5G Frequenzbänder: 3 Primärbänder und wann sie verwendet werden
Während sich die Welt schnell in ein Zeitalter bewegt, der durch fortschrittliche drahtlose Kommunikation angeführt wird, wird das Verständnis der Details der 5G -Technologie sehr wichtig.Im Zentrum von 5Gs bahnbrechendem Potenzial stehen die Frequenzbänder, die jeweils einzigartige Rollen bedienen und spezifische Vorteile bieten.In diesem Artikel werden die drei Hauptfrequenzbänder mit 5G-Low-Band, Mittelband und Hochband-untersucht, die nach ihren Funktionen, Verwendungszwecken und den besten Situationen für ihre Verwendung aussehen.Durch die Erläuterung dieser Frequenzbänder möchten wir einen klaren Überblick geben, der Ihr Verständnis dafür verbessert, wie die 5G -Technologie die Konnektivität in verschiedenen Umgebungen verändert.
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Abbildung 1: 5G -Technologie
Welche Frequenz ist 5G?
5G Cellular Technology arbeitet an drei Hauptfrequenzbändern, die jeweils unterschiedliche Zwecke dienen und einzigartige Vorteile bieten.Die niedrige Bandfrequenz (600 MHz bis 1 GHz) deckt weite Bereiche ab und kann die Gebäude gut durchlaufen, weist jedoch langsamere Datengeschwindigkeiten auf.Die mittlere Bandfrequenz (2,5 GHz bis 3,7 GHz) bietet ein Gleichgewicht zwischen Abdeckung und Geschwindigkeit, wodurch schnellere Datenraten angeboten werden, während sie jedoch große Gebiete abdecken und Hindernisse einigermaßen gut durchlaufen.Die Hochbandfrequenz (24 GHz bis 40 GHz), bekannt als Millimeter-Welle (MMWAVE), bietet die schnellsten Datengeschwindigkeiten, verfügt jedoch über eine begrenzte Reichweite und eine schlechte Fähigkeit, Gebäude zu bestehen, was es am besten für geschäftige Stadtbereiche darstellt, in denen Kurzsträhne, in der kurzen Reichweite.Hochgeschwindigkeitsverbindungen werden benötigt.
Im Vergleich dazu verwendet die 4G/LTE -Technologie Frequenzbänder zwischen 700 MHz und 2,5 GHz.Dieser Bereich überschneidet sich mit den niedrigen und mittleren Bandfrequenzen von 5G, enthält jedoch nicht den Hochbandbereich.Infolgedessen kann 4G/LTE nicht die maximalen Datengeschwindigkeiten erreichen, die die Hochbandfrequenzen von 5G anbieten.
Abbildung 2: Abbildung von 5G-Signalen mit niedrigem Band-, Mittelband- und Hochband-Signalen in einem Stadtbild
Die für 5G verwendeten Frequenzbänder können je nach Region variieren und werden von internationalen und nationalen Organisationen verwaltet.Die International Telecommunication Union (ITU) koordiniert weltweit und legt internationale Standards fest.In den Vereinigten Staaten reguliert die Federal Communications Commission (FCC) Frequenzbänder für 5G.In Europa spielt das Europäische Telekommunikationsstandards Institute (ETSI) eine wichtige Rolle bei der Definition der Frequenzbänder für 5G.
Jede dieser Organisationen stellt sicher, dass die zugewiesenen Frequenzen den Anforderungen der 5G -Technologie entsprechen und gleichzeitig Faktoren wie Interferenz, Abdeckung und effiziente Verwendung des Funkspektrums berücksichtigen.
5G -Frequenzbänder erklärten
5G niedrige Bandfrequenzen: 600 MHz bis 1 GHz
Abbildung 3: Frequenzbänder für 5G, 4G und 3G
Niedrige Frequenzen sind sehr gut darin, über große Flächen weit zu decken, wobei wirksame Bereiche zehn Kilometer erreichen.Sie können Wände und Gebäude durchgehen und sie in ländlichen oder weniger besiedelten Regionen besonders nützlich machen.Diese Fähigkeit zu durchdringen stellt sicher, dass Menschen in diesen Bereichen eine stabile und zuverlässige Netzwerkabdeckung erhalten.Frequenzen mit niedrigem Band sind besonders gut für Anwendungen, die eine stetige Konnektivität und keine Hochgeschwindigkeitsleistung erfordern, z. B. Sprachanrufe und grundlegendes Internet-Browsen.Diese Anwendungen profitieren von dem konstanten und zuverlässigen Signal, das durch Frequenzen mit niedrigem Band bereitgestellt wird. Dies ist sehr wichtig in Bereichen, in denen höherfrequente Signale häufig nicht genügend Abdeckung liefern.Durch die umfassende und zuverlässige Deckung können Niedrigbandfrequenzen in Regionen, in denen eine stabile Verbindung die Kommunikationsgängigkeit mehr als hohe Datenübertragungsraten aufweist, sicherstellen.
Mittlere Bandfrequenzen sind ein wichtiger Bestandteil der heutigen drahtlosen Kommunikationssysteme und bieten ein gutes Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Abdeckung.Diese Frequenzen, die zwischen 1 GHz und 6 GHz arbeiten, bieten viel höhere Internetgeschwindigkeiten im Vergleich zu Frequenzen mit niedrigem Band, die unter 1 GHz liegen.Dieser Geschwindigkeitsvorteil ist jedoch mit einem Kompromiss in Bezug auf Reichweite und Penetrationsfähigkeiten verbunden.
Mittelbandfrequenzen decken typischerweise Entfernungen bis zu wenige hundert Meter ab, was viel kürzer ist als die Reichweite von niedrigen Bandfrequenzen, die sich über mehrere Kilometer erstrecken können.Außerdem sind die Frequenzen der mittleren Bande nicht so gut bei durchdringenden Gebäuden und anderen Hindernissen, was sie in Bereichen mit vielen physischen Hindernissen weniger wirksam macht.
Trotz dieser Einschränkungen werden die Häufigkeit von mittleren Banden in städtischen und vorstädtischen Gebieten, in denen die Dichte von Benutzern und Geräten höhere Datenraten benötigt, häufig eingesetzt.Die verbesserten Geschwindigkeiten unterstützen eine Vielzahl von Anwendungen, z.Diese Frequenzen bieten schnellere Internetgeschwindigkeiten als Frequenzen mit niedrigem Band und bieten dennoch eine bessere Abdeckung als Hochbandfrequenzen, die zwar schneller, noch kürzere Entfernungen abdecken und eine noch schlechtere Durchdringung aufweisen.
Der strategische Einsatz von Mid-Band-Frequenzen in dicht besiedelten Gebieten hilft, die wachsende Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Internet zu decken und Dienste zu unterstützen, die sich auf die schnelle Datenübertragung und die geringe Verzögerung stützen.Dieses Gleichgewicht macht mittelgroße Frequenzen zu einer flexiblen Wahl für moderne drahtlose Kommunikationsbedürfnisse.
5G Hochbandfrequenzen: 24 GHz bis 40 GHz
Hochbandfrequenzen, die oft als Millimeterwelle (MMWAVE) bezeichnet werden, sind in der 5G-Technologie führend und bieten unglaublich schnelle drahtlose Datengeschwindigkeiten.Dieser fortgeschrittene Frequenzbereich verbessert die drahtlose Kommunikation erheblich, indem sie die Netzwerkkapazität steigert, schnellere Datengeschwindigkeiten und gleichzeitig mehr verbundene Geräte unterstützt.
Diese MMWAVE-Frequenzen sind besonders hilfreich an überfüllten Orten wie Städten, Stadien und Einkaufszentren, in denen die Notwendigkeit von Hochgeschwindigkeits-Verbindungen am höchsten ist.Die schnelleren Datenübertragungsraten von MMWAVE sorgen für reibungsloses Streaming, schnelle Downloads und effizientes Umgang mit großen Datenmengen.
MMWAVE -Frequenzen haben jedoch ihre eigenen Herausforderungen.Ihre Reichweite ist ziemlich kurz, normalerweise nur zehn Meter und können leicht durch physikalische Objekte wie Gebäude, Bäume und sogar Wetter blockiert werden.Um diese Probleme zu überwinden, wurden neue Technologien wie 5G Beamforming und kleine Zellnetzwerke entwickelt.
Beamforming ist eine Methode, die Signale direkt an bestimmte Geräte sendet, anstatt sie in alle Richtungen zu verbreiten.Dieser fokussierte Ansatz reduziert die Interferenz, stärkt das Signal und verbessert die Gesamtverbindungsqualität.Die Kleinzellentechnologie beinhaltet die Einrichtung vieler kleiner Basisstationen oder Zellen in einem Bereich, um die Abdeckung und Kapazität zu erhöhen.Diese kleinen Zellen arbeiten zusammen, um eine stetige Konnektivität zu gewährleisten und die Bereichsgrenzen von MMWAVE -Frequenzen zu unterstützen.
Durch die Verwendung dieser fortschrittlichen Technologien wird die Verwendung von Hochbandfrequenzen in 5G-Netzwerken möglich und eröffnet eine neue Ära der drahtlosen Kommunikation mit unübertroffener Geschwindigkeit und Konnektivität.
Die Rolle der 5G -Technologie
Abbildung 4: Die Rolle der 5G -Technologie
5G -Technologie ändert die Kommunikation durch die Verwendung verschiedener Frequenzbänder: niedrig, mittel und hoch, um verschiedene Anforderungen und Einstellungen zu entsprechen.Es kombiniert herkömmliche Funkfrequenzbänder (RF) (FR1) mit neuen Radiobändern (FR2), um Datengeschwindigkeiten, Verzögerungen, Signalzuverlässigkeit und Geräteverbindungen zu verbessern.
Niederfrequenzbänder decken große Bereiche ab und durchdringen Gebäude gut, obwohl sie langsamere Datengeschwindigkeiten haben.Diese sind gut für ländliche Gebiete und weit verbreitete Verbindungen.Mittelfrequenzbänder bieten schnellere Datengeschwindigkeiten und anständige Abdeckung, was sie für Städte hervorragend ermöglicht, in denen eine Mischung aus gutem Signal und Geschwindigkeit erforderlich ist.Hochfrequenzbänder oder Millimeter-Wellen (MMWAVE) bieten sehr schnelle Datengeschwindigkeiten und geringe Verzögerung, haben jedoch eine kurze Reichweite und durchlaufen keine Hindernisse gut.Diese sind ideal für dichte Stadtgebiete und besondere Verwendungszwecke wie selbstfahrende Autos, entfernte Chirurgie und fortschrittliche Fertigung.
Wenn Sie all diese Bänder zusammen verwenden, können Sie 5G viele verschiedene Verwendungszwecke unterstützen.Enhanced Mobile Broadband (EMB) nutzt die Hochgeschwindigkeitsfähigkeiten von Mid- und Hochfrequenzbändern für schnelleres Internet und besseres Streaming.Ultra-zuverlässige Latenzkommunikation (URLLC) profitiert von der geringen Verzögerung der Hochfrequenzbänder, die für Verwendungen wie selbstfahrende Autos und Fabrikautomatisierung benötigt wird.Massive Machine Type Communications (MMTC) verwendet die breite Berichterstattung von Niederfrequenzbändern, um das Internet of Things (IoT) zu unterstützen und viele Geräte mit guter Leistung zu verbinden.
Dieser Ansatz ermöglicht es 5G, reibungslose Verbindungen bereitzustellen, die auf die Anforderungen verschiedener Einstellungen zugeschnitten, Benutzererfahrungen verbessern und neue Technologien unterstützen.Die Mischung aus FR1- und FR2 -Bändern stellt sicher, dass 5G eine vollständige Abdeckung, hohe Datengeschwindigkeiten und eine geringe Verzögerung bieten kann, was es zu einer flexiblen und starken Technologie für die Zukunft macht.
5G -Bänder und ihre Verwendung
Abbildung 5: Abdeckung und Durchsatz von 5G, 4G und 3G über verschiedene Frequenzbänder hinweg
Niedrige Bande
5G mit niedrigem Band arbeitet im Bereich von 600 bis 700 MHz.Diese Bande ist bekannt für seine breite Abdeckung, die effektiv ländliche und abgelegene Gebiete erreichen kann.Es bietet jedoch niedrigere Datengeschwindigkeiten und durchschnittlich etwa 50 Mbit / s.Dies macht 5G mit niedrigem Band für Verwendungen besonders hilfreich, die eine breite Abdeckung und nicht mit hoher Geschwindigkeit erfordern, wie z. B. landesweite Mobilfunknetze und Branchen wie Energie und Landwirtschaft.In diesen Bereichen hilft es bei der Fernkommunikation und Überwachung von Fernstandsstellen und Sensoren, um eine stetige Konnektivität über große Bereiche zu gewährleisten.
Mittlere Band
Mid-Band 5G arbeitet zwischen 1,7 GHz und 2,5 GHz und findet einen Mittelweg zwischen Abdeckung und Geschwindigkeit, wobei die Datenraten von 100 bis 900 Mbit / s liefern.Dieses Band wird üblicherweise in vorstädtischen und städtischen Gebieten verwendet, in denen eine Mischung aus anständiger Abdeckung und höheren Geschwindigkeiten erforderlich ist.Mid-Band 5G unterstützt viele Verwendungszwecke, einschließlich der Smart City-Infrastruktur, die sich auf miteinander verbundene Geräte stützt, um Ressourcen effizient zu verwalten, sowie Bildungseinrichtungen und Geschäftsparks, die von einer besseren Konnektivität für eine Vielzahl von Aktivitäten profitieren.
Hochband
Hochband 5G, auch als Millimeter-Wellen (MMWAVE) 5G bekannt, arbeitet mit Frequenzen von 24 GHz und höher.Dieses Band bietet die höchsten Datengeschwindigkeiten und erreicht bis zu 10 Gbit / s. Die Reichweite ist jedoch auf kurze Strecken beschränkt, wodurch sie am besten für dicht besiedelte städtische Gebiete geeignet ist.High-Band 5G ist sehr nützlich für die Verwendung von ultra-niedriger Verzögerung und hoher Datenraten wie IoT-Datenübertragung in Echtzeit, Augmented Reality (AR), Virtual Reality (VR) und Live-Streaming.Diese Anwendungen profitieren von der hohen Kapazität und Geschwindigkeit von MMWAVE 5G, was große Datenmengen schnell und effizient verarbeiten kann.
Zugriff auf 5G -Bänder
Der Zugriff auf 5G -Bänder ist ein einfacher Prozess für Endbenutzer, da das Netzwerk automatisch die Auswahl und das Schalten zwischen verschiedenen Bändern während der Datenübertragung behandelt.Diese automatische Anpassung stellt sicher, dass Benutzer die beste Leistung erzielen, ohne etwas zu tun.
5G -Geräte sind in der Regel mit mehreren Antennen ausgelegt, die jeweils unterschiedliche Frequenzbänder unterstützen.Diese Antennen helfen dem Gerät dabei, sich an verschiedene Bedingungen anzupassen, z. B. den Standort des Benutzers oder Änderungen in der Umgebung.Wenn beispielsweise ein Benutzer aus einem städtischen Gebiet mit Hochfrequenz-Millimeter-Wellen (MMWAVE) zu einem Vorort oder ländlichen Gebiet (MMWAVE) bewegt wird, in dem niedrigere Frequenzbänder wie Sub-6-GHz häufiger sind, überträgt das Gerät reibungslos zum richtigen Band.Diese automatische Schaltung maximiert die Datengeschwindigkeit, reduziert Verzögerungen und führt eine stabile Verbindung.
5G -Bänder und Geschäftsanwendungen
Abbildung 6: 5G -Bänder und Geschäftsanwendungen für Abdeckung, Kapazität und Latenz
Unternehmen können unterschiedliche 5G -Bänder mit Bedacht verwenden, um die Servicequalität und -abdeckung zu verbessern.Das 5G -Spektrum ist in drei Hauptbänder unterteilt: niedrige, mittlere und hohe Frequenzen, jeweils unterschiedliche Zwecke und bieten einzigartige Vorteile.
Niedrige Bandfrequenzen, normalerweise unter 1 GHz, sind gut für die Fernkommunikation.Sie haben eine große Reichweite und können bessere Gebäude und Hindernisse durchführen als höhere Frequenzen.Dies macht 5G mit niedrigem Band für ländliche Gebiete oder Orte mit schwierigem Gelände hervorragend und sorgt selbst in weniger besiedelten Regionen, um eine umfassendere Abdeckung und Konnektivität zu gewährleisten.
Mittlere Bandfrequenzen im Bereich von 1 GHz bis 6 GHz bieten ein Gleichgewicht zwischen Deckung und Geschwindigkeit.Diese Frequenzen liefern schnellere Datenraten als Frequenzen mit niedrigem Band, während sie dennoch einen angemessenen Abstand abdecken.Mid-Band 5G ist gut für städtische und vorstädtische Gebiete und bietet eine bessere Servicequalität, ohne ein dichtes Netzwerk von Türmen zu benötigen.
Hochbandfrequenzen, auch als Millimeter-Wellen (MMWAVE) bekannt, arbeiten über 24 GHz und bieten eine sehr Hochgeschwindigkeitsverbindung.Diese Frequenzen unterstützen die höchsten Datenraten und sind für Anwendungen erforderlich, die eine Menge Bandbreite erfordern, wie z. B. Augmented Reality, Virtual Reality und hochauflösendes Video-Streaming.Hochbandfrequenzen haben jedoch eine begrenzte Reichweite und schlechte Penetrationsfähigkeiten, wodurch sie am besten für gezielte Gebiete wie Stadien, Flughäfen und städtische Zentren mit vielen Nutzern geeignet sind.
Durch die Verwendung einer Mischung dieser Bänder können Unternehmen ein komplettes 5G -Netzwerk erstellen, das sowohl die Abdeckung als auch die Leistung maximiert.Niedrige Bandfrequenzen gewährleisten eine umfassende Abdeckung und eine zuverlässige Konnektivität, während die Frequenzen mit mittleren Band eine gute Balance zwischen Geschwindigkeit und Reichweite bieten.Hochbandfrequenzen bieten trotz ihrer begrenzten Reichweite die für spezifischen Szenarien mit hohen Nachfragen erforderlichen ultraschnellen Geschwindigkeiten.
Diese kluge Verwendung von gemischten Bandübertragungen trägt dazu bei, tote Zonen zu beseitigen und einen konsistenten und zuverlässigeren Service in verschiedenen Umgebungen zu gewährleisten.In einer Stadt können Unternehmen beispielsweise in überfüllten Gebieten mit hohem Band 5G in der Innenstadt von Hochgeschwindigkeitsanwendungen mithilfe von Mid-Band-Frequenzen in Wohnvierteln eingesetzt werden, um einen starken und schnellen Internetzugang zu gewährleisten.In ländlichen Gebieten können Niedrigbandfrequenzen große Bereiche effizient abdecken, um sicherzustellen, dass selbst entfernte Standorte in Verbindung bleiben.
Abschluss
Die 5G-Technologie arbeitet in drei Hauptfrequenzbändern-Low-Band, Mid-Band und High-Band-und fügt etwas Einzigartiges zu der Funktionsweise des Netzwerks hinzu und wie nützlich es ist.Niedrige Frequenzen bieten eine breite Abdeckung und stabile Verbindungen, insbesondere in ländlichen und weniger besiedelten Gebieten.Mid-Band-Frequenzen balancieren Geschwindigkeit und Abdeckung, was sie für Städte und Vororte hervorragend macht.Hochbandfrequenzen bieten zwar kurz in der Reichweite, aber sehr hohe Datengeschwindigkeiten, die für geschäftige städtische Gebiete sehr nützlich sind.Das Kennen der spezifischen Stärken und besten Verwendungen dieser Frequenzbänder ist wichtig für die Verwendung von 5G -Technologie.
Häufig gestellte Fragen [FAQ]
1. Was sind die Anwendungen des 5G -Bandes?
Frequenzen mit niedriger Band werden für eine breite Abdeckung in ländlichen Gebieten verwendet, perfekt für Sprachanrufe und grundlegendes Internet.Mittelschwerfrequenzen bieten ein Gleichgewicht zwischen Geschwindigkeit und Abdeckung, was sie für städtische und vorstädtische Umgebungen gut macht und Verwendungszwecke wie HD-Streaming und Smart City-Systeme unterstützt.Hochbandfrequenzen bieten sehr schnelle Datengeschwindigkeiten für überfüllte Bereiche, die für das Echtzeit-Internet der Dinge (IoT), die Augmented Reality (AR), die Virtual Reality (VR) und das Live-Streaming benötigt werden.
2. Wenn 3,5 -GHz -Bande verwendet werden sollen, wie wird es normalerweise als als bezeichnet?
Das 3,5-GHz-Band wird allgemein als C-Band bezeichnet.
3. Was ist das 3 5G -Spektrum?
Das 3 5G-Spektrum bezieht sich auf die drei Primärfrequenzbereiche: niedrige Bande (600 MHz bis 1 GHz), mittlerer Band (2,5 GHz bis 3,7 GHz) und Hochband (24 GHz bis 40 GHz).
4. Welche zwei Bänder können 5G verwenden, um zu kommunizieren?
5G kann sowohl Sub-6-GHz (einschließlich niedriger und mittlerer Bandfrequenzen) als auch MMWAVE (Frequenzen mit hoher Bande) verwenden, um zu kommunizieren.
5. Welche Band ist am besten für 5G?
Die beste Frequenz für 5G hängt davon ab, wie Sie es verwenden möchten.Für eine breite Abdeckung ist Low-Band das Beste.Für eine Mischung aus Geschwindigkeit und Entfernung funktioniert mittlere Band gut.Für die schnellsten Datengeschwindigkeiten in überfüllten Bereichen ist Hochband die erste Wahl.