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什么是c波段,它对5G的未来意味着什么?

5G要提供明显优于4G的体验,就需要宽阔的专用频道,最好是50MHz或更宽。这就是c波段的用武之地——这个频率可能会拯救美国的5G网络。

通过Sascha Segan

我的经验

我是搞5G的。每次" g "我都在这里在PCMag.com全职工作的18年里,我评测过一千多种产品,包括每一代iPhone和三星Galaxy s。充分调动在美国,我痴迷于手机和网络。

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它来了。你看到。飞机没有从天上掉下来。

美国电话电报公司(AT&T)和威瑞森电信(Verizon)最近开通了他们的c波段5G网络数月的争论航空公司和联邦航空局谢天谢地,到目前为止,我们还没有看到重大的飞行中断,也没有看到任何对航空安全的威胁。

两年来,美国电话电报公司(AT&T)和威瑞森(Verizon)的“全国5G”网络感觉很像4G,现在c频段的速度终于可以成倍增长。但是什么是c波段,它对5G意味着什么?你需要c波段的电话吗?c波段是新频率吗?你应该害怕c波段吗?我们可以解释。


回收卫星

根据无线测试公司罗德施瓦茨(Rohde and Schwarz)的说法,c波段是指所有频率在4到8GHz之间的频段。然而,当美国无线极客谈论c波段时,他们谈论的是3.7到4.2 ghz——具体来说,在这种情况下,范围从3.7至3.98GHz(在新窗口打开)

还涉及到另一大块无线电波,从3.45 ghz到3.55GHz。没有人真正决定如何称呼它们——它们是“3.45”,“DoD”(军方使用),甚至是“Andromeda”。但它们与c波段光谱有很多共同之处,所以我们把它们包括在这个解释器中。

主要的c波段频率已用于卫星电视(在新窗口打开)但由于c波段卫星接收需要直径达10英尺的“又大又丑的天线”,它们在很大程度上被Ku波段更灵活、天线更小的系统所取代,比如Dish和DirecTV。c波段目前用于广播电视分发的“卫星下行链路”。

与20世纪70年代相比,卫星公司采用了更先进的数字编码方法,现在可以将广播“重新打包”到c波段的上部,而将下部留给蜂窝网络公司使用。

(上图显示了每个频段的主要无线运营商用户;不包括未成年用户)


c波段位于两个Wi-Fi频段之间,分别为2.4GHz和5GHz。它略高于2.6GHz频段,与Clearwire和Sprint从2007年开始用于4G的2.6GHz频段非常相似,T-Mobile目前正在使用2.6GHz频段用于5G中频段。它是相邻的CBRS,一个3.55到3.7GHz的频段,目前用于4G。因此,它的传播特性是众所周知的,它的安全性是很好的。

世界上大部分地区已经开始使用c波段;就国家数量而言,可能是世界上最受欢迎的5G频段.国际电信联盟(ITU)将c波段分成三块(在新窗口打开):条带n77、n78、n79。大多数欧洲和亚洲国家目前使用的是n78,频率范围从3.3 ghz到3.8GHz。在美国,我们将使用n77,一个从3.3到4.2GHz的更大的频段,部分原因是运营商可以结合3.45GHz、CBRS和c频段来获得更宽的频道,如果他们有可用的许可证的话。日本也已经在使用n77,所以设备和手机都在那里。

图表显示大多数其他国家主要使用中频段
包括c波段在内的中频段是世界上最受欢迎的5G形式。

为什么我们需要c波段?

美国5G的状态现在很艰难。5G要提供明显优于4G的体验,就需要宽阔的专用频道,最好是50MHz或更宽。要想覆盖整个城市,5G的频率需要低于6GHz左右,这样才能从信号塔获得合适的距离。目前,美国电话电报公司(AT&T)和威瑞森(Verizon)还没有使用任何符合这些法案的电波。威瑞森也许可以利用c波段以下的新CBRS无线电波来拼凑一些东西,但这还没有定论。所以总的来说,AT&T和威瑞森正在提供5G没有LTE快要么频率相同,要么距离差。

c波段可以解决这个问题。政府拍卖了主c波段280MHz的电波,3.45又拍卖了100MHz的电波,这些信号可能会延伸到距离每个发射塔约半英里的地方,因此有足够的带宽供几家不同的无线运营商使用现有的蜂窝基站来实现固态5G。

皇后区的c波段发射场
Verizon的c波段网络在纽约皇后区密集地区的测试中显示了不错的覆盖范围。

手机距离是个棘手的问题。这是2006年的论文(在新窗口打开)据估计,3.5GHz网络在城市地区可以从每个站点延伸1.2英里,在农村地区可以延伸6.2英里。根据CellMapper.net的数据,T-Mobile在达拉斯郊区的2.6GHz频段之间有2.5英里的距离,而我住在纽约皇后区的两个频段之间只有0.6英里。所以我说3.5GHz网络的半英里是安全的。

我们的威瑞森c波段的首次测试在人口稠密的纽约皇后区,大约有0.37英里的范围。不过,限制这一点的似乎不是无线电波的力量,而是Verizon不希望其蜂窝基站相互干扰。所以在这个国家的大部分地方,半英里对我来说还是不错的。


谁会使用c波段?

首先是AT&T和Verizon。后来,T-Mobile和Dish。

c波段3.7-4.2GHz的主要频率分两部分推出。首批100MHz目前已在美国约50个主要市场上市,覆盖约60%的美国人口。威瑞森和美国电话电报公司将这些“A区”的无线电波分成了60/40。因此,Verizon将略高于50MHz, AT&T略低于50MHz,这是我一直用于真正5G差异化的经验法则。

另一个180MHz计划在2023年底前清理。这包括更多的Verizon和AT&T频谱,以及T-Mobile、US Cellular和一些当地电话公司购买的频段。到那时,威瑞森将拥有平均160MHz的频谱,AT&T将拥有平均80mhz的频谱,这两家公司都能够提供真正不同的5G体验。

按照日程表,这些网络将在2023年底或2024年发射。不过,如果600MHz频段的先例保持不变,这些发射可能会在2023年早些时候发生。T-Mobile在2017年占据了大量的600MHz频段,以前是14到55个电视频道。该公司的清理计划一直持续到2020年7月。但T-Mobile与(付费的)广播公司合作,提前进行了清理,使纽约市得以清理一年多(在新窗口打开)例如,在它被认为是之前。

AT&T、Dish和T-Mobile是3.45GHz频率的主要购买者。AT&T和Dish表示,他们计划在设备上市后,即2022年晚些时候或2023年初,尽快启用这些设备。T-Mobile保留了3.45GHz,以备不时之需。


c波段5G和航空公司?

c波段网络最初计划于2021年12月5日启动,但航空业和美国联邦航空局认为,c波段信号将由飞机无线电高度计接收,在恶劣天气下,它可以判断飞机与地面的距离,以便着陆。这些高度表的设计并不是为了使用与5G网络相同的频段——航空公司的频率与2022年发射网络的距离为400MHz——但有些高度表的设计并没有过滤掉周围的频率,因为在高度表建造时,这些频率并没有被大量使用。

美国联邦航空局和航空公司商定了许多机场跑道周围两英里长的“禁区”,航空公司最初不会在那里启动c波段。这导致威瑞森将其最初预计的人口覆盖范围从1亿美国人降至9000万,因为它剔除了芝加哥、达拉斯、纽约和圣地亚哥等城市过于靠近机场的部分地区。我们的测试显示Verizon似乎是关掉信号远远超出了两英里的边界,至少在纽约市是这样。

禁区
从中途岛机场延伸出来的c波段隔离区使芝加哥市内的一些社区受到影响。(图片来源:Rene Ramos)

美国联邦航空局还在努力验证和批准哪些型号的高度计具有正确的滤波器,尽管一些观察人士质疑该机构为什么不能在一年前频谱拍卖时这样做。

1月19日,美国航空公司的首席执行官表示,冲突似乎已经过去。

航空公司的冲突不会影响3.7GHz以下的任何频率。这意味着它不会影响CBRS,或T-Mobile的中频段,或AT&T的3.45GHz。这给了AT&T和T-Mobile目前相对于Verizon的一个关键优势,因为他们能够在机场附近的地方安装中频段系统,而Verizon没有。


哪些手机支持c波段?

对于支持美国c波段的手机来说,它需要三个组成部分:它的硬件必须支持它,它必须得到FCC的批准才能在它上工作,它必须有适当的固件。最后一点造成了一些延迟,例如Verizon的Pixel 6。Pixel 6拥有硬件和FCC的许可,但由于固件缺失,c波段支持被推迟了一段时间。(现在已经修好了。)

在规格表上寻找的关键是它是否支持n77频段,但最终取决于运营商是否实现正确的固件。

iPhone 12系列
iPhone 12系列是第一款被FCC批准使用c波段的手机。(图片来源:Sascha Segan)

我们有所有手机的名单Verizon支持c波段

AT&T的c频段列表也类似,但有一个额外的转折,不是所有的AT&T c频段手机都支持3.45GHz。目前,我们所知道的唯一支持AT&T新3.45GHz的手机是三星Galaxy S22系列和谷歌Pixel 6a,但AT&T已承诺在今年晚些时候提供更多细节。iPhone 14系列可能是第一款3.45GHz频率的iPhone。


你需要c波段手机吗?

现在,决定你是否需要一部c波段手机,就是在你买新手机之前预测运营商是否会推出c波段网络。

  • 美国电话电报公司(AT&T)用户现在应该考虑他们的数据性能。如果没问题,c波段并不紧急。如果你对AT&T的性能感到失望,那就买一部兼容即将推出的3.45GHz网络的手机吧。目前,这个列表是有限的,所以等待一个更好的列表。

  • 威瑞森要在c波段上大赚一笔如果你生活在一个运营商的c波段市场,数据性能对你很重要,你应该买一部c波段手机。

  • t - mobile在2024年之前没有任何c波段的电波可用。T-Mobile用户还不必担心c波段。

  • 我们的细胞和T-Mobile一样

我们将跟踪c波段的发展,并会告诉你是否在我们评测的每一部手机上都有c波段,所以一定要买一款支持你想要使用的电波的手机。

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