¿Qué es mmwave? Alto

El despliegue de la tecnología 5G en todo el mundo ha sido considerablemente más compleja que los estándares inalámbricos que llegaron antes. Dado que 5G exige niveles de rendimiento sin precedentes, los transportistas tienen que navegar un difícil mar de frecuencias de radio para garantizar que puedan ofrecer las mejores velocidades y cobertura posible.

• ¿Qué es mmwave?
• rango vs. velocidad
• velocidades cósmicas fenomenales, rango de itty bitty
• El paisaje mmwave
• beneficios de mmwave
• CLAVE MMWAVE frecuencias
• El futuro es la banda C

Contenido

• ¿Qué es mmwave?
• Rango vs. velocidad
• Velocidades cósmicas fenomenales, rango de itty bitty
• El paisaje mmwave
• Beneficios de MMWave
• Frecuencias de mmwave clave
• El futuro es la banda C Mostrar 2 elementos más

Las tecnologías GSM, 3G y 4G/LTE más antiguas se ejecutaron dentro de una banda de frecuencias relativamente estrechas, dejando a los operadores con opciones algo limitadas en la implementación de sus redes. En comparación, 5G cubre todo el espectro, desde 600MHz de banda baja hasta frecuencias extremadamente altas de 47 GHz.

El resultado es que 5G ofrece a los operadores una gran cantidad de opciones sobre cómo implementar mejor sus redes 5G, lo que les permite intentar un equilibrio ideal entre cobertura y rendimiento. En circunstancias ideales, esto proporcionaría los mejores 5G para todos. Sin embargo, en el mundo real, las cosas son considerablemente más complicadas.

¿Qué es mmwave?

En el extremo superior de este rango del espectro 5G es donde viven las frecuencias MMWave, o "onda milimétrica", que se extiende desde 24 GHz a 47 GHz. Técnicamente hablando, la onda milimétrica se define como la frecuencia extremadamente alta (EHF) varía de 30 GHz a 300 GHz, llamada así porque esas son las frecuencias en las que las longitudes de onda se vuelven tan cortas como un milímetro.

Sin embargo, al igual que con el espectro de banda C, la Comisión Federal de Comunicaciones (FCC) redefinió el extremo inferior del rango de MMWave en los EE. UU. en EHF en el camino a 47GHz, que actualmente es el extremo superior del espectro asignado para 5G.

La FCC planea licenciar un espectro de MMWave aún más alto eventualmente: está mirando el rango de 57-64GHz que actualmente está sin licencia y las frecuencias de 71GHz, 81GHz y 92GHz ligeramente utilizadas. Sin embargo, eso es probable que todavía sean unos años de distancia, particularmente porque los transportistas aún no han utilizado el espectro MMWave que ya tienen por completo.

rango vs. velocidad

Como sabe cualquiera que haya trabajado con enrutadores Wi-Fi en casa, las frecuencias más altas proporcionan más ancho de banda para velocidades más rápidas, pero esto se produce a expensas del rango y la cobertura. La señal de 2.4GHz de su enrutador probablemente cubrirá toda su casa, pero a velocidades relativamente pobres, mientras que las frecuencias de 5 GHz ofrecen un excelente rendimiento para los juegos y la transmisión, pero es posible que no lleguen a su sótano o habitación trasera.

Así es como funcionan las leyes de la física cuando se trata de ondas de radio. Las frecuencias más altas son más rápidas pero no pueden viajar casi hasta las frecuencias más bajas y lentas.

Los operadores celulares enfrentan los mismos desafíos con la entrega de señales fuertes y rápidas a sus clientes, ya que encontraría un lugar ideal para su enrutador Wi-Fi. Es solo que los operadores tienen que lidiar con esto a una escala mucho mayor.

El uso de frecuencias más altas permite a los transportistas ofrecer velocidades más rápidas, pero la compensación es que necesitan construir más torres y colocarlos más juntos para proporcionar la misma cobertura que una señal de menor frecuencia lo haría.

velocidades cósmicas fenomenales, rango de itty bitty

En un momento, la banda MMWave 5G de alta frecuencia era lo que muchos creían que sería el futuro de la tecnología 5G. Después de todo, puede entregar velocidades ridículamente impresionantes que van mucho más allá de lo que la mayoría de los servicios de banda ancha por cable son capaces.

En condiciones ideales, las velocidades 5G sobre las frecuencias de MMWAVE pueden alcanzar 4 Gbps, aunque es más típico encontrar dispositivos que se ciernen en la zona de 500Mbps -1GBPS. Sin embargo, incluso las velocidades de MMWave más lentas son 3–4 veces más rápidas que el rendimiento promedio de 5 g disponible cuando se usa frecuencias más bajas.

Como algunos portadores descubrieron rápidamente, el problema es que estas frecuencias extremadamente altas tienen un rango deprimentemente corto; No es probable que un solo transceptor de MMWave proporcione una cobertura sólida para cualquier cosa mucho más grande que un bloque de la ciudad.

Eso no debería ser sorprendente cuando considera que las señales de MMWAVE comienzan a 24 GHz, un orden de magnitud por encima de las frecuencias utilizadas habitualmente para Wi-Fi y comunicaciones celulares.

Sin embargo, eso los coloca fuera del rango de cualquier cosa que normalmente causaría interferencia, particularmente porque todo en esas frecuencias también tiene un rango igualmente corto. Por lo general, encontrará el espectro EHF utilizado por los sistemas meteorológicos satelitales, el radar de armas militares, el radar de velocidad policial y los sistemas de detección de seguridad en los puntos de control del aeropuerto.

El paisaje mmwave

Con todo eso en mente, no es sorprendente que la mayoría de los operadores no hayan hecho mucho con la tecnología MMWave.

Entre los operadores de EE. UU., Solo Verizon apostó en gran medida a MMWave en sus primeros 5G despliegues. AT&T lo incursionó mientras T-Mobile se alejó principalmente de ese espectro.

La apuesta de Verizon le permitió presumir de velocidades de 5 g increíblemente rápidas desde el principio. Un informe de 2020 de OpenSignal mostró a Verizon con un liderazgo global masivo, con velocidades de descarga promedio más del doble que su próximo rival más cercano, LG U+de Corea del Sur.

Sin embargo, el truco para estas altas velocidades fue que Verizon estaba usando MMWave Spectrum exclusivamente para su red 5G. El transportista no tenía redes 5G de banda media más lenta o de baja banda para arrastrar sus números hacia abajo. Esta era la red 5G Ultra Wideband de Verizon, tal como existía originalmente. Funcionó casi por completo en el espectro de 28 GHz.

Además, las velocidades de 506 Mbps de Verizon debían venir con un calificador bastante grande: no estaban disponibles para el 99% de los clientes del transportista. La gama extremadamente corta de MMWave significaba que Verizon no lo había desplegado más allá de unos pocos centros urbanos importantes, y OpenSignal señaló que los clientes de Verizon solo accedieron a su red MMWave 5G aproximadamente al 0,4% del tiempo. Esta cifra se duplicó al 0.8% para 2021, pero eso todavía significaba que los clientes de Verizon gastaron más del 99% de su tiempo en una conexión 4G/LTE.

AT&T optó por un uso más estratégico de MMWave. Había licenciado una parte del espectro 5G 5G desde el principio, implementado principalmente para uso comercial en algunas ciudades. Más tarde, redujo $ 1.2 mil millones para adquirir una parte considerable del espectro de 39 GHz, que se ha implementado más activamente en sus clientes. AT&T llama a esto su servicio 5G+.

Técnicamente hablando, T-Mobile tiene algunos despliegues de MMWave en algunas ciudades, pero el transportista no habla mucho de eso. T-Mobile tenía una buena parte del espectro de banda media rápida para jugar mucho antes de que sus rivales pudieran tener en sus manos el codiciado espectro de banda C, por lo que MMWave no ha sido tan importante para los planes del transportista.

beneficios de mmwave

En lugar de basar toda su red 5G en MMWave como lo hizo Verizon, AT&T se ha centrado en aumentar su 5G de menor frecuencia con células MMWAVE en áreas extremadamente densas como estadios y aeropuertos.

Esto aprovecha uno de los beneficios más significativos de MMWave. Las frecuencias extremadamente altas no solo ofrecen un mayor ancho de banda para usuarios individuales; Todo ese ancho de banda adicional también le permite manejar la congestión de manera mucho más efectiva.

Para utilizar algunas matemáticas con exceso de simplificación, si un transceptor MMWave puede ofrecer hasta 4 Gbps de rendimiento a un solo dispositivo, 40 dispositivos pueden obtener fácilmente conexiones estables de 100 Mbps sin ralentizarse entre sí.

Además, el rango más corto de MMWave significa que los transportistas tienen que desplegar muchos más transceptores. Cuando AT&T ha presentado suficientes transceptores para cubrir un estadio de fútbol, puede ofrecer eficientemente 5G de alto rendimiento a miles de personas que asisten a un juego o evento.

Del mismo modo, MMWave es ideal en los aeropuertos, no solo por la gran cantidad de pasajeros que pasan, sino también porque esas frecuencias están tan lejos de cualquier cosa utilizada en la aviación que no hay controversia que los rodea.

T-Mobile también ha dicho en silencio que continuará construyendo MMWave donde tiene sentido hacerlo, pero a diferencia de AT&T y Verizon, no planea diferenciar su red MMWave. Los clientes de T-Mobile no verán un símbolo "5G+" o "5G UW" en sus teléfonos cuando se conectan a MMWave. En cambio, la gente de T-Mobile obtendrá una cobertura y un rendimiento sólidos, ya sea que estén sentados en casa o asistan al Super Bowl.

CLAVE MMWAVE frecuencias

Algunos operadores también han licenciado otros fragmentos de espectro MMWave, aunque es probable que la mayoría no estará disponible para su uso en el corto plazo.

Por ejemplo, T-Mobile y Dish tienen licencias que representan el 99% del espectro de 47GHz. No está claro qué planean hacer esos operadores con esto, particularmente porque proporcionará una cobertura aún peor contra los 28 GHz de Verizon y los 39 GHz de AT&T.

Más significativamente, ningún teléfono inteligente de consumo puede incluso alcanzar las frecuencias de 47 GHz en este momento. La alineación del iPhone 13 de Apple y los modelos Galaxy S22 de Samsung solo admiten un puñado de bandas MMWave 5G, que se designan como N257 (28GHz), N258 (26GHz), N260 (39GHz) y N261 (28GHz). De estos, solo N260 y N261 son utilizados por transportistas estadounidenses; Los otros son para la compatibilidad con los servicios MMWave 5G a nivel mundial.

El futuro es la banda C

Tan emocionante como el espectro MMWave sonó en los primeros días de 5G, los operadores se han dado cuenta de que no es el futuro de la tecnología 5G.

Verizon tuvo que aprender esa lección la más difícil de todas, con una red 5G temprana que no existía al 99% de sus clientes. Verizon siguió eso con una "red 5G a nivel nacional" de menor frecuencia que compartía espacio con sus señales 4G/LTE. Esto dio a los clientes el indicador "5G" en sus teléfonos, pero generalmente entregó velocidades que no eran mejores que 4G.

No fue hasta que Verizon pudiera desplegar su espectro de banda C que sus fortunas 5G realmente comenzaron a cambiar. Esto no fue completamente culpa de Verizon; Primero tuvo que abandonar $ 45 mil millones para licenciar el espectro de banda C, luego luchar contra una industria de la aviación que temía que causaría problemas con los instrumentos de aeronaves.

Sin embargo, cuando Verizon finalmente cambió la llave de su nueva banda C a principios de 2022, muchos más de sus clientes comenzaron a ver velocidades 5G verdaderas. Fue un salto en el rendimiento que Verizon hizo que la nueva red de banda C fuera parte de su servicio 5G de banda ultra ancha.

Si bien AT&T ha estado implementando su servicio de banda C más gradualmente, los clientes en las pocas ciudades donde eso está disponible también han descubierto un impulso impresionante en sus velocidades 5G.

Incluso T-Mobile, que ya tiene su sólida red 5G de ultra capacidad de 2.5GHz, planea usar el espectro de banda C de mayor frecuencia para dar a sus clientes un impulso necesario en aquellas áreas donde se necesita más capacidad.

Al final, el papel de MMWAVE en la tecnología pública 5G es aumentar las redes existentes, no reemplazarlas. La capacidad masiva del espectro MMWave lo hace ideal para entregar 5G confiables en centros de población extremadamente densos. Sin embargo, el corto rango significa que nunca podrá mantenerse por sí solo. MMWave siempre será más adecuado cuando se use como un "encendido" para reforzar 5G en ciertas áreas.