无线通信技术(二):ITU、3GPP及传统波段对无线频谱的划分
目录
一.ITU波段划分
二.3GPP频带划分(仅介绍5G NR)
2.1 频带分类
2.2 频带划分表
2.2.1 FR1
2.2.2 FR2
2.3 全球部署趋势
三.传统波段划分
3.1 射频工程中的微波
3.2 军用雷达波段命名
本文介绍国际标准组织ITU、3GPP和传统波段对无线频谱的划分 。
一.ITU波段划分
国际电信联盟(ITU)将无线电频谱划分为多个频段,并根据频率范围和业务需求分配用途。
带号 | 频带名称 | 频率范围 | 波长范围 | 波段名称 | 典型应用场景 |
---|---|---|---|---|---|
1 | 极低频(ELF) | 3-30 Hz | 100-10兆米 | 极长波 | 潜水艇通信、地质勘探 |
2 | 超低频(SLF) | 30-300 Hz | 10-1兆米 | 超长波 | 矿场通信、地下通信 |
3 | 特低频(ULF) | 300-3000Hz | 1000-100千米 | 特长波 | 地球物理与地震预测 |
4 | 甚低频(VLF) | 3-30 kHz | 100-10千米 | 甚长波 | 远距离导航、地震监测 |
5 | 低频(LF) | 30-300 kHz | 10-1千米 | 长波 | 越洋通信、长波广播 |
6 | 中频(MF) | 300-3000 kHz | 1-0.1千米 | 中波 | AM广播、船舶通信 |
7 | 高频(HF) | 3-30 MHz | 100-10米 | 短波 | 短波广播、国际定点通信 |
8 | 甚高频(VHF) | 30-300 MHz | 10-1米 | 米波 | FM广播、航空通信 |
9 | 特高频(UHF) | 300-3000 MHz | 1-0.1分米 | 分米波 | 移动通信(4G/5G)、卫星电视 |
10 | 超高频(SHF) | 3-30 GHz | 10-1厘米 | 厘米波 | 雷达、微波通信、卫星链路 |
11 | 极高频(EHF) | 30-300 GHz | 10-1毫米 | 毫米波 | 高分辨率雷达、卫星通信 |
12 | 至高频(THF) | 300-3000 GHz | 1-0.1毫米(丝米) | 丝米波或亚毫米波 | 实验性通信、太赫兹技术 |
二.3GPP频带划分(仅介绍5G NR)
2.1 频带分类
3GPP将移动通信频带分为以下类别:
序号 | 频率范围名称 | 频段 | 特点 |
---|---|---|---|
1 | FR1 (Frequency Range 1) | Sub-6GHz频段 (450 MHz – 7.125 GHz) | 覆盖中低频,兼顾覆盖与容量 |
2 | FR2 (Frequency Range 2) | 毫米波频段 (24.25 GHz – 52.6 GHz) | 支持超大带宽和高吞吐量 |
2.2 频带划分表
2.2.1 FR1
序号 | 频带号 | 频率范围 | 双工模式 | 主要应用地区 | 备注 |
---|---|---|---|---|---|
1 | N1 | 1920–1980 MHz(UL) 2110–2170 MHz(DL) | FDD | 全球(欧洲、亚洲) | 兼容LTE Band 1 |
2 | N3 | 1710–1785 MHz(UL) 1805–1880 MHz(DL) | FDD | 中国、欧洲 | 全球5G中频核心频段 |
3 | N28 | 703–748 MHz(UL) 758–803 MHz(DL) | FDD | 欧洲、亚太 | 低频覆盖,农村场景 |
4 | N41 | 2496–2690 MHz | TDD | 中国(移动5G) | 支持100MHz带宽 |
5 | N78 | 3300–3800 MHz | TDD | 全球主流(C波段) | 5G核心频段,3.5GHz主力 |
6 | N79 | 4400–5000 MHz | TDD | 中国、日本 | 高频容量补充 |
7 | N104 | 6425–7125 MHz | TDD/FD | 全球(新增6GHz授权) | 2022年定义,支持中频扩展 |
2.2.2 FR2
序号 | 频带号 | 频率范围 | 带宽 | 主要应用地区 |
---|---|---|---|---|
1 | N257 | 26.5–29.5GHz | 3GHz | 美国、韩国 |
2 | N258 | 24.25–27.5GHz | 3.25GHz | 欧洲、中国 |
3 | N260 | 37–40GHz | 3GHz | 美国 |
4 | N261 | 27.5–28.35GHz | 850MHz | 日本 |
2.3 全球部署趋势
中国:主推N41(2.6GHz)、N78(3.5GHz)、N794.9GHz)及毫米波试验。
美国:依赖N258(24GHz)、N260(37GHz)毫米波,Sub-6GHz以N2/N5为主。
欧洲:N78(3.5GHz)为核心,N28(700MHz)补充覆盖。
三.传统波段划分
3.1 射频工程中的微波
在工程领域,微波频段(300MHz-300GHz)进一步细分为:
序号 | 波段名称 | 频率范围 | 应用场景 |
---|---|---|---|
1 | 米波 | 30-300MHz | 用于电离层散射通信 |
2 | 分米波 | 300-3000MHz | 4G/5G移动通信 |
3 | 厘米波 | 3-30GHz | 用于卫星通信和微波中继 |
4 | 毫米波 | 30-300GHz | 应用于5G毫米波通信和高精度雷达 |
3.2 军用雷达波段命名
军用领域采用字母代号划分高频段,典型波段包括:
序号 | 名称 | 波段范围 | 应用场景 |
---|---|---|---|
1 | L波段 | 1-2GHz | 远程预警雷达 |
2 | S波段 | 2-4GHz | 气象雷达、舰载雷达 |
3 | X波段 | 8-12GHz | 导弹制导、机载雷达 |
4 | Ku波段 | 12-18GHz | 卫星通信 |
5 | Ka波段 | 27-40GHz | 高分辨率卫星通信 |