Bandas de frequência 5G: 3 bandas primárias e quando usá -las
À medida que o mundo se move rapidamente para uma época liderada pela comunicação sem fio avançada, entender os detalhes da tecnologia 5G se torna muito importante.No centro do potencial inovador da 5G estão as bandas de frequência que ele usa, cada uma servindo papéis únicos e oferecendo benefícios específicos.Este artigo explora as três principais bandas de frequência 5G-banda baixa, intermediária e banda alta-parecendo suas características, usos e as melhores situações para seu uso.Ao explicar essas bandas de frequência, pretendemos fornecer uma visão geral clara que melhore sua compreensão de como a tecnologia 5G mudará a conectividade em diferentes configurações.
Catálogo
Figura 1: Tecnologia 5G
Que frequência é 5G?
A tecnologia celular 5G funciona em três bandas de frequência principal, cada uma servindo a propósitos diferentes e oferecendo benefícios exclusivos.A frequência de banda baixa (600 MHz a 1 GHz) cobre áreas amplas e pode passar bem pelos edifícios, mas tem velocidades de dados mais lentas.A frequência média da banda (2,5 GHz a 3,7 GHz) fornece um equilíbrio entre cobertura e velocidade, oferecendo taxas de dados mais rápidas enquanto ainda cobrem grandes áreas e passam por obstáculos razoavelmente bem.A frequência de banda alta (24GHz a 40GHz), conhecida como onda milimétrica (MMWave), fornece as velocidades de dados mais rápidas, mas tem uma faixa limitada e baixa capacidade de passar pelos edifícios, tornando-o melhor para áreas movimentadas da cidade ondeSão necessárias conexões de alta velocidade.
Em comparação, a tecnologia 4G/LTE usa bandas de frequência entre 700MHz e 2,5 GHz.Esse intervalo se sobrepõe às frequências baixas e médias de 5G, mas não inclui a faixa de banda alta.Como resultado, o 4G/LTE não pode atingir as velocidades máximas de dados que as frequências de alta banda do 5G oferecem.
Figura 2: Ilustração de sinais 5G de banda baixa, média e alta banda em uma paisagem urbana
As bandas de frequência específicas usadas para 5G podem variar de acordo com a região e são gerenciadas por organizações internacionais e nacionais.A União Internacional de Telecomunicações (ITU) coordena globalmente e define os padrões internacionais.Nos Estados Unidos, a Comissão Federal de Comunicações (FCC) regula e atribui bandas de frequência para 5G.Na Europa, o European Telecommunications Standards Institute (ETSI) desempenha um papel importante na definição das faixas de frequência para 5G.
Cada uma dessas organizações garante que as frequências atribuídas atendam às necessidades da tecnologia 5G, considerando fatores como interferência, cobertura e uso eficiente do espectro de rádio.
Bandas de frequência 5G explicadas
5G Frequências de banda baixa: 600MHz a 1GHz
Figura 3: Bandas de frequência para 5G, 4G e 3G
As frequências de banda baixa são muito boas em fornecer ampla cobertura em grandes áreas, com faixas eficazes atingindo dezenas de quilômetros.Eles podem passar por paredes e edifícios, tornando -os especialmente úteis em regiões rurais ou menos povoadas.Essa capacidade de penetrar garante que as pessoas nessas áreas obtenham cobertura de rede estável e confiável.As frequências de banda baixa são especialmente boas para aplicativos que precisam de conectividade constante, em vez de desempenho de alta velocidade, como chamadas de voz e navegação básica na Internet.Essas aplicações se beneficiam do sinal constante e confiável, fornecido por frequências de baixa banda, o que é muito importante em áreas em que os sinais de maior frequência geralmente não dão cobertura suficiente.Ao oferecer cobertura ampla e confiável, as frequências de baixa banda ajudam a garantir a acessibilidade da comunicação em regiões em que manter uma conexão estável é mais importante do que ter altas taxas de transferência de dados.
As frequências intermediárias são uma parte importante dos sistemas de comunicação sem fio atuais, oferecendo um bom equilíbrio entre velocidade e cobertura.Operando entre 1 GHz e 6 GHz, essas frequências fornecem velocidades muito mais altas da Internet em comparação com as frequências de banda baixa, que estão abaixo de 1 GHz.No entanto, essa vantagem de velocidade vem com uma troca em termos de recursos de alcance e penetração.
As frequências intermediárias geralmente cobrem distâncias de até algumas centenas de metros, o que é muito mais curto que o alcance de frequências de banda baixa que podem se estender por vários quilômetros.Além disso, as frequências intermediárias não são tão boas em prédios penetrantes e outros obstáculos, tornando-os menos eficazes em áreas com muitas barreiras físicas.
Apesar dessas limitações, as frequências de banda média são amplamente utilizadas em áreas urbanas e suburbanas, onde a densidade de usuários e dispositivos precisa de taxas de dados mais altas.As velocidades aprimoradas suportam uma variedade de aplicativos, como streaming de vídeo de alta definição e infraestrutura de cidade inteligente, incluindo dispositivos de IoT que exigem conexões fortes e rápidas.Essas frequências oferecem velocidades mais rápidas da Internet que as frequências de banda baixa, enquanto ainda oferecem uma cobertura melhor do que as frequências de banda alta, que, embora mais rápidas, cobrem distâncias ainda mais curtas e têm uma penetração ainda mais pior.
O uso estratégico de frequências de banda média em áreas densamente povoadas ajuda a atender à crescente demanda por Internet de alta velocidade, suporte de serviços que dependem da transmissão rápida de dados e de baixo atraso.Esse equilíbrio torna as frequências intermediárias uma opção flexível para as modernas necessidades de comunicação sem fio.
5G Frequências de banda alta: 24GHz a 40GHz
As frequências de banda alta, geralmente chamadas de onda de milímetro (MMWave), estão liderando o caminho na tecnologia 5G, oferecendo velocidades de dados sem fio incrivelmente rápidas.Esse intervalo de frequência avançado melhora bastante as comunicações sem fio, aumentando a capacidade da rede, permitindo velocidades de dados mais rápidas e suportando dispositivos mais conectados ao mesmo tempo.
Essas frequências de mmwave são especialmente úteis em lugares lotados, como cidades, estádios e shopping centers, onde a necessidade de conexões confiáveis e de alta velocidade é mais alta.As taxas de transferência de dados mais rápidas do MMWave contribuem para streaming suave, downloads rápidos e manuseio eficiente de grandes quantidades de dados.
No entanto, as frequências MMWave têm seus próprios desafios.Seu alcance é bastante curto, geralmente apenas dezenas de metros, e eles podem ser facilmente bloqueados por objetos físicos, como edifícios, árvores e até clima.Para superar esses problemas, novas tecnologias, como formação de feixe 5G e redes de pequenas células, foram desenvolvidas.
O Beamforming é um método que envia sinais diretamente para dispositivos específicos, em vez de espalhá -los em todas as direções.Essa abordagem focada reduz a interferência, fortalece o sinal e melhora a qualidade geral da conexão.A tecnologia de células pequenas envolve a colocação de muitas estações base pequenas, ou células, em torno de uma área para aumentar a cobertura e a capacidade.Essas pequenas células trabalham juntas para garantir conectividade constante e ajudar com os limites de alcance das frequências de mmwave.
Ao usar essas tecnologias avançadas, o uso de frequências de banda alta nas redes 5G se torna possível, abrindo uma nova era de comunicação sem fio com velocidade e conectividade incomparáveis.
O papel da tecnologia 5G
Figura 4: O papel da tecnologia 5G
A tecnologia 5G muda a comunicação usando diferentes bandas de frequência: baixo, médio e alto, para atender a várias necessidades e configurações.Ele combina bandas tradicionais de radiofrequência (RF) (FR1) com bandas de novos raios (FR2) para melhorar as velocidades de dados, atraso, confiabilidade do sinal e conexões de dispositivo.
As bandas de baixa frequência cobrem grandes áreas e penetram bem em edifícios, embora tenham velocidades de dados mais lentas.Estes são bons para áreas rurais e conexões generalizadas.As bandas de frequência média fornecem velocidades de dados mais rápidas e cobertura decente, tornando-as ótimas para cidades onde é necessária uma mistura de bom sinal e velocidade.Bandas de alta frequência, ou ondas milimétricas (MMWave), oferecem velocidades de dados muito rápidas e atraso baixo, mas têm um alcance curto e não passam bem por obstáculos.Eles são ideais para áreas densas da cidade e usos especiais, como carros autônomos, cirurgia remota e fabricação avançada.
O uso de todas essas bandas juntos permite que o 5G suporta muitos usos diferentes.A Banda Larga Mobile Enhanced (EMBB) usa as habilidades de alta velocidade de bandas de média e alta frequência para internet mais rápida e melhor streaming.Os benefícios ultra confiáveis de baixa latência (URLLC) dos benefícios do baixo atraso de bandas de alta frequência, necessárias para usos como carros autônomos e automação de fábrica.A Massive Machine Type Communications (MMTC) usa a ampla cobertura de bandas de baixa frequência para apoiar a Internet das Coisas (IoT), conectando muitos dispositivos com bom desempenho.
Essa abordagem permite que o 5G forneça conexões suaves adaptadas às necessidades de diferentes configurações, melhorando as experiências do usuário e apoiando novas tecnologias.A mistura de bandas FR1 e FR2 garante que o 5G possa oferecer cobertura completa, altas velocidades de dados e baixo atraso, tornando -o uma tecnologia flexível e forte para o futuro.
Bandas 5G e seus usos
Figura 5: Cobertura e taxa de transferência de 5G, 4G e 3G em diferentes bandas de frequência
Banda baixa
O 5G de banda baixa funciona na faixa de 600 a 700MHz.Esta banda é conhecida por sua ampla cobertura, que pode efetivamente alcançar áreas rurais e remotas.No entanto, oferece velocidades de dados mais baixas, com média de 50 Mbps.Isso torna o 5G de baixa banda particularmente útil para usos que precisam de cobertura ampla, em vez de alta velocidade, como redes móveis e indústrias em todo o país, como energia e agricultura.Nesses campos, ajuda na comunicação de longa distância e no monitoramento de locais e sensores remotos, garantindo conectividade constante em grandes áreas.
Banda média
O 5G de banda média funciona entre 1,7 GHz e 2,5 GHz e encontra um meio termo entre cobertura e velocidade, fornecendo taxas de dados que variam de 100 a 900 Mbps.Essa banda é comumente usada em áreas suburbanas e urbanas, onde é necessária uma mistura de cobertura decente e velocidades mais altas.O 5G de banda média suporta muitos usos, incluindo a infraestrutura da cidade inteligente, que depende de dispositivos interconectados para gerenciar recursos com eficiência e instituições educacionais e parques de negócios que se beneficiam de uma melhor conectividade para uma ampla gama de atividades.
Banda alta
5G de banda alta, também conhecida como onda milimétrica (MMWAVE) 5G, trabalha em frequências de 24 GHz e superior.Essa banda fornece as maiores velocidades de dados, atingindo até 10 Gbps, mas seu alcance é limitado a distâncias curtas, tornando -a mais adequada para áreas urbanas densamente povoadas.O 5G de banda alta é muito útil para usos exigindo atraso ultra-baixo e altas taxas de dados, como transmissão de dados em tempo real da IoT, realidade aumentada (AR), realidade virtual (VR) e transmissão ao vivo.Esses aplicativos se beneficiam da alta capacidade e velocidade do MMWave 5G, que pode lidar com grandes quantidades de dados de maneira rápida e eficiente.
Acessando bandas 5G
O acesso a bandas 5G é um processo simples para os usuários finais, pois a rede lida automaticamente na seleção e alternância entre várias bandas durante a transmissão de dados.Esse ajuste automático garante que os usuários obtenham o melhor desempenho sem precisar fazer nada.
Os dispositivos 5G são normalmente projetados com várias antenas, cada uma com suporte de diferentes faixas de frequência.Essas antenas ajudam o dispositivo a se adaptar a diferentes condições, como a localização do usuário ou as alterações no ambiente circundante.Por exemplo, quando um usuário se move de uma área urbana com cobertura de onda de milímetro de alta frequência (MMWave) para uma área suburbana ou rural onde bandas de baixa frequência como sub-6 GHz são mais comuns, o dispositivo transita suavemente para a banda certa.Essa comutação automática maximiza a velocidade dos dados, reduz atrasos e mantém uma conexão estável.
Bandas 5G e aplicativos de negócios
Figura 6: bandas 5G e aplicativos de negócios para cobertura, capacidade e latência
As empresas podem sabiamente usar bandas 5G diferentes para melhorar a qualidade e a cobertura do serviço.O espectro 5G é dividido em três bandas principais: frequências baixas, médias e altas, cada uma por propósitos diferentes e oferecendo benefícios exclusivos.
As frequências de banda baixa, geralmente abaixo de 1 GHz, são boas para comunicação de longa distância.Eles têm um amplo alcance e podem passar por edifícios e obstáculos melhores do que frequências mais altas.Isso torna o 5G de baixa banda ótimo para áreas rurais ou locais com terrenos difíceis, garantindo cobertura e conectividade mais amplas, mesmo em regiões menos povoadas.
As frequências intermediárias, variando de 1 GHz a 6 GHz, oferecem um equilíbrio entre cobertura e velocidade.Essas frequências fornecem taxas de dados mais rápidas que as frequências de banda baixa enquanto ainda cobrem uma distância razoável.O 5G de banda média é bom para áreas urbanas e suburbanas, oferecendo melhor qualidade de serviço sem precisar de uma densa rede de torres.
Frequências de banda alta, também conhecidas como ondas milimétricas (MMWave), operam acima de 24 GHz e oferecem conectividade de alta velocidade.Essas frequências suportam as taxas de dados mais altas e são necessárias para aplicativos que exigem muita largura de banda, como realidade aumentada, realidade virtual e streaming de vídeo de alta definição.No entanto, as frequências de banda alta têm um alcance limitado e recursos de baixa penetração, tornando-os mais adequados para áreas direcionadas, como estádios, aeroportos e centros urbanos com muitos usuários.
Ao usar uma mistura dessas bandas, as empresas podem criar uma rede 5G completa que maximize a cobertura e o desempenho.As frequências de banda baixa garantem cobertura de área larga e conectividade confiável, enquanto as frequências de banda média oferecem um bom equilíbrio entre velocidade e alcance.As frequências de banda alta, apesar de sua faixa limitada, fornecem as velocidades ultra-rápidas necessárias para cenários específicos de alta demanda.
Esse uso sábio de transmissões de banda mista ajuda a eliminar as zonas mortas e garante um serviço mais consistente e confiável em diferentes ambientes.Por exemplo, em uma cidade, as empresas podem usar 5G de banda alta em áreas no centro da cidade para suportar aplicativos de alta velocidade, enquanto usam frequências de banda média em bairros residenciais para fornecer acesso forte e rápido à Internet.Nas áreas rurais, as frequências de banda baixa podem cobrir grandes áreas com eficiência, garantindo que até locais remotos permaneçam conectados.
Conclusão
A tecnologia 5G opera em três bandas principais de frequência-banda baixa, intermediária e banda alta-cada um adicionando algo exclusivo de como a rede funciona e quão útil ela é.As frequências de banda baixa fornecem ampla cobertura e conexões estáveis, especialmente em áreas rurais e menos povoadas.Frequências de banda média Balanço velocidade e cobertura, tornando-as ótimas para cidades e subúrbios.As frequências de banda alta, embora curtas de alcance, oferecem velocidades de dados muito altas, que são muito úteis para áreas urbanas ocupadas.Conhecer as forças específicas e os melhores usos dessas bandas de frequência é importante para usar bem a tecnologia 5G.
Perguntas frequentes [FAQ]
1. Quais são as aplicações da banda 5G?
As frequências de banda baixa são usadas para ampla cobertura em áreas rurais, perfeitas para chamadas de voz e internet básica.As frequências intermediárias oferecem um equilíbrio de velocidade e cobertura, tornando-as boas para ambientes urbanos e suburbanos, apoiando usos como streaming HD e sistemas de cidades inteligentes.As frequências de banda alta oferecem velocidades de dados muito rápidas para áreas lotadas, necessárias para a Internet das Coisas em tempo real (IoT), realidade aumentada (AR), realidade virtual (VR) e transmissão ao vivo.
2. Quando a banda de 3,5 GHz deve ser usada, como é normalmente referido?
A banda de 3,5 GHz é comumente referida como a banda C.
3. Qual é o espectro 3 5G?
O espectro de 3 5G refere-se aos três intervalos de frequência primária: banda baixa (600 MHz a 1 GHz), Banda média (2,5 GHz a 3,7 GHz) e banda alta (24 GHz a 40 GHz).
4. Quais duas bandas 5G podem usar para se comunicar?
O 5G pode usar o sub-6 GHz (que inclui frequências baixas e médias) e MMWave (frequências de banda alta) para se comunicar.
5. Qual banda é melhor para 5G?
A melhor frequência para 5G depende de como você deseja usá -lo.Para uma cobertura ampla, a banda baixa é a melhor.Para uma mistura de velocidade e distância, o meio da banda funciona bem.Para as velocidades de dados mais rápidas em áreas lotadas, a banda alta é a melhor opção.