להקות תדר 5G: 3 להקות ראשוניות ומתי להשתמש בהן
כאשר העולם עובר במהירות לגיל המוביל על ידי תקשורת אלחוטית מתקדמת, הבנת הפרטים של טכנולוגיית 5G הופכת חשובה מאוד.בלב הפוטנציאל פורץ הדרך של 5G נמצאים פסי התדרים בהם הוא משתמש, שכל אחד מהם משרת תפקידים ייחודיים ומציע יתרונות ספציפיים.מאמר זה בוחן את שלוש הלהקות העיקריות של תדר 5G-להקה נמוכה, אמצע להקה ופס גבוה-מבט לתכונות, לשימושים ובמצבים הטובים ביותר לשימושם.על ידי הסבר להקות תדרים אלה, אנו שואפים לתת סקירה ברורה שתשפר את ההבנה שלך כיצד טכנולוגיית 5G תשנה קישוריות בהגדרות שונות.
קָטָלוֹג
איור 1: טכנולוגיית 5G
איזו תדירות היא 5G?
טכנולוגיה סלולרית 5G פועלת על שלוש להקות תדרים עיקריות, שכל אחת מהן משרתת מטרות שונות ומציעה יתרונות ייחודיים.התדר בעל הלהקה הנמוכה (600 מגה הרץ עד 1 ג'יגה הרץ) מכסה אזורים רחבים ויכול לעבור מבנים היטב אך יש לו מהירויות נתונים איטיות יותר.תדר אמצע הלהקה (2.5 ג'יגה הרץ עד 3.7 ג'יגה הרץ) מספק איזון בין כיסוי למהירות, ומציע שיעורי נתונים מהירים יותר תוך שהוא עדיין מכסה שטחים גדולים ועובר במכשולים בצורה סבירה.התדר בעל הלהקה הגבוהה (24 ג'יגה הרץ עד 40 ג'יגה הרץ), המכונה גל מילימטר (MMWAVE), מספק את מהירויות הנתונים המהירות ביותר אך יש לו טווח מוגבל ויכולת לקויה לעבור מבנים, מה שהופך אותו למיטב אזורי העיר העמוסים שבהם לטווח הקצר,יש צורך בחיבורים במהירות גבוהה.
לשם השוואה, טכנולוגיית 4G/LTE משתמשת בלהקות תדרים בין 700 מגה הרץ ל- 2.5GHz.טווח זה חופף לתדרים הנמוכים והאמצעיים של 5G אך אינו כולל את טווח הלהקה הגבוהה.כתוצאה מכך, 4G/LTE לא יכולים להשיג את מהירויות הנתונים המרביות שמציעות תדרי הלהקה הגבוהה של 5G.
איור 2: איור של אותות 5G עם להקה נמוכה, אמצע להקה, ופס גבוה
להקות התדרים הספציפיות המשמשות ל- 5G יכולות להשתנות לפי אזור ומנוהלות על ידי ארגונים בינלאומיים ולאומיים.איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי (ITU) מתאם ברחבי העולם וקובע סטנדרטים בינלאומיים.בארצות הברית, ועדת התקשורת הפדרלית (FCC) מווסתת ומקצה להקות תדרים עבור 5G.באירופה, מכון תקני התקשורת האירופית (ETSI) ממלא תפקיד חשוב בהגדרת להקות התדרים עבור 5G.
כל אחד מהארגונים הללו מוודא כי התדרים המוקצים עונים על הצרכים של טכנולוגיית 5G תוך התחשבות בגורמים כמו הפרעות, כיסוי והשימוש היעיל בספקטרום הרדיו.
להקות תדר 5G הסבירו
תדרים 5G עם פס נמוך: 600 מגה הרץ עד 1GHz
איור 3: להקות תדרים עבור 5G, 4G ו- 3G
תדרים עם פס נמוך טובים מאוד במתן כיסוי רחב על אזורים גדולים, כאשר טווחים יעילים מגיעים לעשרות קילומטרים.הם יכולים לעבור דרך קירות ובניינים, מה שהופך אותם לשימושיים במיוחד באזורים כפריים או פחות מאוכלסים.יכולת זו לחדור מבטיחה שאנשים באזורים אלה יקבלו כיסוי רשת יציב ואמין.תדרים עם פס נמוך טובים במיוחד ליישומים הזקוקים לקישוריות קבועה ולא לביצועים במהירות גבוהה, כגון שיחות קוליות וגלישה בסיסית באינטרנט.יישומים אלה נהנים מהאות הקבוע והאמין המסופק על ידי תדרים עם פס נמוך, וזה חשוב מאוד באזורים שבהם אותות בתדירות גבוהה יותר לרוב לא נותנים כיסוי מספיק.על ידי הצעת כיסוי רחב ואמין, תדרים עם פס נמוך עוזרים להבטיח נגישות לתקשורת באזורים שבהם שמירה על חיבור יציב חשוב יותר מאשר שיעורי העברת נתונים גבוהים.
תדרי אמצע הלהקה הם חלק חשוב ממערכות התקשורת האלחוטיות של ימינו, ומציעות איזון טוב בין מהירות לכיסוי.תדרים אלה פועלים בין 1 ג'יגה הרץ ל 6 ג'יגה הרץ, ומספקים מהירויות אינטרנט גבוהות בהרבה בהשוואה לתדרים עם פס נמוך, הנמצאים מתחת ל -1 ג'יגה הרץ.עם זאת, יתרון מהיר זה מגיע עם סחר מבחינת יכולות טווח וחדירה.
תדרי אמצע הלהקה מכסים בדרך כלל מרחקים עד כמה מאות מטרים, וזה הרבה יותר קצר מהישג ידם של תדרים עם פס נמוך שיכולים להתרחב למספר קילומטרים.כמו כן, תדרי אמצע הלהקה אינם טובים במבנים חודרים ומכשולים אחרים, מה שהופך אותם ליעילים פחות באזורים עם חסמים פיזיים רבים.
למרות מגבלות אלה, תדרי אמצע הלהקה נמצאים בשימוש נרחב באזורים עירוניים ופרברים שבהם צפיפות המשתמשים והמכשירים זקוקה לשיעורי נתונים גבוהים יותר.המהירויות המשופרות תומכות במגוון יישומים, כגון הזרמת וידיאו בהבחנה גבוהה ותשתיות עיר חכמות, כולל מכשירי IoT הדורשים חיבורים חזקים ומהירים.תדרים אלה מציעים מהירויות אינטרנט מהירות יותר מאשר תדרים עם פס נמוך, ובכל זאת מספקים כיסוי טוב יותר מאשר תדרים עם פס גבוה, שלמרות שהמהירות יותר מכסים מרחקים קצרים עוד יותר ויש להם חדירה גרועה עוד יותר.
השימוש האסטרטגי בתדרי אמצע הלהקה באזורים מאוכלסים בצפיפות עוזר לעמוד בביקוש ההולך וגובר לאינטרנט במהירות גבוהה, ותמיכה בשירותים המסתמכים על העברת נתונים מהירה ועיכוב נמוך.איזון זה הופך את התדרים הבינוניים לבחירה גמישה לצרכי תקשורת אלחוטית מודרנית.
תדרים עם פס גבוה 5G: 24GHz עד 40GHz
תדרים עם פס גבוה, המכונה לעתים קרובות מילימטר גל (MMWAVE), מובילים את הדרך בטכנולוגיית 5G, ומציעים מהירויות נתונים אלחוטיות מהירות להפליא.טווח תדרים מתקדם זה משפר מאוד את התקשורת האלחוטית על ידי הגברת קיבולת הרשת, ומאפשר מהירויות נתונים מהירות יותר ותמיכה במכשירים מחוברים יותר בו זמנית.
תדרי MMWave אלה מועילים במיוחד במקומות צפופים כמו ערים, אצטדיונים ומרכזי קניות, שבהם הצורך בחיבורים מהירים ואמינים הוא הגבוה ביותר.שיעורי העברת הנתונים המהירים יותר של MMWave מייצרים סטרימינג חלק, הורדות מהירות וטיפול יעיל בכמויות גדולות של נתונים.
עם זאת, לתדרי MMWave יש אתגרים משלהם.הטווח שלהם די קצר, בדרך כלל רק עשרות מטרים, וניתן לחסום אותם בקלות על ידי חפצים פיזיים כמו בניינים, עצים ואפילו מזג אוויר.כדי להתגבר על סוגיות אלה, פותחו טכנולוגיות חדשות כמו צורת קרן 5G ורשתות תאים קטנות.
Formforming היא שיטה ששולחת אותות ישירות למכשירים ספציפיים במקום להפיץ אותם לכל הכיוונים.גישה ממוקדת זו מפחיתה את הפרעות, מחזקת את האות ומשפרת את איכות החיבור הכוללת.טכנולוגיית תאים קטנה כוללת הצבת תחנות בסיס קטנות, או תאים, סביב שטח כדי להגביר את הכיסוי והיכולת.תאים קטנים אלה פועלים יחד כדי להבטיח קישוריות קבועה ועוזרים במגבלות הטווח של תדרי MMWAVE.
על ידי שימוש בטכנולוגיות מתקדמות אלה, השימוש בתדרים עם פס גבוה ברשתות 5G מתאפשר, ופותח עידן חדש של תקשורת אלחוטית עם מהירות וקישוריות שאין דומה לה.
התפקיד של טכנולוגיית 5G
איור 4: תפקיד טכנולוגיית 5G
טכנולוגיית 5G משנה את התקשורת באמצעות פסי תדר שונים: נמוכים, אמצעיים וגבוהים, כדי להתאים לצרכים והגדרות שונות.הוא משלב להקות תדר רדיו מסורתיות (RF) (FR1) עם להקות רדיו חדשות (FR2) כדי לשפר את מהירויות הנתונים, עיכוב, אמינות איתות וחיבורי מכשירים.
להקות בתדר נמוך מכסות אזורים גדולים וחודרות היטב לבניינים, אם כי יש להם מהירויות נתונים איטיות יותר.אלה טובים לאזורים כפריים ולחיבורים נרחבים.להקות אמצע תדרים מספקות מהירויות נתונים מהירות יותר וכיסוי הגון, מה שהופך אותן נהדרות לערים בהן יש צורך בתערובת של אות ומהירות טובים.להקות בתדר גבוה, או גלים מילימטר (MMWAVE), מציעים מהירויות נתונים מהירות מאוד ועיכוב נמוך אך יש להם טווח קצר ואל תעבור היטב מכשולים.אלה אידיאליים לאזורי עיר צפופים ושימושים מיוחדים כמו מכוניות לנהיגה עצמית, ניתוח מרחוק וייצור מתקדם.
השימוש בכל הלהקות הללו יחד מאפשר ל- 5G לתמוך בשימושים רבים ושונים.פס רחב נייד משופר (EMBB) משתמש ביכולות המהירות של להקות אמצע ותדר גבוה לאינטרנט מהיר יותר וזרם טוב יותר.תקשורת חביון נמוכה אולטרה אמין (URLLC) נהנית מהעיכוב הנמוך של להקות בתדר גבוה, הנחוצות לשימושים כמו מכוניות לנהיגה עצמית ואוטומציה של מפעל.תקשורת מסיבית מסוג מכונה (MMTC) משתמשת בכיסוי הרחב של להקות בתדר נמוך כדי לתמוך באינטרנט של הדברים (IoT), תוך חיבור מכשירים רבים לביצועים טובים.
גישה זו מאפשרת ל- 5G לספק חיבורים חלקים המותאמים לצרכים של הגדרות שונות, לשפר את חוויות המשתמש ולתמוך בטכנולוגיות חדשות.התמהיל של להקות FR1 ו- FR2 מבטיח ש- 5G יכול להציע כיסוי מלא, מהירויות נתונים גבוהות ועיכוב נמוך, מה שהופך אותו לטכנולוגיה גמישה וחזקה לעתיד.
להקות 5G והשימושים שלהן
איור 5: כיסוי ותפוקה של 5G, 4G ו- 3G על פני רצועות תדרים שונות
להקה נמוכה
פועל 5G בעל פס נמוך בטווח 600 עד 700 מגה הרץ.להקה זו ידועה בכיסוי הרחב שלה, שיכולה להגיע למעשה לאזורים כפריים ומרוחקים.עם זאת, הוא מציע מהירויות נתונים נמוכות יותר, בממוצע של 50 מגהביט לשנייה.זה הופך את ה- 5G עם פס נמוך במיוחד לשימושים הזקוקים לכיסוי רחב ולא למהירות גבוהה, כמו רשתות ניידות בפריסה ארצית ותעשיות כמו אנרגיה וחקלאות.בתחומים אלה זה מסייע בתקשורת ולניטור למרחקים ארוכים של אתרים וחיישנים מרוחקים, ומבטיח קישוריות קבועה על פני אזורים גדולים.
להקה אמצעית
אמצע הלהקה 5G פועלת בין 1.7GHz ל- 2.5GHz ומוצאת קרקע אמצעית בין כיסוי למהירות, ומספקת שיעורי נתונים הנעים בין 100 ל 900 מגהביט לשנייה.רצועה זו משמשת בדרך כלל באזורים פרבריים ועירוניים, שם יש צורך בתערובת של כיסוי הגון ומהירויות גבוהות יותר.אמצע הלהקה 5G תומך בשימושים רבים, כולל תשתית עיר חכמה, הנשענת על מכשירים מחוברים זה לזה לניהול משאבים ביעילות, ומוסדות חינוך ופארקים עסקיים הנהנים מקישוריות טובה יותר למגוון רחב של פעילויות.
להקה גבוהה
5G פס גבוה, המכונה גם גל מילימטר-גל (MMWAVE) 5G, פועל בתדרים של 24GHz ומעלה.להקה זו מספקת את מהירויות הנתונים הגבוהות ביותר, ומגיעה עד 10 ג'יגה -ביט לשנייה, אך הטווח שלה מוגבל למרחקים קצרים, מה שהופך אותה למתאימה ביותר לאזורים עירוניים מאוכלסים בצפיפות.5G פס-פס גבוה שימושי מאוד לשימושים תובעניים עיכוב נמוך במיוחד ושיעורי נתונים גבוהים, כמו העברת נתונים IoT בזמן אמת, מציאות מוגברת (AR), מציאות מדומה (VR) וסטרימינג חי.יישומים אלה נהנים מהקיבולת הגבוהה ומהמהירות של MMWAVE 5G, שיכולים להתמודד עם כמויות גדולות של נתונים במהירות וביעילות.
גישה ללהקות 5G
גישה ללהקות 5G היא תהליך פשוט עבור משתמשי קצה, שכן הרשת מטפלת אוטומטית בבחירה והמעבר בין להקות שונות במהלך העברת נתונים.התאמה אוטומטית זו מבטיחה שמשתמשים יקבלו את הביצועים הטובים ביותר מבלי שצריך לעשות דבר.
מכשירי 5G מעוצבים בדרך כלל עם אנטנות מרובות, שכל אחד מהם תומך בלהקות תדר שונות.אנטנות אלה עוזרות למכשיר להסתגל לתנאים שונים, כמו מיקום המשתמש או שינויים בסביבה הסובבת.לדוגמה, כאשר משתמש עובר מאזור עירוני עם כיסוי גל מילימטר בתדירות גבוהה (MMWAVE) לאזור פרברי או כפרי בו רצועות בתדר נמוך יותר כמו תת-6 GHz נפוצות יותר, המכשיר עובר בצורה חלקה ללהקה הימנית.מיתוג אוטומטי זה ממקסם את מהירות הנתונים, מפחית עיכובים ושומר על חיבור יציב.
להקות 5G ויישומים עסקיים
איור 6: 5G להקות ויישומים עסקיים לכיסוי, קיבולת וחביון
עסקים יכולים להשתמש בחוכמה בלהקות 5G שונות כדי לשפר את איכות השירות ואת הכיסוי.ספקטרום 5G מחולק לשלוש להקות עיקריות: תדרים נמוכים, אמצעיים וגבוהים, שכל אחד מהם משרת מטרות שונות ומציע יתרונות ייחודיים.
תדרים עם פס נמוך, בדרך כלל מתחת לג'יגה הרץ, טובים לתקשורת למרחקים ארוכים.יש להם טווח הגעה רחב ויכולים לעבור דרך מבנים ומכשולים טובים יותר מתדרים גבוהים יותר.זה הופך את ה- 5G עם פס נמוך לאזורים כפריים או למקומות עם שטח קשה, ומבטיח כיסוי וקישוריות רחבים יותר אפילו באזורים פחות מאוכלסים.
תדרי אמצע הלהקה, שנעים בין 1 ג'יגה הרץ ל 6 ג'יגה הרץ, מציעים איזון בין כיסוי למהירות.תדרים אלה מספקים שיעורי נתונים מהירים יותר מאשר תדרים עם פס נמוך תוך שהם עדיין מכסים מרחק סביר.אמצע הלהקה 5G טובה לאזורים עירוניים ופרבריים, ומספקת איכות שירות טובה יותר מבלי להזדקק לרשת מגדלים צפופה.
תדרים עם פס גבוה, המכונה גם גלי מילימטר (MMWAVE), פועלים מעל 24 ג'יגה הרץ ומציעים קישוריות במהירות גבוהה מאוד.תדרים אלה תומכים בשיעורי הנתונים הגבוהים ביותר ונדרשים ליישומים הדורשים רוחב פס רב, כמו מציאות מוגברת, מציאות מדומה וזרמת וידיאו בהבחנה גבוהה.עם זאת, לתדרים עם פס גבוה יש טווח מוגבל ויכולות חדירה לקויות, מה שהופך אותם למתאימים ביותר לאזורים ממוקדים כמו אצטדיונים, שדות תעופה ומרכזים עירוניים עם הרבה משתמשים.
על ידי שימוש בתמהיל של להקות אלה, עסקים יכולים ליצור רשת 5G שלמה שממקסמת את הכיסוי והביצועים כאחד.תדרים עם פס נמוך מבטיחים כיסוי רחב של שטח וקישוריות אמינה, ואילו תדרי אמצע הלהקה מציעים איזון טוב בין מהירות והגעה.תדרים עם פס גבוה, למרות הטווח המוגבל שלהם, מספקים את המהירויות המהירות במיוחד הדרושות לתרחישים ספציפיים לביקוש גבוה.
שימוש נבון זה בהעברות להקות מעורבות עוזר לחסל אזורים מתים ומבטיח שירות עקבי ואמין יותר בסביבות שונות.לדוגמה, בעיר, עסקים עשויים להשתמש ב- 5G עם פס גבוה באזורים צפופים במרכז העיר כדי לתמוך ביישומים במהירות גבוהה, תוך שימוש בתדרים בינוניים בשכונות מגורים כדי לספק גישה חזקה ומהירה באינטרנט.באזורים כפריים, תדרים עם פס נמוך יכולים לכסות אזורים גדולים ביעילות, ולהבטיח שאפילו מיקומים מרוחקים יישארו מחוברים.
מַסְקָנָה
טכנולוגיית 5G פועלת על פני שלוש להקות תדרים עיקריות-להקה נמוכה, אמצע להקה ופס גבוה-כל אחת מוסיפה משהו ייחודי לאופן בו הרשת עובדת וכמה היא שימושית.תדרים עם פס נמוך מספקים כיסוי רחב וחיבורים יציבים, במיוחד באזורים כפריים ופחות מאוכלסים.תדרי אמצע הלהקה מאזנים את המהירות והכיסוי, מה שהופך אותם נהדרים לערים ופרברים.תדרים עם פס גבוה, אם כי קצרים בטווח, מציעים מהירויות נתונים גבוהות מאוד, אשר שימושיות מאוד לאזורים עירוניים עמוסים.הכרת החוזקות הספציפיות והשימושים הטובים ביותר ברצועות תדרים אלה חשובה לשימוש היטב בטכנולוגיית 5G.
שאלות נפוצות [שאלות נפוצות]
1. מהם היישומים של להקת 5G?
תדרים עם פס נמוך משמשים לכיסוי רחב באזורים כפריים, מושלמים לשיחות קוליות ואינטרנט בסיסי.תדרי אמצע הלהקה מציעים איזון של מהירות וכיסוי, מה שהופך אותם לטובים לסביבות עירוניות ופרבריות, ותומכות בשימושים כמו סטרימינג HD ומערכות עיר חכמות.תדרים עם פס גבוה מציעים מהירויות נתונים מהירות מאוד לאזורים צפופים, הנחוצים לאינטרנט של הדברים בזמן אמת (IoT), מציאות מוגברת (AR), מציאות מדומה (VR) וזרם חי.
2. כאשר יש להשתמש בלהקה של 3.5 ג'יגה הרץ כיצד מכונה בדרך כלל?
להקת 3.5 ג'יגה הרץ מכונה בדרך כלל את רצועת ה- C.
3. מהו ספקטרום 3 5G?
ספקטרום 3 5G מתייחס לשלושת טווחי התדרים העיקריים: פס נמוך (600 מגהרץ עד 1 ג'יגה הרץ), אמצע הלהקה (2.5GHz עד 3.7GHz), ופס גבוה (24GHz עד 40GHz).
4. באילו שתי להקות יכולות להשתמש 5G כדי לתקשר?
5G יכול להשתמש בשני SUB-6 GHz (הכולל תדרים נמוכים ובינוניים) ו- MMWAVE (תדרים עם פס גבוה) כדי לתקשר.
5. איזו להקה הכי טובה עבור 5G?
התדר הטוב ביותר עבור 5G תלוי איך ברצונך להשתמש בו.לכיסוי רחב, פס נמוך הוא הטוב ביותר.לתערובת של מהירות ומרחק, אמצע הלהקה עובד טוב.עבור מהירויות הנתונים המהירות ביותר באזורים צפופים, פס גבוה הוא הבחירה העליונה.