در 2024/07/17 298

باند فرکانس 5G: 3 باند اولیه و چه زمانی از آنها استفاده کنید

از آنجا که جهان به سرعت در سنی به رهبری ارتباطات بی سیم پیشرفته حرکت می کند ، درک جزئیات فناوری 5G بسیار مهم می شود.در قلب پتانسیل پیشگامانه 5G ، نوارهای فرکانس که از آن استفاده می کند ، هر یک نقش های منحصر به فرد را ارائه می دهند و مزایای خاصی را ارائه می دهند.در این مقاله به بررسی سه باند اصلی فرکانس 5G-باند کم ، باند میانی و باند بلند-که به ویژگی ها ، کاربردها و بهترین شرایط برای استفاده آنها می پردازند ، می پردازد.با توضیح این گروههای فرکانس ، هدف ما این است که یک مرور کلی ارائه دهیم که درک شما در مورد چگونگی تغییر فناوری 5G اتصال در تنظیمات مختلف را بهبود بخشد.

کاتالوگ

شکل 1: 5G فناوری

5 گرم چه فرکانس است؟

فناوری سلولی 5G روی سه باند فرکانس اصلی کار می کند که هر کدام اهداف مختلفی را ارائه می دهند و مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهند.فرکانس باند کم (600 مگاهرتز تا 1 گیگاهرتز) مناطق وسیعی را در بر می گیرد و می تواند از ساختمانها به خوبی عبور کند اما سرعت داده کندتر دارد.فرکانس باند میانی (2.5 گیگاهرتز تا 3.7 گیگاهرتز) تعادل بین پوشش و سرعت را فراهم می کند و نرخ داده های سریعتر را ارائه می دهد در حالی که هنوز مناطق بزرگ را پوشش می دهد و از طریق موانع به خوبی عبور می کند.فرکانس باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز) ، معروف به موج میلی متر (MMWAVE) ، سریعترین سرعت داده را فراهم می کند اما دامنه محدودی و توانایی ضعیفی برای عبور از ساختمانها دارد و این امر را برای مناطق شلوغ شهری که کوتاه مدت است ، بهتر می کنداتصالات پر سرعت مورد نیاز است.

در مقایسه ، فناوری 4G/LTE از باندهای فرکانس بین 700 مگاهرتز و 2.5 گیگاهرتز استفاده می کند.این محدوده با فرکانس های باند کم و میانی 5G همپوشانی دارد اما دامنه باند بالا را شامل نمی شود.در نتیجه ، 4G/LTE نمی تواند به حداکثر سرعت داده ای که فرکانس های باند بالا 5G ارائه می دهند ، برسد.

شکل 2: تصویر سیگنال های باند کم باند ، میانی و باند بالا 5G در یک منظره شهری

باندهای فرکانس خاص مورد استفاده برای 5G می توانند بر اساس منطقه متفاوت باشند و توسط سازمان های بین المللی و ملی اداره می شوند.اتحادیه بین المللی ارتباطات از راه دور (ITU) در سطح جهان هماهنگ می شود و استانداردهای بین المللی را تعیین می کند.در ایالات متحده ، کمیسیون ارتباطات فدرال (FCC) گروههای فرکانس را برای 5G تنظیم و اختصاص می دهد.در اروپا ، موسسه استانداردهای ارتباطات اروپا (ETSI) نقش مهمی در تعریف باند فرکانس برای 5G دارد.

هر یک از این سازمان ها اطمینان می دهند که فرکانسهای اختصاص یافته نیازهای فناوری 5G را برآورده می کند و در عین حال عواملی مانند تداخل ، پوشش و استفاده کارآمد از طیف رادیویی را نیز در نظر می گیرد.

باند فرکانس 5G توضیح داده شده است

فرکانس های باند 5G کم: 600 مگاهرتز تا 1 گیگاهرتز

شکل 3: باند فرکانس برای 5G ، 4G و 3G

فرکانس های باند کم در تأمین پوشش گسترده در مناطق بزرگ بسیار مناسب هستند و دامنه های مؤثر به ده ها کیلومتر می رسد.آنها می توانند از طریق دیوارها و ساختمانها عبور کنند و آنها را در مناطق روستایی یا کم جمعیتی مفید جلوه دهند.این توانایی در نفوذ تضمین می کند که افراد در این مناطق پوشش شبکه ای پایدار و قابل اعتماد را بدست آورند.فرکانس های کم باند مخصوصاً برای برنامه هایی که به جای عملکرد پر سرعت ، مانند تماس های صوتی و مرور اساسی در اینترنت ، نیاز به اتصال پایدار دارند ، مناسب است.این برنامه ها از سیگنال ثابت و قابل اعتماد ارائه شده توسط فرکانس های باند کم بهره می برند ، که در مناطقی که سیگنال های با فرکانس بالاتر اغلب پوشش کافی را ارائه نمی دهند ، بسیار مهم است.با ارائه پوشش گسترده و قابل اعتماد ، فرکانس های کم باند به اطمینان از دسترسی به ارتباطات در مناطقی که حفظ یک اتصال پایدار بیشتر از داشتن نرخ انتقال داده بالا است ، کمک می کند.

فرکانس های باند میانی بخش مهمی از سیستم های ارتباطی بی سیم امروز است و تعادل خوبی بین سرعت و پوشش ارائه می دهد.این فرکانس ها که بین 1 گیگاهرتز و 6 گیگاهرتز کار می کنند ، سرعت اینترنت بسیار بالاتری را در مقایسه با فرکانس های باند کم ، که زیر 1 گیگاهرتز است ، فراهم می کند.با این حال ، این مزیت سرعت از نظر دامنه و قابلیت نفوذ با تجارت همراه است.

فرکانس های میانی به طور معمول مسافت ها را تا چند صد متر پوشش می دهند ، که بسیار کوتاه تر از رسیدن فرکانس های کم باند است که می تواند برای چند کیلومتر گسترش یابد.همچنین ، فرکانس های باند میانی در نفوذ در ساختمانها و سایر موانع به خوبی نیست و باعث می شود آنها در مناطقی با بسیاری از موانع جسمی مؤثر باشند.

با وجود این محدودیت ها ، فرکانس های میان باند به طور گسترده در مناطق شهری و حومه ای مورد استفاده قرار می گیرد که چگالی کاربران و دستگاه ها به نرخ داده های بالاتری نیاز دارند.سرعت بهبود یافته از برنامه های متنوعی ، از جمله پخش فیلم با کیفیت بالا و زیرساخت های شهر هوشمند ، از جمله دستگاه های IoT که به اتصالات قوی و سریع نیاز دارند ، پشتیبانی می کند.این فرکانس ها سرعت اینترنت سریعتر از فرکانس های کم باند را ارائه می دهند در حالی که هنوز پوشش بهتری نسبت به فرکانس های باند بالا ارائه می دهند ، که اگرچه سریعتر ، مسافت های کوتاه تر را نیز پوشش می دهد و حتی نفوذ ضعیفی نیز دارد.

استفاده استراتژیک از فرکانس های باند میانی در مناطق پرجمعیت به شما کمک می کند تا تقاضای فزاینده ای برای اینترنت پر سرعت ، پشتیبانی از خدماتی را که به انتقال سریع داده ها و تأخیر کم متکی هستند ، برآورده کند.این تعادل باعث می شود فرکانس های باند میانی یک انتخاب انعطاف پذیر برای نیازهای مدرن ارتباطی بی سیم باشد.

فرکانس های باند 5 گرم: 24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز

فرکانس های باند بالا ، که اغلب به آن موج میلی متر (MMWAVE) گفته می شود ، راه را در فناوری 5G پیش می برد و سرعت داده های بی سیم فوق العاده سریع را ارائه می دهد.این محدوده فرکانس پیشرفته ارتباطات بی سیم را با افزایش ظرفیت شبکه ، امکان سرعت داده های سریعتر و پشتیبانی از دستگاه های متصل تر به طور همزمان بهبود می بخشد.

این فرکانس های MMWave به ویژه در مکان های شلوغ مانند شهرها ، استادیوم ها و مراکز خرید مفید است ، که در آن نیاز به اتصالات با سرعت بالا و قابل اعتماد بالاترین است.نرخ انتقال سریع داده MMWave باعث می شود جریان صاف ، بارگیری سریع و کارآمد کارآمد مقادیر زیادی از داده ها باشد.

با این حال ، فرکانس های MMWave چالش های خاص خود را دارند.دامنه آنها بسیار کوتاه است ، معمولاً فقط ده ها متر است و می توان آنها را به راحتی توسط اشیاء فیزیکی مانند ساختمانها ، درختان و حتی آب و هوا مسدود کرد.برای غلبه بر این مسائل ، فن آوری های جدیدی مانند 5G پرتو و شبکه های سلول کوچک توسعه یافته است.

Beamforming روشی است که به جای پخش آنها در همه جهات ، سیگنال ها را مستقیماً به دستگاه های خاص می فرستد.این رویکرد متمرکز باعث کاهش تداخل ، تقویت سیگنال و بهبود کیفیت ارتباط کلی می شود.فناوری سلول های کوچک شامل قرار دادن بسیاری از ایستگاه های پایه کوچک یا سلول ها ، در اطراف یک منطقه برای افزایش پوشش و ظرفیت است.این سلولهای کوچک برای اطمینان از اتصال ثابت و کمک به محدوده دامنه فرکانس های MMWave با هم کار می کنند.

با استفاده از این فن آوری های پیشرفته ، استفاده از فرکانس های باند بالا در شبکه های 5G امکان پذیر می شود ، باز کردن دوره جدیدی از ارتباطات بی سیم با سرعت و اتصال بی نظیر.

نقش فناوری 5G

شکل 4: نقش فناوری 5G

فناوری 5G ارتباطات را با استفاده از نوارهای فرکانس مختلف تغییر می دهد: کم ، میانه و زیاد ، متناسب با نیازها و تنظیمات مختلف.این گروه باندهای فرکانس رادیویی سنتی (RF) (FR1) را با باند های رادیو جدید (FR2) ترکیب می کند تا سرعت داده ها ، تأخیر ، قابلیت اطمینان سیگنال و اتصالات دستگاه را بهبود بخشد.

نوارهای با فرکانس پایین مناطق بزرگی را پوشش می دهند و به خوبی در ساختمانها نفوذ می کنند ، اگرچه سرعت داده های کندتر دارند.اینها برای مناطق روستایی و اتصالات گسترده مناسب است.باندهای فرکانس میانی سرعت داده های سریعتر و پوشش مناسب را ارائه می دهند و آنها را برای شهرهایی که به ترکیبی از سیگنال و سرعت خوب نیاز دارند ، عالی می کند.باندهای با فرکانس بالا یا امواج میلی متر (MMWAVE) سرعت داده های بسیار سریع و تأخیر کم را ارائه می دهند اما دارای فاصله کوتاهی هستند و به خوبی موانع را پشت سر نمی گذارند.اینها برای مناطق متراکم شهر و کاربردهای ویژه ای مانند اتومبیل های خودران ، جراحی از راه دور و تولید پیشرفته ایده آل است.

استفاده از همه این گروهها با هم به 5G اجازه می دهد تا از بسیاری از موارد مختلف پشتیبانی کند.باند پهن موبایل پیشرفته (EMBB) از توانایی های پر سرعت گروههای با فرکانس متوسط ​​و بالا برای اینترنت سریعتر و پخش بهتر استفاده می کند.ارتباطات تأخیر کم بسیار قابل اعتماد (URLLC) از تأخیر کم باند های با فرکانس بالا بهره می برد ، که برای استفاده هایی مانند اتومبیل های خودران و اتوماسیون کارخانه مورد نیاز است.ارتباطات عظیم دستگاه (MMTC) از پوشش گسترده ای از باند های با فرکانس پایین برای پشتیبانی از اینترنت اشیاء (IoT) استفاده می کند و بسیاری از دستگاه ها را با عملکرد خوب متصل می کند.

این روش به 5G اجازه می دهد تا اتصالات صاف متناسب با نیازهای تنظیمات مختلف ، بهبود تجربیات کاربر و پشتیبانی از فناوری های جدید را فراهم کند.ترکیبی از باندهای FR1 و FR2 تضمین می کند که 5G می تواند پوشش کامل ، سرعت بالای داده ها و تأخیر کم را ارائه دهد و آن را به یک فناوری انعطاف پذیر و قوی برای آینده تبدیل کند.

گروههای 5G و کاربردهای آنها

شکل 5: پوشش و توان 5G ، 4G و 3G در گروههای فرکانس مختلف

گروه کم

باند کم 5G در محدوده 600 تا 700 مگاهرتز کار می کند.این گروه به دلیل پوشش گسترده خود شناخته شده است ، که می تواند به مناطق روستایی و از راه دور برسد.با این حال ، سرعت داده های کمتری را ارائه می دهد ، به طور متوسط ​​حدود 50 مگابیت بر ثانیه.این امر باعث می شود باند کم 5G به ویژه برای استفاده هایی که به پوشش گسترده ای نیاز دارند ، مانند شبکه های تلفن همراه در سراسر کشور و صنایع مانند انرژی و کشاورزی ، به ویژه برای استفاده های گسترده ای مفید باشد.در این زمینه ها ، به ارتباطات از راه دور و نظارت بر سایت ها و سنسورهای از راه دور کمک می کند و از اتصال پایدار در مناطق بزرگ اطمینان می یابد.

گروه میانی

باند میانی 5G بین 1.7 گیگاهرتز و 2.5 گیگاهرتز کار می کند و بین پوشش و سرعت یک میانه را پیدا می کند و نرخ داده ها را از 100 تا 900 مگابیت در ثانیه ارائه می دهد.این باند معمولاً در مناطق حومه شهر و شهری مورد استفاده قرار می گیرد ، جایی که ترکیبی از پوشش مناسب و سرعت بالاتر مورد نیاز است.Mid Band 5G از بسیاری از کاربردهای ، از جمله زیرساخت های شهر هوشمند ، که برای مدیریت کارآمد منابع به دستگاه های بهم پیوسته متکی است ، پشتیبانی می کند ، و موسسات آموزشی و پارک های تجاری که از اتصال بهتر برای طیف گسترده ای از فعالیت ها بهره مند می شوند.

گروه بلند

باند بالا 5G ، همچنین به عنوان موج میلی متر (MMWAVE) 5G شناخته می شود ، در فرکانس های 24 گیگاهرتز و بالاتر کار می کند.این باند بالاترین سرعت داده را به 10 گیگابیت بر ثانیه می رساند ، اما دامنه آن محدود به مسافت های کوتاه است و این امر را برای مناطق شهری پرجمعیت مناسب تر می کند.باند بالا 5G برای استفاده از تأخیر فوق العاده کم و نرخ داده های بالا ، مانند انتقال داده IoT در زمان واقعی ، واقعیت افزوده (AR) ، واقعیت مجازی (VR) و پخش مستقیم بسیار مفید است.این برنامه ها از ظرفیت و سرعت بالای MMWAVE 5G بهره مند می شوند ، که می تواند مقادیر زیادی از داده ها را به سرعت و کارآمد کنترل کند.

دسترسی به گروههای 5G

دسترسی به گروههای 5G یک فرآیند ساده برای کاربران نهایی است ، زیرا شبکه به طور خودکار انتخاب و تعویض بین باند های مختلف در هنگام انتقال داده را انجام می دهد.این تنظیم خودکار تضمین می کند که کاربران بدون نیاز به انجام کاری ، بهترین عملکرد را بدست آورند.

دستگاه های 5G به طور معمول با آنتن های متعدد طراحی شده اند که هر یک از باندهای فرکانس مختلف پشتیبانی می کنند.این آنتن ها به دستگاه کمک می کنند تا با شرایط مختلف مانند مکان کاربر یا تغییر در محیط اطراف سازگار شود.به عنوان مثال ، هنگامی که یک کاربر از یک منطقه شهری با پوشش موج با فرکانس بالا میلی متر (MMWAVE) به یک منطقه حومه یا روستایی منتقل می شود که در آن نوارهای با فرکانس پایین مانند زیر 6 گیگاهرتز رایج تر هستند ، دستگاه به راحتی به باند سمت راست منتقل می شود.این سوئیچینگ اتوماتیک سرعت داده را به حداکثر می رساند ، تأخیرها را کاهش می دهد و یک اتصال پایدار را حفظ می کند.

گروههای 5G و برنامه های تجاری

شکل 6: گروههای 5G و برنامه های تجاری برای پوشش ، ظرفیت و تأخیر

مشاغل می توانند عاقلانه از گروههای 5G مختلف برای بهبود کیفیت و پوشش خدمات استفاده کنند.طیف 5G به سه باند اصلی تقسیم می شود: فرکانس های کم ، میانی و زیاد ، هر کدام به اهداف مختلفی خدمت می کنند و مزایای منحصر به فردی را ارائه می دهند.

فرکانس های باند کم ، به طور معمول زیر 1 گیگاهرتز ، برای ارتباطات از راه دور مفید هستند.آنها دسترسی گسترده ای دارند و می توانند از ساختمانها و موانع بهتر از فرکانس های بالاتر عبور کنند.این امر باعث می شود باند 5G کم برای مناطق روستایی یا مکان هایی با زمین دشوار عالی باشد و از پوشش و اتصال گسترده تر حتی در مناطق کم جمعیت اطمینان حاصل شود.

فرکانس های میانی باند ، از 1 گیگاهرتز تا 6 گیگاهرتز ، تعادل بین پوشش و سرعت را ارائه می دهد.این فرکانس ها نرخ داده های سریعتر را نسبت به فرکانس های باند پایین ارائه می دهند در حالی که هنوز مسافت معقول را پوشش می دهند.باند میانی 5G برای مناطق شهری و حومه ای مناسب است و بدون نیاز به شبکه متراکم از برج ها ، کیفیت خدمات بهتری را ارائه می دهد.

فرکانس های باند بالا ، همچنین به عنوان امواج میلی متر (MMWAVE) شناخته می شوند ، بالاتر از 24 گیگاهرتز عمل می کنند و اتصال بسیار پر سرعت را ارائه می دهند.این فرکانس ها از بالاترین نرخ داده ها پشتیبانی می کنند و برای برنامه هایی که به پهنای باند زیادی نیاز دارند ، مانند واقعیت افزوده ، واقعیت مجازی و پخش ویدیوی با کیفیت بالا ، مورد نیاز هستند.با این حال ، فرکانس های باند بالا دارای محدوده محدود و قابلیت نفوذ ضعیف هستند و آنها را برای مناطق هدفمند مانند استادیوم ها ، فرودگاه ها و مراکز شهری با کاربران زیادی مناسب می کند.

با استفاده از ترکیبی از این گروهها ، مشاغل می توانند یک شبکه کامل 5G ایجاد کنند که هم پوشش و هم عملکرد را به حداکثر می رساند.فرکانس های باند کم ، پوشش در منطقه وسیع و اتصال قابل اعتماد را تضمین می کنند ، در حالی که فرکانس های باند میانی تعادل خوبی بین سرعت و دستیابی دارند.فرکانس های باند بالا ، با وجود محدودیت محدود آنها ، سرعت بسیار سریع مورد نیاز برای سناریوهای خاص با تقاضای بالا را فراهم می کند.

این استفاده عاقلانه از انتقال باند مختلط به از بین بردن مناطق مرده کمک می کند و یک سرویس سازگار و مطمئن تر را در محیط های مختلف تضمین می کند.به عنوان مثال ، در یک شهر ، مشاغل ممکن است از باند بالا 5G در مناطق شلوغ در مرکز شهر برای پشتیبانی از برنامه های پر سرعت استفاده کنند ، در حالی که از فرکانس های میانی باند در محله های مسکونی استفاده می کنند تا به اینترنت قوی و سریع دسترسی پیدا کنند.در مناطق روستایی ، فرکانس های باند کم می توانند مناطق بزرگی را به طور مؤثر پوشش دهند ، و اطمینان حاصل کنند که حتی مکان های از راه دور نیز در ارتباط هستند.

پایان

فناوری 5G در سه باند اصلی فرکانس-باند کم ، باند میانی و باند بالا فعالیت می کند-هرکدام چیزی منحصر به فرد برای نحوه عملکرد شبکه و چگونگی مفید بودن آن را اضافه می کند.فرکانس های باند کم پوشش گسترده و اتصالات پایدار ، به ویژه در مناطق روستایی و کم جمعیت را فراهم می کند.فرکانس های میان باند سرعت و پوشش را تعادل می بخشد و آنها را برای شهرها و حومه شهر عالی می کند.فرکانس های باند بالا ، هرچند که از نظر دامنه کوتاه باشد ، اما سرعت داده های بسیار بالایی را ارائه می دهد ، که برای مناطق شلوغ شهری بسیار مفید است.دانستن نقاط قوت خاص و بهترین کاربردهای این باندهای فرکانس برای استفاده از فناوری 5G به خوبی مهم است.

سوالات متداول [سؤالات متداول]

1. کاربردهای باند 5G چیست؟

فرکانس های باند کم برای پوشش گسترده در مناطق روستایی ، مناسب برای تماس های صوتی و اینترنت اساسی استفاده می شود.فرکانس های باند میانی تعادل سرعت و پوشش را ارائه می دهند ، و آنها را برای محیط های شهری و حومه ای مناسب می کند و از استفاده هایی مانند جریان HD و سیستم های شهر هوشمند پشتیبانی می کند.فرکانس های باند بالا سرعت داده های بسیار سریع را برای مناطق شلوغ ارائه می دهند ، برای اینترنت واقعی در اینترنت چیزها (IoT) ، واقعیت افزوده (AR) ، واقعیت مجازی (VR) و پخش مستقیم لازم است.

2. هنگامی که از باند 3.5 گیگاهرتز استفاده می شود ، چگونه به طور معمول به آن گفته می شود؟

باند 3.5 گیگاهرتز معمولاً به عنوان باند C گفته می شود.

3. طیف 3 5G چیست؟

طیف 3 5 گرم به سه دامنه فرکانس اصلی اشاره دارد: باند کم (600 مگاهرتز تا 1GHz) ، باند میانی (2.5 گیگاهرتز تا 3.7 گیگاهرتز) و باند بالا (24 گیگاهرتز تا 40 گیگاهرتز).

4- از کدام دو باند 5 گرم برای برقراری ارتباط استفاده می کند؟

5G می تواند از هر دو زیر 6 گیگاهرتز (که شامل فرکانس های باند کم و میانی) و MMWAVE (فرکانس های باند بالا) برای برقراری ارتباط است.

5- کدام گروه برای 5G بهترین است؟

بهترین فرکانس برای 5G به نحوه استفاده از آن بستگی دارد.برای پوشش گسترده ، باند کم بهترین است.برای ترکیبی از سرعت و فاصله ، باند میانی به خوبی کار می کند.برای سریعترین سرعت داده در مناطق شلوغ ، باند بالا انتخاب برتر است.