5G hubeba maelezo bila waya kupitia wigo wa sumakuumeme, haswa masafa ya redio. Ndani ya wigo wa redio kuna viwango tofauti vya bendi za masafa, ambazo baadhi hutumika kwa teknolojia hii ya kizazi kijacho.
Huku 5G bado katika hatua zake za awali za utekelezaji na bado haipatikani katika kila nchi, unaweza kuwa unasikia kuhusu wigo wa kipimo data cha 5G, minada ya masafa, mmWave 5G, n.k.
Usijali ikiwa hii inachanganya. Unachohitaji kujua kuhusu bendi za masafa ya 5G ni kwamba kampuni tofauti hutumia sehemu tofauti za wigo kusambaza data. Kutumia sehemu moja ya wigo juu ya nyingine huathiri kasi ya muunganisho na umbali unaoweza kufikia. Mengi zaidi kuhusu hili hapa chini.
Kufafanua Spectrum ya 5G
Mawimbi ya mawimbi ya redio huanzia 3 kilohertz (kHz) hadi gigahertz 300 (GHz). Kila sehemu ya wigo ina anuwai ya masafa, inayoitwa bendi, ambayo huenda kwa jina mahususi.
Baadhi ya mifano ya bendi za masafa ya redio ni pamoja na masafa ya chini sana (ELF), masafa ya chini kabisa (ULF), masafa ya chini (LF), masafa ya kati (MF), masafa ya juu zaidi (UHF), na masafa ya juu sana (EHF).
Sehemu moja ya masafa ya redio ina masafa ya juu ya masafa kati ya 30 GHz na 300 GHz (sehemu ya bendi ya EHF), na mara nyingi huitwa mkanda wa milimita (kwa sababu urefu wake wa mawimbi huanzia 1-10 mm). Urefu wa mawimbi ndani na karibu na bendi hii kwa hiyo huitwa mawimbi ya milimita (mmWaves). mmWaves ni chaguo maarufu kwa 5G lakini pia ina programu katika maeneo kama vile unajimu wa redio, mawasiliano ya simu na bunduki za rada.
Sehemu nyingine ya masafa ya redio ambayo inatumika kwa 5G, ni UHF, ambayo ni ya chini kwenye masafa kuliko EHF. Bendi ya UHF ina masafa ya 300 MHz hadi 3 GHz, na inatumika kwa kila kitu kuanzia utangazaji wa TV na GPS hadi Wi-Fi, simu zisizo na waya na Bluetooth.
Masafa ya GHz 1 na zaidi pia huitwa microwave, na masafa kuanzia 1–6 GHz mara nyingi husemwa kuwa sehemu ya masafa ya "sub-6 GHz".
Marudio Huamua Kasi na Nishati ya 5G
Mawimbi yote ya redio husafiri kwa kasi ya mwanga, lakini si mawimbi yote yanaathiri mazingira kwa njia sawa au kutenda sawa na mawimbi mengine. Ni urefu wa wimbi wa masafa mahususi yanayotumiwa na mnara wa 5G ambayo huathiri moja kwa moja kasi na umbali wa utumaji wake.
- Kasi zaidi.
- Masafa mafupi zaidi.
- Kasi ndogo.
- Masafa marefu.
Urefu wa mawimbi unawiana kinyume na masafa (yaani, masafa ya juu yana urefu mfupi wa mawimbi). Kwa mfano, 30 Hz (masafa ya chini) ina urefu wa wimbi wa kilomita 10, 000 (zaidi ya maili 6,000) wakati 300 GHz (masafa ya juu) ni 1 mm tu.
Wavelength ni mfupi sana (kama vile masafa kwenye ncha ya juu ya wigo), umbo la wimbi ni ndogo sana kwamba linaweza kupotoshwa kwa urahisi. Hii ndiyo sababu masafa ya juu sana hayawezi kusafiri hadi ya chini zaidi.
Kasi ni sababu nyingine. Bandwidth hupimwa kwa tofauti kati ya masafa ya juu na ya chini kabisa ya mawimbi. Unaposogea juu kwenye wigo wa redio ili kufikia bendi za juu zaidi, masafa ya masafa huwa juu zaidi, na kwa hivyo upitishaji huongezeka (yaani, unapata kasi ya upakuaji haraka).
Kwa nini 5G Spectrum Muhimu
Kwa kuwa masafa yanayotumiwa na seli ya 5G huamua kasi na umbali, ni muhimu kwa mtoa huduma (kama vile Verizon au AT&T) kutumia sehemu ya masafa inayojumuisha masafa ambayo yananufaisha kazi iliyopo.
Kwa mfano, mawimbi ya milimita, yaliyo katika wigo wa bendi ya juu, yana faida ya kuwa na uwezo wa kubeba data nyingi. Hata hivyo, mawimbi ya redio katika bendi za juu pia humezwa kwa urahisi zaidi na gesi angani, miti, na majengo yaliyo karibu. Kwa hivyo, mawimbi ya mm ni muhimu katika mitandao iliyojaa watu wengi, lakini sio muhimu sana kwa kubeba data kwa umbali mrefu (kutokana na kufifia).
Kwa sababu hizi, hakuna "wigo wa 5G" nyeusi na nyeupe -sehemu tofauti za masafa zinaweza kutumika. Mtoa huduma wa 5G anataka kuongeza umbali, kupunguza matatizo na kupata matokeo mengi iwezekanavyo. Njia moja ya kuepuka vikwazo vya mawimbi ya milimita ni kubadilisha na kutumia bendi za chini.
Marudio ya 600 MHz, kwa mfano, ina kipimo data cha chini, lakini kwa sababu haiathiriwi kirahisi na vitu kama vile unyevu hewani, haipotezi nishati haraka na inaweza kufikia simu za 5G na nyinginezo. Vifaa vya 5G viko mbali zaidi, pamoja na kupenya vyema kuta ili kutoa mapokezi ya ndani.
Kwa kulinganisha, upokezaji wa masafa ya chini (LF) katika masafa ya kHz 30 hadi 300 kHz ni nzuri kwa mawasiliano ya masafa marefu kwa sababu hupata msinzio wa chini, na kwa hivyo hauhitaji kuimarishwa mara nyingi zaidi. masafa. Hutumika kwa mambo kama vile utangazaji wa redio ya AM.
Mtoa huduma anaweza kutumia masafa ya juu ya 5G katika maeneo ambayo yanahitaji data zaidi, kama vile katika jiji maarufu ambako kuna vifaa vingi vinavyotumika. Hata hivyo, masafa ya bendi ya chini ni muhimu kwa kutoa ufikiaji wa 5G kwa vifaa zaidi kutoka kwa mnara mmoja na kwa maeneo ambayo hayana laini ya kuona ya seli ya 5G, kama vile jamii za vijijini.
Hapa kuna masafa mengine ya 5G (inayoitwa wigo wa tabaka nyingi):
- C-bendi: GHz 2–6 kwa huduma na uwezo.
- Tabaka Bora la Data: Zaidi ya GHz 6 (k.m., 24–29 GHz na 37–43 GHz) kwa maeneo ya kipimo data cha juu.
- Eneo la Upatikanaji: Chini ya GHz 2 (kama 700 MHz) kwa maeneo ya ndani na mapana zaidi ya chanjo.
5G Spectrum Matumizi na Mtoa huduma
Si watoa huduma wote wanaotumia bendi ya masafa sawa kwa 5G. Kama tulivyotaja hapo juu, kuna faida na hasara za kutumia sehemu yoyote ya wigo wa 5G.
- T-Mobile: Hutumia masafa ya bendi ya chini (600 MHz) pamoja na masafa ya 2.5 GHz. Sprint imeunganishwa na T-Mobile na inadaiwa kuwa na wigo zaidi kuliko mtoa huduma mwingine yeyote nchini Marekani, ikiwa na bendi tatu za masafa: 800 MHz, 1.9 GHz na 2.5 GHz.
- Verizon: Mtandao wao wa 5G Ultra Wideband hutumia mawimbi ya milimita, hasa 28 GHz na 39 GHz.
- AT&T: Hutumia mawimbi ya milimita kwa maeneo yenye msongamano wa kati na wa chini kwa maeneo ya vijijini na mijini.
Wigo wa 5G lazima uuzwe au kupewa leseni kwa waendeshaji, kama vile kupitia minada, ili kampuni yoyote itumie bendi mahususi. Muungano wa Kimataifa wa Mawasiliano (ITU) hudhibiti matumizi ya masafa ya redio duniani kote, na matumizi ya nyumbani yanadhibitiwa na mashirika tofauti ya udhibiti, kama vile FCC nchini Marekani.
