Cバンドとは何ですか?ミッドレンジ 5G の説明

 Cバンドとは何ですか?ミッドレンジ 5G の説明

5G の展開は、これまでの携帯電話技術の進歩よりもはるかに複雑であることに気づいたかもしれません。確かに、3G および 4G/LTE の展開の時代には、「ミッドバンド」、「C バンド」、「ミリ波」、「サブ 6GHz」などの用語が飛び交っているのを聞いていませんでした。

もちろん、これらのテクノロジーは、 5G のように無線通信に革命をもたらすとは約束していませんでした。最高の 4G/LTE サービスであっても、主にスマートフォンやタブレットでの使用に限定されていたと言っても過言ではありません。対照的に、 5G はすでに家庭用および企業用のインターネット サービスの有力な代替品になりつつあります。

日没時の都市の空撮。建物間の 5G と Wi-Fi 接続を示しています。

結局、 5G かつては高価なブロードバンド有線プランの専有領域であった高速速度と低遅延を実現できます。ただし、そのすべてのパワーには特有の課題が伴います。

その中で最も重要なのは、最適な周波数を見つけることです。 5G 無線信号。放送波の混雑は一向に減らず、通信事業者と規制当局は、これらをどこに配置するかを検討する必要があります。 5G 他のものに干渉しないように信号を送信します。

ただし、 5G その約束を果たすためには、これまで携帯電話サービスを提供したことのない周波数を使用して、無線スペクトルの新境地を開拓する必要もあります。

周波数のトレードオフ

無線周波数を使用する場合、周波数、速度、範囲の間には直接的な関係があります。周波数が高いほど帯域幅が広くなり、速度が速くなりますが、それほど広いエリアをカバーすることはできません。低い周波数はより遠くまで伝わり、壁などの固体物体をより効果的に貫通することもできますが、速度は比較的遅いです。

自宅の Wi-Fi ルーターを最適化しようとしたことがあれば、おそらくこの概念にすでに精通しているでしょう。 2.4 GHz 帯域では低速でも通信範囲が広くなり、5 GHz 帯域ではより短い距離で高速な通信が可能になります。携帯電話の周波数も同じ原理です。

青い空を背景に 2 つの高いセルラー マイクロ波無線塔。

ご家庭では、Wi-Fi ルーターをより良い場所に移動するか、メッシュ Wi-Fi システムに投資して追加の通信範囲を提供することで、この問題を解決できます。携帯電話会社も基本的に同じことを行う必要があります。より高い周波数を使用するには、より多くの塔を建設する必要があります。

さて、期待しているので、 5G 以前の携帯電話サービスよりも大幅に高速化するには、古い 3G または 4G/LTE サービスよりも高い周波数で実行する必要があります。それでも 5G は、どのような帯域幅でも有効に活用できるようにするいくつかのイノベーションを提供していますが、特定の周波数にどれだけのデータを詰め込めるかについては物理法則によって依然として制限されています。

Cバンドとは何ですか?ミッドレンジ 5G の説明

スペクトルをめぐる戦い

もちろん、電波を使用するのは携帯信号だけではありません。家の中でも、Wi-Fi ルーターからガレージ ドア オープナーに至るまで、すべてが同じ一般的な無線周波数 (RF) スペクトルで動作します。より広い世界には、アマチュア無線サービス、航空機器、海上無線、GPS、気象機器などが存在します。

これらすべてが相互に干渉するのを防ぐために、米国連邦通信委員会 (FCC) は、使用できる周波数と、その周波数を誰が使用できるかをライセンス契約を通じて規制しています。

前に 5G の登場以来、携帯電話サービスは常に 600MHz から 2,300MHz (2.3GHz) のゾーンにあり、主に 800MHz と 1.9GHz 付近に集中していました。通信事業者は何年も前に FCC からこの周波数帯のライセンスを取得しており、3G や 4G/LTE などの新しいテクノロジーが同じ範囲で動作していたため、新しい周波数帯を購入する必要はほとんどありませんでした。

それがすべて変わったのは、 5G 到着した。走行中 5G これらの低い周波数ではまだ可能ですが、そこは理想的な場所ではありません。ローバンド 5G は、さまざまな理由により、4G/LTE を超えるパフォーマンスの向上のみを提供します。本当に恩恵を受けるには 5G 提供する必要があるため、通信事業者はより高い周波数スペクトルを入手する必要があります。

Cバンドとは何ですか?ミッドレンジ 5G の説明

ミッドバンドスペクトル

携帯電話サービスに最も一般的に使用される周波数の上には、「ミッドバンド」または「ミッドレンジ」スペクトルがあります。これは 1GHz から 6GHz で動作しますが、「 5G 「ミッドバンド」は 2.4GHz ~ 4GHz の範囲であると考えられます。ここもスイートスポットです 5G 。パフォーマンスと範囲の最適なバランスを提供します。通信事業者が何百もの追加のタワーを導入することなく、4G/LTE よりも大幅に高速な速度を実現できます。

これは、私たちが最近よく耳にする「C バンドのスペクトル」がある場所です。この場合の「C バンド」とは、 FCC が 2021 年初めに競売にかけた 3.7 ~ 3.98 GHz のスペクトルを指します。

ただし、技術的に言えば、2 ~ 4 GHz の周波数は「S バンド」の一部として指定されており、C バンドは 4 ~ 8 GHz で動作します。 FCC が再割り当てできる周波数帯を探したとき 5G 使用すると、3.7 ~ 4.2 GHz の空き領域を見つけることができ、それが C バンドの領域に入ったため、スペクトルのブロック全体にその名前を使用することにしました。

米国の通信事業者が使用する 5G ミッドバンド スペクトルの図。

3.7 ~ 4.2 GHz 帯域は当初、宇宙から地球上のステーションにデータを転送するために固定衛星サービス (FSS) が使用するために割り当てられました。宇宙に信号を送り返すために 5.925 ~ 6.425 GHz 帯域と組み合わせられていたため、ブロック全体が信号の大部分が存在する場所であったため、「従来の C バンド」として知られていました。

FCC は 、この帯域 (3.7 ~ 3.98 GHz の周波数) で 280 MHz のスペクトルを切り出し、 次の用途に使用することができました。 5G オペレーター。これは画期的な2020年から2021年のFCCオークションの一部となり、ベライゾンはこの不可欠な新しい周波数帯を手に入れるために記録的な454億ドルを支払った。

ただし、これは Verizon だけではありませんでした。 AT&Tは234億ドル下落し、Tモバイルの入札額は93億ドルとなった。

Cバンドとは何ですか?ミッドレンジ 5G の説明

Cバンドの展開

FCCの周波数オークションが一段落すると、VerizonとAT&Tはすぐに新しい周波数の利用に着手し、2021年12月5日に公開を開始する予定だった。

残念なことに、連邦航空局 (FAA) と米国運輸省が 、展開の延期を求めたとき、 論争が巻き起こりました 。一連の遅延を経て、2022 年 1 月 19 日、両通信事業者は新しいミッドバンド サービスを開始し、ついに真のサービスを提供しました。 5G 顧客へのスピードを向上させます。

Verizon は 、新しい C バンドを 5G ウルトラ ワイドバンド サービスに組み込み 、当初ははるかに高い周波数と短距離のミリ波スペクトルを使用して展開しました。その結果、1,700以上の都市で1億人以上がカバーされることになる、と通信社は述べた。

AT&T は ゆっくりとした着実なアプローチを とっており、当初は 7 都市のみで C バンド スペクトルを展開し、徐々に拡大する計画を立てています。

しかし、AT&T もより慎重にカードを動かしました。 Verizon が 3.7 ~ 3.98GHz のオークションに全資金を投じる一方、AT&T は賭け金をヘッジし、高周波スペクトルの一部を獲得したが、その後のオークションで議論の余地のない部分、つまり 40Mhz のスペクトルを獲得できるまで保留した。 3.45 ~ 3.55GHz の範囲。

風景を変える

のロールアウト 5G 新しい C バンド スペクトルでのサービスはすでに社会を変革しつつあります。 5G 3 つの通信事業者すべてが 5G が提供するために生まれた速度を提供できるように することで、景観を改善します。

C バンドの展開前、AT&T と Verizon は低周波スペクトルを使用し、それを動的スペクトル共有 (DSS) テクノロジーを使用して 4G/LTE ネットワークと共有することにこだわっていました。その結果 。

T-Mobile は、ゲームで先を行っていた唯一の通信事業者でした。 のおかげで、Un-carrier は、以前は Sprint の 4G/LTE サービスに使用されていた 2.5GHz スペクトルのより広い帯域を手に入れました。同社はすぐにそれらの Sprint タワーを廃止し、そのスペクトルを Ultra Capacity 用に再利用しました。 5G サービス。

その結果、T-Mobile は 2 億人を超える顧客に驚異的な成果をもたらしました。 5G AT&T と Verizon が C バンドの展開を開始する数か月前に、この速度が実現されました。これが、T-Mobile が 常に世界第 1 位にランクされて いる理由です。 5G パフォーマンス、カバレッジ、信頼性。

しかし、Verizon と AT&T が新しい C バンド周波数を有効に活用することで、この差はここ数カ月で縮まりつつあります。 T-Mobileも昨年のオークションでその周波数帯の一部を入手したが、完全に新しいセルを設定するのではなく、既存の2.5GHzネットワークを補完するために使用している。

T-Mobile は明らかに有利なスタートを切りましたが、AT&T と Verizon はより高い C バンド周波数を独占的に使用することで決定的な優位性を持つ可能性があります。ローバンドから C バンドへの移行ほど重要ではありませんが、3.7 ~ 3.98 GHz のスペクトルにより、たとえそれが実現するためにさらにいくつかのタワーを建設する必要があるとしても、両通信事業者はさらに高速な速度を提供できるはずです。最適なカバレッジを確保します。

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