5G -частотные полосы: 3 основных полос и когда их использовать
Поскольку мир быстро переходит в возраст, возглавляемая передовой беспроводной коммуникацией, понимание деталей технологии 5G становится очень важным.В основе новаторского потенциала 5G лежат частотные полосы, которые он использует, каждая из которых служит уникальным ролям и предлагает конкретные преимущества.В этой статье рассматриваются три основные частотные полосы 5G-погрузочно, среднюю диапазону и высокую диапазону-выглядящие по их функциям, использованию и лучшим ситуациям для их использования.Объясняя эти частотные полосы, мы стремимся дать четкий обзор, который улучшит ваше понимание того, как технология 5G изменит связь в разных настройках.
Каталог
Рисунок 1: 5G Технология
Какая частота 5 г?
Сотовая технология 5G работает на трех основных частотных полосах, каждая из которых служит разным целям и предлагает уникальные преимущества.Частота с низкой полосой (от 600 МГц до 1 ГГц) покрывает широкие области и может хорошо проходить через здания, но имеет более медленные скорости данных.Средняя частота (от 2,5 до 3,7 ГГц) обеспечивает баланс между охватом и скоростью, предлагая более быстрые скорости передачи данных, в то же время охватывая большие площади и разумно проходя через препятствия.Частота высокой диапазоны (от 24 ГГц до 40 ГГц), известная как миллиметровая волна (MMWAVE), обеспечивает самые быстрые скорости данных, но имеет ограниченный диапазон и плохую способность проходить через здания, что делает его лучше всего для оживленных городских районов, где короткие диапазоны, высокий диапазон.Необходимы высокоскоростные соединения.
Для сравнения, технология 4G/LTE использует частотные полосы от 700 МГц до 2,5 ГГц.Этот диапазон перекрывается с низкой и средней диапазоной 5G, но не включает диапазон с высоким уровнем диапазона.В результате 4G/LTE не может достичь максимальной скорости данных, которые предлагают высокие частоты 5G.
Рисунок 2: Иллюстрация сигналов 5G с низким диапазоном, средней полосы и высокой полосы в городском пейзаже
Конкретные частотные полосы, используемые для 5G, могут варьироваться в зависимости от региона и управляются международными и национальными организациями.Международный союз телекоммуникаций (МСЭ) координирует во всем мире и устанавливает международные стандарты.В Соединенных Штатах Федеральная комиссия по связи (FCC) регулирует и назначает полосы частот для 5G.В Европе Европейский институт стандартов телекоммуникаций (ETSI) играет важную роль в определении полос частот для 5G.
Каждая из этих организаций гарантирует, что назначенные частоты удовлетворяют потребности технологии 5G, а также рассматривают такие факторы, как интерференция, охват и эффективное использование радиопередачи.
Поясненные полосы частот 5G объяснены
5 г частоты с низкой полосой: от 600 МГц до 1 ГГц
Рисунок 3: полосы частот для 5G, 4G и 3G
Частоты с низкой полосой очень хороши в обеспечении широкого охвата на больших площадях, с эффективными диапазонами, достигающими десятков километров.Они могут пройти через стены и здания, делая их особенно полезными в сельских или менее населенных регионах.Эта способность проникать гарантирует, что люди в этих областях получают стабильное и надежное охват сети.Частоты с низким уровнем диапазона особенно хороши для приложений, которые требуют устойчивого подключения, а не для высокоскоростной производительности, такие как голосовые вызовы и базовый просмотр интернета.Эти приложения получают выгоду от постоянного и надежного сигнала, обеспечиваемого низкополосными частотами, что очень важно в областях, где более часточастотные сигналы часто не дают достаточного покрытия.Предлагая широкое и надежное охват, частоты с низким уровнем диапазона помогают обеспечить доступ к коммуникации в регионах, где поддержание стабильного соединения имеет большее значение, чем высокие показатели передачи данных.
Средние частоты являются важной частью современных беспроводных систем связи, предлагая хороший баланс между скоростью и охватом.Работая от 1 ГГц до 6 ГГц, эти частоты обеспечивают гораздо более высокие скорости в Интернете по сравнению с частотами с низким уровнем диапазона, которые ниже 1 ГГц.Тем не менее, это преимущество скорости поставляется с компромиссом с точки зрения диапазона и возможностей проникновения.
Частоты средней диапазоны обычно покрывают расстояния до нескольких сотен метров, что намного короче, чем охват частот с низким диапазоном, которые могут простираться на несколько километров.Кроме того, частоты средней диапазоны не так хороши в проникающих зданиях и других препятствиях, что делает их менее эффективными в областях со многими физическими барьерами.
Несмотря на эти ограничения, частоты средней диапазоны широко используются в городских и пригородных районах, где плотность пользователей и устройств нуждается в более высоких показателях передачи данных.Улучшенные скорости поддерживают различные приложения, такие как потоковая передача видео с высокой четкости и инфраструктура Smart City, включая устройства IoT, которые требуют прочных и быстрых соединений.Эти частоты предлагают более быстрые скорости в Интернете, чем частоты с низкой полосой, в то же время обеспечивая лучшие покрытия, чем частоты с высокой полосой, которые, хотя и быстрее, покрывают еще более короткие расстояния и имеют еще худшее проникновение.
Стратегическое использование частот средней диапазоны в густонаселенных областях помогает удовлетворить растущий спрос на высокоскоростный интернет, поддерживая услуги, которые основаны на быстрой передаче данных и низкой задержке.Этот баланс делает частоты средней диапазоны гибким выбором для современных потребностей в беспроводной связи.
5G-частота с высокой полосой: от 24 ГГц до 40 ГГц
Частоты с высокой полосой, часто называемая миллиметровой волной (MMWAVE), лидируют в технологии 5G, предлагая невероятно быстрые беспроводные скорости данных.Этот расширенный диапазон частот значительно улучшает беспроводную связь, увеличивая емкость сети, обеспечивая более быстрые скорости данных и одновременно поддерживая более подключенные устройства.
Эти частоты MMWAVE особенно полезны в многолюдных местах, таких как города, стадионы и торговые центры, где потребность в высокоскоростных надежных соединениях является самой высокой.Более высокие скорости передачи данных MMWAVE создают плавную потоковую передачу, быстрые загрузки и эффективную обработку больших объемов данных.
Тем не менее, частоты MMWAVE имеют свои собственные проблемы.Их диапазон довольно короткий, обычно всего в десятках метров, и их можно легко заблокировать физическими объектами, такими как здания, деревья и даже погода.Чтобы преодолеть эти проблемы, были разработаны новые технологии, такие как формирование луча 5G и небольшие сотовые сети.
Формирование луча - это метод, который посылает сигналы непосредственно на определенные устройства вместо того, чтобы распространять их во всех направлениях.Этот сфокусированный подход уменьшает интерференцию, усиливает сигнал и улучшает общее качество соединения.Маленькая клеточная технология включает в себя размещение многих небольших базовых станций или ячеек вокруг области, чтобы увеличить охват и емкость.Эти мелкие ячейки работают вместе, чтобы обеспечить устойчивую связь и помочь с ограничениями диапазона частот MMWAVE.
Используя эти передовые технологии, использование частоты высокой диапазоны в сети 5G становится возможным, открывая новую эру беспроводной связи с непревзойденной скоростью и подключением.
Роль технологии 5G
Рисунок 4: Роль технологии 5G
5G Технология меняет связь с помощью различных полос частот: низкий, средний и высокий, чтобы соответствовать различным потребностям и настройкам.Он объединяет традиционные радиочастотные (РЧ) полосы (FR1) с New-Radio Lands (FR2) для улучшения скорости данных, задержки, надежности сигнала и соединений устройства.
Низкочастотные полосы покрывают большие площади и хорошо проникают в здания, хотя у них более медленные скорости данных.Они хороши для сельских районов и широко распространенных связей.Среднечастотные полосы обеспечивают более быстрые скорости данных и приличное покрытие, что делает их отличными для городов, где необходимо сочетание хорошего сигнала и скорости.Высокочастотные полосы, или миллиметровые волны (Mmwave), предлагают очень быстрые скорости данных и низкие задержки, но имеют короткий диапазон и не проходят препятствия.Они идеально подходят для плотных городских районов и специального использования, таких как автомобили с самостоятельным вождением, дистанционная хирургия и передовое производство.
Использование всех этих полос вместе позволяет 5G поддерживать множество различных применений.Enhanced Mobile Broadband (EMBB) использует высокоскоростные способности средних и высокочастотных полос для более быстрого интернета и лучшей потоковой передачи.Ультра-надежные связи с низкой задержкой (URLLC) получают выгоду от низкой задержки высокочастотных полос, что необходимо для таких использований, как автомобили с самостоятельным вождением и автоматизация заводов.Massive Machine Type Communications (MMTC) использует широкое покрытие низкочастотных полос для поддержки Интернета вещей (IoT), соединяя многие устройства с хорошей производительностью.
Этот подход позволяет 5G обеспечивать плавные соединения, адаптированные к потребностям различных настроек, улучшая опыт пользователей и поддерживая новые технологии.Сочетание полос FR1 и FR2 гарантирует, что 5G может предложить полный охват, высокие скорости данных и низкую задержку, что делает его гибкой и сильной технологией для будущего.
5G полосы и их использование
Рисунок 5: Покрытие и пропускная способность 5G, 4G и 3G в разных полосах частот
Низкая полоса
5G с низкой полосой работает в диапазоне от 600 до 700 МГц.Эта полоса известна своим широким охватом, который может эффективно достигать сельских и отдаленных районов.Тем не менее, он предлагает более низкие скорости данных, в среднем около 50 Мбит / с.Это делает низкополосную 5G особенно полезным для использования, которые требуют широкого охвата, а не высокой скорости, таких как общенациональные мобильные сети и отрасли, такие как энергетика и сельское хозяйство.В этих областях это помогает при дальнейшем общении и мониторинге удаленных участков и датчиков, обеспечивая устойчивую связь на больших областях.
Средняя группа
Средняя полоса 5G работает от 1,7 ГГц до 2,5 ГГц и находит среднюю землю между охватом и скоростью, обеспечивая скорости передачи данных в диапазоне от 100 до 900 Мбит / с.Эта полоса обычно используется в пригородных и городских районах, где необходима смесь приличного покрытия и более высоких скоростей.Mid-Band 5G поддерживает многие применения, включая инфраструктуру Smart City, которая опирается на взаимосвязанные устройства для эффективного управления ресурсами, а также учебные заведения и бизнес-парки, которые извлекают выгоду из лучшей связи для широкого спектра деятельности.
Высокая группа
Высокополосная 5G, также известная как миллиметровая волна (Mmwave) 5G, работает на частотах 24 ГГц и выше.Эта полоса обеспечивает самые высокие скорости данных, достигая до 10 Гбит / с, но ее диапазон ограничен короткими расстояниями, что делает его лучше всего подходить для густонаселенных городских районов.Высокополосная 5G очень полезна для использования требующей ультра-низкой задержки и высоких показателей передачи данных, таких как передача данных IoT в реальном времени, дополненная реальность (AR), виртуальная реальность (VR) и прямая трансляция.Эти приложения выигрывают от высокой мощности и скорости MMWAVE 5G, которые могут быстро и эффективно обрабатывать большие объемы данных.
Доступ 5G полос
Доступ к полосам 5G - это простой процесс для конечных пользователей, так как сеть автоматически обрабатывает выбор и переключение между различными полосами во время передачи данных.Эта автоматическая корректировка гарантирует, что пользователи получают наилучшую производительность, не нуждаясь в ничего.
Устройства 5G обычно разработаны с несколькими антеннами, каждая из которых поддерживает различные полосы частот.Эти антенны помогают устройству адаптироваться к различным условиям, таким как местоположение пользователя или изменения в окружающей среде.Например, когда пользователь переходит из городской области с высокочастотным покрытием миллиметровых волн (MMWAVE) в пригородную или сельскую область, где более низкие полосы, такие как суб-6 ГГц, чаще встречаются, устройство плавно переходит в правую полосу.Это автоматическое переключение максимизирует скорость данных, уменьшает задержки и сохраняет стабильное соединение.
5G групп и бизнес -приложения
Рисунок 6: 5G полосы и бизнес -приложения для покрытия, пропускной способности и задержки
Предприятия могут мудро использовать разные полосы 5G для улучшения качества обслуживания и покрытия.Спектр 5G разделен на три основные полосы: низкие, средние и высокие частоты, каждая из которых служит различным целям и предлагает уникальные преимущества.
Частоты с низким диапазоном, как правило, ниже 1 ГГц, хороши для связи на расстоянии.Они имеют широкий охват и могут проходить через здания и препятствия лучше, чем более высокие частоты.Это делает низкополосную 5G отличным для сельских районов или мест с трудной местностью, обеспечивая более широкий охват и связь даже в менее населенных районах.
Частоты средней диапазоны, от 1 до 6 ГГц, обеспечивают баланс между покрытием и скоростью.Эти частоты обеспечивают более быстрые скорости передачи данных, чем частоты с низкой полосой, при этом охватывая разумное расстояние.Средняя полоса 5G хороша для городских и пригородных районов, обеспечивая более качественное качество обслуживания без необходимости плотной сети башен.
Частоты с высокой полосой, также известные как миллиметровые волны (Mmwave), работают выше 24 ГГц и предлагают очень высокоскоростную связь.Эти частоты поддерживают самые высокие показатели передачи данных и необходимы для приложений, требующих большой пропускной способности, такой как дополненная реальность, виртуальная реальность и потоковая передача видео с высокой четкой.Тем не менее, частоты с высокой полосой имеют ограниченный диапазон и плохие возможности проникновения, что делает их лучше всего подходить для целевых областей, таких как стадионы, аэропорты и городские центры с большим количеством пользователей.
Используя смесь этих полос, предприятия могут создать полную сеть 5G, которая максимизирует как охват, так и производительность.Частоты с низким уровнем диапазона обеспечивают широкое покрытие и надежное соединение, в то время как частоты средней диапазоны обеспечивают хороший баланс между скоростью и охватом.Высокополосные частоты, несмотря на их ограниченный диапазон, обеспечивают сверхбыстые скорости, необходимые для конкретных сценариев высокого спроса.
Это мудрое использование передачи смешанных полос помогает устранить мертвые зоны и обеспечивает более последовательный и надежный сервис в разных средах.Например, в городе предприятия могут использовать 5G с высокой полосой в переполненных районах центра города для поддержки высокоскоростных приложений, используя при этом частоты средней полосы в жилых районах для обеспечения сильного и быстрого доступа в Интернет.В сельских районах частоты с низкой полосой могут эффективно охватывать большие площади, гарантируя, что даже удаленные места остаются на связи.
Заключение
Технология 5G работает в трех основных частотных полосах-в сфере связки, средней диапазона и высокой диапазона-в течение всего добавления чего-то уникального для того, как работает сеть и насколько она полезна.Частоты с низким диапазоном обеспечивают широкое покрытие и стабильные соединения, особенно в сельских и менее населенных районах.Средние частоты уравновешивают скорость и покрытие, что делает их отличными для городов и пригородов.Частоты с высокой полосой, хотя и короткие диапазоны, предлагают очень высокие скорости данных, которые очень полезны для занятых городских районов.Знание конкретных сильных сторон и наилучшего использования этих частотных полос важно для хорошо использования технологии 5G.
Часто задаваемые вопросы [FAQ]
1. Каковы приложения 5G -полосы?
Частоты с низким уровнем диапазона используются для широкого охвата в сельских районах, идеально подходящих для голосовых вызовов и базового интернета.Частоты средней диапазоны предлагают баланс скорости и покрытия, что делает их хорошими для городских и пригородных сред, поддерживая такие использования, как потоковая передача HD и Smart City Systems.Частоты с высокой полосой предлагают очень быстрые скорости данных для переполненных областей, необходимых для Интернета вещей в реальном времени (IoT), дополненной реальности (AR), виртуальной реальности (VR) и прямой трансляции.
2. Когда должна использоваться полоса 3,5 ГГц, как она обычно называется?
Полоса 3,5 ГГц обычно называется C-диапазоном.
3. Что такое спектр 3 5G?
Спектр 3 5G относится к трем основным частотным диапазонам: с низкой диапазоной (от 600 МГц до 1 ГГц), средней диапазона (от 2,5 ГГц до 3,7 ГГц) и с высокой диапазоной (от 24 ГГц до 40 ГГц).
4. Какие две полосы могут использовать 5G для общения?
5G может использовать как под-6 ГГц (что включает в себя низкие и средние частоты), так и Mmwave (частоты с высокой полосой).
5. Какая группа лучше всего подходит для 5G?
Лучшая частота для 5G зависит от того, как вы хотите ее использовать.Для широкого охвата низкая полоса является лучшей.Для сочетания скорости и расстояния средняя полоса работает хорошо.Для самых быстрых скоростей данных в многолюдных областях высокая полоса является лучшим выбором.