你可能听说过5G使用毫米波频谱来达到10Gbps的速度。但它也使用了中低频频谱，就像4G一样，如果没有这三种频谱，5G就不可靠了。

那么，这些光谱有什么区别？为什么它们以不同的速度传输数据，为什么它们都对5G的成功至关重要？

电磁频率如何传输数据？

在深入研究低频、中频和毫米波之前，我们需要了解无线数据传输的工作原理。否则，我们很难理解这三个光谱之间的差异。

无线电波和微波肉眼是看不见的，但它们的外观和行为就像水池中的波。随着波的频率增加，每个波之间的距离（波长）变短。你的**通过测量波长来识别频率，并“听到”某个频率试图传输的数据。

但是一个稳定不变的频率不能和你的**“通话”。它需要通过微妙地增加和减少频率率来调制。你的**通过测量波长的变化来观察这些微小的调制，然后将这些测量值转换成数据。

如果有帮助的话，可以把它看作是二进制和莫尔斯电码的结合。如果你想用手电筒传送莫尔斯电码，你不能让手电筒开着。你必须用一种可以解释为语言的方式来“调节”它。

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5g在所有三种光谱下都工作得最好

无线数据传输有一个严重的限制：频率与带宽的关系过于紧密。

低频波的波长很长，所以调制的速度很慢。换句话说，他们“说话”慢，这导致了低带宽（互联网速度慢）。

如你所料，高频波“说话”的速度非常快。但它们很容易变形。如果有什么东西挡住了他们的去路（墙壁、大气、雨水），你的**可能会失去对波长变化的跟踪，这类似于丢失一块莫尔斯电码或二进制代码。因此，不可靠的高频连接有时比良好的低频连接慢

在过去，载波避开了高频毫米波频谱，而选择了中频频谱，中频频谱以中等速度“说话”。但我们需要5G比4G更快、更稳定，这就是5G设备使用所谓的自适应波束切换（adaptive beam switching）在频段间快速跳转的原因。

自适应波束切换使5G成为4G的可靠替代品。从本质上讲，5G**在连接到高频（毫米波）频段时会持续监控其信号质量，并留意其他可靠信号。如果**检测到它的信号质量即将变得不可靠，它会无缝地跳转到一个新的频段，直到一个更快、更可靠的连接可用。这可以防止在观看视频、下载应用程序或打视频电话时出现任何打嗝，这使得5G在不牺牲速度的情况下比4G更可靠。

毫米波：快、新、短程

5G是第一个利用毫米波频谱的无线标准。毫米波频谱工作在24千兆赫以上的频段，而且，正如你所料，它非常适合超高速数据传输。但是，正如我们前面提到的，毫米波频谱容易失真。

把毫米波光谱想象成一束激光：它精确而密集，但它只能覆盖一小块区域。另外，它不能处理太多干扰。即使是一个很小的障碍物，比如车顶或雨云，也会阻碍毫米波的传输。

这也是自适应波束切换如此关键的原因。在一个完美的世界里，你的5G**将始终连接到毫米波频谱。但这个理想的世界需要一吨毫米波塔来补偿毫米波的劣质覆盖。运营商可能永远不会掏钱在每个街角安装毫米波发射塔，所以自适应波束切换确保你的**不会在每次从毫米波连接跳到中频连接时打嗝。

截至目前，只有24和28千兆赫频段获得5G使用许可。但FCC预计，到2019年底，将拍卖37、39和47ghz频段供5G使用（这三个频段的频谱更高，因此它们提供更快的连接）。一旦高频毫米波获得5G许可，这项技术将变得更加普遍。

中频（sub-6）：速度和覆盖范围都不错

中频（又称Sub-6）是无线数据传输最实用的频谱。它的工作频率介于1到6GHz之间（2.5、3.5和3.7-4.2GHz）。如果毫米波频谱像激光，那么中频频谱像手电筒。它能够以合理的网速覆盖相当大的空间。此外，它可以穿过大多数墙壁和障碍物。

大部分中频段已经获得无线数据传输许可，5G自然会利用这些频段。但5G也将使用2.5GHz频段，这一频段过去是为教育广播预留的。

2.5GHz频段处于中频段的低端，这意味着它的覆盖范围比我们已经用于4G的中频段更广（速度也更慢）。这听起来有悖常理，但业界希望2.5GHz频段能确保偏远地区注意到5G的升级，并确保极高流量的地区最终不会出现超慢速、低频段的频谱。

低频段：偏远地区频谱较慢

自从1991年推出2G以来，我们一直在使用低频谱传输数据。这些是低频无线电波，其工作频率低于1GHz阈值（即600、800和900MHz频带）。

因为低频谱是由低频波组成的，所以它实际上是不受失真影响的，它的范围很大，可以穿过墙壁。但是，正如我们前面提到的，缓慢的频率导致缓慢的数据传输速率。

理想情况下，你的**永远不会在低频段连接。但也有一些联网设备，比如智能灯泡，不需要以千兆速率传输数据。如果一家**商决定生产5G智能灯泡（如果你的Wi-Fi中断，它会很有用），那么它们很有可能使用低频段频谱。

来源：FCC，RCR无线新闻，SIGNIANT