso de seu serviço 5G+.

Tecnicamente falando, a T-Mobile tem algumas implantações de MMWave em poucas cidades, mas a transportadora não fala muito sobre isso. A T-Mobile tinha um bom pedaço de espectro de banda média rápida para jogar com muito antes de seus rivais poderem colocar as mãos no cobiçado espectro da banda C, para que o MMWave não tenha sido tão importante para os planos da transportadora.

benefícios do mmwave

Em vez de basear toda a sua rede 5G no MMWave, como a Verizon, a AT&T se concentrou em aumentar seu 5G com menor frequência com células MMWave em áreas extremamente densas, como estádios e aeroportos.

Isso aproveita um dos benefícios mais significativos do MMWave. As frequências extremamente altas não oferecem apenas largura de banda mais alta para usuários individuais; Toda essa largura de banda extra também permite que ela lide com o congestionamento com muito mais eficácia.

Para usar alguma matemática simplificada, se um transceptor de mmwave puder oferecer até 4 Gbps de taxa de transferência para um único dispositivo, 40 dispositivos podem facilmente obter conexões estáveis de 100 Mbps sem diminuir a velocidade.

Além disso, a faixa mais curta de mmwave significa que as operadoras precisam implantar muito mais transceptores. Quando a AT&T colocou transceptores suficientes para cobrir um estádio de futebol, ele pode oferecer com eficiência 5G de alto desempenho a milhares de pessoas que participam de um jogo ou evento.

Da mesma forma, o MMWave é ideal nos aeroportos, não apenas por causa do alto número de passageiros que passam, mas também porque essas frequências estão tão distantes de qualquer coisa usada na aviação que não há controvérsia em torno deles.

A T-Mobile também disse discretamente que continuará construindo MMWave, onde faz sentido fazê-lo, mas, diferentemente da AT&T e da Verizon, não planeja diferenciar sua rede MMWave. Os clientes da T-Mobile não verão um símbolo "5G+" ou "5G UW" em seus telefones quando conectados ao mmwave. Em vez disso, as pessoas da T-Mobile terão uma cobertura e desempenho sólidos, estejam sentados em casa ou participando do Super Bowl.

Frequências MMWave Key

Algumas operadoras licenciaram outros pedaços de espectro MMWave também, embora a maioria provavelmente não esteja disponível para uso em breve.

Por exemplo, a T-Mobile e a Dish detêm licenças que representam 99% do espectro de 47 GHz. Não está claro o que essas operadoras planejam fazer com isso, principalmente porque fornecerá uma cobertura ainda pior contra os 28GHz da Verizon e os 39 GHz da AT&T.

Mais significativamente, nenhum smartphones de consumidores pode até atingir as frequências de 47 GHz no momento. A programação do iPhone 13 da Apple e os modelos Galaxy S22 da Samsung suportam apenas algumas bandas MMWave 5G, que são designadas como N257 (28GHz), N258 (26GHz), N260 (39GHz) e N261 (28GHz). Destes, apenas N260 e N261 são usados por transportadoras dos EUA; Os outros são para compatibilidade com os serviços MMWave 5G globalmente.

o futuro é C-band

Por mais emocionante que o espectro do MMWave soou nos primeiros dias do 5G, as transportadoras perceberam que não é onde está o futuro da tecnologia 5G.

A Verizon teve que aprender a lição a mais difícil de todos, com uma rede 5G inicial que não existia 99% de seus clientes. A Verizon seguiu isso com uma "rede 5G nacional" de menor frequência que compartilhava espaço com seus sinais 4G/LTE. Isso deu aos clientes o indicador "5G" em seus telefones, mas geralmente forneceu velocidades que não eram melhores que 4G.

Não foi até a Verizon poder implantar seu espectro de banda C que suas fortunas 5G realmente começaram a mudar. Isso não foi totalmente culpa da Verizon; Primeiro, ele teve que cair US $ 45 bilhões para licenciar o espectro da banda C e depois combater uma indústria de aviação que temia causar problemas com instrumentos de aeronaves.

No entanto, quando a Verizon finalmente virou a chave em sua nova banda C no início de 2022, muitos outros clientes começaram a ver as velocidades 5G verdadeiras. Foi um salto no desempenho que a Verizon fez a nova rede de bandas C parte de seu serviço 5G de banda larga.

Enquanto a AT&T está lançando seu serviço de banda C mais gradualmente, os clientes nas poucas cidades onde estão disponíveis também descobriram um impulso impressionante em suas velocidades 5G.

Até a T-Mobile, que já possui sua forte rede 5G de Ultra Capacate 5G de 2,5 GHz, planeja usar o espectro da banda C de maior frequência para dar a seus clientes um impulso necessário nas áreas onde é necessária mais capacidade.

No final, o papel da MMWave na tecnologia pública 5G é aumentar as redes existentes, não substituí -las. A capacidade maciça do espectro MMWave o torna ideal para fornecer 5G confiável em centros populacionais extremamente densos. No entanto, o curto alcance significa que nunca será capaz de permanecer por conta própria. O MMWave sempre será mais adequado quando usado como um "power-up" para reforçar o 5G em determinadas áreas.