5G -taajuuskaistat: 3 ensisijaista kaistaa ja milloin niitä käytetään
Kun maailma siirtyy nopeasti pitkälle edistyneelle langattomalle viestinnälle, 5G -tekniikan yksityiskohtien ymmärtämisestä tulee erittäin tärkeitä.5G: n uraauurtavan potentiaalin ytimessä ovat sen käyttämät taajuuskaistat, joista jokainen palvelee ainutlaatuisia rooleja ja tarjoaa erityisiä etuja.Tässä artikkelissa tutkitaan kolmea pääosaa 5G-taajuuskaistalla-alhaisella kaistalla, keskikaistalla ja korkealla kaistalla-näkyvät niiden ominaisuuksista, käytöstä ja parhaista tilanteista niiden käyttöön.Selittämällä nämä taajuuskaistat pyrimme antamaan selkeän yleiskatsauksen, joka parantaa ymmärrystäsi siitä, kuinka 5G -tekniikka muuttaa yhteyksiä eri asetuksissa.
Luettelo
Kuva 1: 5G -tekniikka
Mikä taajuus on 5G?
5G -solutekniikka toimii kolmella päätaajuuskaistolla, jokainen palvelee erilaisia tarkoituksia ja tarjoaa ainutlaatuisia etuja.Matalakaistainen taajuus (600MHz-1 GHz) kattaa leveät alueet ja voi kulkea rakennusten läpi hyvin, mutta sillä on hitaammat tiedonopeudet.Keskikaistan taajuus (2,5 GHz-3,7 GHz) tarjoaa tasapainon kattavuuden ja nopeuden välillä, mikä tarjoaa nopeamman tiedonsiirtonopeuden kattaen samalla suuret alueet ja kulkee esteiden läpi kohtuullisen hyvin.Korkeakaistainen taajuus (24 GHz-40 GHz), joka tunnetaan nimellä millimetriaalto (MMWAVE), tarjoaa nopeimman tiedon nopeuden, mutta sillä on rajoitettu alue ja huono kyky kulkea rakennusten läpi, mikä tekee siitä parhaiten kiireisille kaupunkialueille, joilla lyhyen kantaman, joilla on lyhytaikainen,Nopeusyhteyksiä tarvitaan.
Vertailun vuoksi 4G/LTE -tekniikka käyttää taajuuskaistat välillä 700MHz - 2,5 GHz.Tämä alue on päällekkäin 5G: n matalan ja keskikaistaiden taajuuksien kanssa, mutta ei sisällä korkeakaistaista aluetta.Seurauksena on, että 4G/LTE ei voi saavuttaa 5G: n korkean kaistan taajuuksien tarjoamaa enimmäismäärää.
Kuva 2: Kuva matalan kaistan, keskikaistan ja korkeakaistaisen 5G-signaalista kaupunkikuvassa
5G: lle käytetyt erityiset taajuuskaistat voivat vaihdella alueittain, ja niitä hallinnoivat kansainväliset ja kansalliset organisaatiot.Kansainvälinen televiestintäliitto (ITU) koordinoi maailmanlaajuisesti ja asettaa kansainväliset standardit.Yhdysvalloissa liittovaltion viestintäkomissio (FCC) säätelee ja luovuttaa taajuuskaistoja 5G: lle.Euroopassa Euroopan televiestintästandardit instituutti (ETSI) on tärkeä rooli 5G: n taajuuskaistojen määrittelyssä.
Jokainen näistä organisaatioista varmistaa, että määritetyt taajuudet täyttävät 5G -tekniikan tarpeet ottaen huomioon myös tekijät, kuten häiriöt, kattavuus ja radiospektrin tehokas käyttö.
5G -taajuuskaistat selitettiin
5G matalan kaistan taajuudet: 600MHz-1 GHz
Kuva 3: 5G: n, 4G: n ja 3G: n taajuuskaistat
Matalan kaistan taajuudet ovat erittäin hyviä tarjoamaan laaja kattavuus suurilla alueilla, ja tehokkaat alueet saavuttavat kymmeniä kilometrejä.Ne voivat käydä seinien ja rakennusten läpi, joten niistä on erityisen hyödyllisiä maaseudulla tai vähemmän asutuilla alueilla.Tämä kyky tunkeutua varmistaa, että näiden alueiden ihmiset saavat vakaan ja luotettavan verkon kattavuuden.Matalan kaistan taajuudet ovat erityisen hyviä sovelluksille, jotka tarvitsevat tasaista liitettävyyttä nopean suorituskyvyn sijasta, kuten äänipuhelut ja Internet-perusselaaminen.Nämä sovellukset hyötyvät matalan kaistan taajuuksien tarjoamasta jatkuvasta ja luotettavasta signaalista, mikä on erittäin tärkeää alueilla, joilla korkeamman taajuuden signaalit eivät usein anna tarpeeksi kattavuutta.Tarjoamalla laajaa ja luotettavaa kattavuutta, matalan kaistan taajuudet auttavat varmistamaan viestinnän saavutettavuuden alueilla, joilla vakaan yhteyden pitäminen on enemmän kuin korkean tiedonsiirtonopeuden.
Keskikaistan taajuudet ovat tärkeä osa nykypäivän langattomia viestintäjärjestelmiä, jotka tarjoavat hyvän tasapainon nopeuden ja kattavuuden välillä.Toimii välillä 1 GHz-6 GHz, nämä taajuudet tarjoavat paljon suurempia Internet-nopeuksia verrattuna alhaisen kaistan taajuuksiin, jotka ovat alle 1 GHz.Tämän nopeusetuun liittyy kuitenkin kompromissi etäisyyden ja tunkeutumisominaisuuksien suhteen.
Keskikaistan taajuudet peittävät tyypillisesti jopa muutaman sadan metrin etäisyydet, mikä on paljon lyhyempi kuin matalan kaistan taajuuksien ulottuvuus, joka voi ulottua useille kilometrille.Keskikaistan taajuudet eivät myöskään ole yhtä hyviä tunkeutumaan rakennuksiin ja muihin esteisiin, mikä tekee niistä vähemmän tehokkaita alueilla, joilla on monia fyysisiä esteitä.
Näistä rajoituksista huolimatta keskikaistan taajuuksia käytetään laajasti kaupunki- ja esikaupunkialueilla, joilla käyttäjien ja laitteiden tiheys tarvitsee korkeammat tiedonsiirron.Parannetut nopeudet tukevat erilaisia sovelluksia, kuten teräväpiirtovideon suoratoisto ja älykäs kaupungin infrastruktuuri, mukaan lukien IoT-laitteet, jotka vaativat vahvoja ja nopeita yhteyksiä.Nämä taajuudet tarjoavat nopeammat Internet-nopeudet kuin matalan kaistan taajuudet ja tarjoavat silti paremman kattavuuden kuin korkean kaistan taajuudet, jotka, vaikkakin nopeammin, kattavat vielä lyhyemmät etäisyydet ja ovat vielä huonompia tunkeutumisia.
Keskikainataajuuksien strateginen käyttö tiheästi asutuilla alueilla auttaa vastaamaan nopean Internetin kasvavaan kysyntään tukemaan palveluita, jotka luottavat nopeaan tiedonsiirtoon ja alhaiseen viiveeseen.Tämä tasapaino tekee keskikaistan taajuuksista joustavan valinnan nykyaikaisten langattomien viestintätarpeiden suhteen.
5G korkeakaistaiset taajuudet: 24 GHz-40 GHz
Korkeakaistaiset taajuudet, joita usein kutsutaan millimetriaalto (MMWAVE), johtavat tietä 5G-tekniikassa ja tarjoaa uskomattoman nopeat langattomat tiedonopeudet.Tämä edistyksellinen taajuusalue parantaa huomattavasti langatonta viestintää lisäämällä verkkokapasiteettia, mahdollistaa nopeamman tiedon nopeuden ja tukemaan samanaikaisesti kytkettyjä laitteita.
Nämä mmwave-taajuudet ovat erityisen hyödyllisiä tungosta paikoissa, kuten kaupungeissa, stadioniissa ja ostoskeskuksissa, joissa nopeiden, luotettavien yhteyksien tarve on korkein.MMWaven nopeammat tiedonsiirtonopeudet tekevät sujuvasta suoratoistosta, nopeasta latauksesta ja suurten tietojen tehokkaasta käsittelystä.
MMWave -taajuuksilla on kuitenkin omat haasteensa.Niiden alue on melko lyhyt, yleensä vain kymmeniä metrejä, ja ne voivat helposti estää fyysiset esineet, kuten rakennukset, puut ja jopa sää.Näiden kysymysten ratkaisemiseksi on kehitetty uusia tekniikoita, kuten 5G -säteenmuotoilua ja pienisoluisia.
Beamforming on menetelmä, joka lähettää signaaleja suoraan tietyille laitteille sen sijaan, että levittäisi niitä kaikkiin suuntiin.Tämä keskittynyt lähestymistapa vähentää häiriöitä, vahvistaa signaalia ja parantaa yhteyden yleistä laatua.Pienet soluteknologia sisältää monien pienten tukiasemien tai solujen sijoittamisen alueen ympärille peiton ja kapasiteetin lisäämiseksi.Nämä pienet solut toimivat yhdessä varmistaakseen tasaisen yhteyden ja auttavat MMWave -taajuuksien alueen rajoissa.
Näitä edistyneitä tekniikoita käyttämällä korkeakaistaisten taajuuksien käyttö 5G-verkoissa on mahdollista, avaamalla uuden langattoman viestinnän aikakauden vertaansa vailla olevalla nopeudella ja liitettävyydellä.
5G -tekniikan rooli
Kuva 4: 5G -tekniikan rooli
5G -tekniikka muuttaa viestintää käyttämällä erilaisia taajuuskaistoja: matala, keski- ja korkea, erilaisten tarpeiden ja asetusten sovittamiseksi.Siinä yhdistyvät perinteiset radiotaajuuskaistot (FR1) uusien radioiden (FR2) kanssa tietojen nopeuksien, viiveen, signaalin luotettavuuden ja laiteyhteyksien parantamiseksi.
Matalataajuiset kaistat kattavat suuret alueet ja tunkeutuvat rakennuksiin hyvin, vaikka niillä on hitaampi tietojen nopeus.Nämä ovat hyviä maaseutualueille ja laajalle levinneille yhteyksille.Keskitaajuiset kaistat tarjoavat nopeamman tiedon nopeuden ja kunnollisen peittoalueen, mikä tekee niistä erinomaisia kaupunkeja, joissa tarvitaan hyvää signaalia ja nopeutta.Korkean taajuuden kaistat tai millimetrin aallot (MMWAVE) tarjoavat erittäin nopeat tiedonopeudet ja alhaisen viive, mutta niillä on lyhyt etäisyys, eivätkä ne käy läpi esteitä.Nämä ovat ihanteellisia tiheisiin kaupunkialueisiin ja erityiskäyttöön, kuten itse ajaviin autoihin, etäleikkaukseen ja edistyneeseen valmistukseen.
Kaikkien näiden kaistojen käyttäminen yhdessä 5G: n avulla voidaan tukea monia erilaisia käyttötarkoituksia.Parannettu mobiililaajakaista (EMBB) käyttää keski- ja korkeataajuisten kaistojen nopeaa kykyä nopeampaan Internetiin ja parempaan suoratoistoon.Erittäin luotettava matala latenssiviestintä (URLLC) hyötyy korkeataajuisten kaistojen pienestä viivästyksestä, jota tarvitaan käyttäviin käyttötarkoituksiin ja tehdasautomaatioon.Massiivinen konetyyppinen viestintä (MMTC) käyttää matalataajuisten kaistojen laajaa kattavuutta asioiden Internetin (IoT) tukemiseen, yhdistäen monet laitteet hyvään suorituskykyyn.
Tämä lähestymistapa antaa 5G: lle mahdollisuuden tarjota sujuvia yhteyksiä, jotka on räätälöity eri asetusten tarpeisiin, parantaa käyttäjäkokemuksia ja tukea uusia tekniikoita.FR1- ja FR2 -kaistojen sekoitus varmistaa, että 5G voi tarjota täydellisen kattavuuden, korkean datanopeuden ja alhaisen viiveen, mikä tekee siitä joustavan ja vahvan tekniikan tulevaisuudelle.
5G -bändit ja niiden käyttö
Kuva 5: 5G: n, 4G: n ja 3G: n kattavuus ja läpäisy eri taajuuskaistalla
Matala kaista
Matalakaista 5G toimii 600-700MHz: n alueella.Tämä bändi tunnetaan laajasta kattavuudestaan, joka voi tehokkaasti saavuttaa maaseutu- ja syrjäiset alueet.Se tarjoaa kuitenkin pienemmät tiedonopeudet, keskimäärin noin 50 Mbit / s.Tämä tekee matalan kaistan 5G: stä erityisen hyödyllisen käytölle, joka tarvitsee laajaa kattavuutta pikemminkin kuin nopean nopeuden, kuten valtakunnalliset mobiiliverkot ja teollisuudenalat, kuten energia ja maatalous.Näillä aloilla se auttaa etäkohtien ja anturien pitkän matkan viestinnässä ja seurannassa varmistaen tasaisen yhteyden suurille alueille.
Keskikenttä
Keskikaina 5G toimii välillä 1,7 GHz-2,5 GHz ja löytää keskitietä kattavuuden ja nopeuden välillä, mikä tarjoaa tiedonsiirron välillä 100-900 Mbit / s.Tätä kaistaa käytetään yleisesti esikaupunkialueilla ja kaupunkialueilla, joilla tarvitaan sekoitus kunnollista peittoa ja suurempia nopeuksia.Mid Band 5G tukee monia käyttötarkoituksia, mukaan lukien Smart City -infrastruktuuri, joka perustuu toisiinsa kytkettyihin laitteisiin resurssien hallintaan tehokkaasti, sekä koulutuslaitokset ja yrityspuistot, jotka hyötyvät paremmasta yhteydestä monenlaiseen toimintaan.
Korkea yhtye
High Band 5G, joka tunnetaan myös nimellä millimetriaalto (MMWAVE) 5G, toimii 24 GHz: n ja korkeammalla taajuuksilla.Tämä kaista tarjoaa korkeimman tiedonopeuden ja saavuttaa jopa 10 Gbps, mutta sen alue on rajoitettu lyhyisiin etäisyyksiin, mikä tekee siitä parhaiten tiheästi asutuille kaupunkialueille.Korkeakaista 5G on erittäin hyödyllinen käyttötarkoituksissa, jotka vaativat erittäin alhaisen viiveen ja korkean tiedonsiirtonopeuden, kuten reaaliaikaisen Internet-tiedonsiirron, lisätyn todellisuuden (AR), virtuaalitodellisuuden (VR) ja live-suoratoiston.Nämä sovellukset hyötyvät MMWave 5G: n suuresta kapasiteetista ja nopeudesta, joka pystyy käsittelemään nopeasti ja tehokkaasti suuria määriä tietoja.
5G -kaistat
5G -kaistojen käyttäminen on yksinkertainen prosessi loppukäyttäjille, koska verkko käsittelee valinnan ja vaihtamisen automaattisesti eri kaistojen välillä tiedonsiirron aikana.Tämä automaattinen säätö varmistaa, että käyttäjät saavat parhaan suorituskyvyn tarvitsematta tehdä mitään.
5G -laitteet on tyypillisesti suunniteltu useilla antenneilla, joista kukin tukee erilaisia taajuuskaistat.Nämä antennit auttavat laitetta sopeutumaan eri olosuhteisiin, kuten käyttäjän sijainti tai muutokset ympäröivässä ympäristössä.Esimerkiksi, kun käyttäjä siirtyy kaupunkialueelta, jolla on korkeataajuinen millimetrin aalto (MMWAVE) kattavuus esikaupunkialueelle tai maaseudulla, jolla ala-taajuuden kaistat, kuten 6 GHz, ovat yleisempiä, laite siirtyy sujuvasti oikealle kaistalle.Tämä automaattinen kytkentä maksimoi datan nopeuden, vähentää viivästyksiä ja pitää vakaan yhteyden.
5G -yhtyeet ja yrityssovellukset
Kuva 6: 5G -kaistat ja liiketoimintasovellukset kattavuuteen, kapasiteettiin ja viiveeseen
Yritykset voivat viisaasti käyttää erilaisia 5G -bändejä palvelun laadun ja kattavuuden parantamiseksi.5G -spektri on jaettu kolmeen pääkaistalta: matala, keski- ja korkeataajuudet, jokainen palvelee erilaisia tarkoituksia ja tarjoaa ainutlaatuisia etuja.
Matalan kaistan taajuudet, tyypillisesti alle 1 GHz, ovat hyviä pitkän matkan viestinnässä.Heillä on laaja ulottuvuus ja ne voivat kulkea rakennusten ja esteiden läpi paremmin kuin korkeammat taajuudet.Tämä tekee matalan kaistan 5G: stä loistavan maaseutualueille tai paikkoihin, joilla on vaikea maasto, mikä varmistaa laajemman kattavuuden ja yhteydenpidon jopa vähemmän asutuilla alueilla.
Keskikaistan taajuudet, välillä 1 GHz-6 GHz, tarjoavat tasapainon kattavuuden ja nopeuden välillä.Nämä taajuudet tarjoavat nopeamman tiedonsiirtonopeuden kuin alhaisen kaistan taajuudet samalla kattavat kohtuullisen etäisyyden.Keskikaista 5G on hyvä kaupunki- ja esikaupunkialueille, jotka tarjoavat paremman palvelun laadun tarvitsematta tiheää torniverkkoa.
Korkeakaistaiset taajuudet, jotka tunnetaan myös nimellä millimetrin aallot (MMWAVE), toimivat yli 24 GHz: n yli ja tarjoavat erittäin nopean yhteyden.Nämä taajuudet tukevat korkeinta tiedonsiirtoa ja niitä tarvitaan sovelluksiin, jotka vaativat paljon kaistanleveyttä, kuten lisätty todellisuus, virtuaalitodellisuus ja teräväpiirtovideoiden suoratoisto.Korkean kaistan taajuuksilla on kuitenkin rajoitettu alue ja huono tunkeutumisominaisuudet, mikä sopii parhaiten kohdennetuille alueille, kuten stadionille, lentokentille ja kaupunkikeskuksille, joissa on paljon käyttäjiä.
Käyttämällä sekoitusta näitä bändejä, yritykset voivat luoda täydellisen 5G -verkon, joka maksimoi sekä kattavuuden että suorituskyvyn.Matalan kaistan taajuudet varmistavat laaja-alueen kattavuuden ja luotettavan yhteyden, kun taas kaistan keskikaistan taajuudet tarjoavat hyvän tasapainon nopeuden ja ulottuvuuden välillä.Korkeakaistainen taajuudet niiden rajoitetusta alueesta huolimatta tarjoavat erittäin nopean nopeuden, jota tarvitaan tietyille korkean kysynnän skenaarioille.
Tämä sekoitettujen kaistojen lähetysten viisas käyttö auttaa poistamaan kuolleet vyöhykkeet ja varmistaa johdonmukaisemman ja luotettavamman palvelun eri ympäristöissä.Esimerkiksi kaupungissa yritykset saattavat käyttää korkeaa kaistaa 5G: tä tungosta keskusta-alueilla suurten nopeuksien sovellusten tukemiseen, kun taas asuntoalueilla sijaitsevat keskikaistat taajuudet tarjoavat vahvan ja nopean Internet-yhteyden.Maaseutualueilla matalan kaistan taajuudet voivat kattaa suuret alueet tehokkaasti varmistaen, että jopa etäpaikat pysyvät yhteydessä.
Johtopäätös
5G-tekniikka toimii kolmella päätaajuuskaistolla-alhaisella kaistalla, keskikaistalla ja korkealla kaistalla-jokainen lisää jotain ainutlaatuista verkkoon toimintaan ja kuinka hyödyllinen se on.Matalan kaistan taajuudet tarjoavat laajan kattavuuden ja vakaat yhteydet, etenkin maaseudun ja vähemmän asutuilla alueilla.Keskikaistan taajuudet tasapainottavat nopeutta ja kattavuutta, mikä tekee niistä loistavia kaupunkeihin ja lähiöihin.Korkeakaistainen taajuudet, vaikka ne ovat lyhyitä, tarjoavat erittäin korkeat datanopeudet, jotka ovat erittäin hyödyllisiä kiireisille kaupunkialueille.Näiden taajuuskaistojen erityisten vahvuuksien ja parhaiden käyttötapojen tunteminen on tärkeää 5G -tekniikan avulla hyvin.
Usein kysyttyjä kysymyksiä [UKK]
1. Mitkä ovat 5G -kaistan sovellukset?
Matalan kaistan taajuuksia käytetään laaja-alaiseen maaseutualueiden kattavuuteen, täydellisesti äänipuheluihin ja Internet-perustietoihin.Keskikaistan taajuudet tarjoavat nopeuden ja kattavuuden tasapainon, mikä tekee niistä hyviä kaupunki- ja esikaupunkiympäristöihin, tukevat käyttötarkoituksia, kuten HD-suoratoistoa ja älykkäitä kaupunkijärjestelmiä.Korkeakaistainen taajuudet tarjoavat erittäin nopeat tiedonopeudet tungosta alueille, joita tarvitaan reaaliaikaiseen esineiden Internetiin (IoT), lisättyyn todellisuuteen (AR), virtuaalitodellisuuteen (VR) ja live-suoratoistoon.
2. Kun 3,5 GHz: n kaistaa käytetään, miten sitä yleensä viitataan?
3,5 GHz: n kaistaa kutsutaan yleisesti C-kaistaksi.
3. Mikä on 3 5G -spektri?
3 5G-spektri viittaa kolmeen ensisijaiseen taajuusalueeseen: matalakaista (600MHz-1 GHz), keskikaista (2,5 GHz-3,7 GHz) ja korkeakaista (24 GHz-40 GHz).
4. Mitä kaksi bändiä 5G voi käyttää kommunikoida?
5G voi käyttää sekä 6 GHz: n (joka sisältää matala- ja keskikaistataajuudet) että MMWAVE (korkeakaistaiset taajuudet) kommunikoidakseen.
5. Mikä bändi on paras 5G: lle?
Paras 5G: n taajuus riippuu siitä, kuinka haluat käyttää sitä.Laaja kattavuus, matalakaista on paras.Sekoitus nopeutta ja etäisyyttä, keskikaista toimii hyvin.Suurimman tiedon nopeuden saavuttamiseksi tungosta alueilla korkea kaista on ylin valinta.