på 2024-07-17 301

5G Frekvensbånd: 3 primære bånd, og hvornår de skal bruge dem

Når verden hurtigt bevæger sig ind i en alder ledet af avanceret trådløs kommunikation, bliver det meget vigtigt at forstå detaljerne om 5G -teknologi.I hjertet af 5Gs banebrydende potentiale er de frekvensbånd, det bruger, hver serverer unikke roller og tilbyder specifikke fordele.Denne artikel udforsker de tre vigtigste 5G-frekvensbånd-lavt bånd, midtbånd og højt bånd-ser på deres funktioner, anvendelser og de bedste situationer til deres anvendelse.Ved at forklare disse frekvensbånd sigter vi mod at give et klart overblik, der vil forbedre din forståelse af, hvordan 5G -teknologi vil ændre forbindelse i forskellige indstillinger.

Katalog

Figur 1: 5G -teknologi

Hvilken frekvens er 5G?

5G Cellular Technology fungerer på tre hovedfrekvensbånd, der hver serverer forskellige formål og tilbyder unikke fordele.Lavbåndsfrekvensen (600 MHz til 1 GHz) dækker brede områder og kan passere gennem bygninger godt, men har langsommere datahastigheder.Midtbåndsfrekvensen (2,5 GHz til 3,7 GHz) giver en balance mellem dækning og hastighed, hvilket giver hurtigere datahastigheder, mens de stadig dækker store områder og passerer gennem forhindringer rimeligt godt.Højbåndsfrekvensen (24 GHz til 40 GHz), kendt som millimeterbølge (MMWAVE), giver de hurtigste datahastigheder, men har et begrænset interval og dårlig evne til at passere gennem bygninger, hvilket gør det bedst for travle byområder, hvor der er kort rækkevidde,Højhastighedsforbindelser er nødvendige.

Til sammenligning bruger 4G/LTE -teknologi frekvensbånd mellem 700 MHz og 2,5 GHz.Dette interval overlapper med de lave og midtbåndsfrekvenser på 5G, men inkluderer ikke højbåndsområdet.Som et resultat kan 4G/LTE ikke opnå de maksimale datahastigheder, som 5G's højbåndsfrekvenser tilbyder.

Figur 2: Illustration af lavbånd, midtbånd og højbånd 5G-signaler i et bybillede

De specifikke frekvensbånd, der bruges til 5G, kan variere efter region og administreres af internationale og nationale organisationer.International Telecommunication Union (ITU) koordinerer globalt og sætter internationale standarder.I USA regulerer og tildeler Federal Communications Commission (FCC) frekvensbånd til 5G.I Europa spiller European Telecommunications Standards Institute (ETSI) en vigtig rolle i at definere frekvensbånd for 5G.

Hver af disse organisationer sørger for, at de tildelte frekvenser imødekommer 5G -teknologiens behov, samtidig med at de overvejer faktorer som interferens, dækning og effektiv anvendelse af radiostspektret.

5G frekvensbånd forklaret

5G lavbåndsfrekvenser: 600 MHz til 1 GHz

Figur 3: Frekvensbånd til 5G, 4G og 3G

Lavbåndsfrekvenser er meget gode til at tilvejebringe bred dækning over store områder, med effektive intervaller, der når titusinder af kilometer.De kan gå gennem vægge og bygninger, hvilket gør dem særligt nyttige i landdistrikter eller mindre befolkede regioner.Denne evne til at trænge ind på sikre, at folk i disse områder bliver stabile og pålidelige netværksdækning.Frekvenser med lav bånd er især gode til applikationer, der har brug for stabil forbindelse snarere end højhastighedsydelse, såsom stemmekald og grundlæggende internetbrowsing.Disse applikationer drager fordel af det konstante og pålidelige signal leveret af lavbåndsfrekvenser, hvilket er meget vigtigt i områder, hvor højere frekvenssignaler ofte ikke giver nok dækning.Ved at tilbyde bred og pålidelig dækning hjælper lavbåndsfrekvenser med at sikre kommunikationstilgængelighed i regioner, hvor det at holde en stabil forbindelse betyder mere end at have høje dataoverførselshastigheder.

Midtbåndsfrekvenser er en vigtig del af dagens trådløse kommunikationssystemer, der tilbyder en god balance mellem hastighed og dækning.I drift mellem 1 GHz og 6 GHz giver disse frekvenser meget højere internethastigheder sammenlignet med lavbåndsfrekvenser, som er under 1 GHz.Imidlertid kommer denne hastighedsfordel med en afvejning med hensyn til rækkevidde og penetrationsfunktioner.

Midtbåndsfrekvenser dækker typisk afstande op til et par hundrede meter, hvilket er meget kortere end rækkevidde af lavbåndsfrekvenser, der kan strække sig i flere kilometer.Midtbåndsfrekvenser er heller ikke så gode til at gennemtrænge bygninger og andre hindringer, hvilket gør dem mindre effektive i områder med mange fysiske barrierer.

På trods af disse begrænsninger er midtbåndsfrekvenser vidt brugt i by- og forstæderområder, hvor tætheden af ​​brugere og enheder har brug for højere datahastigheder.De forbedrede hastigheder understøtter en række applikationer, såsom high-definition-videostreaming og smart byinfrastruktur, herunder IoT-enheder, der kræver stærke og hurtige forbindelser.Disse frekvenser tilbyder hurtigere internethastigheder end lavbåndsfrekvenser, mens de stadig giver bedre dækning end højbåndsfrekvenser, som, selv om de er hurtigere, dækker endnu kortere afstande og har endnu dårligere penetration.

Den strategiske anvendelse af midtbåndsfrekvenser i tæt befolkede områder hjælper med at imødekomme den voksende efterspørgsel efter højhastighedsinternet, understøttende tjenester, der er afhængige af hurtig datatransmission og lav forsinkelse.Denne balance gør midtbåndsfrekvenser til et fleksibelt valg til moderne trådløse kommunikationsbehov.

5G højbåndsfrekvenser: 24 GHz til 40 GHz

Højbåndsfrekvenser, ofte kaldet millimeterbølge (MMWave), er førende i 5G-teknologi og tilbyder utroligt hurtige trådløse datahastigheder.Dette avancerede frekvensområde forbedrer trådløs kommunikation i høj grad ved at øge netværkskapaciteten, muliggøre hurtigere datahastigheder og understøtte mere tilsluttede enheder på samme tid.

Disse mmwave-frekvenser er især nyttige på overfyldte steder som byer, stadioner og indkøbscentre, hvor behovet for højhastigheds, pålidelige forbindelser er højest.De hurtigere dataoverførselshastigheder for MMWave giver glat streaming, hurtige downloads og effektiv håndtering af store mængder data.

Mmwave -frekvenser har imidlertid deres egne udfordringer.Deres rækkevidde er ret kort, normalt kun titusinder af meter, og de kan let blokeres af fysiske genstande som bygninger, træer og endda vejr.For at overvinde disse problemer er der udviklet nye teknologier såsom 5G -stråleformering og småcellenetværk.

Beamforming er en metode, der sender signaler direkte til specifikke enheder i stedet for at sprede dem i alle retninger.Denne fokuserede tilgang reducerer interferensen, styrker signalet og forbedrer den samlede forbindelseskvalitet.Små celleteknologi involverer at placere mange små basestationer eller celler omkring et område for at øge dækningen og kapaciteten.Disse små celler arbejder sammen for at sikre stabil forbindelse og hjælpe med rækkevidde af mmwave -frekvenser.

Ved at bruge disse avancerede teknologier bliver brugen af ​​højbåndsfrekvenser i 5G-netværk mulig, hvilket åbner en ny æra med trådløs kommunikation med uovertruffen hastighed og forbindelse.

Rollen som 5G -teknologi

Figur 4: Rollen af ​​5G -teknologi

5G -teknologi ændrer kommunikation ved at bruge forskellige frekvensbånd: lav, midt og høj, til at passe til forskellige behov og indstillinger.Det kombinerer traditionelle radiofrekvens (RF) bånd (FR1) med nye radiobånd (FR2) for at forbedre datahastigheder, forsinkelse, signal pålidelighed og enhedsforbindelser.

Lavfrekvente bånd dækker store områder og trænger godt ind i bygninger, skønt de har langsommere datahastigheder.Disse er gode til landdistrikter og udbredte forbindelser.Midtfrekvensbånd giver hurtigere datahastigheder og anstændig dækning, hvilket gør dem gode til byer, hvor der er behov for en blanding af godt signal og hastighed.Højfrekvente bånd eller millimeterbølger (MMWAVE) tilbyder meget hurtige datahastigheder og lav forsinkelse, men har en kort rækkevidde og gennemgår ikke forhindringer godt.Disse er ideelle til tætte byområder og specielle anvendelser som selvkørende biler, fjernkirurgi og avanceret fremstilling.

Brug af alle disse bands sammen lader 5G understøtte mange forskellige anvendelser.Forbedret mobil bredbånd (EMBB) bruger højhastighedsevne for midt- og højfrekvente bånd til hurtigere internet og bedre streaming.Ultra-pålidelig kommunikation med lav latens (URLLC) drager fordel af den lave forsinkelse af højfrekvente bånd, hvilket er nødvendigt til anvendelser som selvkørende biler og fabriksautomation.Massive Machine Type Communications (MMTC) bruger den brede dækning af lavfrekvente bånd til at understøtte Internet of Things (IoT), der forbinder mange enheder med god ydelse.

Denne tilgang giver 5G mulighed for at give glatte forbindelser, der er skræddersyet til behovene i forskellige indstillinger, forbedre brugeroplevelser og understøtte nye teknologier.Blandingen af ​​FR1- og FR2 -bånd sikrer, at 5G kan tilbyde fuld dækning, høje datahastigheder og lav forsinkelse, hvilket gør det til en fleksibel og stærk teknologi for fremtiden.

5G bånd og deres anvendelser

Figur 5: Dækning og gennemstrømning på 5G, 4G og 3G på tværs af forskellige frekvensbånd

Lavt bånd

Low-Band 5G fungerer i området 600 til 700 MHz.Dette band er kendt for sin brede dækning, som effektivt kan nå landdistrikter og fjerntliggende områder.Det tilbyder dog lavere datahastigheder, i gennemsnit omkring 50 Mbps.Dette gør lavbånd 5G især nyttigt til anvendelser, der har brug for bred dækning snarere end høj hastighed, såsom landsdækkende mobilnetværk og industrier som energi og landbrug.På disse felter hjælper det med langdistance kommunikation og overvågning af fjerntliggende steder og sensorer, hvilket sikrer en stabil forbindelse over store områder.

Midtband

Midtbånd 5G fungerer mellem 1,7 GHz og 2,5 GHz og finder en mellemgrund mellem dækning og hastighed, der leverer datahastigheder, der spænder fra 100 til 900 Mbps.Dette bånd bruges ofte i forstæder og byområder, hvor der er behov for en blanding af anstændig dækning og højere hastigheder.Mid-Band 5G understøtter mange anvendelser, herunder Smart City Infrastructure, der er afhængig af sammenkoblede enheder til at styre ressourcer effektivt, og uddannelsesinstitutioner og forretningsparker, der drager fordel af bedre forbindelse til en lang række aktiviteter.

Højt bånd

Højbånd 5G, også kendt som millimeterbølge (MMWave) 5G, fungerer ved frekvenser på 24 GHz og højere.Dette bånd leverer de højeste datahastigheder og når op til 10 Gbps, men dets rækkevidde er begrænset til korte afstande, hvilket gør det bedst egnet til tæt befolkede byområder.Højbånd 5G er meget nyttigt til anvendelse, der kræver ultra-lav forsinkelse og høje datahastigheder, såsom realtid IoT-datatransmission, augmented reality (AR), virtual reality (VR) og live streaming.Disse applikationer drager fordel af den høje kapacitet og hastighed på MMWave 5G, som hurtigt kan håndtere store mængder data hurtigt og effektivt.

Adgang til 5G -bånd

Adgang til 5G -bånd er en enkel proces for slutbrugere, da netværket automatisk håndterer udvælgelsen og skifter mellem forskellige bånd under datatransmission.Denne automatiske justering sikrer, at brugerne får den bedste ydelse uden at skulle gøre noget.

5G -enheder er typisk designet med flere antenner, der hver understøtter forskellige frekvensbånd.Disse antenner hjælper enheden med at tilpasse sig forskellige forhold, såsom brugerens placering eller ændringer i det omgivende miljø.For eksempel, når en bruger bevæger sig fra et byområde med højfrekvent millimeterbølge (MMWAVE) dækning til et forstæder eller landdistrikter, hvor lavere frekvensbånd som under-6 GHz er mere almindelige, skifter enheden glat til det rigtige bånd.Denne automatiske switching maksimerer datahastigheden, reducerer forsinkelser og holder en stabil forbindelse.

5G bånd og forretningsapplikationer

Figur 6: 5G -bånd og forretningsapplikationer til dækning, kapacitet og latenstid

Virksomheder kan klogt bruge forskellige 5G -bånd til at forbedre servicekvaliteten og dækningen.5G -spektret er opdelt i tre hovedbånd: lave, midt og høje frekvenser, der hver serverer forskellige formål og tilbyder unikke fordele.

Lavbåndsfrekvenser, typisk under 1 GHz, er gode til langdistance-kommunikation.De har en bred rækkevidde og kan passere gennem bygninger og hindringer bedre end højere frekvenser.Dette gør lavbånd 5G fantastisk til landdistrikter eller steder med vanskeligt terræn, hvilket sikrer bredere dækning og tilslutningsmuligheder, selv i mindre befolkede regioner.

Midtbåndsfrekvenser, der spænder fra 1 GHz til 6 GHz, giver en balance mellem dækning og hastighed.Disse frekvenser giver hurtigere datahastigheder end lavbåndsfrekvenser, mens de stadig dækker en rimelig afstand.Midtbånd 5G er godt for by- og forstæderområder og leverer bedre servicekvalitet uden at have brug for et tæt netværk af tårne.

Højbåndsfrekvenser, også kendt som millimeterbølger (MMWave), fungerer over 24 GHz og tilbyder meget højhastighedsforbindelse.Disse frekvenser understøtter de højeste datahastigheder og er nødvendige for applikationer, der kræver en masse båndbredde, såsom augmented reality, virtual reality og high-definition-videostreaming.Imidlertid har højbåndsfrekvenser en begrænset rækkevidde og dårlige penetrationsfunktioner, hvilket gør dem bedst egnet til målrettede områder som stadioner, lufthavne og bycentre med mange brugere.

Ved at bruge en blanding af disse bands kan virksomheder oprette et komplet 5G -netværk, der maksimerer både dækning og ydeevne.Lavbåndsfrekvenser sikrer dækning af bredt areal og pålidelig forbindelse, mens midtbåndsfrekvenser tilbyder en god balance mellem hastighed og rækkevidde.På trods af deres begrænsede rækkevidde giver højbåndsfrekvenser de ultrahurtige hastigheder, der er nødvendige til specifikke scenarier med høj efterspørgsel.

Denne kloge brug af blandede båndoverførsler hjælper med at eliminere døde zoner og sikrer en mere konsistent og pålidelig service på tværs af forskellige miljøer.For eksempel i en by kan virksomheder muligvis bruge højbånd 5G i overfyldte områder i centrum til at understøtte højhastighedsapplikationer, mens de bruger midtbåndsfrekvenser i boligkvarterer til at give stærk og hurtig internetadgang.I landdistrikter kan lavbåndsfrekvenser dække store områder effektivt, hvilket sikrer, at selv fjerntliggende placeringer forbliver forbundet.

Konklusion

5G-teknologi fungerer på tværs af tre hovedfrekvensbånd-lavt bånd, midtbånd og højbånd-hver til at tilføje noget unikt til, hvordan netværket fungerer, og hvor nyttigt det er.Frekvenser med lav bånd giver bred dækning og stabile forbindelser, især i landdistrikter og mindre befolkede områder.Midtbåndsfrekvenser balanserer hastighed og dækning, hvilket gør dem gode til byer og forstæder.Skønt de er korte inden for rækkevidde, tilbyder meget høje datahastigheder, som er meget nyttige til travle byområder.At kende de specifikke styrker og bedste anvendelser af disse frekvensbånd er vigtig for at bruge 5G -teknologi godt.

Ofte stillede spørgsmål [FAQ]

1. Hvad er applikationerne af 5G -bånd?

Frekvenser med lav bånd bruges til bred dækning i landdistrikter, perfekt til stemmekald og grundlæggende internet.Midtbåndsfrekvenser tilbyder en balance mellem hastighed og dækning, hvilket gør dem gode til by- og forstædermiljøer, der understøtter anvendelser som HD-streaming og smarte bysystemer.Højbåndsfrekvenser tilbyder meget hurtige datahastigheder for overfyldte områder, der er nødvendige til realtidsinternet af ting (IoT), augmented reality (AR), virtual reality (VR) og live streaming.

2. Når 3,5 GHz -bånd skal bruges, hvordan omtales det normalt som?

3,5 GHz-båndet omtales ofte som C-båndet.

3. Hvad er 3 5G -spektret?

3 5G-spektret henviser til de tre primære frekvensområder: lavbånd (600 MHz til 1 GHz), midtbånd (2,5 GHz til 3,7 GHz) og højbånd (24 GHz til 40 GHz).

4. Hvilke to bånd kan 5G bruge til at kommunikere?

5G kan bruge både under-6 GHz (som inkluderer lave og midtbåndsfrekvenser) og MMWave (højbåndsfrekvenser) til at kommunikere.

5. Hvilket band er bedst til 5G?

Den bedste frekvens for 5G afhænger af, hvordan du vil bruge den.For bred dækning er lavbånd den bedste.For en blanding af hastighed og afstand fungerer midtbåndet godt.For de hurtigste datahastigheder i overfyldte områder er højt bånd det øverste valg.