pe 2024/07/17 308

5G Benzi de frecvență: 3 benzi primare și când să le folosești

Pe măsură ce lumea se deplasează rapid într -o epocă condusă de o comunicare wireless avansată, înțelegerea detaliilor tehnologiei 5G devine foarte importantă.În centrul potențialului inovator al 5G se află benzile de frecvență pe care le folosește, fiecare servind roluri unice și oferind beneficii specifice.Acest articol explorează cele trei benzi principale de frecvență 5G-în bandă minimă, la mijloc și cu bandă înaltă-care se uită la caracteristicile, utilizările lor și cele mai bune situații pentru utilizarea lor.Prin explicarea acestor benzi de frecvență, ne propunem să oferim o imagine de ansamblu clară care să vă îmbunătățească înțelegerea modului în care tehnologia 5G va schimba conectivitatea în diferite setări.

Catalog

Figura 1: Tehnologie 5G

Ce frecvență este 5G?

Tehnologia celulară 5G funcționează pe trei benzi principale de frecvență, fiecare servind scopuri diferite și oferind beneficii unice.Frecvența cu bandă scăzută (600MHz până la 1GHz) acoperă zone largi și poate trece bine prin clădiri, dar are viteze mai lente ale datelor.Frecvența de bandă medie (2,5 GHz până la 3,7 GHz) oferă un echilibru între acoperire și viteză, oferind rate de date mai rapide, acoperind în același timp zone mari și trecând prin obstacole în mod rezonabil.Frecvența cu o bandă mare (24GHz până la 40 GHz), cunoscută sub numele de Milimeter Wave (MMWave), oferă cele mai rapide viteze de date, dar are o gamă limitată și o capacitate slabă de a trece prin clădiri, ceea ce o face cea mai bună pentru zonele aglomerate din oraș, unde se află pe termen scurt,Sunt necesare conexiuni de mare viteză.

În comparație, tehnologia 4G/LTE folosește benzi de frecvență între 700 MHz și 2,5 GHz.Acest interval se suprapune cu frecvențele joase și mijlocii de 5G, dar nu include intervalul de înaltă bandă.Drept urmare, 4G/LTE nu poate atinge viteza maximă de date pe care o oferă frecvențele de bandă mare 5G.

Figura 2: Ilustrație a semnalelor de bandă joasă, la mijloc și 5G cu bandă mare într-un peisaj urban

Benzile specifice de frecvență utilizate pentru 5G pot varia în funcție de regiune și sunt gestionate de organizații internaționale și naționale.Uniunea internațională de telecomunicații (ITU) se coordonează la nivel global și stabilește standarde internaționale.În Statele Unite, Comisia Federală de Comunicații (FCC) reglementează și atribuie benzi de frecvență pentru 5G.În Europa, Institutul European de Standarde pentru Telecomunicații (ETSI) joacă un rol important în definirea benzilor de frecvență pentru 5G.

Fiecare dintre aceste organizații se asigură că frecvențele alocate răspund nevoilor tehnologiei 5G, luând în considerare, de asemenea, factori precum interferența, acoperirea și utilizarea eficientă a spectrului radio.

Benzi de frecvență 5G explicate

5G Frecvențe cu bandă joasă: 600MHz până la 1GHz

Figura 3: Benzi de frecvență pentru 5G, 4G și 3G

Frecvențele cu bandă joasă sunt foarte bune pentru a oferi o acoperire largă pe suprafețe mari, cu intervale eficiente ajungând la zeci de kilometri.Pot trece prin pereți și clădiri, ceea ce le face deosebit de utile în regiunile rurale sau mai puțin populate.Această abilitate de a pătrunde asigură ca oamenii din aceste zone să obțină o acoperire stabilă și fiabilă a rețelei.Frecvențele cu bandă scăzută sunt deosebit de bune pentru aplicațiile care au nevoie de conectivitate constantă, mai degrabă decât pentru performanțe de mare viteză, cum ar fi apelurile vocale și navigarea de bază pe internet.Aceste aplicații beneficiază de semnalul constant și de încredere furnizat de frecvențele cu bandă scăzută, ceea ce este foarte important în zonele în care semnalele de frecvență mai mare nu oferă adesea suficientă acoperire.Oferind o acoperire largă și fiabilă, frecvențele cu bandă scăzută ajută la asigurarea accesibilității comunicării în regiuni, unde păstrarea unei conexiuni stabile contează mai mult decât a avea rate mari de transfer de date.

Frecvențele de la mijlocul benzii sunt o parte importantă a sistemelor de comunicații wireless de astăzi, oferind un echilibru bun între viteză și acoperire.Funcționând între 1 GHz și 6 GHz, aceste frecvențe oferă viteze de internet mult mai mari în comparație cu frecvențele cu bandă mică, care sunt sub 1 GHz.Cu toate acestea, acest avantaj de viteză vine cu un compromis în ceea ce privește capacitățile de rază și de penetrare.

Frecvențele de benzi medii acoperă de obicei distanțe de până la câteva sute de metri, ceea ce este mult mai scurt decât atingerea frecvențelor cu bandă joasă care se pot extinde mai mulți kilometri.De asemenea, frecvențele de la mijlocul benzii nu sunt la fel de bune la penetrarea clădirilor și a altor obstacole, ceea ce le face mai puțin eficiente în zonele cu multe bariere fizice.

În ciuda acestor limitări, frecvențele de la mijlocul benzii sunt utilizate pe scară largă în zonele urbane și suburbane, unde densitatea utilizatorilor și a dispozitivelor are nevoie de rate de date mai mari.Vitezele îmbunătățite acceptă o varietate de aplicații, cum ar fi streaming video de înaltă definiție și infrastructură inteligentă a orașului, inclusiv dispozitive IoT care necesită conexiuni puternice și rapide.Aceste frecvențe oferă viteze de internet mai rapide decât frecvențele cu bandă scăzută, oferind în același timp o acoperire mai bună decât frecvențele cu o bandă mare, care, deși mai rapide, acoperă distanțe și mai scurte și au o penetrare și mai slabă.

Utilizarea strategică a frecvențelor de la mijlocul benzii în zone dens populate ajută la satisfacerea cererii crescânde de internet de mare viteză, de susținere a serviciilor care se bazează pe transmiterea rapidă a datelor și întârzierea scăzută.Acest echilibru face ca frecvențele de la mijlocul benzii să fie o alegere flexibilă pentru nevoile moderne de comunicare wireless.

5G Frecvențe cu bandă mare: 24GHz la 40GHz

Frecvențele cu bandă mare, adesea numite Milimeter Wave (MMWave), conduc drumul în tehnologia 5G, oferind viteze de date wireless incredibil de rapide.Această gamă avansată de frecvență îmbunătățește considerabil comunicațiile wireless prin stimularea capacității rețelei, permițând viteze mai rapide ale datelor și susținând dispozitive mai conectate în același timp.

Aceste frecvențe MMWAVE sunt deosebit de utile în locuri aglomerate precum orașe, stadioane și centre comerciale, unde nevoia de conexiuni de mare viteză și fiabilă este cea mai mare.Ratele de transfer de date mai rapide ale MMWAVE fac o streamare lină, descărcări rapide și o gestionare eficientă a unor cantități mari de date.

Cu toate acestea, frecvențele MMWAVE au propriile lor provocări.Gama lor este destul de scurtă, de obicei doar zeci de metri și pot fi blocate cu ușurință de obiecte fizice precum clădiri, copaci și chiar vreme.Pentru a depăși aceste probleme, au fost dezvoltate noi tehnologii, cum ar fi formele de fascicul 5G și rețelele de celule mici.

BEAMFORMING este o metodă care trimite semnale direct către anumite dispozitive în loc să le răspândească în toate direcțiile.Această abordare concentrată reduce interferența, întărește semnalul și îmbunătățește calitatea generală a conexiunii.Tehnologia cu celule mici implică plasarea multor stații de bază mici sau celule, în jurul unei zone pentru a crește acoperirea și capacitatea.Aceste celule mici lucrează împreună pentru a asigura conectivitatea constantă și pentru a ajuta la limitele de rază ale frecvențelor MMWAVE.

Folosind aceste tehnologii avansate, utilizarea frecvențelor cu bandă mare în rețelele 5G devine posibilă, deschizând o nouă eră a comunicării wireless cu viteză și conectivitate de neegalat.

Rolul tehnologiei 5G

Figura 4: Rolul tehnologiei 5G

Tehnologia 5G schimbă comunicarea folosind diferite benzi de frecvență: scăzute, mijlocii și înalte, pentru a se potrivi diferitelor nevoi și setări.Combină benzi tradiționale de frecvență radio (RF) (FR1) cu benzi de radio noua (FR2) pentru a îmbunătăți viteza de date, întârzierea, fiabilitatea semnalului și conexiunile dispozitivului.

Benzile de frecvență joasă acoperă bine zone mari și pătrund bine clădirile, deși au viteze de date mai lente.Acestea sunt bune pentru zonele rurale și conexiuni pe scară largă.Benzile de frecvență medie oferă viteze de date mai rapide și acoperire decentă, ceea ce le face excelente pentru orașele în care este nevoie de un amestec de semnal și viteză bun.Benzile de înaltă frecvență, sau undele de milimetru (MMWave) oferă viteze de date foarte rapide și întârziere mică, dar au o gamă scurtă și nu trec prin obstacole bine.Acestea sunt ideale pentru zone densitate ale orașului și utilizări speciale, cum ar fi mașini cu autovehicule, chirurgie la distanță și producție avansată.

Utilizarea tuturor acestor benzi permite 5G să accepte multe utilizări diferite.Enhanced Mobile Broadband (EMBB) folosește abilitățile de mare viteză ale benzilor de frecvență medie și înaltă pentru un internet mai rapid și o mai bună streaming.Comunicațiile ultra-legate de latență scăzută (URLLC) beneficiază de întârzierea scăzută a benzilor de înaltă frecvență, care este necesară pentru utilizări precum mașini cu autovehicule și automatizare din fabrică.Massive Machine Tip Communications (MMTC) folosește acoperirea largă a benzilor de frecvență joasă pentru a sprijini Internet of Things (IoT), conectând multe dispozitive cu performanțe bune.

Această abordare permite 5G să ofere conexiuni netede adaptate nevoilor diferitelor setări, îmbunătățind experiențele utilizatorilor și susținând noile tehnologii.Mixul de benzi FR1 și FR2 asigură că 5G poate oferi acoperire completă, viteze mari de date și întârziere scăzută, ceea ce o face o tehnologie flexibilă și puternică pentru viitor.

5G benzi și utilizările lor

Figura 5: Acoperirea și debitul de 5G, 4G și 3G pe diferite benzi de frecvență

Bandă joasă

5G cu bandă scăzută funcționează în intervalul 600-700MHz.Această bandă este cunoscută pentru acoperirea sa largă, care poate ajunge efectiv la zonele rurale și îndepărtate.Cu toate acestea, oferă viteze mai mici de date, cu o medie de aproximativ 50 Mbps.Acest lucru face ca 5G cu bandă scăzută să fie deosebit de util pentru utilizările care au nevoie de o acoperire largă, mai degrabă decât de viteză mare, cum ar fi rețelele mobile la nivel național și industriile precum energia și agricultura.În aceste câmpuri, ajută la comunicarea și monitorizarea pe distanțe lungi a site-urilor și senzorilor îndepărtați, asigurând conectivitate constantă pe suprafețe mari.

Mid Band

Mid-band 5G funcționează între 1,7 GHz și 2,5 GHz și găsește un teren de mijloc între acoperire și viteză, oferind rate de date cuprinse între 100 și 900 Mbps.Această bandă este utilizată în mod obișnuit în zonele suburbane și urbane, unde este necesar un amestec de acoperire decentă și viteze mai mari.Mid-Band 5G acceptă multe utilizări, inclusiv infrastructura inteligentă a orașului, care se bazează pe dispozitive interconectate pentru a gestiona resursele în mod eficient, precum și instituțiile de învățământ și parcurile de afaceri care beneficiază de o mai bună conectivitate pentru o gamă largă de activități.

Trupa înaltă

5G cu bandă mare, cunoscută și sub denumirea de undă milimetrică (mmwave) 5G, funcționează la frecvențe de 24GHz și mai mari.Această bandă oferă cele mai mari viteze de date, atingând până la 10 Gbps, dar gama sa este limitată la distanțe scurte, ceea ce o face cea mai potrivită pentru zonele urbane dens populate.5G cu bandă mare este foarte util pentru utilizările care solicită rate ultra-scăzute de întârziere și date mari, cum ar fi transmiterea datelor IoT în timp real, realitate augmentată (AR), Reality Virtual (VR) și streaming live.Aceste aplicații beneficiază de capacitatea și viteza ridicată a MMWave 5G, care pot gestiona rapid și eficient cantități mari de date.

Accesarea benzilor 5G

Accesarea benzilor 5G este un proces simplu pentru utilizatorii finali, deoarece rețeaua gestionează automat selecția și comutarea între diverse benzi în timpul transmisiei de date.Această ajustare automată asigură utilizatorii să obțină cele mai bune performanțe fără a fi nevoie să facă nimic.

Dispozitivele 5G sunt de obicei proiectate cu mai multe antene, fiecare susținând diferite benzi de frecvență.Aceste antene ajută dispozitivul să se adapteze la diferite condiții, cum ar fi locația utilizatorului sau modificările în mediul înconjurător.De exemplu, atunci când un utilizator se deplasează dintr-o zonă urbană cu acoperire de undă de milimetri de înaltă frecvență (MMWave) într-o zonă suburbană sau rurală, unde benzile de frecvență inferioară precum Sub-6 GHz sunt mai frecvente, dispozitivul se tranziționează fără probleme la banda dreaptă.Această comutare automată maximizează viteza datelor, reduce întârzierile și păstrează o conexiune stabilă.

Trupe 5G și aplicații de afaceri

Figura 6: 5G benzi și aplicații de afaceri pentru acoperire, capacitate și latență

Întreprinderile pot folosi cu înțelepciune diferite benzi 5G pentru a îmbunătăți calitatea și acoperirea serviciilor.Spectrul 5G este împărțit în trei benzi principale: frecvențe joase, mijlocii și înalte, fiecare îndeplinind scopuri diferite și oferind beneficii unice.

Frecvențele cu bandă scăzută, de obicei sub 1 GHz, sunt bune pentru comunicarea pe distanțe lungi.Au o acoperire largă și pot trece prin clădiri și obstacole mai bune decât frecvențele mai mari.Acest lucru face ca 5G cu bandă scăzută să fie excelent pentru zonele rurale sau locurile cu teren dificil, asigurând o acoperire mai largă și conectivitate chiar și în regiuni mai puțin populate.

Frecvențele de bandă medie, de la 1 GHz la 6 GHz, oferă un echilibru între acoperire și viteză.Aceste frecvențe oferă rate de date mai rapide decât frecvențele cu bandă scăzută, acoperind în același timp o distanță rezonabilă.Mid-Band 5G este bun pentru zonele urbane și suburbane, oferind o calitate mai bună a serviciilor, fără a avea nevoie de o rețea densă de turnuri.

Frecvențele cu bandă mare, cunoscute și sub denumirea de unde de milimetru (MMWave), funcționează peste 24 GHz și oferă conectivitate foarte mare de mare viteză.Aceste frecvențe susțin cele mai mari rate de date și sunt necesare pentru aplicațiile care necesită multă lățime de bandă, cum ar fi realitatea augmentată, realitatea virtuală și streamingul video de înaltă definiție.Cu toate acestea, frecvențele cu bandă mare au o gamă limitată și capacități de penetrare slabe, ceea ce le face cele mai potrivite pentru zone vizate, cum ar fi stadioane, aeroporturi și centre urbane, cu o mulțime de utilizatori.

Folosind un mix de aceste benzi, întreprinderile pot crea o rețea 5G completă care maximizează atât acoperirea, cât și performanța.Frecvențele cu bandă joasă asigură o acoperire pe scară largă și conectivitate fiabilă, în timp ce frecvențele de la mijlocul benzilor oferă un echilibru bun între viteză și acoperire.Frecvențele cu bandă mare, în ciuda gamei lor limitate, oferă viteze ultra-rapide necesare pentru scenarii specifice cu cerere mare.

Această utilizare înțeleaptă a transmisiilor de bandă mixtă ajută la eliminarea zonelor moarte și asigură un serviciu mai consistent și mai fiabil în diferite medii.De exemplu, într-un oraș, întreprinderile ar putea folosi 5G cu bandă mare în zonele din centrul orașului aglomerat pentru a sprijini aplicații de mare viteză, în timp ce folosesc frecvențe de bandă mijlocie în cartierele rezidențiale pentru a oferi un acces puternic și rapid la internet.În zonele rurale, frecvențele cu bandă joasă pot acoperi eficient suprafețele mari, asigurându-se că chiar și locațiile îndepărtate rămân conectate.

Concluzie

Tehnologia 5G operează pe trei benzi principale de frecvență-cu bandă minimă, mijloc de mijloc și cu o bandă înaltă-fiecare adăugând ceva unic la modul în care funcționează rețeaua și cât de util este.Frecvențele cu bandă joasă oferă o acoperire largă și conexiuni stabile, în special în zonele rurale și mai puțin populate.Frecvențele de bandă medie echilibrează viteza și acoperirea, ceea ce le face excelente pentru orașe și suburbii.Frecvențele cu o bandă mare, deși scurte în rază de acțiune, oferă viteze de date foarte mari, care sunt foarte utile pentru zonele urbane aglomerate.Cunoașterea punctelor forte și cele mai bune utilizări ale acestor benzi de frecvență este importantă pentru utilizarea tehnologiei 5G bine.

Întrebări frecvente [FAQ]

1. Care sunt aplicațiile Band 5G?

Frecvențele cu bandă scăzută sunt utilizate pentru o acoperire largă în zonele rurale, perfecte pentru apeluri vocale și internet de bază.Frecvențele de bandă medie oferă un echilibru de viteză și acoperire, ceea ce le face bune pentru mediile urbane și suburbane, susținând utilizări precum streaming HD și sisteme inteligente ale orașului.Frecvențele cu bandă mare oferă viteze de date foarte rapide pentru zonele aglomerate, necesare pentru Internet of Things în timp real (IoT), Realitatea augmentată (AR), Realitatea virtuală (VR) și streamingul live.

2. Când se folosește banda de 3,5 GHz, cum se face referire în mod normal?

Banda de 3,5 GHz este denumită în mod obișnuit ca banda C.

3. Care este 3 5G spectru?

3 spectru 5g se referă la cele trei intervale de frecvență primară: bandă joasă (600MHz până la 1GHz), mijloc de bandă (2,5 GHz până la 3,7 GHz) și cu bandă mare (24GHz până la 40GHz).

4. Ce două benzi pot folosi 5G pentru a comunica?

5G poate utiliza atât sub-6 GHz (care include frecvențe joase și mijlocii), cât și mmwave (frecvențe cu bandă mare) pentru a comunica.

5. Care bandă este cea mai bună pentru 5G?

Cea mai bună frecvență pentru 5G depinde de modul în care doriți să o utilizați.Pentru o acoperire largă, banda mică este cea mai bună.Pentru un amestec de viteză și distanță, banda mijlocie funcționează bine.Pentru cele mai rapide viteze de date din zonele aglomerate, cea mai mare bandă este alegerea de top.