5G transporta informació sense fil a través de l'espectre electromagnètic, concretament l'espectre de ràdio. Dins de l'espectre de ràdio hi ha diferents nivells de bandes de freqüència, algunes de les quals s'utilitzen per a aquesta tecnologia de nova generació.
Amb el 5G encara en les seves primeres etapes d'implementació i encara no disponible a tots els països, és possible que estigueu escoltant parlar de l'ample de banda de 5G, les subhastes d'espectre, mmWave 5G, etc.
No us preocupeu si això és confús. Tot el que necessites saber sobre les bandes de freqüència 5G és que diferents empreses utilitzen diferents parts de l'espectre per transmetre dades. L'ús d'una part de l'espectre sobre una altra afecta tant la velocitat de la connexió com la distància que pot cobrir. Molt més sobre això a continuació.
Definició de l'espectre 5G
Les freqüències d'ones de ràdio oscil·len entre 3 kilohertz (kHz) i 300 gigahertz (GHz). Cada part de l'espectre té un rang de freqüències, anomenada banda, que reben un nom específic.
Alguns exemples de bandes d'espectre de ràdio inclouen freqüència extremadament baixa (ELF), freqüència ultra baixa (ULF), freqüència baixa (LF), freqüència mitjana (MF), freqüència ultra alta (UHF) i freqüència extremadament alta (EHF).
Una part de l'espectre de ràdio té un rang d' alta freqüència entre 30 GHz i 300 GHz (part de la banda EHF) i sovint s'anomena banda mil·limètrica (perquè les seves longituds d'ona oscil·len entre 1 i 10 mm). Les longituds d'ona dins i al voltant d'aquesta banda s'anomenen ones mil·límetres (mmWaves). Les mmWaves són una opció popular per a 5G, però també tenen aplicació en àrees com la ràdioastronomia, les telecomunicacions i els canons de radar.
Una altra part de l'espectre de ràdio que s'utilitza per a 5G és la UHF, que és inferior a l'espectre que l'EHF. La banda UHF té un rang de freqüències de 300 MHz a 3 GHz i s'utilitza per a tot, des de les emissions de televisió i GPS fins a Wi-Fi, telèfons sense fil i Bluetooth.
Les freqüències d'1 GHz i superiors també s'anomenen microones, i sovint es diu que les freqüències que van d'1 a 6 GHz formen part de l'espectre "sub-6 GHz".
La freqüència determina la velocitat i la potència 5G
Totes les ones de ràdio viatgen a la velocitat de la llum, però no totes les ones reaccionen amb l'entorn de la mateixa manera ni es comporten igual que altres ones. És la longitud d'ona d'una freqüència determinada utilitzada per una torre 5G que afecta directament la velocitat i la distància de les seves transmissions.
- Velocitats més ràpides.
- Distàncies més curtes.
- Velocitats més lentes.
- Distàncies més llargues.
La longitud d'ona és inversament proporcional a la freqüència (és a dir, les freqüències altes tenen longituds d'ona més curtes). Per exemple, 30 Hz (baixa freqüència) té una longitud d'ona de 10.000 km (més de 6.000 milles) mentre que 300 GHz (alta freqüència) és només 1 mm.
Quan una longitud d'ona és molt curta (com ara les freqüències de l'extrem superior de l'espectre), la forma d'ona és tan petita que es pot distorsionar fàcilment. És per això que les freqüències realment altes no poden viatjar tan lluny com les més baixes.
La velocitat és un altre factor. L'amplada de banda es mesura per la diferència entre la freqüència més alta i la més baixa del senyal. Quan us moveu a l'espectre de ràdio per arribar a bandes més altes, el rang de freqüències és més alt i, per tant, augmenta el rendiment (és a dir, obteniu velocitats de descàrrega més ràpides).
Per què importa l'espectre 5G
Atès que la freqüència utilitzada per una cèl·lula 5G determina la velocitat i la distància, és important que un proveïdor de serveis (com Verizon o AT&T) utilitzi una part de l'espectre que inclou freqüències que beneficien la feina en qüestió.
Per exemple, les ones mil·límetres, que es troben en l'espectre de banda alta, tenen l'avantatge de poder transportar moltes dades. Tanmateix, les ones de ràdio en bandes més altes també són absorbides més fàcilment pels gasos de l'aire, els arbres i els edificis propers. Per tant, les ones mm són útils en xarxes densament empaquetades, però no tant per transportar dades a llargues distàncies (a causa de l'atenuació).
Per aquests motius, realment no hi ha un "espectre 5G" en blanc i negre: es poden utilitzar diferents parts de l'espectre. Un proveïdor de 5G vol maximitzar la distància, minimitzar els problemes i obtenir el màxim rendiment possible. Una manera d'evitar les limitacions de les ones mil·límetres és diversificar i utilitzar bandes inferiors.
Una freqüència de 600 MHz, per exemple, té una amplada de banda més baixa, però com que no es veu afectada tan fàcilment per coses com la humitat de l'aire, no perd energia tan ràpidament i és capaç d'arribar als telèfons 5G i altres Dispositius 5G més allunyats, així com penetren millor les parets per oferir recepció interior.
Per comparació, les transmissions de baixa freqüència (LF) en el rang de 30 kHz a 300 kHz són excel·lents per a comunicacions de llarga distància perquè experimenten una baixa atenuació i, per tant, no s'han d'amplificar tan sovint com més alta. freqüències. S'utilitzen per a coses com ara la transmissió de ràdio AM.
Un proveïdor de serveis pot utilitzar freqüències 5G més altes a les zones que requereixen més dades, com en una ciutat popular on hi ha molts dispositius en ús. Tanmateix, les freqüències de banda baixa són útils per proporcionar accés 5G a més dispositius des d'una sola torre i a zones que no tenen una línia de visió directa amb una cèl·lula 5G, com ara comunitats rurals.
Aquí hi ha alguns altres rangs de freqüència 5G (anomenats espectre multicapa):
- Banda C: 2–6 GHz per a cobertura i capacitat.
- Super Data Layer: més de 6 GHz (p. ex., 24-29 GHz i 37-43 GHz) per a zones d'amplada de banda alta.
- Àrea de cobertura: per sota de 2 GHz (com ara 700 MHz) per a zones de cobertura interiors i més àmplies.
Ús de l'espectre 5G per l'operador
No tots els proveïdors de serveis utilitzen la mateixa banda de freqüència per a 5G. Com hem esmentat anteriorment, l'ús de qualsevol part de l'espectre 5G té avantatges i desavantatges.
- T-Mobile: utilitza espectre de banda baixa (600 MHz) així com espectre de 2,5 GHz. Sprint s'ha fusionat amb T-Mobile i assegura que té més espectre que qualsevol altre operador als EUA, amb tres bandes d'espectre: 800 MHz, 1,9 GHz i 2,5 GHz.
- Verizon: la seva xarxa de banda ultra ampla 5G utilitza ones mil·límetres, concretament 28 GHz i 39 GHz.
- AT&T: utilitza espectre d'ones mil·límetres per a zones denses i espectre mitjà i baix per a ubicacions rurals i suburbanes.
L'espectre 5G s'ha de vendre o llicenciar als operadors, com ara mitjançant subhastes, perquè qualsevol empresa pugui utilitzar una banda específica. La Unió Internacional de Telecomunicacions (ITU) regula l'ús de l'espectre de ràdio a tot el món i l'ús domèstic està controlat per diferents organismes reguladors, com ara la FCC als EUA.
