5G prenosi informacije bežično kroz elektromagnetski spektar, tačnije radio spektar. Unutar radio spektra su različiti nivoi frekvencijskih opsega, od kojih se neki koriste za ovu tehnologiju sljedeće generacije.
S obzirom da je 5G još uvijek u ranoj fazi implementacije i još nije dostupan u svakoj zemlji, možda ćete čuti o spektru 5G propusnog opsega, aukcijama spektra, mmWave 5G, itd.
Ne brinite ako je ovo zbunjujuće. Sve što zaista trebate znati o 5G frekvencijskim opsezima je da različite kompanije koriste različite dijelove spektra za prijenos podataka. Korištenje jednog dijela spektra preko drugog utječe i na brzinu veze i na udaljenost koju može preći. Puno više o ovome ispod.
Definisanje 5G spektra
Frekvencije radio talasa se kreću od 3 kiloherca (kHz) do 300 gigaherca (GHz). Svaki dio spektra ima raspon frekvencija, koji se nazivaju opseg, koji idu pod određenim imenom.
Neki primjeri opsega radio spektra uključuju ekstremno niske frekvencije (ELF), ultra niske frekvencije (ULF), niske frekvencije (LF), srednje frekvencije (MF), ultra visoke frekvencije (UHF) i ekstremno visoke frekvencije (EHF).
Jedan dio radio spektra ima raspon visokih frekvencija između 30 GHz i 300 GHz (dio EHF opsega), a često se naziva i milimetarski opseg (jer se njegove talasne dužine kreću od 1-10 mm). Talasne dužine unutar i oko ovog pojasa se stoga nazivaju milimetarski talasi (mmWaves). mmWaves je popularan izbor za 5G, ali ima i primjenu u područjima poput radio astronomije, telekomunikacija i radarskih topova.
Drugi dio radio spektra koji se koristi za 5G je UHF, koji je niži u spektru od EHF. UHF opseg ima frekvencijski opseg od 300 MHz do 3 GHz i koristi se za sve, od TV emitovanja i GPS-a do Wi-Fi-ja, bežičnih telefona i Bluetooth-a.
Frekvencije od 1 GHz i više nazivaju se i mikrovalne, a frekvencije u rasponu od 1-6 GHz se često nazivaju dijelom "pod-6 GHz" spektra.
Frekvencija određuje brzinu i snagu 5G
Svi radio talasi putuju brzinom svetlosti, ali ne reaguju svi talasi sa okolinom na isti način ili se ponašaju isto kao drugi talasi. To je talasna dužina određene frekvencije koju koristi 5G toranj koji direktno utiče na brzinu i udaljenost njegovog prijenosa.
- Brže brzine.
- Kraće udaljenosti.
- Manje brzine.
- Veće udaljenosti.
Talasna dužina je obrnuto proporcionalna frekvenciji (tj. visoke frekvencije imaju kraće talasne dužine). Na primjer, 30 Hz (niska frekvencija) ima talasnu dužinu od 10 000 km (preko 6 000 milja), dok je 300 GHz (visoka frekvencija) samo 1 mm.
Kada je talasna dužina zaista kratka (kao što su frekvencije na višem kraju spektra), talasni oblik je tako sićušan da se može lako izobličiti. Zbog toga zaista visoke frekvencije ne mogu da putuju tako daleko kao niže.
Brzina je još jedan faktor. Širina pojasa se mjeri razlikom između najviše i najniže frekvencije signala. Kada se pomerite naviše na radio spektru da biste dosegli veće opsege, raspon frekvencija je veći, a samim tim i propusnost se povećava (tj. dobijate veće brzine preuzimanja).
Zašto je 5G spektar bitan
Pošto frekvencija koju koristi 5G ćelija diktira brzinu i udaljenost, važno je da provajder usluga (kao što je Verizon ili AT&T) koristi dio spektra koji uključuje frekvencije koje su od koristi za posao koji je pri ruci.
Na primjer, milimetarski valovi, koji se nalaze u spektru visokog pojasa, imaju prednost u tome što mogu prenijeti mnogo podataka. Međutim, radio talase u višim opsezima takođe lakše apsorbuju gasovi u vazduhu, drveću i obližnjim zgradama.mmTalasi su stoga korisni u gusto zbijenim mrežama, ali nisu toliko korisni za prijenos podataka na velike udaljenosti (zbog slabljenja).
Iz ovih razloga, zapravo ne postoji crno-bijeli "5G spektar" - mogu se koristiti različiti dijelovi spektra. 5G provajder želi maksimizirati udaljenost, minimizirati probleme i postići što je moguće veću propusnost. Jedan od načina da zaobiđete ograničenja milimetarskih valova je diversifikacija i korištenje nižih opsega.
Frekvencija od 600 MHz, na primjer, ima manji propusni opseg, ali pošto na nju ne utiču tako lako stvari poput vlage u zraku, ne gubi snagu tako brzo i može doseći 5G telefone i druge 5G uređaji su udaljeniji, kao i bolje prodiru kroz zidove kako bi osigurali prijem u zatvorenom prostoru.
Za usporedbu, niskofrekventni (LF) prijenosi u rasponu od 30 kHz do 300 kHz su odlični za komunikaciju na daljinu jer doživljavaju nisko slabljenje i stoga ih ne treba pojačavati onoliko često koliko više frekvencije. Koriste se za stvari kao što je AM radio emitovanje.
Pružalac usluga može koristiti više 5G frekvencije u područjima koja zahtijevaju više podataka, kao u popularnom gradu u kojem se koristi mnogo uređaja. Međutim, niskopojasne frekvencije su korisne za pružanje 5G pristupa većem broju uređaja iz jednog tornja i područjima koja nemaju direktnu vidljivost do 5G ćelije, kao što su ruralne zajednice.
Evo nekih drugih 5G frekvencijskih opsega (zvanih višeslojni spektar):
- C-band: 2–6 GHz za pokrivenost i kapacitet.
- Super Data Layer: Preko 6 GHz (npr. 24–29 GHz i 37–43 GHz) za područja sa velikim propusnim opsegom.
- Područje pokrivenosti: Ispod 2 GHz (kao 700 MHz) za unutrašnja i šira područja pokrivenosti.
5G korištenje spektra od strane operatera
Ne koriste svi provajderi usluga isti frekvencijski opseg za 5G. Kao što smo već spomenuli, postoje prednosti i nedostaci korištenja bilo kojeg dijela 5G spektra.
- T-Mobile: Koristi se niskopojasni spektar (600 MHz) kao i spektar od 2,5 GHz. Sprint je spojen sa T-Mobileom i tvrdi se da ima više spektra od bilo kojeg drugog operatera u SAD-u, sa tri opsega spektra: 800 MHz, 1,9 GHz i 2,5 GHz.
- Verizon: Njihova 5G Ultra Wideband mreža koristi milimetarske talase, konkretno 28 GHz i 39 GHz.
- AT&T: Koristi milimetarski talasni spektar za gusta područja i srednji i niski spektar za ruralne i prigradske lokacije.
5G spektar mora biti prodat ili licenciran operaterima, na primjer putem aukcija, kako bi bilo koja kompanija koristila određeni opseg. Međunarodna telekomunikacijska unija (ITU) reguliše korištenje radio spektra širom svijeta, a domaću upotrebu kontroliraju različita regulatorna tijela, kao što je FCC u SAD-u.
