Bande di frequenza 5G: 3 bande primarie e quando usarle
Man mano che il mondo si sposta rapidamente in un'epoca guidata dalla comunicazione wireless avanzata, la comprensione dei dettagli della tecnologia 5G diventa molto importante.Al centro del potenziale rivoluzionario del 5G sono le bande di frequenza che utilizza, ognuna che serve ruoli unici e offrendo benefici specifici.Questo articolo esplora le tre principali bande di frequenza 5G-Band-band, medio-banda e alta banda-che guardano le loro caratteristiche, usi e le migliori situazioni per il loro utilizzo.Spiegando queste bande di frequenza, miriamo a fornire una panoramica chiara che migliorerà la tua comprensione di come la tecnologia 5G cambierà la connettività in diverse impostazioni.
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Figura 1: tecnologia 5G
Che frequenza è 5G?
La tecnologia cellulare 5G funziona su tre bande di frequenza principale, ciascuna che serve scopi diversi e offrendo benefici unici.La frequenza a bassa banda (da 600 MHz a 1 GHz) copre ampie aree e può passare bene attraverso gli edifici ma ha velocità di dati più lente.La frequenza a medio banda (da 2,5 GHz a 3,7 GHz) fornisce un equilibrio tra copertura e velocità, offrendo velocità di dati più rapide mentre coprono ancora ampie aree e attraversano gli ostacoli ragionevolmente bene.La frequenza ad alta banda (da 24 GHz a 40 GHz), nota come Milimeter-Wave (MMWAVE), fornisce la velocità di dati più veloci ma ha una gamma limitata e una scarsa capacità di passare attraverso gli edifici, rendendola migliore per le aree di città indaffarate, a corto raggio,Sono necessarie connessioni ad alta velocità.
In confronto, la tecnologia 4G/LTE utilizza bande di frequenza tra 700 MHz e 2,5 GHz.Questa gamma si sovrappone alle frequenze a bassa e media banda di 5G ma non include la gamma di bande alta.Di conseguenza, il 4G/LTE non può raggiungere le massime velocità dei dati offerti dalle frequenze della banda alta del 5G.
Figura 2: illustrazione di segnali 5G a banda bassa, a medio banda e ad alta banda in un paesaggio urbano
Le bande di frequenza specifiche utilizzate per il 5G possono variare per regione e sono gestite da organizzazioni internazionali e nazionali.L'International Telecommunication Union (ITU) si coordina a livello globale e stabilisce standard internazionali.Negli Stati Uniti, la Federal Communications Commission (FCC) regola e assegna bande di frequenza per il 5G.In Europa, l'European Telecommunications Standards Institute (ETSI) svolge un ruolo importante nella definizione delle bande di frequenza per il 5G.
Ognuna di queste organizzazioni si assicura che le frequenze assegnate soddisfino le esigenze della tecnologia 5G, considerando anche fattori come interferenze, copertura e uso efficiente dello spettro radio.
Bande di frequenza 5G spiegate
Frequenze a banda bassa 5G: da 600 MHz a 1GHz
Figura 3: bande di frequenza per 5G, 4G e 3G
Le frequenze a bassa banda sono molto brave a fornire un'ampia copertura su ampie aree, con gamme efficaci che raggiungono decine di chilometri.Possono attraversare pareti ed edifici, rendendoli particolarmente utili nelle regioni rurali o meno popolate.Questa capacità di penetrare garantisce che le persone in queste aree ottengano una copertura di rete stabile e affidabile.Le frequenze a bassa banda sono particolarmente buone per le applicazioni che necessitano di connettività costante piuttosto che per prestazioni ad alta velocità, come chiamate vocali e navigazione su Internet di base.Queste applicazioni beneficiano del segnale costante e affidabile fornito dalle frequenze a bassa banda, che è molto importante nelle aree in cui i segnali a frequenza più elevata spesso non forniscono una copertura sufficiente.Offrendo una copertura ampia e affidabile, le frequenze a bassa banda aiutano a garantire l'accessibilità della comunicazione nelle regioni in cui mantenere una connessione stabile conta più che avere alti tassi di trasferimento di dati.
Le frequenze a medio banda sono una parte importante dei sistemi di comunicazione wireless odierni, offrendo un buon equilibrio tra velocità e copertura.Operando tra 1 GHz e 6 GHz, queste frequenze forniscono velocità Internet molto più elevate rispetto alle frequenze a bassa banda, che sono inferiori a 1 GHz.Tuttavia, questo vantaggio di velocità ha un compromesso in termini di portata e capacità di penetrazione.
Le frequenze a fascia media coprono in genere distanze fino a poche centinaia di metri, il che è molto più breve della portata delle frequenze a bassa banda che possono estendersi per diversi chilometri.Inoltre, le frequenze a medio banda non sono così brave a penetrare edifici e altri ostacoli, rendendoli meno efficaci nelle aree con molte barriere fisiche.
Nonostante queste limitazioni, le frequenze a fascia media sono ampiamente utilizzate nelle aree urbane e suburbane in cui la densità di utenti e dispositivi necessita di velocità di dati più elevate.Le velocità migliorate supportano una varietà di applicazioni, come lo streaming video ad alta definizione e l'infrastruttura di città intelligenti, compresi i dispositivi IoT che richiedono connessioni forti e veloci.Queste frequenze offrono velocità Internet più rapide rispetto alle frequenze a bassa banda pur fornendo una copertura migliore rispetto alle frequenze della banda alta, che, sebbene più veloci, coprono anche distanze più brevi e hanno una penetrazione ancora più scarsa.
L'uso strategico delle frequenze a fascia media in aree densamente popolate aiuta a soddisfare la crescente domanda di Internet ad alta velocità, supportando servizi che si basano sulla trasmissione rapida dei dati e sul basso ritardo.Questo equilibrio rende le frequenze a medio banda una scelta flessibile per le moderne esigenze di comunicazione wireless.
Frequenze della banda alta 5G: da 24 GHz a 40 GHz
Le frequenze della banda alta, spesso chiamata wave millimetrica (MMWAVE), stanno aprendo la strada nella tecnologia 5G, offrendo velocità di dati wireless incredibilmente veloci.Questa gamma di frequenze avanzate migliora notevolmente le comunicazioni wireless aumentando la capacità della rete, consentendo velocità di dati più rapide e supportando contemporaneamente dispositivi più connessi.
Queste frequenze MMWave sono particolarmente utili in luoghi affollati come città, stadi e centri commerciali, dove la necessità di connessioni ad alta velocità e affidabile è più alta.Le velocità di trasferimento dei dati più veloci di MMWave creano streaming regolare, download rapidi e una gestione efficiente di grandi quantità di dati.
Tuttavia, le frequenze MMWAVE hanno le proprie sfide.La loro gamma è piuttosto breve, di solito solo decine di metri e possono essere facilmente bloccati da oggetti fisici come edifici, alberi e persino tempo.Per ovviare a questi problemi, sono state sviluppate nuove tecnologie come il beamforming 5G e le reti cellulari di piccole dimensioni.
Beamforming è un metodo che invia segnali direttamente a dispositivi specifici invece di diffonderli in tutte le direzioni.Questo approccio focalizzato riduce l'interferenza, rafforza il segnale e migliora la qualità della connessione complessiva.La tecnologia di piccole cellule prevede il posizionamento di molte piccole stazioni di base o celle, attorno a un'area per aumentare la copertura e la capacità.Queste piccole cellule lavorano insieme per garantire una connettività costante e aiutare con i limiti di portata delle frequenze MMWAVE.
Utilizzando queste tecnologie avanzate, diventa possibile l'uso di frequenze ad alta banda nelle reti 5G, aprendo una nuova era di comunicazione wireless con velocità e connettività senza pari.
Il ruolo della tecnologia 5G
Figura 4: il ruolo della tecnologia 5G
La tecnologia 5G modifica la comunicazione utilizzando diverse bande di frequenza: basse, metà e alte, per soddisfare varie esigenze e impostazioni.Combina bande tradizionali a radiofrequenza (RF) (FR1) con bande di nuova radio (FR2) per migliorare la velocità dei dati, il ritardo, l'affidabilità del segnale e le connessioni del dispositivo.
Le bande a bassa frequenza coprono ampie aree e penetrano bene gli edifici, sebbene abbiano velocità di dati più lente.Questi sono buoni per le aree rurali e le connessioni diffuse.Le bande a media frequenza forniscono velocità di dati più rapide e una copertura decente, rendendole grandi per le città in cui è necessario un mix di buon segnale e velocità.Bande ad alta frequenza o onde millimetriche (MMWAVE), offrono velocità di dati molto veloci e bassi ritardi ma hanno una breve distanza e non passare bene agli ostacoli.Questi sono ideali per aree cittadini densi e usi speciali come auto a guida autonoma, chirurgia remota e produzione avanzata.
L'uso di tutte queste bande insieme consente a 5G di supportare molti usi diversi.La banda larga mobile avanzata (EBB) utilizza le abilità ad alta velocità di bande medie e ad alta frequenza per Internet più veloce e uno streaming migliore.Le comunicazioni a bassa latenza ultra affidabili (URLC) beneficiano del basso ritardo delle bande ad alta frequenza, necessarie per usi come auto a guida autonoma e automazione di fabbrica.MASSIVE MACHINE TIPE COMUNICAZIONS (MMTC) utilizza l'ampia copertura di bande a bassa frequenza per supportare l'Internet of Things (IoT), collegando molti dispositivi con buone prestazioni.
Questo approccio consente a 5G di fornire connessioni fluide su misura per le esigenze di diverse impostazioni, migliorando le esperienze degli utenti e supportando nuove tecnologie.Il mix di bande FR1 e FR2 garantisce che il 5G possa offrire una copertura completa, alte velocità di dati e bassi ritardo, rendendola una tecnologia flessibile e forte per il futuro.
Bande 5G e i loro usi
Figura 5: copertura e throughput di 5G, 4G e 3G attraverso diverse bande di frequenza
Banda bassa
La 5G a bassa banda funziona nella gamma da 600 a 700MHz.Questa banda è nota per la sua ampia copertura, che può effettivamente raggiungere aree rurali e remote.Tuttavia, offre velocità di dati più basse, con una media di circa 50 Mbps.Ciò rende il 5G a bassa banda particolarmente utile per usi che richiedono un'ampia copertura piuttosto che un'alta velocità, come reti mobili a livello nazionale e industrie come l'energia e l'agricoltura.In questi campi, aiuta con la comunicazione e il monitoraggio a lunga distanza di siti e sensori remoti, garantendo una connettività costante su ampie aree.
Mid Band
Il 5G a medio banda funziona tra 1,7 GHz e 2,5 GHz e trova una via di mezzo tra copertura e velocità, fornendo velocità dati che vanno da 100 a 900 Mbps.Questa banda è comunemente usata nelle aree suburbane e urbane, dove è necessario un mix di copertura decente e velocità più elevate.Il 5G a medio banda supporta molti usi, tra cui Smart City Infrastructure, che si basa su dispositivi interconnessi per gestire le risorse in modo efficiente e istituzioni educative e parchi aziendali che beneficiano di una migliore connettività per una vasta gamma di attività.
Banda alta
5G ad alta banda, noto anche come Milimeter-Wave (MMWAVE) 5G, funziona a frequenze di 24 GHz e superiore.Questa banda fornisce le più alte velocità di dati, raggiungendo fino a 10 Gbps, ma la sua gamma è limitata a brevi distanze, rendendolo più adatto per aree urbane densamente popolate.Il 5G ad alta banda è molto utile per usi che richiedono ritardi ultra-bassi e alte velocità di dati, come la trasmissione dei dati IoT in tempo reale, la realtà aumentata (AR), la realtà virtuale (VR) e lo streaming live.Queste applicazioni beneficiano dell'elevata capacità e velocità di MMWAVE 5G, che può gestire grandi quantità di dati in modo rapido ed efficiente.
Accesso a bande 5G
L'accesso alle bande 5G è un semplice processo per gli utenti finali, poiché la rete gestisce automaticamente la selezione e il passaggio tra le varie bande durante la trasmissione dei dati.Questa regolazione automatica garantisce agli utenti le prestazioni migliori senza dover fare nulla.
I dispositivi 5G sono in genere progettati con più antenne, ciascuna a supporto di diverse bande di frequenza.Queste antenne aiutano il dispositivo ad adattarsi a condizioni diverse, come la posizione dell'utente o le modifiche nell'ambiente circostante.Ad esempio, quando un utente si sposta da un'area urbana con copertura MMWAVE Milimeter Wave (MMWAVE) ad alta frequenza a un'area suburbana o rurale in cui le bande a bassa frequenza come Sub-6 GHz sono più comuni, il dispositivo passa senza intoppi alla banda destra.Questa commutazione automatica massimizza la velocità dei dati, riduce i ritardi e mantiene una connessione stabile.
Bande 5G e applicazioni aziendali
Figura 6: bande 5G e applicazioni aziendali per copertura, capacità e latenza
Le aziende possono saggiamente utilizzare diverse bande 5G per migliorare la qualità e la copertura del servizio.Lo spettro 5G è diviso in tre bande principali: basse, medie e alte frequenze, ciascuna che serve scopi diversi e offre benefici unici.
Le frequenze a bassa banda, in genere al di sotto di 1 GHz, sono buone per la comunicazione a lunga distanza.Hanno una vasta portata e possono passare attraverso edifici e ostacoli meglio delle frequenze più elevate.Ciò rende ottimo il 5G a bassa banda per aree rurali o luoghi con terreno difficile, garantendo una copertura e connettività più ampia anche in regioni meno popolate.
Le frequenze a medio banda, che vanno da 1 GHz a 6 GHz, offrono un equilibrio tra copertura e velocità.Queste frequenze forniscono velocità di dati più rapide rispetto alle frequenze a bassa banda pur coprendo una distanza ragionevole.Il 5G a medio banda è buono per le aree urbane e suburbane, offrendo una migliore qualità del servizio senza bisogno di una fitta rete di torri.
Le frequenze ad alta banda, note anche come onde millimetriche (MMWAVE), operano sopra i 24 GHz e offrono connettività ad alta velocità.Queste frequenze supportano le più alte velocità di dati e sono necessarie per le applicazioni che richiedono molta larghezza di banda, come la realtà aumentata, la realtà virtuale e lo streaming video ad alta definizione.Tuttavia, le frequenze ad alta banda hanno una gamma limitata e scarse capacità di penetrazione, rendendole più adatte per aree mirate come stadi, aeroporti e centri urbani con molti utenti.
Utilizzando un mix di queste bande, le aziende possono creare una rete 5G completa che massimizzi sia la copertura che le prestazioni.Le frequenze a bassa banda garantiscono una copertura ampia e una connettività affidabile, mentre le frequenze della banda media offrono un buon equilibrio tra velocità e portata.Le frequenze ad alta banda, nonostante la loro gamma limitata, forniscono le velocità ultravelve necessarie per specifici scenari ad alta domanda.
Questo saggio uso di trasmissioni a banda mista aiuta a eliminare le zone morte e garantisce un servizio più coerente e affidabile in diversi ambienti.Ad esempio, in una città, le aziende potrebbero utilizzare il 5G ad alta banda nelle aree affollate del centro per supportare applicazioni ad alta velocità, utilizzando le frequenze a fascia media nei quartieri residenziali per fornire un forte e veloce accesso a Internet.Nelle aree rurali, le frequenze a bassa banda possono coprire ampie aree in modo efficiente, garantendo che anche le posizioni remote rimangono connesse.
Conclusione
La tecnologia 5G opera attraverso tre principali bande di frequenza-banda, a medio banda e banda alta-aggiungendo qualcosa di unico su come funziona la rete e quanto sia utile.Le frequenze a bassa banda forniscono un'ampia copertura e connessioni stabili, in particolare nelle aree rurali e meno popolate.Le frequenze a fascia media bilanciano velocità e copertura, rendendole grandi per le città e i sobborghi.Le frequenze della banda alta, sebbene a corto di portata, offrono velocità di dati molto elevate, che sono molto utili per le aree urbane trafficate.Conoscere i punti di forza specifici e i migliori usi di queste bande di frequenza è importante per l'uso bene la tecnologia 5G.
Domande frequenti [FAQ]
1. Quali sono le applicazioni della banda 5G?
Le frequenze a bassa banda vengono utilizzate per un'ampia copertura nelle aree rurali, perfette per chiamate vocali e Internet di base.Le frequenze a medio banda offrono un equilibrio di velocità e copertura, rendendoli buoni per gli ambienti urbani e suburbani, supportando usi come lo streaming HD e i sistemi di città intelligenti.Le frequenze ad alta banda offrono velocità di dati molto rapide per le aree affollate, necessarie per l'Internet of Things in tempo reale (IoT), la realtà aumentata (AR), la realtà virtuale (VR) e lo streaming live.
2. Quando si deve usare una banda da 3,5 GHz, come viene normalmente definito come?
La banda da 3,5 GHz è comunemente definita la banda C.
3. Qual è lo spettro 3 5G?
Lo spettro da 3 5G si riferisce alle tre gamme di frequenza primaria: banda bassa (da 600 MHz a 1 GHz), a metà banda (da 2,5 GHz a 3,7 GHz) e ad alta banda (da 24 GHz a 40 GHz).
4. Quali due bande possono usare 5G per comunicare?
Il 5G può utilizzare sia Sub-6 GHz (che include frequenze a bassa e media banda) e MMWAVE (frequenze della banda alta) per comunicare.
5. Quale band è la migliore per 5G?
La migliore frequenza per 5G dipende da come si desidera usarlo.Per un'ampia copertura, la banda bassa è la migliore.Per un mix di velocità e distanza, la fascia media funziona bene.Per le velocità di dati più veloci nelle aree affollate, la banda alta è la scelta migliore.