Espectro y frecuencias 5G: todo lo que necesitas saber
5G transmite información de forma inalámbrica en el espectro electromagnético, especialmente en el espectro de radio. Hay diferentes niveles de bandas de frecuencia en el espectro de radio, algunos de los cuales se utilizan para esta tecnología de punta.
Con 5G aún en las primeras etapas de implementación y aún no disponible en todos los países, es posible que escuche sobre el espectro de banda ancha 5G, las subastas de espectro, mmWave 5G y más.
Si esto es confuso, no se preocupe. Lo que realmente necesita saber sobre las bandas 5G es que diferentes compañías usan diferentes partes del espectro para transmitir datos. Usar una parte del espectro en lugar de otra afecta la velocidad de la conexión y el rango que puede viajar. Más sobre eso a continuación.
Definición del espectro 5G
Las frecuencias de las ondas de radio van desde los 3 kilohercios (kHz) hasta los 300 gigahercios (GHz). Cada parte del espectro tiene un rango de frecuencias llamado banda de frecuencia, que tiene un nombre específico.
Algunos ejemplos de bandas de radiofrecuencia son Frecuencia extremadamente baja (ELF), Frecuencia ultra baja (ULF), Frecuencia baja (LF), Frecuencia media (MF), Frecuencia ultra alta (UHF) y Frecuencia ultra alta (EHF).
Parte del espectro de radio tiene un rango de frecuencia de radio entre 30 GHz y 300 GHz (parte de la banda EHF) y a menudo se la denomina banda milimétrica (porque sus longitudes de onda van de 1 a 10 mm). Por lo tanto, las longitudes de onda dentro y alrededor de esta banda se conocen como ondas milimétricas (mmWave). Las ondas milimétricas son una opción popular para 5G, pero también tienen aplicaciones en áreas como la radioastronomía, las telecomunicaciones y las pistolas de radar.
Otra parte del espectro de radio utilizado para 5G es UHF, que está más abajo en el espectro que EHF. La banda UHF tiene un rango de frecuencia de 300 MHz a 3 GHz y se usa en todo, desde transmisiones de televisión y GPS hasta Wi-Fi, teléfonos inalámbricos y Bluetooth.
Las frecuencias por encima de 1 GHz también se conocen como microondas, y las frecuencias de 1 a 6 GHz a menudo se denominan la parte "sub-6 GHz" del espectro.
La frecuencia determina la velocidad y el rendimiento del 5G
Todas las ondas de radio viajan a la velocidad de la luz, pero no todas las ondas reaccionan a su entorno ni se comportan de la misma manera que otras ondas de radio. Lo que afecta directamente la velocidad y la distancia de transmisión es la longitud de onda de una frecuencia particular utilizada por las torres 5G.
Mayor frecuencia
-
Velocidad más rápida
-
Distancia más corta
Baja frecuencia
-
Más lento.
-
Distancias más largas.
La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia (es decir, las frecuencias más altas tienen longitudes de onda más cortas). Por ejemplo, 30 Hz (baja frecuencia) tiene una longitud de onda de 10 000 km (más de 6 000 millas), mientras que 300 GHz (alta frecuencia) tiene solo 1 mm.
Si las longitudes de onda son muy cortas (por ejemplo, frecuencias en el extremo superior del espectro), la forma de onda será muy pequeña y ligeramente distorsionada. Por lo tanto, las frecuencias altas verdaderas no se transmiten como las frecuencias bajas.
La velocidad es otro factor. El ancho de banda se mide por la diferencia entre las frecuencias más alta y más baja de una señal. A medida que avanza en el espectro inalámbrico para alcanzar bandas de frecuencia más altas, el rango de frecuencia se amplía, por lo que aumenta el rendimiento (lo que significa que obtiene velocidades de descarga más rápidas).
¿Por qué es importante el espectro 5G?
Debido a que las frecuencias utilizadas por las celdas 5G determinan la velocidad y la distancia, es importante que los proveedores de servicios (como Verizon o ATT) utilicen una porción del espectro que contiene frecuencias que son beneficiosas para la tarea en cuestión.
Por ejemplo, las ondas milimétricas en el espectro de banda alta tienen la ventaja de que pueden transportar grandes cantidades de datos. Sin embargo, las ondas de radio de mayor frecuencia también son absorbidas más fácilmente por los gases del aire, los árboles y los edificios cercanos. Entonces mmWave es útil en redes densas, pero menos útil para transmitir datos a largas distancias (porque Bucear ).
Por estas razones, realmente no existe un “espectro 5G” en blanco y negro: se pueden usar diferentes partes del espectro. Los proveedores de 5G quieren maximizar la distancia, minimizar los gastos generales y lograr el mayor rendimiento posible. Una forma de evitar las limitaciones de mmWave es extender y usar bandas de frecuencia más bajas.
Por ejemplo, la frecuencia de 600 MHz tiene menos ancho de banda, pero como es menos susceptible a cosas como la humedad del aire, no pierde rendimiento rápidamente y puede llegar a teléfonos 5G y otros dispositivos. Así como una mejor penetración de paredes para recepción interior.
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Por el contrario, las transmisiones de baja frecuencia (LF) en el rango de 30 kHz a 300 kHz son ideales para comunicaciones de larga distancia porque tienen una atenuación baja y, por lo tanto, no necesitan amplificarse con tanta frecuencia como las frecuencias más altas. Se utilizan para cosas como transmisiones de radio AM.
Los proveedores de servicios pueden usar frecuencias 5G más altas en áreas que requieren más datos, como B. en ciudades populares donde se utilizan muchos dispositivos. Sin embargo, las frecuencias de banda baja se pueden usar para proporcionar acceso 5G a más dispositivos desde torres individuales y áreas donde las celdas 5G no son directamente visibles, como. B. Comunidades rurales.
Aquí hay algunos otros rangos de frecuencia 5G (conocidos como espectro multicapa):
- banda C: 2-6 GHz para cobertura y capacidad.
- gran capa de datos: regiones de gran ancho de banda por encima de 6 GHz (por ejemplo, 24-29 GHz y 37-43 GHz).
- área de cobertura: Por debajo de 2 GHz (por ejemplo, 700 MHz) para interiores y áreas de cobertura más grandes.
Uso del espectro 5G del operador
No todos los proveedores de servicios usan las mismas bandas de frecuencia para 5G. Como se mencionó, existen ventajas y desventajas en el uso de cualquier parte del espectro 5G.
- me muevo - Utilice tanto el espectro de banda baja (600 MHz) como el de 2,5 GHz. Sprint, que se fusionó con T-Mobile, afirma tener más espectro con tres bandas de frecuencia que cualquier otro operador disponible en EE. UU.: 800 MHz, 1,9 GHz y 2,5 GHz.
- Verizon: Tu red banda ultra ancha 5G Especialmente con mmWave 28 GHz y 39 GHz.
- ATT: Usando el espectro mmWave Adecuado para bandas de baja y media frecuencia en áreas densamente pobladas, así como en áreas rurales y suburbanas.
El espectro 5G debe venderse o licenciarse a los operadores, por ejemplo a través de subastas, para que cada empresa pueda usar bandas de espectro específicas. El Unión Internacional de Telecomunicaciones (UIT) El uso de radiofrecuencias está regulado a nivel mundial, mientras que el uso doméstico está regulado por varios organismos reguladores como: Comisión Federal de Comunicaciones En los EE. UU.
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