5G ақпаратты электромагниттік спектр, әсіресе радио спектрі арқылы сымсыз тасымалдайды. Радио спектрінде жиілік диапазондарының әртүрлі деңгейлері бар, олардың кейбіреулері осы жаңа буын технологиясы үшін пайдаланылады.
5G әлі іске асырудың бастапқы кезеңінде және әр елде қолжетімді емес болғандықтан, сіз 5G өткізу қабілеттілігі спектрі, спектр аукциондары, mmWave 5G және т.б. туралы естіп жатқан боларсыз.
Егер бұл түсініксіз болса, уайымдамаңыз. 5G жиілік диапазондары туралы шынымен білуіңіз керек нәрсе - әртүрлі компаниялар деректерді беру үшін спектрдің әртүрлі бөліктерін пайдаланады. Спектрдің бір бөлігін екінші бөлігінде пайдалану қосылым жылдамдығына да, ол өте алатын қашықтыққа да әсер етеді. Төменде бұл туралы көбірек.
5G спектрін анықтау
Радио толқын жиілігі 3 килогерц (кГц) пен 300 гигагерц (ГГц) аралығындағы кез келген жерде ауытқиды. Спектрдің әрбір бөлігінде белгілі бір атаумен жүретін жолақ деп аталатын жиіліктер ауқымы болады.
Радио спектр диапазондарының кейбір мысалдары өте төмен жиілікті (ELF), ультра төмен жиілікті (ULF), төмен жиілікті (LF), орташа жиілікті (MF), ультра жоғары жиілікті (UHF) және өте жоғары жиілікті (EHF).
Радио спектрінің бір бөлігі 30 ГГц және 300 ГГц (EHF диапазонының бөлігі) арасындағы жоғары жиілік диапазонына ие және жиі миллиметрлік жолақ деп аталады (себебі оның толқын ұзындығы 1-10 мм аралығында болады). Осы жолақтағы және оның айналасындағы толқын ұзындықтары сондықтан миллиметрлік толқындар (ммТолқындар) деп аталады. mmWaves – 5G үшін танымал таңдау, бірақ сонымен бірге радиоастрономия, телекоммуникация және радар қаруы сияқты салаларда да қолданылады.
5G үшін пайдаланылатын радио спектрінің тағы бір бөлігі - UHF, ол спектрде EHF қарағанда төмен. UHF диапазонының 300 МГц-тен 3 ГГц-ке дейінгі жиілік диапазоны бар және теледидар хабарларын тарату мен GPS-тен Wi-Fi, сымсыз телефондар және Bluetooth-қа дейінгі барлық нәрсе үшін пайдаланылады.
1 ГГц және одан жоғары жиіліктерді микротолқын деп те атайды, ал 1–6 ГГц аралығындағы жиіліктер «суб-6 ГГц» спектрінің бөлігі деп аталады.
Жиілік 5G жылдамдығы мен қуатын анықтайды
Барлық радиотолқындар жарық жылдамдығымен таралады, бірақ барлық толқындар қоршаған ортамен бірдей әрекеттеспейді немесе басқа толқындар сияқты әрекет етпейді. Бұл 5G мұнарасы пайдаланатын белгілі бір жиіліктің толқын ұзындығы, оның беру жылдамдығы мен қашықтығына тікелей әсер етеді.
- Жылдамдығы жоғарырақ.
- Қысқарақ қашықтық.
- Баяу жылдамдықтар.
- Ұзақ қашықтық.
Толқын ұзындығы жиілікке кері пропорционал (яғни, жоғары жиіліктердің толқын ұзындығы қысқа болады). Мысалы, 30 Гц (төмен жиілік) толқын ұзындығы 10 000 км (6 000 мильден астам) болса, 300 ГГц (жоғары жиілік) небәрі 1 мм.
Толқын ұзындығы шынымен қысқа болғанда (мысалы, спектрдің жоғарғы жағындағы жиіліктер), толқын пішіні өте кішкентай, ол оңай бұрмалануы мүмкін. Сондықтан шын мәнінде жоғары жиіліктер төменгі жиіліктердей алыс жүре алмайды.
Жылдамдық - тағы бір фактор. Өткізу қабілеті сигналдың ең жоғары және ең төменгі жиілігі арасындағы айырмашылықпен өлшенеді. Жоғары диапазондарға жету үшін радио спектрінде жоғары жылжытқанда, жиіліктер ауқымы жоғары болады, сондықтан өткізу қабілеті артады (яғни, сіз жылдамырақ жүктеп алу жылдамдығына ие боласыз).
5G спектрі неге маңызды
5G ұяшығы пайдаланатын жиілік жылдамдық пен қашықтықты белгілейтіндіктен, қызмет провайдері (мысалы, Verizon немесе AT&T) жұмыс үшін пайдалы болатын жиіліктерді қамтитын спектрдің бір бөлігін пайдалануы маңызды.
Мысалы, жоғары диапазонды спектрде орналасқан миллиметрлік толқындардың көптеген деректерді тасымалдау мүмкіндігінің артықшылығы бар. Дегенмен, жоғары жолақтардағы радиотолқындар ауадағы, ағаштардағы және жақын маңдағы ғимараттардағы газдармен оңайырақ сіңеді. Сондықтан ммтолқындар тығыз орналасқан желілерде пайдалы, бірақ деректерді ұзақ қашықтыққа тасымалдау үшін (әлсіреуіне байланысты) соншалықты пайдалы емес.
Осы себептерге байланысты ақ-қара түсті "5G спектрі" шынымен жоқ - спектрдің әртүрлі бөліктерін пайдалануға болады. 5G провайдері қашықтықты барынша ұлғайтып, проблемаларды азайтып, мүмкіндігінше көбірек өткізу қабілетін алғысы келеді. Миллиметрлік толқындардың шектеулерінен шығудың бір жолы - әртараптандыру және төменгі жолақтарды пайдалану.
Мысалы, 600 МГц жиілігінің өткізу қабілеті төмен, бірақ оған ауадағы ылғал сияқты заттар оңай әсер етпейтіндіктен, ол қуатты тез жоғалтпайды және 5G телефондарына және т.б. 5G құрылғылары алысырақ, сонымен қатар ішкі қабылдауды қамтамасыз ету үшін қабырғаларға жақсырақ енеді.
Салыстыру үшін, 30 кГц пен 300 кГц диапазонындағы төмен жиілікті (ТЖ) берілістер қалааралық байланыстар үшін өте қолайлы, себебі олар төмен әлсіреуді бастан кешіреді, сондықтан жиірек күшейтуді қажет етпейді. жиіліктер. Олар AM радиохабар тарату сияқты нәрселер үшін пайдаланылады.
Қызмет провайдері 5G жиіліктерін көбірек деректерді қажет ететін аймақтарда пайдалануы мүмкін, мысалы, пайдаланылып жатқан құрылғылар көп танымал қалада. Дегенмен, төмен жолақты жиіліктер бір мұнарадан басқа құрылғыларға және ауылдық елді мекендер сияқты 5G ұяшығына тікелей көру мүмкіндігі жоқ аймақтарға 5G қолжетімділігін қамтамасыз ету үшін пайдалы.
Міне, кейбір басқа 5G жиілік диапазоны (көпқабатты спектр деп аталады):
- C-диапазоны: қамту және сыйымдылық үшін 2–6 ГГц.
- Super Data Layer: өткізу қабілеттілігі жоғары аймақтар үшін 6 ГГц-тен жоғары (мысалы, 24–29 ГГц және 37–43 ГГц).
- Қамту аймағы: ішкі және кеңірек қамту аймақтары үшін 2 ГГц төмен (700 МГц сияқты).
5G спектрін тасымалдаушының пайдалануы
Барлық қызмет провайдерлері 5G үшін бірдей жиілік диапазонын пайдалана бермейді. Жоғарыда айтқанымыздай, 5G спектрінің кез келген бөлігін пайдаланудың артықшылықтары мен кемшіліктері бар.
- T-Mobile: Төмен жолақты спектрді (600 МГц) және 2,5 ГГц спектрін пайдаланады. Sprint T-Mobile-мен біріктірілді және үш спектр диапазоны бар АҚШ-тағы кез келген басқа операторға қарағанда көбірек спектрге ие деп мәлімделді: 800 МГц, 1,9 ГГц және 2,5 ГГц.
- Verizon: Олардың 5G ультра кең жолақты желісі миллиметрлік толқындарды, атап айтқанда 28 ГГц және 39 ГГц пайдаланады.
- AT&T: Тығыз аймақтар үшін миллиметрлік толқын спектрін, ал ауылдық және қала маңындағы орындар үшін орта және төмен спектрді пайдаланады.
5G спектрі кез келген компанияның белгілі бір диапазонды пайдалануы үшін аукциондар арқылы операторларға сатылуы немесе лицензиялануы керек. Халықаралық электрбайланыс одағы (ХЭО) бүкіл әлем бойынша радио спектрін пайдалануды реттейді, ал үйде пайдалануды АҚШ-тағы FCC сияқты әртүрлі реттеуші органдар бақылайды.
