O que são as bandas de frequência 5G?

Rede celular 5G é uma integração de múltiplas tecnologias inovadoras, como a Internet das Coisas (IoT), as tecnologias de entradas múltiplas e saídas múltiplas (MIMO), onda milimétrica (mmWave), função virtual de rede (NFV), rede definida por software (SDN) e muitas outras. O 5G proporcionará um débito de dados super-rápido, uma maior capacidade e uma banda de frequências mais larga para que estas tecnologias funcionem no seu potencial máximo e respondam rapidamente aos pedidos dos utilizadores. Os serviços 5G serão inicialmente implantados nas actuais 4G LTE (Long Term Evolution), designada por rede 5G nãoandalónica (NSA). Esta rede partilhará o espaço de tráfego com a rede 4G LTE, utilizando frequências sub-6 GHz que a rede 4G LTE também utiliza para prestar serviços aos utilizadores.

No entanto, assim que a sua arquitetura central estiver completamente implementada, o 5G utilizará a sua rede para todas as operações e serviços, tornando-se no 5G autónomo (SA). Neste artigo, apresentamos uma visão geral detalhada do que são as bandas de frequência 5G e quais tecnologias operarão nelas. Então, vamos começar:

O que são as bandas de frequência 5G?

As frequências 5G fazem parte da banda do espetro radioelétrico que transporta os dados do utilizador da origem ao destino. Por outras palavras, as frequências de rádio 5G fornecem o meio para que os dados do utilizador viajem do equipamento do utilizador (UE) para o NodeB evoluído (eNB) ou para a estação de base (BS) até ao utilizador final.

Na 5G, as bandas de frequências mais altas serão maioritariamente utilizadas em zonas densamente povoadas ou em aplicações interiores para serviços de comunicações co1TP8 de curto alcance. Por outro lado, as bandas de frequência mais baixas serão utilizadas em aplicações exteriores que abrangem áreas menos densamente povoadas para serviços de comunicação de longo alcance. Em frequências mais baixas, os dados viajam a uma velocidade mais lenta do que em frequências mais altas, mas viajam a distâncias mais longas. No entanto, com os débitos de dados 5G, os utilizadores não sentirão qualquer atraso nas comunicações comm de curto e longo alcance.

Espectro 4G LTE Vs 5G

De acordo com 3GPPO espetro de frequências em que funcionam as redes 4G LTE varia entre 700 MHz e 2,7 GHz. Os débitos de dados máximos teóricos da LTE são de 75 Mbps para a transmissão por ligação ascendente e de 300 Mbps para a transmissão por ligação descendente com multiplexagem espacial, ou seja Antena MIMO sistema.

A banda de espetro 5G está dividida em duas gamas: A primeira gama de frequências vai de 450 MHz a 6 GHz, na qual também está incluída a banda de frequências LTE. Esta gama é designada por Sub-6 GHz. A segunda gama, designada por espetro mmWave, vai de 24,25 GHz a 52,6 GHz. Os débitos de dados máximos teóricos do 5G são de 20 Gbps para a transmissão em ligação descendente e de 10 Mbps para a transmissão em ligação ascendente numa rede 5G totalmente implantada.

Possíveis bandas de frequência para 5G

5G terá uma gama alargada de frequências para proporcionar uma cobertura de sinal de alta qualidade. Tal como as redes móveis anteriores, o 5G também utilizará o Frequency Division Duplex (FDD) para as bandas de frequência mais baixas e o Time Division Duplex para as bandas de frequência mais altas, especificamente acima de 10 GHz. A banda de frequência mais elevada complementará as bandas de frequência mais baixas, proporcionando uma maior capacidade do sistema e uma grande largura de banda para lidar com o elevado tráfego de dados em zonas densamente povoadas. As bandas do espetro 5G estão divididas nas três partes seguintes:

1. Espectro de banda baixa 5G

A banda de baixa frequência refere-se à banda do espetro abaixo de 1GHz. Nas redes 5G, esta banda de espetro será sobretudo utilizada para cobrir áreas mais vastas, mas com uma taxa de dados e uma latência mais lentas que, no entanto, serão melhores do que as redes 4G LTE. O desempenho do 5G na banda de baixa frequência dependerá da sua proximidade do eNB. Além disso, os sinais de baixa frequência podem penetrar facilmente nas paredes ou janelas dos edifícios, proporcionando serviços celulares 5G.

2. Espectro de banda média 5G

O espetro de banda média abrange uma gama de frequências entre 1 GHz e 6 GHz. Este espetro de frequências é considerado ideal para os serviços 5G, uma vez que pode percorrer longas distâncias e transportar uma grande quantidade de dados. De acordo com o GSMAO espetro de 3,3 GHz a 3,8 GHz é muito atrativo para o 5G, uma vez que muitos países o atribuíram para serviços 5G.

No entanto, alguns países também estão a utilizar outras bandas de frequência média para 5G, incluindo a China e o Japão, que estão a considerar a banda de frequência de 4,5 GHz a 5 GHz para 5G. Nos EUA e no Canadá, os operadores já estão a implementar serviços 5G nas bandas de frequência 2.3 GHz e 2.5 GHz a 2.6 GHz.

3. Espectro de alta frequência 5G acima de 6 GHz

A tecnologia 5G fornecerá débitos de dados mais elevados do que as gerações de redes anteriores, que se situarão em bandas de frequência mais elevadas, ou seja, acima de 6 GHz. Nessas bandas mais altas, a tecnologia mmWave funcionará em células de pequena dimensão, utilizando antenas direcionais que reduzirão a latência e as interferências a um nível muito baixo.

De acordo com a recommendation da GSMA, os fornecedores de serviços devem utilizar a tecnologia mmWave nas bandas 26 GHz, 40 GHz, 50 GHz e 66 GHz para fornecer serviços móveis. No entanto, algumas empresas também consideram a utilização de 26 GHz e 28 GHz, uma vez que já são muito adequadas para os operadores e, como são bandas adjacentes, será mais fácil para os dispositivos móveis suportá-las.

A tecnologia mmWave proporciona um débito de dados muito elevado, de 1 Gbps a 3 Gbps ou superior. No entanto, cobre distâncias muito pequenas, como menos de uma milha, e também está sujeita a interferências de árvores e edifícios. É por isso que a mmWave é adequada para serviços de curto alcance em interiores.

Porque é que o espetro é necessário?

O espetro é o elemento mais importante em qualquer rede de commelecomunicações, pois permite que os operadores forneçam aos seus clientes serviços de rede em bandas de espetro definidas. No 5G, a banda de espetro elevado proporcionar-lhe-á uma velocidade super-rápida que ainda ninguém experimentou. No entanto, a banda 5G de baixo espetro cobrirá áreas maiores e permitirá a communication de longa distância.

Os operadores estão a competir rigorosamente para fornecer serviços 5G de alta qualidade aos clientes, aumentando a sua cobertura atual, beneficiando de novas tecnologias e adquirindo espetro adicional para atingir o máximo.

Conclusão

Neste artigo, ficou a saber o que são bandas de frequência 5G e a diferença entre o espetro de frequência operacional 4G LTE e 5G. Além disso, também apresenta uma visão geral detalhada das possíveis bandas de frequência 5G que são categorizadas em três partes: espetro de banda baixa, espetro de banda média e espetro de banda alta. A rede 5G é uma integração de múltiplas tecnologias em que as pessoas irão testemunhar a rede celular, Wi-Fi, IoT e máquina-a-máquina (M2M) ao serviço das pessoas com as suas caraterísticas inovadoras. Embora, inicialmente, utilize a arquitetura de rede 4G, quando estiver totalmente implantada, revolucionará todos os aspectos da vida humana.