5G通過(guò)電磁頻譜來(lái)無(wú)線(xiàn)傳輸信息，特別是無(wú)線(xiàn)電頻譜，包括廣播、藍(lán)牙、WiFi等通信技術(shù)都會(huì)使用到。為了避免不同種類(lèi)系統(tǒng)間互相重疊干擾，不同的通信系統(tǒng)使用的頻率范圍(帶域)都不相同。
頻譜資源是移動(dòng)通信發(fā)展的核心資源，在5G時(shí)代，不起眼的頻譜卻決定著5G網(wǎng)絡(luò)的連接速度、穿透力、覆蓋范圍等重要特性。
目前，在世界各國(guó)5G網(wǎng)絡(luò)還處于早期試驗(yàn)階段。美國(guó)、韓國(guó)都已有運(yùn)營(yíng)商率先宣布實(shí)現(xiàn)5G商用，但用戶(hù)們的實(shí)測(cè)效果卻大多不太如意：網(wǎng)速峰值不及預(yù)期、進(jìn)了建筑就沒(méi)信號(hào)……眾多缺點(diǎn)引發(fā)了媒體吐槽。
5G網(wǎng)絡(luò)不行，究竟是誰(shuí)的鍋?這倒也不能全怪運(yùn)營(yíng)商們太過(guò)心急而匆匆推出，關(guān)鍵問(wèn)題還是在于所使用的頻段——信號(hào)衰耗大、易受阻擋、覆蓋距離短，是試驗(yàn)中所使用的毫米波的天然缺點(diǎn)。
頻譜的定義
無(wú)線(xiàn)電波頻率范圍從3000赫茲(kHz)到300千兆赫(GHz)。頻譜是一個(gè)頻率范圍，也稱(chēng)為波段，它有特定的名稱(chēng)劃分。
無(wú)線(xiàn)電波段劃分的一些例子包括極低頻(ELF)、超低頻(ULF)、低頻(LF)、中頻(MF)、超高頻(UHF)和極高頻(EHF)。
無(wú)線(xiàn)電頻譜的一部分從30 GHz到300 GHz (EHF波段的一部分)之間的高頻范圍，通常稱(chēng)為毫米波段(因?yàn)槠洳ㄩL(zhǎng)范圍為1-10毫米)。因此，這個(gè)波段內(nèi)和周?chē)牟ㄩL(zhǎng)稱(chēng)為毫米波(mmW)。
mmwave是5G的一種流行選擇，但在射電天文學(xué)、電信和雷達(dá)炮等領(lǐng)域也有應(yīng)用。
5G無(wú)線(xiàn)電頻譜的另一部分是超高頻(UHF)，它的頻譜比極高頻(EHF)低。
UHF頻段的頻率范圍為300 MHz到3 GHz，應(yīng)用范圍從電視廣播、GPS到Wi-Fi、無(wú)線(xiàn)電話(huà)和藍(lán)牙都會(huì)用到。
頻率在1 GHz及以上的也稱(chēng)為微波，頻率在1-6 GHz之間的通常被稱(chēng)為“sub-6 GHz”頻譜的一部分。
頻率決定了你的網(wǎng)速和能否收到信號(hào)
所有的無(wú)線(xiàn)電波都以光速傳播，但不同波長(zhǎng)會(huì)直接影響傳輸?shù)乃俣群途嚯x。
較高的頻率意味著較快的傳播速度和較短的傳播距離，較低的頻率則意味著較慢的速度和較遠(yuǎn)的距離。
波長(zhǎng)與頻率成反比，例如更高的頻率波長(zhǎng)較短。30赫茲(低頻)的波長(zhǎng)為10,000公里，而300 GHz(高頻)的波長(zhǎng)僅為1毫米。
當(dāng)波長(zhǎng)非常短時(shí)(例如頻譜中的高段頻率)，波形非常小，很容易失真。這就是為什么高頻率不能像低頻率一樣傳播得那么遠(yuǎn)。
速度是另一個(gè)因素。帶寬是由信號(hào)的最高和最低頻率之差來(lái)測(cè)量的。
當(dāng)在無(wú)線(xiàn)電頻譜上選擇更高的波段時(shí)，頻率的范圍會(huì)更大，因此吞吐量會(huì)增加(即你會(huì)得到更快的下載速度)。
不存在特定的“5G頻譜”
由于5G手機(jī)使用的頻率決定了速度和距離，所以對(duì)于服務(wù)提供商(如Verizon或AT&T)來(lái)說(shuō)，使用一個(gè)合適的頻率和頻譜非常重要。
例如，毫米波屬于高頻段，它具有能夠攜帶大量數(shù)據(jù)的優(yōu)點(diǎn)。然而，更高波段的無(wú)線(xiàn)電波也更容易被空氣、樹(shù)木和附近建筑物中的氣體吸收。
因此，毫米波在網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施十分密集時(shí)是很有利的，但在長(zhǎng)距離傳輸數(shù)據(jù)時(shí)就不那么有用了(由于隨距離而衰減)。
由于這些原因，并不存在特定的“5G頻譜”——運(yùn)營(yíng)商們可以使用頻譜的不同部分。5G網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商希望能夠擁有最大的傳播距離，最少的問(wèn)題，并獲得盡可能多的吞吐量。
克服毫米波限制的一種方法是使波段多樣化并使用較低的波段。
比如，600 MHz的頻率帶寬較低，但不容易被影響(如被空氣中的水分影響)，它不會(huì)像毫米波一樣那么快消散，能夠到達(dá)5G手機(jī)或更遠(yuǎn)的其它設(shè)備終端，同時(shí)還能更好地穿透墻壁，提供室內(nèi)網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。
相比之下，30 kHz到300 kHz范圍內(nèi)的低頻(LF)傳輸對(duì)于長(zhǎng)距離通信來(lái)說(shuō)是很好的，因?yàn)樗鼈兊乃p很低，因此不需要像高頻那樣頻繁地需要增強(qiáng)。它們被用于調(diào)頻廣播。
移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商可能會(huì)在需要更多數(shù)據(jù)的地區(qū)使用更高的5G頻率，比如在一個(gè)人口繁密的城市，那里將會(huì)有很多設(shè)備接入網(wǎng)絡(luò)。
然而，低頻段頻率對(duì)于向一些基站稀少、地形不平整、障礙物多的地區(qū)提供5G網(wǎng)絡(luò)來(lái)說(shuō)是有用的。
以下是其他可能會(huì)用于5G的頻段(稱(chēng)為多層頻譜):
C波段:覆蓋范圍和容量為2-6 GHz。
超級(jí)數(shù)據(jù)層:超過(guò)6 GHz(例如，24-29 GHz和37-43 GHz)的高帶寬區(qū)域。
覆蓋區(qū):低于2 GHz(如700 MHz)以便為室內(nèi)和更廣泛的覆蓋區(qū)域提供信號(hào)。
C波段傳統(tǒng)意義上指的是頻率為4.0-8.0GHz的一段頻帶，大體范圍不變，但具體頻段因國(guó)而異。美國(guó)的C波段為3.6-4.2GHZ頻段，與毫米波相比，C波段覆蓋范圍大，信號(hào)穿透力更強(qiáng)，無(wú)論在基站建設(shè)上還是在網(wǎng)絡(luò)質(zhì)量上都具有明顯優(yōu)勢(shì)。
但由于3.7-4.2GHz過(guò)去一直是衛(wèi)星通訊的下行頻段，目前美國(guó)的C波段掌握在幾家衛(wèi)星通訊公司手中。而FCC在頻譜分配方面遵循市場(chǎng)化原則，通過(guò)公開(kāi)拍賣(mài)分配頻段，已分配的頻段通常不能強(qiáng)制收回，這也使得各方圍繞C波段產(chǎn)生了糾紛。
運(yùn)營(yíng)商所使用的5G頻段
目前，美國(guó)、韓國(guó)、英國(guó)等國(guó)家已完成首期頻譜拍賣(mài)工作。
美國(guó)運(yùn)營(yíng)商5G頻譜使用情況：
T-Mobile：T-Mobile計(jì)劃使用低頻段(600 MHz)和中頻段。
Verizon：Verizon的5G超寬帶網(wǎng)絡(luò)(5G Ultra Wideband )使用毫米波，特別是28 GHz和39 GHz。
AT&T: AT&T的部署策略是在密集地區(qū)使用毫米波頻譜，在農(nóng)村和郊區(qū)使用中低頻譜。
Sprint: Sprint聲稱(chēng)擁有比美國(guó)任何其他運(yùn)營(yíng)商都多的頻譜，有三個(gè)頻段:800 MHz、1.9 GHz和2.5 GHz。
在美國(guó)，5G頻段必須通過(guò)拍賣(mài)等方式出售或授權(quán)給運(yùn)營(yíng)商，才能讓某個(gè)公司使用特定頻段。
國(guó)際電信聯(lián)盟(ITU)監(jiān)管著全球無(wú)線(xiàn)電頻譜的使用，而國(guó)內(nèi)的頻譜使用則由不同的監(jiān)管機(jī)構(gòu)控制，比如美國(guó)的美國(guó)聯(lián)邦通訊委員會(huì)(FCC)。
中國(guó)的5G試驗(yàn)頻譜也已經(jīng)劃定，其中中國(guó)電信獲得3400MHz-3500MHz共100MHz帶寬的5G試驗(yàn)頻率資源，中國(guó)聯(lián)通獲得3500MHz-3600MHz共100MHz帶寬的5G試驗(yàn)頻率資源。
中國(guó)移動(dòng)獲得2515MHz-2675MHz、4800MHz-4900MHz頻段的5G試驗(yàn)頻率資源，其中2515-2575MHz、2635-2675MHz和4800-4900MHz頻段為新增頻段，2575-2635MHz頻段為重耕中國(guó)移動(dòng)現(xiàn)有的TD-LTE(4G)頻段。
通信行業(yè)首席分析師武超則表示，中國(guó)電信和中國(guó)聯(lián)通獲得全球相對(duì)主流的5G頻段，3.5GHz中各100MHz，產(chǎn)業(yè)鏈較為成熟。把最容易建網(wǎng)的頻段分給了相對(duì)體量比較小的電信和聯(lián)通，然后把相對(duì)難做的2.6GHz和4.9GHz分給中國(guó)移動(dòng)，主要是出于產(chǎn)業(yè)拉動(dòng)的考量。
