Verschiedenes

5G-Frequenzbänder, Kanäle für FR1 & FR2

5G-Frequenzbänder, Kanäle für FR1 & FR2

Das neue 5G-Radio 5G NR nutzt eine Vielzahl unterschiedlicher Frequenzbänder. Wie bei den anderen Mobilkommunikationssystemen befinden sich die Frequenzzuweisungen in einer Vielzahl von Bereichen des Funkspektrums.

Die Zuweisung der 5G-Mobilfunkfrequenzbänder erfolgt in der Regel im Rahmen eines internationalen Abkommens, obwohl die Nummerierung durch 3GPP erfolgt. Dies reduziert die Interferenzpegel und ermöglicht ein einfacheres Roaming. Je mehr Bänder vorhanden sind, desto schwieriger ist es, Funkgeräte herzustellen, die universell Roaming betreiben können.

Mit der zunehmenden Nutzung der Mobilkommunikation werden zusätzliche Frequenzen und Bänder benötigt, um die 5G-Technologie aufzunehmen. Viele der vorhandenen Bänder sollen nicht nur für die 5G-Funktechnologie wiederverwendet werden, sondern es werden auch neue zugewiesen.

In einer neuen Funktion für die 5G-Mobilkommunikation werden Frequenzen im Millimeterwellenbereich des Spektrums verwendet. Die viel größere Bandbreite, die in diesen Regionen verfügbar ist, ist sehr viel höher, wodurch größere Datengeschwindigkeiten erreicht werden können, aber der Bereich der Signale ist kürzer, obwohl dies eine bessere Frequenzwiederverwendung ergibt.

Frequenzbereiche, FR1 & FR2

Für die 5G-Technologie stehen zwei verschiedene Frequenzbereiche zur Verfügung, und die verschiedenen Bereiche wurden als FR1 - Frequenzbereich 1 und FR2 - Frequenzbereich 2 bezeichnet.

Die Bänder im Frequenzbereich 1, FR1 sollen einen Großteil des traditionellen zellularen Mobilkommunikationsverkehrs übertragen.

Die höheren Frequenzbänder im Bereich FR2 zielen darauf ab, dem 5G-Radio eine Fähigkeit mit sehr hoher Datenrate für kurze Entfernungen zu bieten. Da die 5G-Funktechnologie voraussichtlich Daten mit viel höherer Geschwindigkeit übertragen wird, wird die zusätzliche Bandbreite dieser höheren Frequenzbänder benötigt.

Ursprünglich sollte das FR1-Band Bänder unter 6 GHz definieren, aber mit erwarteten zusätzlichen Frequenzzuweisungen wurde der FR1-Bereich jetzt auf 7,125 GHz erweitert.

Frequenzbereiche, FR1 & FR2 für 5G NR
FrequenzbereichsbezeichnungFrequenzbereich (MHz)
FR1410 - 7 125
FR224 250 - 52 600

FR1 5G Frequenzbänder

Die Frequenzbänder in FR1 verwenden viele der gleichen Frequenzbänder wie diejenigen, die für 4G- und andere Mobilfunkdienste für die mobile Kommunikation verwendet werden. Es ist vorgesehen, dass im Laufe der Zeit die Kanäle und auch die Bänder, die zum Übertragen von 5G-Daten verwendet werden, mehr der Bänder übernehmen, die bereits der mobilen oder zellularen Telekommunikation zugewiesen sind. Auf diese Weise kann die 5G-Funktechnologie das erforderliche Verkehrsaufkommen übertragen.

Bänder wurden für Frequenzduplex, FDD-Nutzung oder Zeitduplex, TDD-Nutzung reserviert. Für die FDD-Verwendung sind Frequenzbänder für den Uplink und den Downlink erforderlich, und daher werden zwei Bänder zugewiesen. Für die TDD-Verwendung wird nur ein einziger Kanal für die Verbindung verwendet: Zeitschlitze werden für die Aufwärts- und Abwärtsverbindung zugewiesen und nicht für unterschiedliche Frequenzen. Infolgedessen wird für TDD nur ein Band benötigt.

5G FR1 Frequenzbänder
5G NR-FrequenzbandUplink-Band (MHz)Downlink-Band (MHz)Duplex-Modus
n11920 - 19802110 - 2170FDD
n21850 - 19101930 - 1990FDD
n31710 - 17851805 - 1880FDD
n5824 - 849869 - 894FDD
n72500 - 25702620 - 2690FDD
n8880 - 915925 - 960FDD
n12699 - 716729 - 746FDD
n20832 - 862791 - 821FDD
n251850 - 19151930 - 1995FDD
n28703 - 748758 - 803FDD
n342010 - 20225TDD
n382570 - 2620TDD
n391880 - 1920TDD
n402300 - 2400TDD
n412496 - 2690TDD
n501432 - 1517TDD
n511427 - 1432TDD
n661710 - 1780TDD
n701695 - 1710TDD
n71663 - 698TDD
n741427 - 1470TDD
n75--1432 - 1517SDL
n76--1427 - 1432SDL
n773300 - 4200TDD
n783300 - 3800TDD
n794400 - 5000TDD
n801710 - 1785--SUL
n818800 - 915--SUL
n82832 - 862--SUL
n83703 - 748--SUL
n841920 - 1980--SUL
n861710 - 1780--SUL

Zusätzlich zu den FDD- und TDD-Bändern wurden andere Bänder zugewiesen, um zusätzliche Aufwärts- und Abwärtsverbindungskapazität bereitzustellen. Die mit SDL gekennzeichneten Bänder stehen für zusätzliche Downlinks und SUL für zusätzliche Uplinks.

FR2 5G Frequenzbänder

Die Frequenzbereich 2, FR2 5G-Bänder beginnen nun mit der Neuentwicklung an Dynamik zu gewinnen, um die Mikrowellenverbindungen für den erforderlichen Einsatz in großem Maßstab nutzbar zu machen.

Zuweisungen werden in vielen Bereichen des Spektrums über 20 GHz vorgenommen, da es derzeit relativ wenig genutzt wird.

5G FR2 Frequenzbänder
5G NR-FrequenzbandUplink-Band (MHz)Downlink-Band (MHz)Duplex-Modus
n25726 500 - 2950026500 - 29500TDD
n25824 250 - 27 50024 250 - 27 500TDD
n26037 000 - 40 00037 000 - 40 000TDD
n26127 500 - 28 35027 500 - 28 350TDD

5G NR unterstützt die Carrier-Aggregation, damit das System die erforderliche Bandbreite für die Datenübertragung mit sehr hoher Geschwindigkeit bereitstellen kann. Die Spezifikation ermöglicht die Aggregation von bis zu 16 Komponententrägern unter Verwendung verschiedener Kombinationen von Interband- und Intra-Band-Trägeraggregation.

Die Funktion kann auf intelligente Weise verwendet werden, um einige der Probleme zu überwinden, die nicht nur bei erhöhter Bandbreite auftreten können, sondern auch, um die Probleme eines erhöhten Pfadverlusts bei höheren Frequenzen zu überwinden.

In Bezug auf die obigen Zuweisungen wird ersichtlich, dass zusätzliche Uplinks, SUL und zusätzliche Downlinks, SDL verwendet werden können.

Zusammenfassung der 5G NR-Frequenzbandparameter

Es gibt verschiedene Parameter, die für die physikalische 5G NR-Schicht angegeben sind. Manchmal werden diese je nach Frequenz des 5G-NR-Signals unterschiedlich spezifiziert. Aspekte wie die Anzahl der Träger, der Abstand der Unterträger, das Modulationsschema und eine Reihe anderer Parameter.

Die folgende Tabelle fasst die Signaleigenschaften zusammen und unterscheidet sie nach ihrer Verwendung im Frequenzband 1, FR1 und im Frequenzband 2, FR2.

5G NR-Parameter für verschiedene Frequenzbänder
5G NR-ParameterFR1FR2
Bandbreitenoptionen pro Träger5, 10, 15, 20, 25, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100 MHz50, 100, 200, 400 MHz
Unterträgerabstand15, 30, 60 kHz60, 120, 240 kHz
Maximale Anzahl von Unterträgern3300 (FFT 4096)
TrägeraggregationBis zu 16 Träger
StimmungsschemataQPSK, 16QAM, 64QAM, 256QAM, Uplink ermöglicht auch π / 2-BPSK (nur für DFT-s-OFDM).
Radio Rahmenlänge10ms
Subframe-Dauer1ms
DuplexmodusFDD, TDDTDD
MehrfachzugriffsschemaDownlink: CP-OFDM
Uplink: CP-OFDM; DFT-s-OFDM
MIMO-SchemaMaximal 2 Codewörter, die maximal 8 Ebenen im Downlink und maximal 4 Ebenen im Uplink zugeordnet sind.

Es ist notwendig, die 3GPP-Spezifikationen zu konsultieren, um die genauen Details bezüglich der Kombinationen von Übertragungsbandbreiten zu ermitteln, für ein gegebenes Frequenzband einen Unterträgerabstand sowohl für FR1 als auch für FR2.

Die Frequenzbandzuordnungen für 5G NR werden häufig aktualisiert, wenn neue Bänder in verschiedenen Ländern verfügbar gemacht werden. Viele der vorhandenen 3G- und 4G-Mobilkommunikationszuweisungen werden für die 5G-Funktechnologie neu bestimmt. Dies wird jedoch im Laufe der Zeit mit zunehmender Verwendung von 5G geschehen.

Obwohl erwartet wird, dass in den kommenden Jahren mehr Frequenzspektrum für die 5G-Funktechnologie verfügbar sein wird. Es wird erwartet, dass 3G-Dienste zuerst eingestellt werden, häufig vor den 3G-Diensten, sodass 2G für einige Signalanwendungen und 4G als Fallback von 5G verwendet werden kann.

Themen zu drahtloser und drahtgebundener Konnektivität:
Grundlagen der Mobilkommunikation2G GSM3G UMTS4G LTE5GWiFiIEEE 802.15.4DECT SchnurlostelefoneNFC- NahfeldkommunikationNetzwerkgrundlagenWas sind die CloudEthernetSerial-DatenUSBSigFoxLoRaVoIPSDNNFVSD-WAN
Kehren Sie zu Wireless & Wired Connectivity zurück

Schau das Video: Kollaps wegen 60 GHz Frequenzen statt Corona? (November 2020).