5G נושא מידע באופן אלחוטי דרך הספקטרום האלקטרומגנטי, במיוחד ספקטרום הרדיו. בספקטרום הרדיו יש רמות שונות של רצועות תדר, שחלקן משמשות לטכנולוגיה מהדור הבא.
עם 5G שעדיין בשלבי היישום המוקדמים שלו ועדיין לא זמין בכל מדינה, אולי אתה שומע על ספקטרום רוחב הפס של 5G, מכירות פומביות של ספקטרום, mmWave 5G וכו'.
אל תדאג אם זה מבלבל. כל מה שאתה באמת צריך לדעת על פסי תדר 5G הוא שחברות שונות משתמשות בחלקים שונים של הספקטרום כדי להעביר נתונים. שימוש בחלק אחד של הספקטרום על פני חלק אחר משפיע הן על מהירות החיבור והן על המרחק שהוא יכול לעבור.הרבה יותר על זה בהמשך.
הגדרת ספקטרום 5G
תדרי גלי רדיו נעים בין 3 קילו-הרץ (kHz) עד 300 גיגה-הרץ (GHz). לכל חלק של הספקטרום יש טווח של תדרים, הנקראים פס, הנקראים בשם ספציפי.
כמה דוגמאות של רצועות ספקטרום רדיו כוללות תדר נמוך במיוחד (ELF), תדר נמוך במיוחד (ULF), תדר נמוך (LF), תדר בינוני (MF), תדר גבוה במיוחד (UHF), ותדר גבוה במיוחד (EHF).
לחלק אחד של ספקטרום הרדיו יש טווח תדרים גבוה בין 30 גיגה-הרץ ל-300 גיגה-הרץ (חלק מפס ה-EHF), ולעיתים נקרא פס המילימטר (מכיוון שאורכי הגל שלו נעים בין 1-10 מ"מ). אורכי גל ברצועה זו וסביבתה נקראים אפוא גלי מילימטר (מ"מ גלים). גלי mm הם בחירה פופולרית עבור 5G, אך יש להם גם יישום בתחומים כמו רדיו אסטרונומיה, טלקומוניקציה ותותחי מכ"ם.
חלק נוסף של ספקטרום הרדיו שנמצא בשימוש עבור 5G, הוא UHF, שהוא נמוך יותר בספקטרום מאשר EHF. לפס UHF יש טווח תדרים של 300 מגה-הרץ עד 3 גיגה-הרץ, והוא משמש לכל דבר, משידורי טלוויזיה ו-GPS ועד ל-Wi-Fi, טלפונים אלחוטיים ובלוטות'.
תדרים של 1 גיגה-הרץ ומעלה נקראים גם מיקרוגל, ולעתים קרובות אומרים כי תדרים הנעים בין 1-6 גיגה-הרץ הם חלק מהספקטרום של "תת-6 גיגה-הרץ".
תדר קובע מהירות וכוח 5G
כל גלי הרדיו נעים במהירות האור, אך לא כל הגלים מגיבים עם הסביבה באותו אופן או מתנהגים כמו גלים אחרים. זהו אורך הגל של תדר מסוים המשמש מגדל 5G שמשפיע ישירות על המהירות והמרחק של השידורים שלו.
- מהירויות מהירות יותר.
- מרחקים קצרים יותר.
- מהירויות איטיות יותר.
- מרחקים ארוכים יותר.
אורך הגל הוא ביחס הפוך לתדר (כלומר, לתדרים גבוהים יש אורכי גל קצרים יותר). לדוגמה, ל-30 הרץ (תדר נמוך) יש אורך גל של 10,000 ק"מ (מעל 6,000 מייל) בעוד ש-300 גיגה-הרץ (תדר גבוה) הוא רק 1 מ"מ.
כאשר אורך גל הוא ממש קצר (כגון התדרים בקצה הגבוה של הספקטרום), צורת הגל היא כל כך זעירה שהיא יכולה להתעוות בקלות. זו הסיבה שתדרים גבוהים באמת לא יכולים להגיע עד לתדרים נמוכים יותר.
מהירות היא גורם נוסף. רוחב הפס נמדד בהפרש בין התדר הגבוה והנמוך ביותר של האות. כאשר אתה מתקדם בספקטרום הרדיו כדי להגיע לפסים גבוהים יותר, טווח התדרים גבוה יותר, ולכן התפוקה גדלה (כלומר, אתה מקבל מהירויות הורדה מהירות יותר).
למה ספקטרום ה-5G חשוב
מכיוון שהתדר שבו משתמש תא 5G מכתיב את המהירות והמרחק, חשוב לספק שירות (כמו Verizon או AT&T) להשתמש בחלק מהספקטרום הכולל תדרים המועילים לעבודה שעל הפרק.
לדוגמה, לגלים מילימטריים, שנמצאים בספקטרום הפס הגבוה, יש יתרון ביכולת לשאת הרבה נתונים. עם זאת, גלי רדיו בפסים גבוהים יותר נספגים בקלות רבה יותר גם בגזים באוויר, בעצים ובבניינים סמוכים.לכן גלי mm שימושיים ברשתות עמוסות בצפיפות, אבל לא כל כך מועילים לשאת נתונים למרחקים ארוכים (עקב הנחתה).
מסיבות אלו, אין באמת "ספקטרום 5G" בשחור-לבן - ניתן להשתמש בחלקים שונים של הספקטרום. ספק 5G רוצה למקסם את המרחק, למזער בעיות ולקבל תפוקה רבה ככל האפשר. אחת הדרכים לעקוף את המגבלות של גלי מילימטר היא לגוון ולהשתמש בפסים נמוכים יותר.
לתדר של 600 מגה-הרץ, למשל, יש רוחב פס נמוך יותר, אבל מכיוון שהוא לא מושפע באותה קלות מדברים כמו לחות באוויר, הוא לא מאבד חשמל באותה מהירות ומסוגל להגיע לטלפונים 5G ואחרים מכשירי 5G רחוקים יותר, כמו גם חודרים טוב יותר לקירות כדי לספק קליטה פנימית.
לשם השוואה, שידורים בתדר נמוך (LF) בטווח של 30 קילו-הרץ עד 300 קילו-הרץ מצוינים לתקשורת למרחקים ארוכים מכיוון שהם חווים הנחתה נמוכה, ולכן אין צורך להגביר אותם בתדירות גבוהה יותר. תדרים.הם משמשים לדברים כמו שידורי רדיו AM.
ספק שירות עשוי להשתמש בתדרים גבוהים יותר של 5G באזורים הדורשים יותר נתונים, כמו בעיר פופולרית שבה יש הרבה מכשירים בשימוש. עם זאת, תדרים בפס נמוך שימושיים למתן גישה ל-5G ליותר מכשירים ממגדל בודד ולאזורים שאין להם קו ראייה ישיר לתא 5G, כגון קהילות כפריות.
הנה עוד כמה טווחי תדרים של 5G (נקראים ספקטרום רב-שכבתי):
- C-band: 2–6 GHz לכיסוי וקיבולת.
- Super Data Layer: מעל 6 GHz (לדוגמה, 24–29 GHz ו-37–43 GHz) לאזורים ברוחב פס גבוה.
- אזור כיסוי: מתחת ל-2 GHz (כמו 700 מגה-הרץ) עבור אזורי כיסוי פנימיים ורחבים יותר.
5G ספקטרום שימוש על ידי ספק
לא כל ספקי השירות משתמשים באותו פס תדרים עבור 5G. כפי שהזכרנו לעיל, ישנם יתרונות וחסרונות לשימוש בכל חלק של ספקטרום ה-5G.
- T-Mobile: שימוש בספקטרום של פס נמוך (600 מגה-הרץ) כמו גם בספקטרום של 2.5 גיגה-הרץ. ספרינט מוזגה עם T-Mobile ונטען שיש לה יותר ספקטרום מכל ספק אחר בארה"ב, עם שלושה רצועות ספקטרום: 800 מגה-הרץ, 1.9 גיגה-הרץ ו-2.5 גיגה-הרץ.
- Verizon: רשת 5G Ultra Wideband שלהם משתמשת בגלים מילימטריים, במיוחד 28 GHz ו-39 GHz.
- AT&T: משתמש בספקטרום גלים של מילימטר לאזורים צפופים ובספקטרום בינוני ונמוך עבור מיקומים כפריים ופרבריים.
5G ספקטרום צריך להימכר או לקבל רישיון למפעילים, כמו דרך מכירות פומביות, כדי שכל חברה תוכל להשתמש ברצועה ספציפית. איגוד הטלקומוניקציה הבינלאומי (ITU) מסדיר את השימוש בספקטרום הרדיו ברחבי העולם, והשימוש הביתי נשלט על ידי גופי רגולציה שונים, כגון ה-FCC בארה ב.
