Was ist das C-Band und warum ist es für 5G wichtig?

5G ist auf dem Weg, ein allgegenwärtiges Netz auf der ganzen Welt zu werden, und in den letzten Jahren gab es viel Aufregung um 5G-Netze und was sie für Unternehmen und Verbraucher bedeuten könnten. Wenn Sie den Kampf der Mobilfunknetzbetreiber (MNO) um das beste Netz verfolgen, haben Sie vielleicht gehört, dass die Betreiber das "C-Band" als neuestes Netzunterscheidungsmerkmal anpreisen.

Was ist C-Band und warum ist es für 5G-Netze wichtig? In diesem Blogbeitrag erklären wir Ihnen, was es ist, wie es funktioniert, warum Sie es brauchen und wie Sie es bekommen.

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5G-Spektrumsfibel

5G-Frequenzbänder

5G-Netze stützen sich auf drei spezifische Frequenzbänder, die als Hochband, Mittelband und Niederband bekannt sind. Jedes Frequenzband bringt Vorteile und Herausforderungen mit sich. Jeder Mobilfunkbetreiber setzt 5G anders um.

  • 5G im Hochband- oder Millimeterwellenbereich (mmWave): Hohe Geschwindigkeit, aber geringe Reichweite. 5G-Hochbandfrequenzen reichen von 24 GHz bis 100 GHz und sind damit unglaublich schnell - sie ermöglichen Geschwindigkeiten von mehreren Gigabit pro Sekunde. Diese hohen Frequenzen haben jedoch Schwierigkeiten, Gebäude und Wände zu durchdringen, weshalb sie nur für kurze Entfernungen geeignet sind.
  • 5G-Mittelband: Mittlere Reichweite, gute Geschwindigkeit. Das Mittelband arbeitet zwischen 2 und 6 GHz und bietet eine größere Reichweite als das Hochband, mit guten Geschwindigkeiten im Gigabit pro Sekunde-Bereich. Tatsächlich ist dieses 5G-Spektrum das am häufigsten genutzte 5G-Band und wird häufig auf Firmengeländen verwendet.
  • Low-Band 5G: Große Reichweite, langsamere Geschwindigkeit. Das Low-Band arbeitet unterhalb von 2 GHz, ist aber durch 4G-LTE-Verkehr sehr stark ausgelastet. Es ist für die Industrie kommerziell wichtig. IoT Sensoren können Low-Band 5G nutzen , um die Bedingungen von Wind- und Solarparks über große Flächen zu überwachen.

Das C-Band ist Teil des Mittelbandspektrums und das perfekte Spektrum, um neue 5G-Anwendungsfälle zu ermöglichen.

Welche Frequenz ist das C-Band?

Als Netz der nächsten Generation muss 5G ein Erlebnis bieten, das spürbar besser ist als 4G. Dazu braucht es neue Frequenzen. Mit Frequenzen zwischen 3,7 und 4,2 GHz liegt das C-Band in den USA zwischen dem 2,4-GHz- und dem 5-GHz-Wi-Fi-Band und grenzt an das CBRS-Band (Citizens Broadband Radio Service) (3,55 bis 3,7 GHz). Letzteres erfreut sich in den USA zunehmender Beliebtheit für private 4G- und 5G-Netze Mobilfunk , da seine Übertragungseigenschaften sehr gut bekannt sind und seine Sicherheit gut etabliert ist.

Hier kommt das C-Band ins Spiel, die für 5G entscheidende Frequenz.

Übliche US-Spektrumsbänder

C-Band-Klassen

Ist das C-Band ein neues Band?

In den USA stellte die FCC 280 MHz des Mittelbandspektrums für 5G zur Verfügung, das Ende 2020 als C-Band versteigert wird. Verizon Wireless und AT&T erhielten den größten Anteil der Lizenzen, nämlich 90 Prozent der 5.684 vergebenen Lizenzen. Die Gebote von 21 verschiedenen Bietern erreichten die Rekordsumme von 81 Milliarden US-Dollar. Diese Mobilfunkbetreiber werden das C-Band-Spektrum zu ihren 5G-Angeboten hinzufügen, um an mehr Standorten schnelleres 5G bereitzustellen.

Was bedeutet das also für die Zukunft von 5G? Die amtierende FCC-Vorsitzende Jessica Rosenworcel erläuterte ihre Gedanken zur Bedeutung dieser Auktion.

"Diese Auktion spiegelt den Wandel unseres nationalen Ansatzes für 5G hin zu einem Mittelbandspektrum wider, das einen schnellen, zuverlässigen und allgegenwärtigen Dienst unterstützen kann, der mit unseren globalen Konkurrenten konkurrenzfähig ist."

Aber das C-Band ist kein neues Band. Das Satellitenfernsehen nutzt C-Band-Frequenzen seit den 1970er Jahren. Als die Satellitenfernsehgesellschaften begannen, ihre Sendungen in den oberen Teil des C-Bandes zu "packen", um eine bessere Videoqualität zu erzielen, machten sie den unteren Teil für die Nutzung durch Mobilfunk frei. Am 4. Oktober 2022 starteten zwei C-Band-Satelliten in den Weltraum als Teil eines breiteren Programms der Federal Communications Commission (FCC) zur Freigabe eines Teils des C-Band-Spektrums.

Mit anderen Worten, es war Teil eines Mandats für Satellitenbetreiber, die unteren 300 MHz nicht mehr zu nutzen, damit sie für 5G zur Verfügung stehen.

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Warum brauche ich das C-Band?

Damit 5G ein spürbar besseres Erlebnis als 4G bieten kann, braucht es neue Frequenzen. Und es braucht breitere Kanäle - bis zu 100 MHz pro Kanal - um mehr Kapazität und Geschwindigkeit zu bieten. Im Vergleich dazu haben 4G-Netze heute nur bis zu 20 MHz pro Kanal. 5G kann also die fünffache Datenmenge über einen einzigen C-Band-Kanal übertragen.

  • Schnellere Geschwindigkeiten und mehr Kapazität als 4G mit bis zu 100 Mbit/s auf mobilen Geräten
  • Konnektivität über größere Entfernungen zwischen Mobilfunkmasten
  • Große Mengen an Frequenzen für Mobilfunkbetreiber

Wie schnell ist das C-Band?

In den heutigen 5G-Non-Standalone-Netzen (NSA) Mobilfunk fließt der größte Teil des Datenverkehrs nach wie vor über 4G LTE, wobei 5G ein wenig zusätzliche Bandbreite bietet. Dies ermöglicht höhere Geschwindigkeiten, ohne dass die Netzbetreiber viel an der Kernnetztechnologie ändern müssen. Genauer gesagt kann ein Gerät von Mobilfunk drei 5, 10 oder 20 MHz breite 4G-Kanäle mit einem einzigen 5G-Kanal für weitere 5-20 MHz Bandbreite kombinieren. Dieses zusammengefügte Spektrum bietet eine Gesamtbandbreite von 20-80 MHz und Geschwindigkeiten von 100-200 Mbit/s.

Bei unseren eigenen Tests konnten wir an Standorten, die C-Band einsetzen, eine deutliche Verbesserung feststellen. Dank des breiteren C-Band-Kanals konnten wir 60 bis 100 MHz breite Kanäle mit 5G-Netzgeschwindigkeiten von 600-700 Mbit/s oder dem Vier- bis Fünffachen dessen, was 4G LTE bietet, beobachten. Ab 2023 werden die 5G-Geräte der nächsten Generation viele C-Band-Kanäle kombinieren, um noch schnellere Geschwindigkeiten im Gigabit- bis Multi-Gigabit-Bereich zu erreichen.

Was sind die 5G C-Band Anwendungsfälle?

Im September 2021 schloss Verizon Wireless einen 10-Jahres-Vertrag mit der National Football League (NFL) ab, um deren offizieller 5G-Partner zu werden. Im Rahmen dieser Vereinbarung wird Verizon sein gesamtes Spektrum, einschließlich des C-Bands, nutzen, um neue 5G-Anwendungsfälle für Fans, öffentliche Sicherheit und Konzessionen bereitzustellen. 

In Japan kündigte GE Research die Erweiterung seines Campus in Niskayuna um das C-Band 5G an. Das C-Band 5G-Netz unterstützt die fortschrittlichen Forschungszentren von GE in den Bereichen Luftfahrt, Energie und Gesundheitswesen. Es ermöglicht außerdem einen drahtlosen Hochgeschwindigkeitszugang für Ersthelfer und die Gemeinde Niskayuna.

In den kommenden Jahren wird es viele neue Anwendungsfälle für C-Band 5G geben. Mit zunehmender Verbreitung wird C-Band 5G der erweiterten Realität, der virtuellen Realität, der Videotechnik, der Fertigung, der Gesundheitsfürsorge, intelligenten Hausinstallationen und sogar Drohnen einen Schub verleihen. Stellen Sie sich vor, Sie könnten über Ihre Mobilfunk -Verbindung mit Ihren Haushaltsgeräten, Ihren persönlichen Fitness-Trackern, Ihren Streaming-Inhalten auf Ihren Smartphones, Tablets, Computern und Fernsehern interagieren - und das alles gleichzeitig, ohne Verzögerungen oder Signalunterbrechungen. Das ist die Leistung von C-Band 5G.

Hier sind einige weitere Bereiche, in denen C-Band 5G bereits Auswirkungen hat.

  • Fester drahtloser Zugang für Privathaushalte, Unternehmen und die Industrie: Das C-Band eignet sich gut für Innenräume und eröffnet neue Möglichkeiten für Unternehmensanwendungen. Zum Beispiel können große Fabriken durch IoT-verbundene Sensoren Einblicke in Echtzeit erhalten.
  • Primäre Konnektivität vs. Failover - 5G kann als Backup bestehender Glasfaser- und Ethernet-Konnektivität in Schuleneingesetzt werden, die während der Pandemie Probleme mit der Konnektivität hatten.
  • Datenintensive Anwendungen, wie z. B. Video - Ein australisches Bauunternehmen nutzte C-Band 5G, um eine holografische Gebäudevisualisierung und Echtzeit-Designanzeigen einzuführen.
  • Datenverlagerung über Mobilfunk - In Gebieten, in denen der Mobilfunkverkehr hoch ist, kann 5G im C-Band dazu beitragen , Kapazitätsprobleme im LTE-Netz auszugleichen.

Ist das C-Band in anderen Teilen der Welt verfügbar?

In den USA entspricht das C-Band dem 5G-Band n77, mit dessen Einführung Mobilfunknetzbetreiber wie Verizon und AT&T begonnen haben.

Die meisten europäischen und asiatischen Länder nutzen bereits das Band n78, das eine Untergruppe des Bandes n77 von 3,3 bis 3,8 GHz ist. Laut Fierce Wireless gehören zu den ersten 23 Ländern, die C-Band-Spektrum versteigern, Australien, Österreich, Tschechien, Finnland, Deutschland, Hongkong, Ungarn, Irland, Italien, Lettland, Norwegen, Rumänien, die Slowakei, Südkorea, Spanien und das Vereinigte Königreich.

Tatsächlich haben die meisten anderen Länder der Welt bereits damit begonnen, das C-Band zu versteigern. Es ist wahrscheinlich das beliebteste 5G-Band der Welt.

Welche Digi-Geräte unterstützen das C-Band?

Was könnte Ihr Unternehmen tun, wenn Ihr Netz über die fünffache Kapazität und Geschwindigkeit verfügen würde? Da immer mehr Teile der Unternehmen digitalisiert werden, sind Netzgeschwindigkeit und -kapazität von großer Bedeutung. Sehr viel. Deshalb entwickelt Digi seine Produkte mit Blick auf das C-Band, damit Sie an der Spitze des Möglichen stehen.

Unsere Produkte Digi EX50 5G, Digi TX64 5G und Digi TX64 Rail 5G unterstützen heute alle das C-Band. Produkte, die ab Oktober 2022 ausgeliefert werden, unterstützen C-Band sogar von Haus aus. Frühere Produkte unterstützen C-Band durch ein einfaches Firmware-Update über Digi RemoteManager®, die Kommandozentrale zur Verwaltung Ihres gesamten intelligenten Netzwerks.

Das C-Band 5G eröffnet der Wirtschaft und Industrie alle möglichen Möglichkeiten. Einige davon waren vor einem Jahr noch nicht einmal möglich. Mit den innovativen Produkten von Digi werden die 5G-Möglichkeiten für Ihr Unternehmen zur Realität. Wir entwickeln End-to-End-Lösungen, die Ihren genauen Spezifikationen entsprechen, damit Sie C-Band einsetzen und skalieren können. Wir sind Ihr Technologiepartner für 5G und IoT und bieten Ihnen alles, was Sie für den Einstieg in das C-Band benötigen.

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