5G membawa informasi secara nirkabel melalui spektrum elektromagnetik, khususnya spektrum radio. Dalam spektrum radio terdapat berbagai tingkat pita frekuensi, beberapa di antaranya digunakan untuk teknologi generasi berikutnya ini.
Dengan 5G yang masih dalam tahap awal implementasi dan belum tersedia di setiap negara, Anda mungkin mendengar tentang spektrum bandwidth 5G, lelang spektrum, mmWave 5G, dll.
Jangan khawatir jika ini membingungkan. Yang perlu Anda ketahui tentang pita frekuensi 5G adalah bahwa perusahaan yang berbeda menggunakan bagian spektrum yang berbeda untuk mengirimkan data. Menggunakan satu bagian spektrum di atas yang lain berdampak pada kecepatan koneksi dan jarak yang dapat ditempuhnya. Banyak lagi di bawah ini.
Mendefinisikan Spektrum 5G
Frekuensi gelombang radio berkisar dari 3 kilohertz (kHz) hingga 300 gigahertz (GHz). Setiap bagian dari spektrum memiliki rentang frekuensi, yang disebut pita, yang memiliki nama tertentu.
Beberapa contoh pita spektrum radio termasuk frekuensi sangat rendah (ELF), frekuensi ultra rendah (ULF), frekuensi rendah (LF), frekuensi menengah (MF), frekuensi ultra tinggi (UHF), dan frekuensi sangat tinggi (EHF).
Satu bagian dari spektrum radio memiliki rentang frekuensi tinggi antara 30 GHz dan 300 GHz (bagian dari pita EHF), dan sering disebut pita milimeter (karena panjang gelombangnya berkisar antara 1-10 mm). Oleh karena itu, panjang gelombang di dalam dan di sekitar pita ini disebut gelombang milimeter (mmWaves). mmWaves adalah pilihan populer untuk 5G tetapi juga memiliki aplikasi di bidang-bidang seperti astronomi radio, telekomunikasi, dan senjata radar.
Bagian lain dari spektrum radio yang digunakan untuk 5G, adalah UHF, yang spektrumnya lebih rendah daripada EHF. Pita UHF memiliki rentang frekuensi 300 MHz hingga 3 GHz, dan digunakan untuk segala hal mulai dari siaran TV dan GPS hingga Wi-Fi, telepon nirkabel, dan Bluetooth.
Frekuensi 1 GHz ke atas juga disebut microwave, dan frekuensi mulai dari 1–6 GHz sering dikatakan sebagai bagian dari spektrum "sub-6 GHz".
Frekuensi Menentukan Kecepatan & Daya 5G
Semua gelombang radio bergerak dengan kecepatan cahaya, tetapi tidak semua gelombang bereaksi dengan lingkungan dengan cara yang sama atau berperilaku sama seperti gelombang lainnya. Ini adalah panjang gelombang dari frekuensi tertentu yang digunakan oleh menara 5G yang secara langsung memengaruhi kecepatan dan jarak transmisinya.
- Kecepatan lebih cepat.
- Jarak lebih pendek.
- Kecepatan lebih lambat.
- Jarak lebih jauh.
Panjang gelombang berbanding terbalik dengan frekuensi (yaitu, frekuensi tinggi memiliki panjang gelombang yang lebih pendek). Misalnya, 30 Hz (frekuensi rendah) memiliki panjang gelombang 10.000 km (lebih dari 6.000 mil) sedangkan 300 GHz (frekuensi tinggi) hanya 1 mm.
Ketika panjang gelombang sangat pendek (seperti frekuensi di ujung spektrum yang lebih tinggi), bentuk gelombangnya sangat kecil sehingga mudah terdistorsi. Inilah sebabnya mengapa frekuensi yang sangat tinggi tidak dapat berjalan sejauh frekuensi yang lebih rendah.
Kecepatan adalah faktor lain. Bandwidth diukur dengan perbedaan antara frekuensi tertinggi dan terendah dari sinyal. Saat Anda bergerak ke atas pada spektrum radio untuk mencapai pita yang lebih tinggi, rentang frekuensinya lebih tinggi, dan oleh karena itu throughput meningkat (yaitu, Anda mendapatkan kecepatan unduh yang lebih cepat).
Mengapa Spektrum 5G Penting
Karena frekuensi yang digunakan oleh sel 5G menentukan kecepatan dan jarak, penting bagi penyedia layanan (seperti Verizon atau AT&T) untuk menggunakan bagian spektrum yang mencakup frekuensi yang menguntungkan pekerjaan yang ada.
Misalnya, gelombang milimeter, yang berada dalam spektrum pita tinggi, memiliki keuntungan karena dapat membawa banyak data. Namun, gelombang radio dalam pita yang lebih tinggi juga lebih mudah diserap oleh gas di udara, pohon, dan bangunan di sekitarnya.mmWaves oleh karena itu berguna dalam jaringan padat, tetapi tidak begitu membantu untuk membawa data jarak jauh (karena redaman).
Untuk alasan ini, sebenarnya tidak ada "spektrum 5G" hitam dan putih - bagian spektrum yang berbeda dapat digunakan. Penyedia 5G ingin memaksimalkan jarak, meminimalkan masalah, dan mendapatkan throughput sebanyak mungkin. Salah satu cara untuk mengatasi keterbatasan gelombang milimeter adalah dengan mendiversifikasi dan menggunakan pita yang lebih rendah.
Frekuensi 600 MHz, misalnya, memiliki bandwidth yang lebih rendah, tetapi karena tidak mudah terpengaruh oleh hal-hal seperti kelembaban di udara, ia tidak kehilangan daya dengan cepat dan mampu menjangkau ponsel 5G dan lainnya Perangkat 5G lebih jauh, serta menembus dinding dengan lebih baik untuk memberikan penerimaan dalam ruangan.
Sebagai perbandingan, transmisi frekuensi rendah (LF) dalam kisaran 30 kHz hingga 300 kHz sangat bagus untuk komunikasi jarak jauh karena mengalami redaman rendah, dan oleh karena itu tidak perlu diperkuat sesering lebih tinggi frekuensi. Mereka digunakan untuk hal-hal seperti siaran radio AM.
Penyedia layanan mungkin menggunakan frekuensi 5G yang lebih tinggi di area yang membutuhkan lebih banyak data, seperti di kota populer yang memiliki banyak perangkat yang digunakan. Namun, frekuensi pita rendah berguna untuk menyediakan akses 5G ke lebih banyak perangkat dari satu menara dan ke area yang tidak memiliki garis pandang langsung ke sel 5G, seperti komunitas pedesaan.
Berikut adalah beberapa rentang frekuensi 5G lainnya (disebut spektrum multi-layer):
- C-band: 2–6 GHz untuk cakupan dan kapasitas.
- Lapisan Data Super: Lebih dari 6 GHz (mis., 24-29 GHz dan 37–43 GHz) untuk area bandwidth tinggi.
- Cakupan Area: Di bawah 2 GHz (seperti 700 MHz) untuk area cakupan dalam dan lebih luas.
5G Penggunaan Spektrum oleh Operator
Tidak semua penyedia layanan menggunakan pita frekuensi yang sama untuk 5G. Seperti yang kami sebutkan di atas, ada keuntungan dan kerugian menggunakan bagian mana pun dari spektrum 5G.
- T-Mobile: Penggunaan menggunakan spektrum pita rendah (600 MHz) serta spektrum 2,5 GHz. Sprint telah digabungkan dengan T-Mobile dan diklaim memiliki spektrum lebih banyak daripada operator lain di AS, dengan tiga pita spektrum: 800 MHz, 1,9 GHz, dan 2,5 GHz.
- Verizon: Jaringan 5G Ultra Wideband mereka menggunakan gelombang milimeter, khususnya 28 GHz dan 39 GHz.
- AT&T: Menggunakan spektrum gelombang milimeter untuk daerah padat dan spektrum menengah dan rendah untuk lokasi pedesaan dan pinggiran kota.
Spektrum 5G harus dijual atau dilisensikan kepada operator, seperti melalui lelang, agar perusahaan mana pun dapat menggunakan pita tertentu. International Telecommunication Union (ITU) mengatur penggunaan spektrum radio di seluruh dunia, dan penggunaan domestik dikendalikan oleh badan pengatur yang berbeda, seperti FCC di AS.
