Perché il 5G ha una gamma così orribile?

"5G" NON è uguale a "mmWave". Il 5G permette il mmWave, ma non c'è l'obbligo di usarlo. T-Mobile, per esempio, ha annunciato che userà il 5G per il suo spettro da 600 MHz recentemente acquisito.

La gamma corta può effettivamente essere un vantaggio quando si ha bisogno di più capacità. Questo permette di avere molte più celle senza orribili interferenze tra le celle. Questo dà più larghezza di banda di dati a più persone - ottimo per le città, ma non necessario per le aree rurali. Una piccola copertura per cella non è buona anche per i veicoli, perché causa un sacco di handoff tra le celle.

Quindi una domanda migliore è "perché mmWave ha una portata così breve". Ci sono due ragioni per questo:

• La perdita atmosferica è più alta in mmWave che in sub-6 GHz. Sono stato sorpreso di vedere che questo è solo qualche decimo di dB per km a 30 GHz, quindi questo effetto è piccolo finché non si arriva a frequenze più alte. L'effetto è enorme nella banda dei 60 GHz, come 10 dB/km, a causa dell'assorbimento dell'ossigeno.
• Le antenne omnidirezionali sono più piccole alle alte frequenze. Questo significa che raccolgono meno segnale. La maggior parte degli ingegneri RF confondono la "perdita nello spazio libero" che è più alta alle alte frequenze con qualche modo magico in cui i segnali si dissipano. Non è così: si diffondono come 1/r^2 in base alla distanza. C'è una maggiore perdita atmosferica a frequenze più alte (vedi sopra, ma questo non ha nulla a che fare con la perdita dello "spazio libero"), ma l'effetto più grande è di solito antenne più piccole.

Piccole antenne possono essere un vantaggio, in quanto permette Massive MIMO con array di dimensioni ragionevoli. Questo aiuta a superare il problema delle piccole antenne a mmWave.