W sieci 5G wykorzystywane są różne pasma częstotliwości, aby sprostać różnorodnym wymaganiom różnych przypadków użycia, zastosowań i scenariuszy wdrożeń. Standard 5G określa zakresy częstotliwości zarówno w pasmach poniżej 6 GHz, jak i w pasmach fal milimetrowych (mmWave). Oto szczegółowe wyjaśnienia standardów częstotliwości stosowanych w 5G:
Pasma częstotliwości poniżej 6 GHz:
- Niskie pasmo (poniżej 1 GHz):
- Zakres częstotliwości: Poniżej 1 GHz.
- Charakterystyka: Częstotliwości dolnego pasma zapewniają szeroki zasięg i lepszą penetrację przez przeszkody. Nadają się do rozszerzania zasięgu 5G na obszary wiejskie i zwiększania penetracji w pomieszczeniach zamkniętych.
- Średnie pasmo (1 GHz – 6 GHz):
- Zakres częstotliwości: 1 GHz do 6 GHz.
- Charakterystyka: Częstotliwości średniego pasma zapewniają równowagę pomiędzy zasięgiem i pojemnością. Zapewniają lepszą szybkość transmisji danych w porównaniu z częstotliwościami dolnopasmowymi i nadają się do zastosowań miejskich i podmiejskich.
- Pasma poniżej 6 GHz:
- Przykłady: Pasma takie jak 2,4 GHz, 3,5 GHz (wspólne pasmo średnie) i 4,9 GHz.
- Przypadki użycia: Pasma poniżej 6 GHz są wykorzystywane w szerokim zakresie zastosowań, w tym w ulepszonej mobilnej sieci szerokopasmowej (eMBB), komunikacji typu masowego maszynowego (mMTC) i niektórych aspektach ultraniezawodnej komunikacji o niskim opóźnieniu (URLLC ).
Pasma częstotliwości fal milimetrowych (mmWave):
- Wysokopasmowe (24 GHz – 100 GHz):
- Zakres częstotliwości: 24 GHz do 100 GHz.
- Charakterystyka: Częstotliwości fal mm oferują wysokie szybkości transmisji danych, ale mają ograniczony zasięg i są podatne na blokowanie sygnału przez przeszkody. Nadają się do gęsto zabudowanych obszarów miejskich i specyficznych zastosowań z wymaganiami dotyczącymi dużej szybkości transmisji danych.
- mmPasma falowe:
- Przykłady: Pasma takie jak 28 GHz, 39 GHz i 60 GHz.
- Przypadki użycia: Pasma mmWave są używane głównie do zapewniania ultraszybkiej transmisji danych w gęsto zaludnionych środowiskach miejskich. Stanowią one część strategii 5G mającej na celu dostarczanie ulepszonych usług mobilnego Internetu szerokopasmowego o prędkościach wielu gigabitów.
Pasma częstotliwości i przypadki użycia:
- Ulepszona mobilna łączność szerokopasmowa (eMBB):
- Pasma częstotliwości: Zarówno pasma Sub-6 GHz, jak i mmWave są wykorzystywane przez eMBB w celu zapewnienia wysokich szybkości transmisji danych i zwiększonej przepustowości sieci. mmWave ma szczególne znaczenie w zapewnianiu ultraszybkiego Internetu szerokopasmowego w gęstych obszarach miejskich.
- Ultraniezawodna komunikacja o niskim opóźnieniu (URLLC):
- Pasma częstotliwości: URLLC może działać zarówno w pasmach Sub-6 GHz, jak i mmWave. Wybór zależy od konkretnych wymagań dotyczących opóźnienia i niezawodności w przypadku użycia.
- Masywna komunikacja maszynowa (mMTC):
- Pasma częstotliwości: Pasma poniżej 6 GHz są często używane w mMTC w celu zapewnienia szerokiego zasięgu i obsługi ogromnej liczby podłączonych urządzeń.
- Stały dostęp bezprzewodowy (FWA):
- Pasma częstotliwości: Pasma poniżej 6 GHz są powszechnie używane we wdrożeniach stacjonarnego dostępu bezprzewodowego w celu dostarczania szybkich usług internetowych do domów i firm.
Przydział widma i globalna harmonizacja:
- Organy regulacyjne:
- ITU: Międzynarodowy Związek Telekomunikacyjny (ITU) odgrywa rolę w koordynowaniu globalnych wysiłków w zakresie alokacji widma i harmonizacji.
- Przydziały regionalne:
- Plany częstotliwości: Różne regiony mogą mieć specyficzne plany przydziału częstotliwości, ale istnieje tendencja do globalnej harmonizacji w celu ułatwienia roamingu międzynarodowego i interoperacyjności urządzeń.
- Dynamiczne udostępnianie widma:
- Elastyczność: Sieci 5G zaprojektowano tak, aby dynamicznie współdzielić zasoby widma, optymalizując wykorzystanie dostępnych pasm częstotliwości w oparciu o zapotrzebowanie i warunki sieci.
- Współdzielone spektrum z 4G LTE:
- Koegzystencja: 5G może współistnieć z sieciami 4G LTE, wykorzystując współdzielone pasma częstotliwości. Umożliwia to płynne przejście i kompatybilność wsteczną dla użytkowników i operatorów.
Podsumowując, sieć 5G wykorzystuje kombinację pasm częstotliwości poniżej 6 GHz i fal mmWave, aby sprostać szerokiemu zakresowi zastosowań, od ulepszonych mobilnych łączy szerokopasmowych po wyjątkowo niezawodną komunikację o niskim opóźnieniu i masową komunikację maszynową. Przydział pasm częstotliwości podlega globalnym i regionalnym wysiłkom koordynacyjnym, aby zapewnić zharmonizowane i efektywne wykorzystanie zasobów widma w ekosystemie 5G.