Skip to content
5G

5G Spektrumu ve Frekansları: Bilmeniz Gereken Her Şey

26 de Nisan de 2021

5G, bilgileri elektromanyetik spektrum, özellikle radyo spektrumu aracılığıyla kablosuz olarak taşır. Radyo spektrumu içinde, bazıları bu yeni nesil teknoloji için kullanılan çeşitli seviyelerde frekans bantları vardır. 5G uygulamasının ilk aşamalarında ve henüz her ülkede mevcut olmadığından, 5G bant genişliği spektrumu, spektrum açık artırmaları, mmWave 5G vb. Hakkında bir şeyler duyuyor olabilirsiniz. Bu kafa karıştırıcıysa endişelenmeyin. 5G frekans bantları hakkında bilmeniz gereken tek şey, farklı şirketlerin veri iletmek için spektrumun farklı bölümlerini kullanmasıdır. Spektrumun bir bölümünü diğerinin üzerinde kullanmak, hem bağlantının hızını hem de kaplayabileceği mesafeyi etkiler. Aşağıda bununla ilgili çok daha fazlası var.

5G Spektrumunu Tanımlamak

Radyo dalgası frekansları 3 kilohertz (kHz) ile 300 gigahertz (GHz) arasında değişir. Spektrumun her bölümü, a adı verilen bir frekans aralığına sahiptir. grup, belirli bir adla gider. Radyo spektrum bantlarının bazı örnekleri şunları içerir: son derece düşük frekans (ELF), çok düşük frekans (ULF), düşük frekanslı (LF), orta frekans (MF), ultra yüksek frekans (UHF) ve aşırı yüksek frekans (EHF). Radyo spektrumunun bir bölümü 30 GHz ile 300 GHz (EHF bandının bir bölümü) arasında yüksek bir frekans aralığına sahiptir ve genellikle milimetre bandı (çünkü dalga boyları 1-10 mm arasında değişir). Bu bantın içindeki ve etrafındaki dalga boylarına bu nedenle milimetre dalgalar (mmWaves) denir. mmWaves, 5G için popüler bir seçimdir, ancak aynı zamanda radyo astronomi, telekomünikasyon ve radar tabancaları gibi alanlarda da uygulamaları vardır. 5G için kullanılan radyo spektrumunun bir başka kısmı, spektrumda EHF’den daha düşük olan UHF’dir. UHF bandı, 300 MHz ila 3 GHz frekans aralığına sahiptir ve TV yayını ve GPS’den Wi-Fi, kablosuz telefonlar ve Bluetooth’a kadar her şey için kullanılır. 1 GHz ve üstü frekanslara mikrodalga da denir ve 1-6 GHz arasında değişen frekansların genellikle “6 GHz altı” spektrumunun bir parçası olduğu söylenir.

Frekans, 5G Hızını ve Gücü Belirler

Tüm radyo dalgaları ışık hızında hareket eder, ancak tüm dalgalar çevreyle aynı şekilde tepki vermez veya diğer dalgalarla aynı şekilde davranmaz. 5G kulesi tarafından kullanılan belirli bir frekansın dalga boyu, iletimlerinin hızını ve mesafesini doğrudan etkiler. Daha Yüksek Frekans

  • Daha yüksek hızlar.
  • Daha kısa mesafeler.

Düşük Frekans

  • Daha yavaş hızlar.
  • Daha uzun mesafeler.

Dalgaboyu, frekansla ters orantılıdır (yani, yüksek frekanslar daha kısa dalga boylarına sahiptir). Örneğin, 30 Hz (düşük frekans) 10.000 km (6.000 milin üzerinde) dalga boyuna sahipken, 300 GHz (yüksek frekans) sadece 1 mm’dir. Bir dalga boyu gerçekten kısa olduğunda (spektrumun üst ucundaki frekanslar gibi), dalga formu o kadar küçüktür ki kolayca deforme olabilir. Bu nedenle, gerçekten yüksek frekanslar, daha düşük frekanslara kadar gidemez. Hız başka bir faktördür. Bant genişliği, sinyalin en yüksek ve en düşük frekansı arasındaki farkla ölçülür. Daha yüksek bantlara ulaşmak için radyo spektrumunda yukarı çıktığınızda, frekans aralığı daha yüksektir ve bu nedenle verim artar (yani, daha hızlı indirme hızları elde edersiniz).

5G Spektrumu Neden Önemlidir?

Bir 5G hücresi tarafından kullanılan frekans, hızı ve mesafeyi belirlediğinden, bir servis sağlayıcısının (Verizon veya AT&T gibi), eldeki işe fayda sağlayan frekansları içeren spektrumun bir bölümünü kullanması önemlidir. Örneğin, yüksek bant spektrumunda bulunan milimetre dalgaları, çok fazla veri taşıyabilme avantajına sahiptir. Bununla birlikte, daha yüksek bantlardaki radyo dalgaları, havadaki, ağaçlardaki ve yakındaki binalardaki gazlar tarafından daha kolay emilir. mmWaves bu nedenle yoğun şekilde paketlenmiş ağlarda kullanışlıdır, ancak verileri uzun mesafelerde taşımak için çok yararlı değildir (zayıflama nedeniyle). Bu nedenlerden dolayı, gerçekten siyah beyaz bir “5G spektrumu” yoktur – spektrumun farklı kısımları kullanılabilir. Bir 5G sağlayıcısı, mesafeyi en üst düzeye çıkarmak, sorunları en aza indirmek ve mümkün olduğu kadar çok iş hacmi elde etmek ister. Milimetre dalgalarının sınırlarını aşmanın bir yolu, daha düşük bantları çeşitlendirmek ve kullanmaktır. Örneğin 600 MHz’lik bir frekansın bant genişliği daha düşüktür, ancak havadaki nem gibi şeylerden bu kadar kolay etkilenmediği için güç kaybetmez ve 5G telefonlara ve diğer 5G cihazlarına daha uzaklara ulaşabilir. ve iç mekan alımı sağlamak için duvarlara daha iyi nüfuz eder. Karşılaştırma için, 30 kHz ila 300 kHz aralığındaki düşük frekanslı (LF) iletimler, uzun mesafeli iletişimler için harikadır çünkü düşük zayıflama yaşarlar ve bu nedenle daha yüksek frekanslar kadar sık ​​yükseltilmeleri gerekmez. AM radyo yayını gibi şeyler için kullanılırlar. Bir servis sağlayıcı, çok sayıda cihazın kullanıldığı popüler bir şehirde olduğu gibi, daha fazla veri gerektiren alanlarda daha yüksek 5G frekansları kullanabilir. Bununla birlikte, düşük bant frekansları, tek bir kuleden daha fazla cihaza ve kırsal topluluklar gibi bir 5G hücresine doğrudan görüş hattı olmayan alanlara 5G erişimi sağlamak için kullanışlıdır. İşte diğer bazı 5G frekans aralıkları (çok katmanlı spektrum olarak adlandırılır):

  • C bandı: Kapsama ve kapasite için 2–6 GHz.
  • Süper Veri Katmanı: Yüksek bant genişliğine sahip alanlar için 6 GHz üzeri (ör. 24–29 GHz ve 37–43 GHz).
  • Kapsama alanı: İç mekan ve daha geniş kapsama alanları için 2 GHz’in altında (700 MHz gibi).

Taşıyıcıya Göre 5G Spektrum Kullanımı

Tüm servis sağlayıcılar 5G için aynı frekans bandını kullanmaz. Yukarıda bahsettiğimiz gibi, 5G spektrumunun herhangi bir bölümünü kullanmanın avantajları ve dezavantajları vardır.

  • T mobil: Kullanımlar, düşük bant spektrumunun (600 MHz) yanı sıra 2,5 GHz spektrumunu kullanır. Sprint, T-Mobile ile birleştirildi ve üç spektrum bandıyla ABD’deki diğer tüm taşıyıcılardan daha fazla spektruma sahip olduğu iddia edildi: 800 MHz, 1.9 GHz ve 2.5 GHz.
  • Verizon: 5G Ultra Geniş Bant ağları milimetre dalgaları, özellikle 28 GHz ve 39 GHz kullanır.
  • AT&T: Yoğun alanlar için milimetre dalga spektrumunu ve kırsal ve banliyö lokasyonları için orta ve düşük spektrumu kullanır.

Herhangi bir şirketin belirli bir bandı kullanabilmesi için 5G spektrumunun, açık artırmalar gibi operatörlere satılması veya lisanslanması gerekir. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), radyo spektrumunun dünya çapında kullanımını düzenler ve ev içi kullanım, ABD’deki FCC gibi farklı düzenleyici kurumlar tarafından kontrol edilir.