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Mehr als ein halbes Dutzend Unternehmen hat gerade über 80 Milliarden Dollar für das C-Band ausgegeben, eine neue Reihe von Funkfrequenzen, die versprechen, den gefährlichen Zustand von 5G in Amerika zu beheben.

Das ist eine riesige Menge Geld, und es zeigt, wie wichtig das C-Band ist. Aber was ist C-Band, und was bedeutet es für 5G? Braucht man ein C-Band-Handy? Ist das C-Band eine neue Frequenz? Sollten Sie sich vor dem C-Band fürchten? Ich erkläre es Ihnen.

Wiederfinden der Satelliten

Nach Angaben des Mobilfunkprüfunternehmens Rohde und Schwarz umfasst das C-Band alle Frequenzen zwischen 4 und 8 GHz. Wenn US-Funkfreaks über das C-Band sprechen, meinen sie jedoch 3,7 bis 4,2 GHz – und in diesem Fall speziell den Bereich von 3,7 bis 3,98 GHz.

Diese Frequenz wurde seit den 1970er Jahren für das Satellitenfernsehen verwendet, aber da für den Satellitenempfang im C-Band „große, hässliche Schüsseln“ mit einem Durchmesser von bis zu 1,5 Metern erforderlich sind, wurde es weitgehend durch flexiblere Systeme mit kleineren Schüsseln im Ku-Band ersetzt, wie z. B. Dish und DirecTV. Das C-Band wird derzeit für den „Satelliten-Downlink“ für die Fernsehübertragung verwendet.

Mit fortschrittlicheren Methoden der digitalen Kodierung als in den 1970er Jahren können die Satellitenunternehmen ihre Sendungen jetzt in den oberen Teil des C-Bandes „umpacken“, so dass der untere Teil für Mobilfunkunternehmen zur Verfügung steht.

(Das obige Diagramm zeigt die Hauptnutzer der einzelnen Bänder durch die Mobilfunkbetreiber; kleinere Nutzer sind nicht berücksichtigt.)

Das C-Band liegt zwischen den beiden Wi-Fi-Bändern, die bei 2,4 GHz und 5 GHz liegen. Es liegt etwas oberhalb des 2,6-GHz-Bandes, das Clearwire und dann Sprint ab 2007 für 4G nutzten und das T-Mobile derzeit für das 5G-Mittelband verwendet, und ist diesem sehr ähnlich. Und es liegt unmittelbar über CBRS, einem Band von 3,55-3,7 GHz, das derzeit für 4G eingesetzt wird. Seine Übertragungseigenschaften sind also sehr gut bekannt, und seine Sicherheit ist gut etabliert.

Die meisten anderen Länder der Welt haben bereits mit der Versteigerung des C-Bands begonnen; gemessen an der Zahl der Länder ist es wahrscheinlich das beliebteste 5G-Band der Welt. Die Internationale Fernmeldeunion (ITU) hat das C-Band in drei Abschnitte unterteilt: Band n77, Band n78 und Band n79. Die meisten europäischen und asiatischen Länder verwenden derzeit n78, das sich von 3,3 bis 3,8 GHz erstreckt. Wir in den USA werden n77 verwenden, ein größeres Band von 3,3 bis 4,2 GHz. Japan verwendet ebenfalls bereits n77, so dass es dort bereits Geräte und Telefone gibt.

Das Mittelband, einschließlich des C-Bands, ist die weltweit beliebteste Form von 5G.

Warum brauchen wir C-Band?

Der Stand von 5G in den USA ist im Moment ziemlich schlecht. Damit 5G ein spürbar besseres Erlebnis als 4G bieten kann, braucht es breite, dedizierte Kanäle, idealerweise 50 MHz oder mehr. Damit 5G ganze Städte abdecken kann, muss es auf einer Frequenz unterhalb von etwa 6 GHz laufen, damit es eine angemessene Reichweite von Türmen hat. Im Moment nutzen AT&T und Verizon keine Frequenzen, die diese Anforderungen erfüllen. Verizon könnte in der Lage sein, mit den neuen CBRS-Luftwellen unterhalb des C-Bandes etwas auf die Beine zu stellen, aber das ist noch ungewiss. Im Großen und Ganzen liefern AT&T und Verizon also 5G, das entweder nicht schneller ist als LTE auf den gleichen Frequenzen oder eine schlechte Reichweite hat.

C-Band kann Abhilfe schaffen. Die Regierung hat 280 MHz an Funkfrequenzen versteigert, die wahrscheinlich bis zu einem Abstand von etwa einer halben Meile von jedem Sendemast reichen, also reichlich Bandbreite für mehrere verschiedene Mobilfunkanbieter, um eine solide 5G-Abdeckung zu erreichen, die größtenteils auf bestehende Mobilfunkstandorte zurückgreift.

Eine Schätzung der 3,5-GHz-Zellabdeckung in der slowenischen Hauptstadt.

Die Entfernung zwischen den Zellen ist eine schwierige Sache. In diesem Papier aus dem Jahr 2006 wird geschätzt, dass 3,5-GHz-Netze bis zu 1,2 Meilen von jedem Standort in einem städtischen Gebiet und bis zu 6,2 Meilen in einem ländlichen Gebiet entfernt sein können. Laut CellMapper.net liegen bis zu 2,5 Meilen zwischen den 2,6-GHz-Standorten von T-Mobile in einem Vorort von Dallas, aber nur 0,6 Meilen zwischen den Standorten, wo ich in Queens, New York, wohne. Ich würde also sagen, eine halbe Meile für die 3,5-GHz-Netze, um sicher zu sein.

Wer wird das C-Band nutzen?

In der Regel Verizon und AT&T.

Die C-Band-Frequenzen werden in zwei Abschnitten verfügbar werden. Bis Ende 2021 werden die ersten 100 MHz voraussichtlich in 46 größeren Märkten in den USA verfügbar sein, was etwa 60 % der US-Bevölkerung abdeckt. Verizon und AT&T teilen sich diese „A-Block“-Luftwellen im Verhältnis 60:40. Verizon wird also knapp über und AT&T knapp unter der 50-MHz-Faustregel liegen, die ich für eine echte 5G-Differenzierung verwendet habe.

Ob Sie es selbst nutzen können, hängt davon ab, ob sie ihre Mobilfunkstandorte ausbauen, aber sie werden das Spektrum haben.

Dieses Diagramm von Allnet Insights zeigt die Regionen (in grün), die Ende 2021 einen C-Band-Dienst erhalten werden.

Die Zahlen auf dieser Karte entsprechen dem Diagramm oben, so dass Sie sehen können, dass die Gebiete viel größer sind als nur ihre Kernstädte.

Die anderen 180 MHz im C-Band sollen erst Ende 2023 freigegeben werden. Dazu gehören weitere Frequenzen von Verizon und AT&T sowie Frequenzen, die von T-Mobile, US Cellular und einigen lokalen Telefongesellschaften erworben wurden. Zu diesem Zeitpunkt wird Verizon über ein Spektrum von durchschnittlich 160 MHz und AT&T über durchschnittlich 80 MHz verfügen – beide sind in der Lage, ein völlig anderes 5G-Erlebnis zu bieten.

Diesem Zeitplan zufolge sollen diese Netze Ende 2023 oder 2024 eingeführt werden. Diese Einführungen könnten aber auch schon früher im Jahr 2023 erfolgen, wenn der Präzedenzfall des 600-MHz-Bands Bestand hat. T-Mobile hat 2017 einen Großteil des 600-MHz-Bandes übernommen, das zuvor die TV-Kanäle 14-55 umfasste. Der Zeitplan für die Freigabe reichte bis Juli 2020. T-Mobile hat jedoch mit den Sendern zusammengearbeitet (und sie dafür bezahlt), um eine frühzeitige Freigabe zu erwirken, z. B. für New York City mehr als ein Jahr vor der geplanten Freigabe.

Comcast, Charter und Dish hatten angekündigt, sich an der Auktion beteiligen zu wollen, gingen aber leer aus oder bekamen fast nichts. Doch halt! Es wird eine weitere Auktion geben. Im Oktober wird die Regierung weitere 100 MHz im Frequenzbereich 3,45-3,55 GHz versteigern. Diese Frequenzen lassen sich nicht ohne weiteres mit den Frequenzen kombinieren, die die FCC gerade versteigert hat, so dass andere Bieter wahrscheinlich mehr Interesse an ihnen haben werden.

Welche Telefone unterstützen das C-Band?

Damit ein Telefon das US-C-Band unterstützen kann, braucht es zwei Komponenten. Die Hardware muss es unterstützen, und es muss von der FCC für den Betrieb zugelassen sein. Wenn die Hardware das C-Band unterstützt, aber noch keine FCC-Zulassung hat, kann der Hersteller des Telefons eine „Klasse-2-Änderung“ bei der FCC beantragen, muss dies aber auch tun. Telefonhersteller entscheiden sich manchmal dafür, keine Änderungen zu beantragen, weil sie Geld kosten; sie würden lieber einfach ein neueres Modell herstellen und dieses verkaufen.

Es gibt eine kleine Debatte darüber, ob Hardware-Unterstützung bedeutet, dass das Band n77 oder n78 auf einem Datenblatt erscheint, da Teile des US-C-Bandes in n78 fallen. Wenn ein Betreiber nur Segmente innerhalb der n78-Gruppe gewinnt, werden n78-Telefone wahrscheinlich für ihn funktionieren. Das würde eine potenziell breitere Palette von Telefonen eröffnen, da derzeit mehr Telefone n78 als n77 haben.

Die iPhone 12-Familie sind die ersten Telefone, die von der FCC für das C-Band zugelassen wurden.

Die iPhone 12-Serie waren die ersten US-Telefone, die für das C-Band zertifiziert wurden, gefolgt von der Samsung Galaxy S21-Serie, dem Google Pixel 5 und dem LG Wing. Wir gehen davon aus, dass wir in diesem Jahr noch viele weitere sehen werden.

Brauche ich ein C-Band-Telefon?

Im Moment geht es bei der Entscheidung, ob Sie ein C-Band-Telefon brauchen, darum, vorherzusehen, ob Ihr Netzbetreiber ein C-Band-Netz einführt, bevor Sie ein neues Telefon kaufen.

• AT&T-Nutzer sollten jetzt über ihre Datenleistung nachdenken. Wenn sie in Ordnung ist, ist C-Band nicht dringend notwendig. Wenn Sie 2022 schnellere Daten wollen und in einem der ersten C-Band-Märkte leben, sollten Sie sich ein C-Band-Handy zulegen.

• Verizon setzt voll auf C-Band. Wenn Sie in einem der 46 anfänglichen C-Band-Märkte wohnen und Ihnen die Datenleistung wichtig ist, sollten Sie sich auf jeden Fall ein C-Band-Handy für 2021 zulegen.

• T-Mobile verfügt über keine C-Band-Luftwellen, die vor 2024 verfügbar sein werden. T-Mobile-Nutzer sollten sich noch nicht mit C-Band beschäftigen.

• US Cellular sitzt im selben Boot wie T-Mobile.

Wir werden die C-Band-Entwicklungen hier auf PCMag.com verfolgen und Ihnen sagen, ob es auf jedem Telefon 2021 verfügbar sein wird.