5G-ն անլար տեղեկատվությունը փոխանցում է էլեկտրամագնիսական սպեկտրի, մասնավորապես՝ ռադիոսպեկտրի միջոցով: Ռադիոսպեկտրի ներսում կան հաճախականությունների տիրույթների տարբեր մակարդակներ, որոնցից մի քանիսն օգտագործվում են այս հաջորդ սերնդի տեխնոլոգիայի համար:
Քանի որ 5G-ը դեռ ներդրման վաղ փուլերում է և դեռ հասանելի չէ բոլոր երկրներում, դուք կարող եք լսել 5G թողունակության սպեկտրի, սպեկտրի աճուրդների, mmWave 5G և այլնի մասին:
Մի անհանգստացեք, եթե սա շփոթեցնող է: Այն ամենը, ինչ դուք իսկապես պետք է իմանաք 5G հաճախականությունների տիրույթների մասին, այն է, որ տարբեր ընկերություններ օգտագործում են սպեկտրի տարբեր մասեր՝ տվյալներ փոխանցելու համար: Սպեկտրի մի մասի օգտագործումը մյուսի վրա ազդում է ինչպես կապի արագության, այնպես էլ այն տարածության վրա:Այս մասին շատ ավելին ստորև:
5G սպեկտրի սահմանում
Ռադիոալիքների հաճախականությունները տատանվում են 3 կիլոհերցից (կՀց) մինչև 300 գիգահերց (ԳՀց): Սպեկտրի յուրաքանչյուր հատված ունի մի շարք հաճախականություններ, որոնք կոչվում են գոտի, որոնք ունեն որոշակի անվանում:
Ռադիոսպեկտրի տիրույթների որոշ օրինակներ ներառում են չափազանց ցածր հաճախականություն (ELF), ծայրահեղ ցածր հաճախականություն (ULF), ցածր հաճախականություն (LF), միջին հաճախականություն (MF), ծայրահեղ բարձր հաճախականություն (UHF) և չափազանց բարձր հաճախականություն (EHF).
Ռադիո սպեկտրի մի մասն ունի բարձր հաճախականության միջակայք 30 ԳՀց-ից մինչև 300 ԳՀց (EHF տիրույթի մաս) և հաճախ կոչվում է միլիմետրային գոտի (քանի որ դրա ալիքի երկարությունները տատանվում են 1-10 մմ-ի սահմաններում): Այս գոտում և դրա շուրջ ալիքների երկարությունները, հետևաբար, կոչվում են միլիմետրային ալիքներ (mmWaves): mmWaves-ը հանրաճանաչ ընտրություն է 5G-ի համար, բայց նաև կիրառվում է այնպիսի ոլորտներում, ինչպիսիք են ռադիոաստղագիտությունը, հեռահաղորդակցությունը և ռադարային զենքերը:
Ռադիոսպեկտրի մեկ այլ մասը, որն օգտագործվում է 5G-ի համար, UHF-ն է, որը սպեկտրի վրա ավելի ցածր է, քան EHF-ը: UHF տիրույթն ունի 300 ՄՀց-ից մինչև 3 ԳՀց հաճախականության միջակայք և օգտագործվում է ամեն ինչում՝ հեռուստատեսային հեռարձակումից և GPS-ից մինչև Wi-Fi, անլար հեռախոսներ և Bluetooth:
1 ԳՀց և ավելի հաճախականությունները կոչվում են նաև միկրոալիքային վառարան, իսկ 1–6 ԳՀց տատանվող հաճախականությունները հաճախ ասում են, որ «ենթակետ 6 ԳՀց» սպեկտրի մաս են կազմում։
Հաճախականությունը որոշում է 5G արագությունն ու հզորությունը
Բոլոր ռադիոալիքները շարժվում են լույսի արագությամբ, բայց ոչ բոլոր ալիքներն են արձագանքում շրջակա միջավայրի հետ նույն կերպ կամ վարվում են նույն կերպ, ինչ մյուս ալիքները: Դա 5G աշտարակի կողմից օգտագործվող որոշակի հաճախականության ալիքի երկարությունն է, որն ուղղակիորեն ազդում է դրա փոխանցման արագության և հեռավորության վրա:
- Ավելի արագ արագություններ.
- Ավելի կարճ հեռավորություններ.
- Դանդաղ արագություններ.
- ավելի երկար հեռավորություններ.
Ալիքի երկարությունը հակադարձ համեմատական է հաճախականությանը (այսինքն՝ բարձր հաճախականություններն ունեն ավելի կարճ ալիքի երկարություններ): Օրինակ՝ 30 Հց (ցածր հաճախականությունը) ալիքի երկարությունը կազմում է 10000 կմ (ավելի քան 6000 մղոն), մինչդեռ 300 ԳՀց (բարձր հաճախականությունը) ընդամենը 1 մմ է։
Երբ ալիքի երկարությունը իսկապես կարճ է (ինչպես, օրինակ, սպեկտրի ավելի բարձր ծայրերում գտնվող հաճախականությունները), ալիքի ձևն այնքան փոքր է, որ այն կարող է հեշտությամբ աղավաղվել: Ահա թե ինչու իսկապես բարձր հաճախականությունները չեն կարող ճանապարհորդել այնքան հեռու, որքան ցածրերը:
Արագությունը ևս մեկ գործոն է: Լայնությունը չափվում է ազդանշանի ամենաբարձր և ամենացածր հաճախականության տարբերությամբ: Երբ դուք բարձրանում եք ռադիո սպեկտրի վրա՝ հասնելու ավելի բարձր տիրույթների, հաճախականությունների տիրույթն ավելի մեծ է, և հետևաբար թողունակությունը մեծանում է (այսինքն՝ դուք ստանում եք ավելի արագ ներբեռնման արագություն):
Ինչու է կարևոր 5G սպեկտրը
Քանի որ 5G բջիջի կողմից օգտագործվող հաճախականությունը թելադրում է արագությունն ու հեռավորությունը, կարևոր է, որ ծառայություններ մատուցողը (օրինակ՝ Verizon-ը կամ AT&T-ն) օգտագործի սպեկտրի մի մասը, որը ներառում է հաճախականություններ, որոնք օգուտ են բերում աշխատանքին:
Օրինակ, միլիմետրային ալիքները, որոնք գտնվում են բարձր տիրույթի սպեկտրում, ունեն առավելություն, որ կարող են շատ տվյալներ կրել: Այնուամենայնիվ, ավելի բարձր գոտիներում գտնվող ռադիոալիքները նույնպես ավելի հեշտությամբ կլանվում են օդի, ծառերի և մոտակա շենքերի գազերի կողմից:մմ-ալիքները, հետևաբար, օգտակար են խիտ փաթեթավորված ցանցերում, բայց ոչ այնքան օգտակար տվյալների երկար հեռավորությունների տեղափոխման համար (թուլացման պատճառով):
Այս պատճառներով իրականում գոյություն չունի սև և սպիտակ «5G սպեկտր». սպեկտրի տարբեր մասերը կարող են օգտագործվել: 5G մատակարարը ցանկանում է առավելագույնի հասցնել հեռավորությունը, նվազագույնի հասցնել խնդիրները և ստանալ հնարավորինս մեծ թողունակություն: Միլիմետրային ալիքների սահմանափակումները շրջանցելու եղանակներից մեկը ցածր շերտերի դիվերսիֆիկացումն ու օգտագործումն է:
600 ՄՀց հաճախականությունը, օրինակ, ունի ավելի ցածր թողունակություն, բայց քանի որ դրա վրա այնքան էլ հեշտ չեն ազդում օդի խոնավությունը, այն այդքան արագ չի կորցնում էներգիան և կարող է հասնել 5G հեռախոսների և այլ սարքերի: 5G սարքերը ավելի հեռու են, ինչպես նաև ավելի լավ են թափանցում պատերը՝ ներքին ընդունելություն ապահովելու համար:
Համեմատության համար նշենք, որ ցածր հաճախականության (LF) փոխանցումները 30 կՀց-ից մինչև 300 կՀց տիրույթում հիանալի են միջքաղաքային հաղորդակցությունների համար, քանի որ դրանք ցածր թուլացում են զգում, և, հետևաբար, կարիք չունեն այնքան հաճախակի ուժեղացնելու: հաճախականություններ. Դրանք օգտագործվում են AM ռադիոհեռարձակման համար:
Ծառայությունների մատակարարը կարող է օգտագործել ավելի բարձր 5G հաճախականություններ այն տարածքներում, որոնք պահանջում են ավելի շատ տվյալներ, օրինակ՝ հայտնի քաղաքում, որտեղ շատ սարքեր կան: Այնուամենայնիվ, ցածր տիրույթի հաճախականություններն օգտակար են մեկ աշտարակից ավելի շատ սարքերի 5G հասանելիություն ապահովելու համար և այն տարածքներին, որոնք ուղիղ տեսադաշտ չունեն դեպի 5G բջիջ, ինչպիսիք են գյուղական համայնքները::
Ահա մի քանի այլ 5G հաճախականությունների միջակայքեր (կոչվում են բազմաշերտ սպեկտր):
- C-band՝ 2–6 ԳՀց ծածկույթի և հզորության համար:
- Տվյալների գերծանրքաշային շերտ՝ ավելի քան 6 ԳՀց (օրինակ՝ 24–29 ԳՀց և 37–43 ԳՀց) բարձր թողունակությամբ տարածքների համար։
- Ծածկույթի տարածք՝ 2 ԳՀց-ից ցածր (ինչպես 700 ՄՀց) ներքին և ավելի լայն ծածկույթի տարածքների համար:
5G սպեկտրի օգտագործումը օպերատորի կողմից
Ոչ բոլոր ծառայություններ մատուցողները օգտագործում են նույն հաճախականության տիրույթը 5G-ի համար: Ինչպես վերը նշեցինք, 5G սպեկտրի ցանկացած մասի օգտագործման առավելություններն ու թերությունները կան:
- T-Mobile. օգտագործում է ցածր տիրույթի սպեկտր (600 ՄՀց), ինչպես նաև 2,5 ԳՀց սպեկտր: Sprint-ը միավորվել է T-Mobile-ի հետ և պնդում է, որ ունի ավելի շատ սպեկտր, քան ցանկացած այլ օպերատոր ԱՄՆ-ում, երեք սպեկտրի տիրույթով՝ 800 ՄՀց, 1,9 ԳՀց և 2,5 ԳՀց:
- Verizon. նրանց 5G գերլայնաշերտ ցանցն օգտագործում է միլիմետրային ալիքներ, մասնավորապես 28 ԳՀց և 39 ԳՀց:
- AT&T. օգտագործում է միլիմետրային ալիքի սպեկտրը խիտ տարածքների համար, իսկ միջին և ցածր սպեկտրը գյուղական և ծայրամասային վայրերում:
5G սպեկտրը պետք է վաճառվի կամ լիցենզավորվի օպերատորներին, օրինակ՝ աճուրդների միջոցով, որպեսզի ցանկացած ընկերություն օգտագործի որոշակի տիրույթ: Հեռահաղորդակցության միջազգային միությունը (ITU) կարգավորում է ռադիո սպեկտրի օգտագործումն ամբողջ աշխարհում, իսկ ներքին օգտագործումը վերահսկվում է տարբեր կարգավորող մարմինների կողմից, ինչպիսին է ԱՄՆ-ի FCC-ն:
