5G频率是如何影响范围和速度的

专家表示，尽管5G技术相对于上一代无线技术有了巨大的改进，但推动5G进入新频段的许多动力来自老式的物理学。

要精确地确定5G技术将使用的频率可能很困难，部分原因是5G技术在不同国家甚至不同运营商之间差异很大。但是，可以将大多数5G频率放入三个主要组别。

低端：650MHz至1GHz

较低的频率－从最低的650MHz到最高的1GHz－尤其受到部署5G的无线公司的青睐。这个范围内的信号在相对较长的距离上传播，这意味着服务提供商可以使用单个接入点覆盖很大的区域。

然而，根据Gartner分析师Bill Ray的说法，在5G射频频谱的较低范围内使用5G是一个严重的限制因素。

他说：“这些频率非常受欢迎。”

这是一个问题，因为虽然低端的信道容量与较高频率的信道容量相同，也就是说，850MHz范围内的5MHz宽信道提供的吞吐量与2．6GHz范围内的5MHz宽信道的吞吐量相同–缺乏可用频谱意味着仅没有足够的信道来提供5G宣传的高连接速度。

为了达到更高的速度，5G使用了更广阔的信道。Ray补充说：“在3G中，标准传输为5MHz宽。” “在5G中，我们正在谈论的是100MHz宽的插槽，因此您的传输信道可以在2．4Ghz到2．5Ghz之间运行。”

中间：Sub－6GHz和频谱高峰

5G技术所承诺的大部分性能和效率提升都依赖于接近Wi－Fi的频谱部分– 2．4GHz至6GHz之间的“ sub－6GHz”范围，这对于习惯于将其稍低一些的服务提供商而言是一个偏离。

IDC资深研究分析师Patrick Filkins表示：“低于6GHz的频段对他们来说是新频谱。这意味着更大的渠道和延迟的改善。”

另一个问题是，在该频带中存在可用频谱，特别是在3．5GHz和3．7GHz之间的公民宽带无线电服务／通用授权访问（CBRS ／ GAA）频谱中。该频谱使用优先接入系统，用户已获得第一分频，但其他用户可能会在不干扰这些用户的任何地方使用该频率。不用说，运营商对频谱都很感兴趣。

随着各个运营商争夺自己宝贵的频谱，5G覆盖范围将继续扩大，并且在一个特定方面其在Wi－Fi方面的优势将变得更加明显。5G频谱分配给每个地理区域一个许可证持有者，而Wi－Fi则不提供这种专有性；任何人都可以在任何地方使用，这就为信号重叠和干扰埋下了伏笔。

Filkins说：“蜂窝的部署方式是确定性的－它相对于Wi－Fi的最大好处之一是，它能够克服Wi－Fi尚未解决的干扰问题。”

高端：毫米波

对于5G的所有优化和复杂性程度很高，但它仍需要大量带宽才能实现其千兆级吞吐量的承诺。尽管无线行业积极追求在较低频率上的带宽，但在更理想的6GHz和1GHz以下范围内，仍然没有足够的可用空间。

毫米波技术，它的工作频率范围为24GHz至60GHz，具体取决于您与之交谈的专家以及所涉及的特定技术。这些特别高的频带允许特别宽的传输通道，从而实现了极快的连接速度，但是存在许多缺点。

Ray说：“关于毫米波频率的唯一好处是，它们是空的，所以有足够的空间。”

首先，由于基本物理学的原因，与射频频谱较低区域的信号相比，毫米波范围内的信号根本不会传播太远，并且它们不会穿透诸如墙壁和窗户之类的固体物体。这意味着，要覆盖给定区域（即使是在一栋建筑物内），也需要部署大量接入点。

“还没有为企业部署做好准备，” Filkins说。“现在的它并不强大，但是它有很大的发展前景。”

毫米波技术已经存在了至少十年。未经许可的无线世界长期以来一直具有802．11ad标准，该标准实质上是在毫米波频率下运行的Wi－Fi。高通公司和华为都制造了在该范围内运行的设备，但是该技术的局限性，以及实际上可以利用它的终端设备的持续干旱，意味着它一直处于观望状态。

当然，情况不会永远如此。无线带宽需求的趋势表明，对频谱的需求如此之大，以至于需要毫米波来应对。

Ray说：“世界其他地区最终将使用［毫米波］，他们现在不使用它。”

但是目前，特别是考虑到在手机和笔记本电脑上加装毫米波天线和调制解调器会使其单位成本提高20美元的事实，Ray说，毫米波仍将是一种未来的技术。

审核编辑：符乾江