关于5G的频谱,看这一篇就够啦!
鮮棗課堂
什么是“空口”?“空口”就是空中接口,也就是終端(手機(jī))和基站之間通信的接口。
和以往2G/3G/4G不同,5G的“空口”,有一個專門的名字,叫做5G NR。
NR,就是New Radio,新無線接口。
學(xué)習(xí)5G“空口”(5G NR),必須先了解5G所使用的頻譜。因為任何無線通信技術(shù),都是基于電磁波,都有屬于自己的頻譜(工作)范圍。而頻譜(工作)范圍,基本決定了這個無線技術(shù)的特性。
那么,5G工作在哪些頻譜范圍呢?
根據(jù)3GPP R15版本的定義,5G NR包括了兩大頻譜范圍(Frequency Range,F(xiàn)R):
FR1:
? 從 450MHz 到 6000MHz
? 頻段號從 1 到 255
? 通常指的是Sub-6Ghz(專家們經(jīng)常嘴上說的“薩補六”)
FR2:
? 從 24250MHz 到 52600MHz
? 頻段號從 257 到 511
? 通常指的是毫米波mmWave(盡管嚴(yán)格的講毫米波頻段大于30GHz)
對于FR1和FR2整個頻率范圍,3GPP進(jìn)一步進(jìn)行了劃分。
FR1:
FR2:
看到了吧,每個頻段,都有一個頻段號,是以“n”開頭的。例如“n1、n2、……n260”。
大家現(xiàn)在用的手機(jī),基本上都是4G LTE手機(jī),一定會在手機(jī)包裝盒或說明書上,看到類似這樣的文字說明:
以iPhone 7 為例
這個,就是4G LTE對頻段的劃分方法,是以“B(Bands)”開頭的頻段號。
4G LTE的具體頻段劃分如下:
注意看仔細(xì)喲!4G的頻段號和5G的頻段號,并不是一致的對應(yīng)關(guān)系。
比如,4G LTE的B42 (3.4-3.6 GHz) 和B43 (3.6-3.8 GHz) ,在5G NR里面,就變成了一個n78(3.4-3.8 GHz),被合并了。
而且,5G NR里面,n77還包括了n78呢!
為什么會這樣呢?
有兩個原因:
1 滿足5G NR的大帶寬需求
頻率范圍越大,相當(dāng)于馬路越寬,跑的車子就越多,當(dāng)然傳輸速率越快。
2 滿足全球運營商的獨特需求
因為不同國家的運營商,在C波段的可用頻率范圍不同,所以n77干脆將這些范圍全部包括進(jìn)來,都算上。
備注:紅色實心方塊代表已確定可用,紅色虛心方塊代表有計劃但未確定。
采用這種寬頻方式定義頻段,形成了少數(shù)幾個全球統(tǒng)一頻段,大大降低了終端(手機(jī))支持全球漫游的復(fù)雜度。
也就是說,以后手機(jī)說明書會簡潔多啦!
另外,請大家再仔細(xì)看看最開始的FR1那張圖,是不是發(fā)現(xiàn)了什么不同?
看紅色框框這幾個頻段,既不是FDD(頻分雙工),也不是TDD(時分雙工),而是SDL和SUL。
SDL和SUL,是什么鬼?
它們是輔助頻段(Supplementary Bands)。
舉個例子,在空曠的廣場上,甲乙兩個人互相說話。請問,他們之間最大的說話距離,由誰決定?
顯然是由嗓門較低的那個人決定。
如果甲的嗓門不夠大,即使乙的嗓門再大,也不能正常溝通。因為乙聽不見甲的聲音。
移動通信也是這樣的道理。決定基站覆蓋范圍大小的,主要是上行(也就是手機(jī)的發(fā)射功率)。
總不能把手機(jī)的發(fā)射功率變成和基站那么大吧?
如果手機(jī)不能把功率變得像基站那么大,那怎么才能讓手機(jī)發(fā)射信號的傳播距離更遠(yuǎn)呢?
嗯,聰明的你一定想到了,那就是讓手機(jī)在更低的頻段發(fā)射信號。
鮮棗課堂說了一萬遍的話:頻率越低,穿透性越強(qiáng),傳輸距離越遠(yuǎn)。
以下圖為例,下行使用3.5GHz,不變。上行在3.5GHz的基礎(chǔ)上,使用1.8GHz的輔助頻段(SUL),通過載波聚合或雙連接的方式進(jìn)行配合,從而補償3.5GHz上行覆蓋不足的缺陷。
華為提出的上下行解耦,和這個有很大的類似。
華為在英國倫敦與當(dāng)?shù)剡\營商EE進(jìn)行了上下行解耦測試。
試驗結(jié)果表明,采用了上下行解耦后,3.5GHz的覆蓋半徑提升了73%,在用戶體驗提升10倍的前提下達(dá)到了與1.8GHz的同覆蓋。
最后,我們再來說說,哪些頻段在5G到來時,會最先被使用。
主要有:n77、n78、n79、n28、n71。
n77和n78,即C-BAND,是目前全球最統(tǒng)一的5G NR頻段。
n79,也可能用于5G NR,主要推動國家是中國、俄羅斯和日本。
n28,就是傳說中的700MHz。由于其良好的覆蓋性,同樣是香餑餑,在WRC-15上已經(jīng)確定該頻段為全球移動通信的先鋒候選頻段,如果這段頻段不能充分利用,實在是太可惜了。(我們的廣電笑而不語。。。)
n71,就是600MHz,目前美國運營商T-Mobile已宣布用600MHz建5G。
關(guān)于毫米波頻段,美國、日本和韓國正在試驗5G 28GHz毫米波頻段,初期要實現(xiàn)5G固定無線接入代替光纖入戶的最后幾百米。
不過,目前美日韓的28GHz并不在ITU WRC(世界無線電通信大會)考慮范圍之內(nèi),盡管3GPP列入了這一頻段(n257),但最終還需要ITU批準(zhǔn)。
至于n258,研究稱該頻段可能會影響衛(wèi)星通信系統(tǒng),或?qū)⒁驗橐紤]足夠的保護(hù)頻帶而進(jìn)行調(diào)整。
好啦,以上就是關(guān)于5G頻譜的介紹。
謝謝大家的觀看!
總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的关于5G的频谱,看这一篇就够啦!的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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