5G, bilgileri elektromanyetik spektrum, özellikle de radyo spektrumu aracılığıyla kablosuz olarak taşır. Radyo spektrumu içinde, bazıları bu yeni nesil teknoloji için kullanılan çeşitli seviyelerde frekans bantları bulunur.
5G henüz uygulamanın ilk aşamalarındayken ve henüz her ülkede mevcut değilken, 5G bant genişliği spektrumu, spektrum açık artırmaları, mmWave 5G vb. hakkında bir şeyler duyuyor olabilirsiniz.
Bu kafa karıştırıcıysa endişelenme. 5G frekans bantları hakkında gerçekten bilmeniz gereken tek şey, farklı şirketlerin veri iletmek için spektrumun farklı kısımlarını kullanmasıdır. Spektrumun bir bölümünün diğerinin üzerinde kullanılması hem bağlantının hızını hem de kapsayabileceği mesafeyi etkiler. Aşağıda bununla ilgili çok daha fazlası var.
5G Spektrumunu Tanımlama
Radyo dalgası frekansları 3 kilohertz (kHz) ile 300 gigahertz (GHz) arasında değişir. Spektrumun her bölümü, belirli bir adla giden ve bant adı verilen bir frekans aralığına sahiptir.
Radyo spektrum bantlarının bazı örnekleri arasında aşırı düşük frekans (ELF), ultra düşük frekans (ULF), düşük frekans (LF), orta frekans (MF), ultra yüksek frekans (UHF) ve aşırı yüksek frekans (EHF).
Radyo spektrumunun bir kısmı, 30 GHz ile 300 GHz (EHF bandının bir parçası) arasında yüksek bir frekans aralığına sahiptir ve genellikle milimetre bandı olarak adlandırılır (dalga boyları 1-10 mm aralığında olduğu için). Bu bandın içindeki ve etrafındaki dalga boyları bu nedenle milimetre dalgaları (mmDalgalar) olarak adlandırılır. mmWaves, 5G için popüler bir seçimdir ancak aynı zamanda radyo astronomi, telekomünikasyon ve radar silahları gibi alanlarda da uygulamaya sahiptir.
Radyo tayfının 5G için kullanılan bir başka parçası da, spektrumda EHF'den daha düşük olan UHF'dir. UHF bandı 300 MHz ila 3 GHz frekans aralığına sahiptir ve TV yayını ve GPS'den Wi-Fi'ye, kablosuz telefonlara ve Bluetooth'a kadar her şey için kullanılır.
1 GHz ve üzeri frekanslara mikrodalga da denir ve 1-6 GHz arasındaki frekansların genellikle "6 GHz altı" spektrumun parçası olduğu söylenir.
Frekans, 5G Hızını ve Gücünü Belirler
Tüm radyo dalgaları ışık hızında hareket eder, ancak tüm dalgalar çevre ile aynı şekilde tepki vermez veya diğer dalgalarla aynı şekilde davranmaz. İletimlerinin hızını ve mesafesini doğrudan etkileyen, 5G kulesi tarafından kullanılan belirli bir frekansın dalga boyudur.
- Daha yüksek hızlar.
- Daha kısa mesafeler.
- Daha düşük hızlar.
- Daha uzun mesafeler.
Dalga boyu frekansla ters orantılıdır (yani, yüksek frekansların dalga boyları daha kısadır). Örneğin, 30 Hz (düşük frekans) 10.000 km'lik (6.000 milden fazla) bir dalga boyuna sahipken, 300 GHz (yüksek frekans) sadece 1 mm'dir.
Bir dalga boyu gerçekten kısa olduğunda (spektrumun üst ucundaki frekanslar gibi), dalga biçimi o kadar küçüktür ki kolayca bozulabilir. Bu nedenle gerçekten yüksek frekanslar daha düşük frekanslar kadar uzağa gidemez.
Hız başka bir faktördür. Bant genişliği, sinyalin en yüksek ve en düşük frekansı arasındaki farkla ölçülür. Daha yüksek bantlara ulaşmak için radyo spektrumunda yukarı hareket ettiğinizde, frekans aralığı daha yüksektir ve bu nedenle verim artar (yani daha yüksek indirme hızları elde edersiniz).
5G Spektrumu Neden Önemlidir
5G hücresi tarafından kullanılan frekans hızı ve mesafeyi belirlediğinden, bir servis sağlayıcının (Verizon veya AT&T gibi) eldeki işe yarar sağlayan frekansları içeren spektrumun bir bölümünü kullanması önemlidir.
Örneğin, yüksek bant spektrumunda yer alan milimetre dalgaları, çok fazla veri taşıyabilme avantajına sahiptir. Bununla birlikte, daha yüksek bantlardaki radyo dalgaları, havadaki, ağaçlardaki ve yakındaki binalardaki gazlar tarafından da daha kolay emilir.mmWaves bu nedenle yoğun bir şekilde paketlenmiş ağlarda kullanışlıdır, ancak verileri uzun mesafelere taşımak için çok yararlı değildir (zayıflama nedeniyle).
Bu nedenlerden dolayı, gerçekten siyah beyaz bir "5G tayfı" yoktur; tayfın farklı kısımları kullanılabilir. Bir 5G sağlayıcısı, mesafeyi en üst düzeye çıkarmak, sorunları en aza indirmek ve mümkün olduğunca fazla verim elde etmek istiyor. Milimetre dalgalarının sınırlarını aşmanın bir yolu, alt bantları çeşitlendirmek ve kullanmaktır.
Örneğin 600 MHz'lik bir frekans daha düşük bant genişliğine sahiptir, ancak havadaki nem gibi şeylerden kolay etkilenmediği için hızlı bir şekilde güç kaybetmez ve 5G telefonlara ve diğer telefonlara ulaşabilir. 5G cihazları daha uzakta ve ayrıca iç mekan alımı sağlamak için duvarlara daha iyi nüfuz eder.
Karşılaştırma için, 30 kHz ila 300 kHz aralığındaki düşük frekanslı (LF) iletimler, düşük zayıflama yaşadıkları için uzun mesafeli iletişim için harikadır ve bu nedenle daha yüksek sıklıkta amplifiye edilmeleri gerekmez frekanslar. AM radyo yayını gibi şeyler için kullanılırlar.
Bir servis sağlayıcı, çok sayıda cihazın kullanıldığı popüler bir şehir gibi daha fazla veri gerektiren alanlarda daha yüksek 5G frekansları kullanabilir. Bununla birlikte, düşük bant frekansları, tek bir kuleden daha fazla cihaza 5G erişimi sağlamak ve kırsal topluluklar gibi bir 5G hücresine doğrudan görüş hattı olmayan alanlara 5G erişimi sağlamak için kullanışlıdır.
İşte diğer bazı 5G frekans aralıkları (çok katmanlı spektrum olarak adlandırılır):
- C-band: Kapsama ve kapasite için 2–6 GHz.
- Süper Veri Katmanı: Yüksek bant genişliği alanları için 6 GHz üzerinde (ör. 24-29 GHz ve 37-43 GHz).
- Kapsam Alanı: Kapalı ve daha geniş kapsama alanları için 2 GHz'in altında (700 MHz gibi).
5G Spektrumunun Taşıyıcı Tarafından Kullanımı
Tüm servis sağlayıcılar 5G için aynı frekans bandını kullanmaz. Yukarıda bahsettiğimiz gibi, 5G spektrumunun herhangi bir bölümünü kullanmanın avantajları ve dezavantajları vardır.
- T-Mobile: Düşük bant spektrumu (600 MHz) ve 2.5 GHz spektrumu kullanır. Sprint, T-Mobile ile birleştirildi ve üç spektrum bandıyla ABD'deki diğer tüm taşıyıcılardan daha fazla spektruma sahip olduğu iddia edildi: 800 MHz, 1.9 GHz ve 2.5 GHz.
- Verizon: 5G Ultra Geniş Bant ağları, özellikle 28 GHz ve 39 GHz olmak üzere milimetre dalgaları kullanır.
- AT&T: Yoğun alanlar için milimetre dalga spektrumu ve kırsal ve banliyö konumları için orta ve düşük spektrum kullanır.
5G spektrumunun, herhangi bir şirketin belirli bir bandı kullanabilmesi için açık artırmalar gibi operatörlere satılması veya lisanslanması gerekir. Uluslararası Telekomünikasyon Birliği (ITU), dünya çapında radyo spektrumunun kullanımını düzenler ve ev içi kullanım, ABD'deki FCC gibi farklı düzenleyici kurumlar tarafından kontrol edilir.
