ข้ามไปเนื้อหา

แถบความถี่ซี (ไอทริปเพิลอี)

จากวิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
แถบความถี่ซี ไอทริปเพิลอี
ช่วงความถี่
4–8 GHz
ช่วงความยาวคลื่น
7.5–3.75 เซนติเมตร
ย่านความถี่ที่เกี่ยวข้อง
แถบความถี่ซี ใช้สำหรับเครือข่ายวายฟาย 5 GHz เช่น เพื่อเชื่อมต่อแล็ปท็อป (ซ้าย) กับอินเทอร์เน็ตผ่านเราเตอร์ไร้สาย (ขวา)
สายอากาศฮอร์นแถบความถี่ซีประเภทนี้แพร่หลายในสหรัฐอเมริกาในช่วงคริสต์ทศวรรษปี 1950 สำหรับเครือข่ายรีเลย์ไมโครเวฟภาคพื้นดิน

แถบความถี่ซี หรือ ซีแบนด์ เป็นการกำหนดโดยสถาบันวิชาชีพวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (ไอทริปเพิลอี) สำหรับส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าในช่วงไมโครเวฟที่มีความถี่ตั้งแต่ 4.0 ถึง 8.0 กิกะเฮิรตซ์ (GHz)[1] อย่างไรก็ตาม คณะกรรมการกำกับดูแลกิจการสื่อสารกลางของสหรัฐอเมริกา (Federal Communications Commission) ดำเนินการประมูลแถบความถี่ซี กำหนดให้ความถี่ 3.7–4.2 GHz เป็นแถบความถี่ซี[2] แถบความถี่ซีใช้สำหรับการส่งสัญญาณสื่อสารผ่านดาวเทียม โทรศัพท์ไร้สายบางรุ่น รวมถึงระบบเรดาร์และเรดาร์ตรวจอากาศบางรุ่น

แถบความถี่ซี มีแถบความถี่ไอเอสเอ็ม 5.725 - 5.875 GHz ซึ่งอนุญาตให้ใช้โดยอุปกรณ์พลังงานต่ำ เช่น เครื่องเปิดประตูโรงรถ กริ่งประตูไร้สาย และเครื่องเฝ้าติดตามเด็ก การใช้งานที่กว้างขวางมากคือย่านความถี่ความถี่สูง (5.2 GHz) ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สายวายฟาย (IEEE 802.11a) ซึ่งเป็นเครือข่ายคอมพิวเตอร์ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุดในโลก ใช้เพื่อให้แล็ปท็อป สมาร์ทโฟน เครื่องพิมพ์ และทีวีเชื่อมต่ออินเทอร์เน็ตผ่านเราเตอร์ไร้สายในเครือข่ายบ้านและสำนักงานขนาดเล็ก และจุดเชื่อมต่อในโรงแรม ห้องสมุด และร้านกาแฟ

การใช้งานในระบบดาวเทียมสื่อสาร

[แก้]

แถบความถี่ซีสำหรับการสื่อสารเป็นย่านความถี่แรกที่ได้รับการจัดสรรสำหรับการโทรคมนาคมเชิงพาณิชย์ผ่านดาวเทียม ความถี่เดียวกันนี้ถูกนำไปใช้สำหรับข่ายรีเลย์วิทยุไมโครเวฟภาคพื้นดินอยู่แล้ว ดาวเทียมสื่อสารแถบความถี่ซีเกือบทั้งหมดใช้ย่านความถี่ตั้งแต่ 3.7 ถึง 4.2 GHz สำหรับลิงก์ขาลง และใช้ย่านความถี่ตั้งแต่ 5.925 ถึง 6.425 GHz สำหรับลิงก์ขาขึ้น โปรดทราบว่าการใช้แถบความถี่ตั้งแต่ 3.7 ถึง 4.0 GHz ทำให้แถบความถี่ซีทับซ้อนกับแถบความถี่เอสไอทริปเพิลอี สำหรับเรดาร์บ้าง

ดาวเทียมสื่อสารแถบความถี่ซี โดยทั่วไปจะมีช่องรับส่งผ่านสัญญาณวิทยุ 24 ตัวที่มีระยะห่างกัน 20 MHz แต่ช่องรับส่งผ่านสัญญาณที่อยู่ติดกันจะมีโพลาไรเซชันตรงข้ามกัน[[3] ทำให้ช่องรับส่งผ่านสัญญาณที่มีโพลาไรเซชันเดียวกันจะห่างกัน 40 MHz เสมอ จาก 40 MHz นี้ ช่องรับส่งผ่านสัญญาณแต่ละตัวจะใช้ความถี่ประมาณ 36 MHz ความถี่ 4.0 MHz ที่ไม่ได้ใช้ระหว่างช่องรับส่งผ่านสัญญาณคู่หนึ่งทำหน้าที่เป็นแถบความถี่ป้องกันสำหรับกรณีที่อาจเกิดความไม่สมบูรณ์ในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ไมโครเวฟ

การใช้งานแถบความถี่ซีอย่างหนึ่งคือสำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียม ไม่ว่าจะเป็นเครือข่ายโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมแบบเต็มเวลาหรือฟีดดาวเทียมรอว (raw satellite feed) แม้ว่าจะมีโปรแกรมแบบสมัครสมาชิกอยู่ด้วยก็ตาม การใช้งานนี้แตกต่างไปจากดาวเทียมแบบออกอากาศตรง ซึ่งเป็นระบบปิดอย่างสมบูรณ์ที่ใช้ส่งโปรแกรมแบบสมัครสมาชิกไปยังจานดาวเทียมขนาดเล็กที่เชื่อมต่อกับอุปกรณ์รับสัญญาณที่เป็นกรรมสิทธิ์ของเจ้าของสัญญาณช่องนั้น

ส่วนการสื่อสารผ่านดาวเทียมของแถบความถี่ซีมีความเกี่ยวข้องอย่างมากกับระบบรับสัญญาณโทรทัศน์ผ่านดาวเทียมเท่านั้น ซึ่งมักเรียกว่าระบบ "จานใหญ่" เนื่องจากสายอากาศรับสัญญาณขนาดเล็กไม่เหมาะสำหรับแถบความถี่ซี ขนาดสายอากาศทั่วไปบนระบบที่รองรับแถบความถี่ซี มีตั้งแต่ 6 ถึง 12 ฟุต (1.8 ถึง 3.5 เมตร) บนจานดาวเทียมสำหรับผู้บริโภค แม้ว่าจะใช้ขนาดใหญ่กว่านั้นก็ได้ สำหรับการสื่อสารผ่านดาวเทียม ความถี่ไมโครเวฟของแถบความถี่ซีทำงานได้ดีกว่าภายใต้สภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวย เมื่อเปรียบเทียบกับแถบความถี่เคยู (11.2–14.5 GHz) ซึ่งเป็นความถี่ไมโครเวฟที่ใช้โดยดาวเทียมสื่อสารอื่น[4] การจางจากฝน (Rain fade) - ชื่อรวมของผลกระทบเชิงลบของสภาพอากาศที่ไม่เอื้ออำนวยต่อการส่งสัญญาณ - ส่วนใหญ่เป็นผลมาจากหยาดน้ำฟ้าและความชื้นในอากาศ

การใช้งานความถี่แถบความถี่ซีอื่น ๆ

[แก้]

แถบความถี่ซียังรวมถึงแถบความถี่ไอเอสเอ็ม 5.8 GHz ระหว่าง 5.725 ถึง 5.875 GHz ซึ่งใช้สำหรับการใช้งานทำความร้อนทางการแพทย์และอุตสาหกรรม และระบบสื่อสารไมโครเวฟระยะสั้นที่ไม่ได้รับอนุญาตหลายระบบ เช่น โทรศัพท์ไร้สาย เครื่องเฝ้าติดตามเด็ก และระบบเข้าโดยไม่ใช้กุญแจสำหรับยานพาหนะ ความถี่แถบความถี่ซีของย่านความถี่ 5.4 GHz [5.15 ถึง 5.35 GHz, 5.47 ถึง 5.725 GHz หรือ 5.725 ถึง 5.875 GHz ขึ้นอยู่กับภูมิภาคของโลก] ใช้สำหรับเครือข่ายคอมพิวเตอร์ไร้สายวายฟายในสเปกตรัม 5 GHz

พันธมิตรแถบความถี่ซี

[แก้]

พันธมิตรแถบความถี่ซี (C-Band Alliance) เป็นกลุ่มอุตสาหกรรมที่ประกอบด้วยผู้ประกอบการดาวเทียมสื่อสารขนาดใหญ่สี่รายในปี พ.ศ. 2561–2563

เพื่อตอบสนองต่อประกาศการออกกฎเกณฑ์ที่เสนอในเดือนกรกฎาคม 2018 จากคณะกรรมการกำกับดูแลการสื่อสารแห่งสหรัฐอเมริกา (FCC) เพื่อให้สเปกตรัม 3.7 ถึง 4.2 GHz พร้อมใช้งานสำหรับบริการบรอดแบนด์แบบคงที่และเคลื่อนที่บนบกรุ่นถัดไป[5] พันธมิตรแถบความถี่ซี (CBA) ก่อตั้งขึ้นในเดือนกันยายน พ.ศ. 2561 โดยผู้ให้บริการดาวเทียมสี่ราย ได้แก่ Intelsat, SES, Eutelsat และ Telesat ซึ่งให้บริการดาวเทียม แถบความถี่ซีส่วนใหญ่ในสหรัฐอเมริกา รวมถึงการกระจายสื่อที่เข้าถึงครัวเรือนในสหรัฐอเมริกา 100 ล้านครัวเรือน กลุ่มนี้ได้เสนอต่อ FCC เพื่อทำหน้าที่เป็นตัวกลางในการเคลียร์และเปลี่ยนการใช้งานสเปกตรัมแถบความถี่ซี 200 MHz เพื่อเร่งการปรับใช้บริการ 5G รุ่นถัดไป ในขณะเดียวกันก็ปกป้องผู้ใช้ปัจจุบันและการแจกจ่ายเนื้อหาและเครือข่ายข้อมูลในสหรัฐอเมริกาจากสัญญาณรบกวนที่อาจเกิดขึ้น[6][7]

พันธมิตรแถบความถี่ซีได้ล็อบบี้เพื่อให้มีการขายแบบส่วนตัว แต่ FCC และสมาชิกรัฐสภาบางส่วนต้องการให้มีการประมูล ในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2562 FCC ได้ประกาศว่ามีแผนที่จะจัดการประมูล ซึ่งจะเกิดขึ้นในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2563 ผู้ประกอบการเคเบิลต้องการค่าชดเชยสำหรับการสูญเสียความถี่ 200 MHz ซึ่งจะไม่รวมแถบความถี่ป้องกัน 20 MHz เพื่อป้องกันการรบกวน[8]

ภายในช่วงปลายปี พ.ศ. 2562 พันธมิตรทางการค้าได้อ่อนแอลง Eutelsat ได้ถอนตัวออกจากกลุ่มพันธมิตรอย่างเป็นทางการในเดือนกันยายน พ.ศ. 2562 เนื่องจากความขัดแย้งภายใน[9] ภายในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2543 เรื่องนี้กลายเป็นปัจจัยน้อยลงในการจัดสรรคลื่นความถี่แถบความถี่ซี เนื่องจาก Intelsat ถอนตัวออกจากกลุ่มพันธมิตรและแจ้งต่อ FCC ว่ากลุ่มพันธมิตรแถบความถี่ซีได้ล่มสลายไปแล้ว ในบรรดาข้อเรียกร้องอื่น ๆ Intelsat โต้แย้งว่าเห็นได้ชัดว่า FCC ได้ปฏิบัติต่อผู้ให้บริการดาวเทียมแต่ละรายเป็นรายบุคคลอยู่แล้ว และด้วยเหตุนี้ จึงสมเหตุสมผลทางธุรกิจที่บริษัทแต่ละแห่งจะตอบสนองต่อ FCC จากมุมมองเชิงพาณิชย์ของตนเอง[9]

Intelsat ซึ่งเป็นหนึ่งในสมาชิกหลักของพันธมิตรแถบความถี่ซีได้ยื่นฟ้องล้มละลายเมื่อวันที่ 14 พฤษภาคม พ.ศ. 2563 ก่อนการประมูลคลื่นความถี่ 5G ใหม่จะเกิดขึ้นไม่นาน โดยมีหนี้สินรวมมากกว่า 15,000 ล้านเหรียญสหรัฐ[10] ข้อมูลสาธารณะแสดงให้เห็นว่าบริษัทได้พิจารณาการคุ้มครองการล้มละลายในเดือนกุมภาพันธ์พ.ศ. 2563[11]

ความแตกต่างของช่วงความถี่ตามพื้นที่ทางภูมิศาสตร์

[แก้]

มีการอนุมัติให้ใช้คลื่นความถี่แถบความถี่ซีที่แตกต่างกันเล็กน้อยในส่วนต่าง ๆ ของโลก โดยขึ้นอยู่กับตำแหน่งในภูมิภาควิทยุ ITU ทั้งสามแห่ง โปรดทราบว่าภูมิภาค 1 ครอบคลุมทั้งยุโรปและแอฟริกา รวมถึงรัสเซียทั้งหมด ภูมิภาค 2 ครอบคลุมทั้งอเมริกา และภูมิภาค 3 ครอบคลุมทั้งเอเชียนอกเหนือจากรัสเซีย รวมถึงออสเตรเลียและนิวซีแลนด์ ภูมิภาคหลังนี้เป็นภูมิภาคที่มีประชากรมากที่สุด เนื่องจากครอบคลุมทั้งจีน อินเดีย ปากีสถาน ญี่ปุ่น และเอเชียตะวันออกเฉียงใต้

ความถี่แถบความถี่ซีที่แตกต่างกันทั่วโลก
แถบความถี่ ความถี่ในการส่งสัญญาณ
(GHz)
ความถี่ในการรับสัญญาณ
(GHz)
แถบความถี่ซี มาตรฐาน 5.850–6.425 3.625–4.200
แถบความถี่ซี ขยายพิเศษ 6.425–6.725 3.400–3.625
ภาคผนวก 30B ของ INSAT/ITU 6.725–7.025 4.500–4.800
แถบความถี่ซี รัสเซีย 5.975–6.475 3.650–4.150
แถบความถี่ซี แอลเอ็มไอ 5.7250–6.025 3.700–4.000

วิทยุสมัครเล่น

[แก้]

ข้อบังคับว่าด้วยวิทยุของสหภาพโทรคมนาคมระหว่างประเทศอนุญาตให้มีการใช้งานวิทยุสมัครเล่นในช่วงความถี่ 5.650 ถึง 5.925 GHz และการใช้งานดาวเทียมสมัครเล่นได้รับอนุญาตในช่วงความถี่ 5.830 ถึง 5.850 GHz สำหรับลิงก์ขาลง และ 5.650 ถึง 5.670 GHz สำหรับลิงก์ขาขึ้น ซึ่งแถบนี้เรียกว่าย่านความถี่ 5 เซนติเมตรโดยวิทยุสมัครเล่น และเรียกว่าแถบความถี่ซีโดย AMSAT

เครื่องเร่งอนุภาค

[แก้]

เครื่องเร่งอนุภาคอาจใช้พลังงานจากแหล่งกำเนิด RF แถบความถี่ซี จากนั้นความถี่จะได้รับการกำหนดมาตรฐานเป็น 5.996 GHz (ยุโรป) หรือ 5.712 GHz (สหรัฐอเมริกา)[12] ซึ่งเป็นฮาร์มอนิกที่สองของแถบความถี่เอส

การทดลองฟิวชันนิวเคลียร์

[แก้]

เครื่องปฏิกรณ์ฟิวชันโทคาแมคหลายเครื่องใช้แหล่งกำเนิด RF แถบความถี่ซีกำลังสูงเพื่อรักษากระแสพลาสมาทอรอยด์ ความถี่ทั่วไปได้แก่ 3.7 GHz (Joint European Torus, WEST (เดิมชื่อ Tore Supra)), 4.6 GHz (Alcator C, Alcator C-Mod, EAST, DIII-D), 5 GHz (KSTAR, ITER) และ 8 GHz (Frascati Tokamak Upgrade)

กิจการวิทยุนำทางทางการบิน

[แก้]

ปัจจุบันย่านความถี่ 4.2–4.4 GHz ได้รับการจัดสรรให้กับกิจการวิทยุนำทางทางการบิน (aeronautical radionavigation service, ARNS) ทั่วโลกเป็นหลัก หมายเลข RR ข้อ 5.438 ระบุโดยเฉพาะว่าย่านความถี่นี้สงวนไว้สำหรับเรดาร์วัดความสูงที่ติดตั้งบนเครื่องบินและสำหรับช่องรับส่งผ่านสัญญาณที่เกี่ยวข้องบนพื้นดินเท่านั้น[13][14]

โทรศัพท์เคลื่อนที่

[แก้]

ในเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2563 คณะกรรมการกำกับดูแลการสื่อสารกลางของสหรัฐอเมริกา (Federal Communications Commission) ได้กำหนดกฎเกณฑ์สำหรับแถบความถี่ซีที่ความถี่ 3.7–4.2 GHz โดยจัดสรรความถี่ต่ำกว่า 280 เมกะเฮิรตซ์ของย่านความถี่ที่ 3.7–3.98 GHz สำหรับการใช้งานไร้สายภาคพื้นดิน ผู้ให้บริการดาวเทียมที่มีอยู่จะต้องรวมการดำเนินงานของตนใหม่เป็นย่านความถี่สูงกว่า 200 เมกะเฮิรตซ์ของแถบความถี่ จาก 4.0 เป็น 4.2 GHz และมีแถบความถี่ป้องกัน 20 เมกะเฮิรตซ์ที่ 3.98–4.0 GHz[15]

ใบอนุญาตให้ใช้คลื่นความถี่ 3.7–3.98 GHz ได้รับการประมูลในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2563[16] Verizon, AT&T และ T-Mobile เป็นผู้ชนะการประมูลหลัก Verizon, AT&T และ T-Mobile ใช้จ่ายเงินประมาณ 45,000 ล้านดอลลาร์ 23,000 ล้านดอลลาร์ และ 9,000 ล้านดอลลาร์ ตามลำดับในระหว่างการประมูล

ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2564 โบอิ้งและแอร์บัสเรียกร้องให้รัฐบาลสหรัฐฯ ชะลอการเปิดตัวบริการโทรศัพท์ 5G ใหม่ที่ใช้แถบความถี่ซี เนื่องจากกังวลว่าจะเกิดการรบกวนต่อเครื่องมือบางอย่างบนเครื่องบิน โดยเฉพาะเครื่องวัดระยะสูงแบบวิทยุที่ทำงานที่ความถี่ 4.2–4.4 GHz[17] เมื่อวันที่ 18 มกราคม พ.ศ. 2565 Verizon และ AT&T ประกาศว่าพวกเขาจะเลื่อนการเปิดตัว 5G แถบความถี่ซีใกล้กับพื้นที่ท่าอากาศยานเพื่อตอบสนองต่อข้อกังวลเหล่านั้น[18]

อ้างอิง

[แก้]
  1. Peebles, Peyton Z., Jr., (1998), Radar Principles, John Wiley and Sons, Inc., p. 20.
  2. "Auction 107: 3.7 GHz Service". Federal Communications Commission (ภาษาอังกฤษ). สืบค้นเมื่อ 2023-10-09.
  3. "North & South America". www.lyngsat.com. เก็บจากแหล่งเดิมเมื่อ 30 September 2017. สืบค้นเมื่อ 30 April 2018.
  4. What is C Band (เก็บถาวร 2007-04-30 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน) page from tech-faq (accessed Aug. 14, 2008).
  5. "FCC PROPOSES EXPANDING FLEXIBLE USE OF MID-BAND SPECTRUM" (PDF) (Press release). FCC. July 12, 2018. สืบค้นเมื่อ November 2, 2018.
  6. "Intelsat, SES, Eutelsat and Telesat Establish the C-Band Alliance (CBA), a Consortium to Facilitate Clearing of U.S. Mid-band Spectrum for 5G While Protecting U.S. Content Distribution and Data Networks" (Press release). SES. September 27, 2018. สืบค้นเมื่อ November 2, 2018.
  7. C-Band Alliance เก็บถาวร 2018-12-30 ที่ เวย์แบ็กแมชชีน. Accessed November 2, 2018
  8. Eggerton, John (November 25, 2019). "C-Band Plan: Something For All, Except Satellite Ops". Broadcasting & Cable: 20.
  9. 9.0 9.1 Henry, Caleb (20 February 2020). "Intelsat to FCC: C-Band Alliance is dead, we deserve more money". SpaceNews. สืบค้นเมื่อ 23 February 2020.
  10. "Intelsat Files for Chapter 11 Before 5G Spectrum Sales". Bloomberg News. 14 May 2020. สืบค้นเมื่อ 14 May 2020.
  11. https://www.satellitetoday.com/business/2020/02/05/intelsat-reportedly-hires-bankruptcy-firm/, 5 February 2020, accessed 14 May 2020.
  12. Yujong Kim; S. Saitiniyazi; M. Mayierjiang; M. Titberidze; T. Andrews; C. Eckman. "Performance Comparison of S-band, C-band, and X-band RF Linacbased XFELs" (PDF). เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2016-09-17. สืบค้นเมื่อ 2016-10-11.
  13. "RECOMMENDATION ITU-R RS.1624" (PDF). เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2015-04-13. สืบค้นเมื่อ 2021-12-10.
  14. "ITU-R M.2059-0 Operational and technical characteristics and protection criteria of radio altimeters utilizing the band 4200-4400 MHz" (PDF). เก็บ (PDF)จากแหล่งเดิมเมื่อ 2021-12-10. สืบค้นเมื่อ 2021-12-10.
  15. Kelly Hill (4 September 2020). "Test and Measurement: Verizon, T-Mobile US test the C-Band". RCR Wireless. สืบค้นเมื่อ 2020-12-08.
  16. Drew FitzGerald (8 December 2020). "Long-Awaited 5G Auction Expected to Stretch Carriers' Balance Sheets". The Wall Street Journal. สืบค้นเมื่อ 2020-12-08.
  17. Boeing and Airbus warn US over 5G safety concerns. BBC News. 21 December 2021. สืบค้นเมื่อ 2021-12-22.
  18. David, Schape (2022-01-18). "Telecoms delay 5G launch near airports, but some airlines are canceling flights". NPR. สืบค้นเมื่อ 2022-01-19.

แหล่งข้อมูลอื่น

[แก้]