5G頻率如何影響範圍和速度

專家表示，儘管5G技術相對於上一代無線技術有了巨大的改進，但推動5G進入新頻段的許多動力來自老式的物理學。

要精確地確定5G技術將使用的頻率可能很困難，部分原因是5G技術在不同國家甚至不同運營商之間差異很大。但是，可以將大多數5G頻率放入三個主要組別。

低端：650MHz至1GHz

較低的頻率-從最低的650MHz到最高的1GHz-尤其受到部署5G的無線公司的青睞。這個範圍內的訊號在相對較長的距離上傳播，這意味著服務提供商可以使用單個接入點覆蓋很大的區域。

然而，根據Gartner分析師Bill Ray的說法，在5G射頻頻譜的較低範圍內使用5G是一個嚴重的限制因素。

他說：“這些頻率非常受歡迎。”

這是一個問題，因為雖然低端的通道容量與較高頻率的通道容量相同，也就是說，850MHz範圍內的5MHz寬通道提供的吞吐量與2.6GHz範圍內的5MHz寬通道的吞吐量相同–缺乏可用頻譜意味著僅沒有足夠的通道來提供5G宣傳的高連線速度。

為了達到更高的速度，5G使用了更廣闊的通道。Ray補充說：“在3G中，標準傳輸為5MHz寬。” “在5G中，我們正在談論的是100MHz寬的插槽，因此您的傳輸通道可以在2.4Ghz到2.5Ghz之間執行。”

中間：Sub-6GHz和頻譜高峰

5G技術所承諾的大部分效能和效率提升都依賴於接近Wi-Fi的頻譜部分– 2.4GHz至6GHz之間的“ sub-6GHz”範圍，這對於習慣於將其稍低一些的服務提供商而言是一個偏離。

IDC資深研究分析師Patrick Filkins表示：“低於6GHz的頻段對他們來說是新頻譜。這意味著更大的渠道和延遲的改善。”

另一個問題是，在該頻帶中存在可用頻譜，特別是在3.5GHz和3.7GHz之間的公民寬頻無線電服務/通用授權訪問(CBRS / GAA)頻譜中。該頻譜使用優先接入系統，使用者已獲得第一分頻，但其他使用者可能會在不干擾這些使用者的任何地方使用該頻率。不用說，運營商對頻譜都很感興趣。

隨著各個運營商爭奪自己寶貴的頻譜，5G覆蓋範圍將繼續擴大，並且在一個特定方面其在Wi-Fi方面的優勢將變得更加明顯。5G頻譜分配給每個地理區域一個許可證持有者，而Wi-Fi則不提供這種專有性;任何人都可以在任何地方使用，這就為訊號重疊和干擾埋下了伏筆。

Filkins說：“蜂窩的部署方式是確定性的-它相對於Wi-Fi的最大好處之一是，它能夠克服Wi-Fi尚未解決的干擾問題。”

高階：毫米波

對於5G的所有最佳化和複雜性程度很高，但它仍需要大量頻寬才能實現其千兆級吞吐量的承諾。儘管無線行業積極追求在較低頻率上的頻寬，但在更理想的6GHz和1GHz以下範圍內，仍然沒有足夠的可用空間。

毫米波技術，它的工作頻率範圍為24GHz至60GHz，具體取決於您與之交談的專家以及所涉及的特定技術。這些特別高的頻帶允許特別寬的傳輸通道，從而實現了極快的連線速度，但是存在許多缺點。

Ray說：“關於毫米波頻率的唯一好處是，它們是空的，所以有足夠的空間。”

首先，由於基本物理學的原因，與射頻頻譜較低區域的訊號相比，毫米波範圍內的訊號根本不會傳播太遠，並且它們不會穿透諸如牆壁和窗戶之類的固體物體。這意味著，要覆蓋給定區域(即使是在一棟建築物內)，也需要部署大量接入點。

“還沒有為企業部署做好準備，” Filkins說。“現在的它並不強大，但是它有很大的發展前景。”

毫米波技術已經存在了至少十年。未經許可的無線世界長期以來一直具有802.11ad標準，該標準實質上是在毫米波頻率下執行的Wi-Fi。高通公司和華為都製造了在該範圍內執行的裝置，但是該技術的侷限性，以及實際上可以利用它的終端裝置的持續乾旱，意味著它一直處於觀望狀態。

當然，情況不會永遠如此。無線頻寬需求的趨勢表明，對頻譜的需求如此之大，以至於需要毫米波來應對。

Ray說：“世界其他地區最終將使用[毫米波]，他們現在不使用它。”

但是目前，特別是考慮到在手機和膝上型電腦上加裝毫米波天線和調變解調器會使其單位成本提高20美元的事實，Ray說，毫米波仍將是一種未來的技術。