Подробности

Родительская категория: Технологии мобильной связи

Категория: 5G

Диапазоны частот 5G

Рассмотрим на каких частотах будут работать сети 5G. Данный вопрос стоит особенно остро, поскольку реализация сетей пятого поколения, особенно повышение скоростей передачи данных, потребует существенного увеличения частотного ресурса. Приведем основные подходы.

Рефарминг частот

Одним из решений этой проблемы является рефарминг частот – процедура замены используемой радиотехнологии на выделенных оператору связи радиочастотах. Например, по согласованию с регулятором, запуск eNodeB LTE на частотах, выделенных оператору под 2G или 3G радиосети.

 

Использование нелицензируемых полосы частот

В рамках сетей 5G планируется также активно использовать и нелицензируемые полосы частот, в особенности полосы частот в диапазоне 5 ГГц (см. гл. 15 книги "Мобильная связь на пути к 6G").

 

Использование высоких диапазонов частот

Тем не менее более перспективным считается переход в область более высоких частот. Основным моментом при выборе полос частот на национальном уровне (включая использование в РФ) является обеспечение использования сетей 5G, гармонизированного с международными стандартами, а для этого, соответственно, требуется поиск на международном уровне таких полос частот, которые были бы в малой степени загруженными на национальном уровне.

Международный Союз Электросвязи (International Telecommunication Union, ITU) осуществляет глобальное и региональное регулирование использования частного спектра. В свою очередь, решения о распределении частот принимаются на Всемирных Радиоконференциях (World Radio Conference, WRC). На WRC-15, в 2015 г., принято решение выделить полосы в диапазоне 3,4–3,6 ГГц для служб подвижной широкополосной связи, т.е. в перспективе и для сетей пятого поколения. Тем не менее для сверхскоростных услуг 5G этого спектра будет недостаточно, необходим новый спектр в диапазонах выше 6 ГГц. Так, на Всемирной Радиоконференции в 2019 году (WRC-19) запланировано выделение дополнительных частотных диапазонов выше 6 ГГц для мобильной связи.

Для первых запусков сетей 5G в некоторых странах запланировано задействование диапазона 28 ГГц. В определенной мере можно сказать, что данный диапазон гармонизирован для сетей 5G фазы 1.

Приоритеты в использовании новых полос частот в 5G выше 6ГГц

 

Ожидается, что сети 5G будут использовать полосу частот от 100 МГц до нескольких ГГц. На частотах до 40 ГГц полоса частот должна быть не менее 500 МГц. Соответственно, при увеличении частоты, на которой передаются данные, уменьшается радиус соты, которую сможет обслуживать базовая станция. Следовательно, сети пятого поколения будут развертываться на основе малых сот (Small Cells).

 

 

 

Новые диапазоны частот, предполагаемые для развертывания систем 5G, а также приоритетность использования полос частот для 5G в диапазонах от 10-40,5 ГГц и 40,5-100 ГГц приведены в книге "Мобильная связь на пути к 6G".

Обобщенно потребности в частотном спектре для реализации технологии 5G приведены ниже:

Потребности в спектре для реализации технологии 5G

 

В сетях 5G-NR для разделения линии вниз (DL) и линии вверх (UL) направлений применяется частотный (FDD) и временной (TDD) дуплекс – в зависимости от используемого бэнда. Для улучшения радиопокрытия сетей в высоких диапазонах частот, где ограничивающей по дальности связи, как правило, является сигнал от пользовательского терминала, также предусмотрена возможность работы с дополнительной несущей на линии "вверх" (Supplementary Uplink) в более низком диапазоне частот.

 

В 5G-NR максимальная допустимая ширина полосы частот одного радиоканала по сравнению с сетями 4G-LTE увеличилась с 20МГц до 100МГц для блока радиочастот FR1. Так ширина одного радиоканала для блока FR1 (в зависимости от  варианта разноса между поднесущими) может быть 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 50, 60, 70, 80, 90 и 100 МГц.

 

Диапазоны частот FR1 для 5G New Radio

Диапазон New Radio	Линия вверх	Линия вниз	Тип дуплекса
n1	1920 МГц – 1980 МГц	2110 МГц – 2170 МГц	FDD
n2	1850 МГц – 1910 МГц	1930 МГц – 1990 МГц	FDD
n3	1710 МГц – 1785 МГц	1805 МГц – 1880 МГц	FDD
n5	824 МГц – 849 МГц	869 МГц – 894 МГц	FDD
n7	2500 МГц – 2570 МГц	2620 МГц – 2690 МГц	FDD
n8	880 МГц – 915 МГц	925 МГц – 960 МГц	FDD
n12	699 МГц – 716 МГц	729 МГц – 746 МГц	FDD
n20	832 МГц – 862 МГц	791 МГц – 821 МГц	FDD
n25	1850 МГц – 1915 МГц	1930 МГц – 1995 МГц	FDD
n28	703 МГц – 748 МГц	758 МГц – 803 МГц	FDD
n34	2010 МГц – 2025 МГц	2010 МГц – 2025 МГц	TDD
n38	2570 МГц – 2620 МГц	2570 МГц – 2620 МГц	TDD
n39	1880 МГц – 1920 МГц	1880 МГц – 1920 МГц	TDD
n40	2300 МГц – 2400 МГц	2300 МГц – 2400 МГц	TDD
n41	2496 МГц – 2690 МГц	2496 МГц – 2690 МГц	TDD
n50	1432 МГц – 1517 МГц	1432 МГц – 1517 МГц	TDD
n51	1427 МГц – 1432 МГц	1427 МГц – 1432 МГц	TDD
n66	1710 МГц – 1780 МГц	2110 МГц – 2200 МГц	FDD
n70	1695 МГц – 1710 МГц	1995 МГц – 2020 МГц	FDD
n71	663 МГц – 698 МГц	617 МГц – 652 МГц	FDD
n74	1427 МГц – 1470 МГц	1475 МГц – 1518 МГц	FDD
n75	N/A	1432 МГц – 1517 МГц	SDL
n76	N/A	1427 МГц – 1432 МГц	SDL
n77	3300 МГц – 4200 МГц	3300 МГц – 4200 МГц	TDD
n78	3300 МГц – 3800 МГц	3300 МГц – 3800 МГц	TDD
n79	4400 МГц – 5000 МГц	4400 МГц – 5000 МГц	TDD
n80	1710 МГц – 1785 МГц	N/A	SUL
n81	880 МГц – 915 МГц	N/A	SUL
n82	832 МГц – 862 МГц	N/A	SUL
n83	703 МГц – 748 МГц	N/A	SUL
n84	1920 МГц – 1980 МГц	N/A	SUL
n86	1710 МГц – 1780 МГц	N/A	SUL

 

SUL – Supplementary Uplink

 

SDL – Supplementary Downlink

 

 

 

Ширина одного радиоканала для блока FR2 (в зависимости от  варианта разноса между поднесущими): 50, 100, 200 и 400 МГц.

 

Для сравнения в LTE: 1,4; 3; 5; 10; 15; 20 МГц

 

Диапазоны частот FR2 для 5G New Radio

 

Диапазон New Radio	Полоса частот	Тип дуплекса
n257	26500 – 29500 МГц	TDD
n258	24250 – 27500 МГц	TDD
n260	37000 – 40000 МГц	TDD
n261	27500 – 28350 МГц	TDD

 

Максимальная полоса частот в 5G в зависимости от разноса между поднесущими (нумерологии)

 

SCS (кГц)	5МГц	10МГц	15МГц	20 МГц	25 МГц	30 МГц	40 МГц	50МГц	60 МГц	80 МГц	90 МГц	100 МГц
	NRB
15	25	52	79	106	133	160	216	270	-	-	-	-
30	11	24	38	51	65	78	106	133	162	217	245	273
60	-	11	18	24	31	38	51	65	79	107	121	135

 

Возможны варианты ширины полосы радиочастот одного радиоканала и соответствующее кол-во ресурсных блоков для различных блоков и нумерологий.

 

Аспекты работы сетей LTE/5G, а также инновационные технические решения в мобильной связи приведены в книге "Мобильная связь на пути к 6G".

 

Читайте также:

Что такое 5G?

Канал о технологиях и известных людях в телекоме и ИТ "ТНД". Подписывайтесь!

Видео о 5G простым языком. Лекции по мобильной связи пятого поколения (5G)

Вебинар "Технические основы 4G/LTE" (для технических специалистов)

Сети 5G: текущее состояние и перспективы развития. Интервью с автором книги «Мобильная связь на пути к 6G» Антоном Степутиным

Технические характеристики 5G

Услуги 5G

5G в мире

5G в России

Вебинар по 5G. Принципы работы 5G

Скорость в 5G 

Съезд лидеров отрасли телекоммуникаций TELECOMTREND. Присоединяйтесь!

Сотрудничество с порталом 1234G.ru

Термины и определения мобильной связи (англоязычные). Расшифровка основных понятий

{jcomments on}