5G Frekvenční pásma: 3 primární pásy a kdy je použít

Vzhledem k tomu, že se svět rychle pohybuje do věku vedeného pokročilou bezdrátovou komunikací, je porozumění detailům technologie 5G velmi důležité.Jádrem průlomového potenciálu 5G jsou frekvenční pásma, které používá, z nichž každá slouží jedinečným rolím a nabízí konkrétní výhody.Tento článek zkoumá tři hlavní frekvenční pásma 5G-Low-band, střední pásmo a vysokopásmové-, které se dívají na jejich rysy, použití a nejlepší situace pro jejich použití.Vysvětlením těchto frekvenčních pásů se snažíme poskytnout jasný přehled, který zlepší vaše pochopení toho, jak technologie 5G změní připojení v různých nastaveních.

Katalog

Obrázek 1: 5G Technologie

Jaká frekvence je 5G?

5G Cellular Technology funguje na třech hlavních frekvenčních pásech, z nichž každá slouží různým účelům a nabízí jedinečné výhody.Frekvence s nízkou pásma (600 MHz až 1GHz) pokrývá široké oblasti a může dobře procházet budovami, ale má pomalejší rychlost dat.Frekvence střední pásma (2,5 GHz až 3,7 GHz) poskytuje rovnováhu mezi pokrytím a rychlostí, nabízí rychlejší datové rychlosti a přitom pokrývá velké plochy a prochází překážkami přiměřeně dobře.Frekvence s vysokou pásma (24GHz až 40 GHz), známá jako milimetrová vlna (mmwave), poskytuje nejrychlejší rychlost dat, ale má omezený rozsah a špatnou schopnost procházet budovami, což je nejlepší pro rušné městské oblasti, kde krátké dolety,, kde je krátký dolehJe zapotřebí vysokorychlostní připojení.

Pro srovnání, technologie 4G/LTE používá frekvenční pásma mezi 700 MHz a 2,5 GHz.Tento rozsah se překrývá s nízkými a středními frekvencemi 5G, ale nezahrnuje rozsah s vysokým pásem.Výsledkem je, že 4G/LTE nemůže dosáhnout maximální rychlosti dat, které nabízejí vysokofrekvenční frekvence 5G.

Obrázek 2: Ilustrace nízkopásmových, středních pásů a signálů 5G s vysokým pásem v městském panoráma

Specifické frekvenční pásmy používané pro 5G se mohou lišit podle regionu a jsou řízeny mezinárodními a národními organizacemi.Mezinárodní telekomunikační unie (ITU) koordinuje celosvětově a stanoví mezinárodní standardy.Ve Spojených státech Federální komunikační komise (FCC) reguluje a přiřazuje frekvenční pásma pro 5G.V Evropě hraje Evropský telekomunikační standardní institut (ETSI) důležitou roli při definování frekvenčních pásů pro 5G.

Každá z těchto organizací zajišťuje, aby přiřazené frekvence splňovaly potřeby technologie 5G a zároveň zvažovaly faktory, jako je rušení, pokrytí a efektivní využití rádiového spektra.

Vysvětleno 5g frekvenční pásky

5g frekvencí s nízkými pásmami: 600 MHz až 1GHz

Obrázek 3: Frekvenční pásma pro 5G, 4G a 3G

Nízkopásmové frekvence jsou velmi dobré v poskytování širokého pokrytí na velkých plochách, přičemž efektivní rozsahy dosahují desítek kilometrů.Mohou procházet stěnami a budovami, což je činí zvláště užitečnými ve venkovských nebo méně obydlených regionech.Tato schopnost proniknout zajišťuje, že lidé v těchto oblastech získají stabilní a spolehlivé pokrytí sítě.Nízkopádné frekvence jsou zvláště dobré pro aplikace, které vyžadují spíše stálé připojení než vysokorychlostní výkon, jako jsou hlasové hovory a základní internetové prohlížení.Tyto aplikace těží z konstantního a spolehlivého signálu poskytovaného frekvencí s nízkými pásmami, což je velmi důležité v oblastech, kde signály s vyšší frekvencí často neposkytují dostatečné pokrytí.Nabízením širokého a spolehlivého pokrytí pomáhají nízkopásmové frekvence zajistit dostupnost komunikace v regionech, kde je záleží na stabilním připojení více než na vysoké úrovni přenosu dat.

Střední pásmové frekvence jsou důležitou součástí dnešních bezdrátových komunikačních systémů a nabízejí dobrou rovnováhu mezi rychlostí a pokrytím.Tyto frekvence, které provozují mezi 1 GHz a 6 GHz, poskytují mnohem vyšší rychlosti internetu ve srovnání s nízkými pásovými frekvencemi, které jsou pod 1 GHz.Tato výhoda rychlosti však přichází s kompromisem z hlediska rozsahu a penetračních schopností.

Střední pásmové frekvence obvykle pokrývají vzdálenosti až do několika set metrů, což je mnohem kratší než dosah nízkopásmových frekvencí, které se mohou rozšířit o několik kilometrů.Rovněž frekvence střední pásma nejsou tak dobré při pronikavých budovách a jiných překážkách, což je méně účinné v oblastech s mnoha fyzickými bariérami.

Navzdory těmto omezením jsou frekvence střední pásma široce používány v městských a příměstských oblastech, kde hustota uživatelů a zařízení vyžaduje vyšší datovou rychlost.Vylepšené rychlosti podporují celou řadu aplikací, jako je streamování videa s vysokým rozlišením a inteligentní městská infrastruktura, včetně zařízení IoT, která vyžadují silná a rychlá připojení.Tyto frekvence nabízejí rychlejší rychlosti internetu než nízkopásmové frekvence a přitom poskytují lepší pokrytí než vysoké pásmové frekvence, které, i když rychlejší, pokrývají ještě kratší vzdálenosti a mají ještě horší pronikání.

Strategické využití středních pásů v hustě obydlených oblastech pomáhá uspokojit rostoucí poptávku po vysokorychlostním internetu a podpůrné služby, které se spoléhají na rychlý přenos dat a nízké zpoždění.Díky této rovnováze je frekvence střední pásma flexibilní volbou pro moderní bezdrátové komunikační potřeby.

5G Frekvence s vysokým pásem: 24 GHz až 40 GHz

Vysokopásmové frekvence, často nazývané milimetrovou vlnou (mmwave), vede cestu v technologii 5G a nabízejí neuvěřitelně rychlé rychlosti dat bezdrátových dat.Tento pokročilý frekvenční rozsah výrazně zlepšuje bezdrátovou komunikaci zvyšováním kapacity sítě, umožněním rychlejších rychlostí dat a současně podporou více připojených zařízení.

Tyto frekvence MMWave jsou zvláště užitečné na přeplněných místech, jako jsou města, stadiony a nákupní centra, kde je potřeba vysokorychlostního a spolehlivého spojení nejvyšší.Rychlejší rychlosti přenosu dat MMWave vytvářejí hladké streamování, rychlé stahování a efektivní zpracování velkého množství dat.

Frekvence mmwave však mají své vlastní výzvy.Jejich rozsah je poměrně krátký, obvykle pouze desítky metrů a lze je snadno blokovat fyzickými předměty, jako jsou budovy, stromy a dokonce i počasí.K překonání těchto problémů byly vyvinuty nové technologie, jako je 5G paprsky a malé buněčné sítě.

Formování paprsků je metoda, která posílá signály přímo do konkrétních zařízení namísto jejich šíření ve všech směrech.Tento zaměřený přístup snižuje rušení, posiluje signál a zlepšuje celkovou kvalitu připojení.Technologie malých buněk zahrnuje umístění mnoha malých základních stanic nebo buněk kolem oblasti pro zvýšení pokrytí a kapacity.Tyto malé buňky spolupracují na zajištění stálé konektivity a pomáhají s limity rozsahu frekvencí MMWave.

Použitím těchto pokročilých technologií je možné využití vysoce pásmových frekvencí v 5G sítích, čímž se otevírá nová éra bezdrátové komunikace s bezkonkurenční rychlostí a připojení.

Role 5G technologie

Obrázek 4: Role technologie 5G

Technologie 5G mění komunikaci pomocí různých frekvenčních pásů: nízká, střední a vysoká, aby vyhovovala různým potřebám a nastavením.Kombinuje tradiční pásma frekvence (RF) (FR1) s novými radio pásy (FR2) za účelem zlepšení rychlosti dat, zpoždění, spolehlivosti signálu a připojení zařízení.

Nízkofrekvenční pásy pokrývají velké plochy a dobře pronikají budovy, i když mají pomalejší rychlost dat.Jsou dobré pro venkovské oblasti a rozšířené spojení.Střední frekvenční pásma poskytují rychlejší rychlosti dat a slušné pokrytí, což je skvělé pro města, kde je potřeba kombinace dobrého signálu a rychlosti.Vysokofrekvenční pásma, neboli milimetrové vlny (mmwave), nabízejí velmi rychlé rychlosti dat a nízké zpoždění, ale mají krátký dosah a neprocházejí překážkami dobře.Jsou ideální pro husté městské oblasti a speciální využití, jako jsou automobily, vzdálená chirurgie a pokročilá výroba.

Používání všech těchto pásů dohromady umožňuje 5G podporovat mnoho různých použití.Enhanced Mobile Broadband (EMBB) používá vysokorychlostní schopnosti středních a vysokofrekvenčních pásů pro rychlejší internet a lepší streamování.Ultra spolehlivá komunikace s nízkou latencí (URLLC) těží z nízkého zpoždění vysokofrekvenčních pásů, které je potřebné pro použití, jako jsou automobily s vlastním pohonem a automatizace továrny.Masivní komunikace typu strojů (MMTC) používá široké pokrytí nízkofrekvenčních pásů k podpoře internetu věcí (IoT) a spojuje mnoho zařízení s dobrým výkonem.

Tento přístup umožňuje 5G poskytovat hladká připojení přizpůsobená potřebám různých nastavení, zlepšení uživatelských zkušeností a podporu nových technologií.Směs pásů FR1 a FR2 zajišťuje, že 5G může nabídnout plné pokrytí, vysoké rychlosti dat a nízké zpoždění, což z něj činí flexibilní a silnou technologii pro budoucnost.

5g pásma a jejich použití

Obrázek 5: Pokrytí a propustnost 5G, 4G a 3G napříč různými frekvenčními pásmami

Nízká skupina

Nízkopásmové 5G pracuje v rozsahu 600 až 700 MHz.Tato skupina je známá svým širokým pokrytím, které může účinně dosáhnout venkovských a odlehlých oblastí.Nabízí však nižší rychlosti dat, průměrující kolem 50 Mbps.Díky tomu je nízký pás 5G obzvláště užitečný pro použití, která vyžadují spíše široké pokrytí než vysokou rychlost, jako jsou celonárodní mobilní sítě a průmyslová odvětví, jako je energie a zemědělství.V těchto oborech pomáhá s dlouhými vzdálenostmi a monitorováním vzdálených míst a senzorů, což zajišťuje stálé připojení na velkých plochách.

Mid Band

Střední pásmo 5G pracuje mezi 1,7 GHz a 2,5 GHz a najde střední půdu mezi pokrytím a rychlostí, což dodává datové rychlosti v rozmezí od 100 do 900 Mbps.Tato skupina se běžně používá v příměstských a městských oblastech, kde je zapotřebí kombinace slušného pokrytí a vyšších rychlostí.Mid-Band 5G podporuje mnoho použití, včetně inteligentní infrastruktury City, která se spoléhá na vzájemně propojená zařízení pro efektivní správu zdrojů, a vzdělávací instituce a obchodní parky, které těží z lepšího propojení pro širokou škálu aktivit.

Vysoká kapela

Vysoká pásmo 5g, také známá jako milimetrová vlna (mmwave) 5g, pracuje na frekvencích 24 GHz a vyšší.Tato pásmo poskytuje nejvyšší rychlosti dat, dosahující až 10 Gbps, ale jeho rozsah je omezen na krátké vzdálenosti, takže je nejlépe vhodné pro hustě obydlené městské oblasti.High-pásmový 5G je velmi užitečný pro použití, která vyžaduje ultra nízké zpoždění a vysoké rychlosti dat, jako je přenos dat IoT v reálném čase, Augmented Reality (AR), Virtuální realita (VR) a živé streamování.Tyto aplikace těží z vysoké kapacity a rychlosti MMWAVE 5G, která dokáže rychle a efektivně zvládnout velké množství dat.

Přístup k 5G pásům

Přístup k 5G pásům je pro koncové uživatele jednoduchý proces, protože síť automaticky zpracovává výběr a přepínání mezi různými pásy během přenosu dat.Tato automatická úprava zajišťuje, že uživatelé získají nejlepší výkon, aniž by museli dělat cokoli.

Zařízení 5G jsou obvykle navržena s více anténami, z nichž každá podporuje různé frekvenční pásky.Tyto antény pomáhají zařízení přizpůsobit se různým podmínkám, jako je umístění uživatele nebo změny v okolním prostředí.Například, když se uživatel přesune z městské oblasti s vysokofrekvenční milimetrovou vlnou (mmwave) pokrytí do příměstské nebo venkovské oblasti, kde jsou běžnější pásy nižší frekvence jako Sub-6 GHz, zařízení hladce přechází do pravého pásma.Toto automatické přepínání maximalizuje rychlost dat, snižuje zpoždění a udržuje stabilní připojení.

5g pásma a obchodní aplikace

Obrázek 6: 5G pásma a obchodní aplikace pro pokrytí, kapacitu a latenci

Podniky mohou moudře používat různé 5G kapely ke zlepšení kvality a pokrytí služeb.5G spektrum je rozděleno do tří hlavních pásů: nízké, střední a vysoké frekvence, z nichž každá slouží různým účelům a nabízí jedinečné výhody.

Nízkopásmové frekvence, obvykle pod 1 GHz, jsou dobré pro komunikaci na dlouhou vzdálenost.Mají široký dosah a mohou procházet budovami a překážkami lépe než vyšší frekvence.Díky tomu je nízkopásmový 5G skvělý pro venkovské oblasti nebo místa s obtížným terénem, ​​což zajišťuje širší pokrytí a konektivitu i v méně obydlených regionech.

Střední pásmové frekvence, v rozmezí od 1 GHz do 6 GHz, nabízejí rovnováhu mezi pokrytím a rychlostí.Tyto frekvence poskytují rychlejší datové rychlosti než nízkopásmové frekvence a přitom pokrývají přiměřenou vzdálenost.Střední pásmo 5G je dobrý pro městské a příměstské oblasti a poskytuje lepší kvalitu služeb, aniž by bylo nutné husté síť věží.

Vysokopásmové frekvence, také známé jako milimetrové vlny (mmwave), pracují nad 24 GHz a nabízejí velmi vysokorychlostní připojení.Tyto frekvence podporují nejvyšší datové rychlosti a jsou potřebné pro aplikace vyžadující velkou šířku pásma, jako je rozšířená realita, virtuální realita a streamování videa s vysokým rozlišením.Frekvence s vysokým pásem však mají omezený rozsah a špatné penetrační schopnosti, díky čemuž jsou nejlépe vhodné pro cílené oblasti, jako jsou stadiony, letiště a městská centra s mnoha uživateli.

Pomocí kombinace těchto pásů mohou podniky vytvořit kompletní síť 5G, která maximalizuje pokrytí i výkon.Nízkopádné frekvence zajišťují široké pokrytí a spolehlivé konektivitu, zatímco frekvence střední pásmo nabízejí dobrou rovnováhu mezi rychlostí a dosahem.Vysokopásmové frekvence, navzdory jejich omezenému rozsahu, poskytují ultra rychlé rychlosti potřebné pro specifické scénáře s vysokou poptávkou.

Toto moudré použití přenosu smíšených pásů pomáhá eliminovat mrtvé zóny a zajišťuje konzistentnější a spolehlivější služby v různých prostředích.Například ve městě mohou podniky používat vysoké pásmo 5G v přeplněných centrech na podporu vysokorychlostních aplikací, zatímco využívají frekvence středních pásů v obytných čtvrtích, aby poskytovaly silný a rychlý přístup k internetu.Ve venkovských oblastech mohou frekvence s nízkými pásmami efektivně pokrýt velké plochy, což zajišťuje, že i vzdálená místa zůstanou spojena.

Závěr

Technologie 5G pracuje napříč třemi hlavními frekvenčními pásmami-dlouhými pásma, střední pásma a vysokou pásma-každý přidává něco jedinečného pro to, jak síť funguje a jak je užitečná.Nízkopádné frekvence poskytují široké pokrytí a stabilní spojení, zejména ve venkovských a méně obydlených oblastech.Rychlost a pokrytí frekvencí středních pásů vyváží, což je skvělé pro města a předměstí.Vysokopásmové frekvence, i když krátké v dosahu, nabízejí velmi vysoké rychlosti dat, které jsou velmi užitečné pro rušné městské oblasti.Znalost konkrétních silných stránek a nejlepšího použití těchto frekvenčních pásů je důležité pro dobře používání technologie 5G.

Často kladené otázky [FAQ]

1. Jaké jsou aplikace 5G pásma?

Nízkopádné frekvence se používají pro široké pokrytí ve venkovských oblastech, ideální pro hlasové hovory a základní internet.Frekvence střední pásma nabízejí rovnováhu rychlosti a pokrytí, díky čemuž jsou dobré pro městské a příměstské prostředí, podporují použití, jako je HD streamování a inteligentní městské systémy.Vysokopásmové frekvence nabízejí velmi rychlé rychlosti dat pro přeplněné oblasti, potřebné pro internet věcí v reálném čase (IoT), Augmented Reality (AR), Virtuální realitu (VR) a živé streamování.

2. Když se má použít pás 3,5 GHz, jak se obvykle označuje jako?

Pás 3,5 GHz je běžně označován jako C-pásmo.

3. Jaké je 3 5g spektrum?

Spektrum 3 5G se týká tří primárních frekvenčních rozsahů: nízké pásmo (600 MHz až 1GHz), střední pásmo (2,5 GHz až 3,7 GHz) a vysoký pás (24 GHz až 40 GHz).

4. Které dvě pásy mohou k komunikaci použít 5G?

5G může ke komunikaci použít sub-6 GHz (které zahrnují nízké a střední pásmové frekvence) a mmwave (vysokofrekvenční frekvence).

5. Která kapela je nejlepší pro 5G?

Nejlepší frekvence pro 5G závisí na tom, jak jej chcete používat.Pro široké pokrytí je nízká pásmo nejlepší.Pro směs rychlosti a vzdálenosti funguje uprostřed pásma dobře.Pro nejrychlejší rychlost dat v přeplněných oblastech je nejvyšší volbou vysoce pásmo.