Millimeter golf(mmWave) is de elektromagnetyske spektrumband mei in golflingte tusken 10 mm (30 GHz) en 1 mm (300 GHz).It wurdt oantsjutten as de ekstreem hege frekwinsje (EHF) band troch de International Telecommunication Union (ITU).Millimeterwellen lizze tusken mikrofoave en ynfrareadwellen yn it spektrum en kinne brûkt wurde foar ferskate tapassingen foar draadloze kommunikaasje mei hege snelheid, lykas punt-nei-punt backhaul-keppelings.
Makrotrends fersnelle gegevensgroei
Mei de tanimmende wrâldwide fraach nei gegevens en ferbining, binne de frekwinsjebanden dy't op it stuit brûkt wurde foar draadloze kommunikaasje hieltyd mear fol wurden, wat de fraach driuwt om tagong te krijen ta hegere frekwinsjebânbreedte binnen it millimeterwellespektrum.In protte makrotrends hawwe de fraach nei gruttere gegevenskapasiteit en snelheid fersnelle.
1. De hoemannichte en soarten gegevens dy't generearre en ferwurke binne troch grutte gegevens wurde elke dei eksponentiell tanommen.De wrâld fertrout op hege snelheid oerdracht fan grutte hoemannichten gegevens op ûntelbere apparaten elke sekonde.Yn 2020 generearre elke persoan 1,7 MB oan gegevens per sekonde.(Bron: IBM).Oan it begjin fan 2020 waard it wrâldwide gegevensvolumint rûsd op 44ZB (World Economic Forum).Tsjin 2025 wurdt ferwachte dat wrâldwide gegevensskepping mear dan 175 ZB sil berikke.Mei oare wurden, it opslaan fan sa'n grutte hoemannichte gegevens fereasket 12,5 miljard fan 'e grutste hurde skiven fan hjoed.(International Data Corporation)
Neffens rûzings fan 'e Feriene Naasjes wie 2007 it earste jier wêryn't de stedsbefolking de plattelânsbefolking oerstiek.Dizze trend is noch oanhâldend, en it wurdt ferwachte dat yn 2050 mear as twatredde fan 'e wrâldbefolking yn stedsgebieten wenje sil.Dit hat tanimmende druk brocht op telekommunikaasje en data-ynfrastruktuer yn dizze tichtbefolke gebieten.
3. De multipolêre wrâldwide krisis en ynstabiliteit, fan pandemy's oant politike ûnrêst en konflikten, betsjutte dat lannen hieltyd gretiger binne om har soevereine mooglikheden te ûntwikkeljen om de risiko's fan globale ynstabiliteit te ferminderjen.Oerheden oer de hiele wrâld hoopje har ôfhinklikens fan ymporten út oare regio's te ferminderjen en de ûntwikkeling fan ynlânske produkten, technologyen en ynfrastruktuer te stypjen.
4. Mei de ynspanningen fan 'e wrâld om koalstofútstjit te ferminderjen, iepenet technology nije kânsen om reizen mei hege koalstof te minimalisearjen.Tsjintwurdich wurde gearkomsten en konferinsjes normaal online hâlden.Sels medyske prosedueres kinne op ôfstân útfierd wurde sûnder de needsaak foar sjirurgen om nei de operaasjekeamer te kommen.Allinich ultrasnelle, betroubere en ûnûnderbrutsen gegevensstreamen mei lege latency kinne dizze krekte operaasje berikke.
Dizze makrofaktoaren drage minsken oan om mear en mear gegevens wrâldwiid te sammeljen, te ferstjoeren en te ferwurkjen, en fereaskje ek oerdracht op hegere snelheden en mei minimale latency.
Hokker rol kinne millimeterwellen spylje?
It millimeterwellespektrum leveret in breed kontinu spektrum, wêrtroch hegere gegevensferfier mooglik is.Op it stuit wurde de mikrogolffrekwinsjes brûkt foar de measte draadloze kommunikaasje fol en ferspraat, fral mei ferskate bânbreedtes wijd oan spesifike ôfdielingen lykas definsje, loftfeart en needkommunikaasje.
As jo it spektrum omheech ferpleatse, sil it beskikbere ûnûnderbrutsen spektrumdiel folle grutter wêze en it bewarre diel sil minder wêze.It fergrutsjen fan it frekwinsjeberik fergruttet effektyf de grutte fan 'e "pipeline" dy't kin wurde brûkt om gegevens te ferstjoeren, en dêrmei gruttere gegevensstreamen te berikken.Troch de folle gruttere kanaalbânbreedte fan millimeterwellen kinne minder komplekse modulaasjeskema's brûkt wurde om gegevens te ferstjoeren, wat liede kinne ta systemen mei folle legere latency.
Wat binne de útdagings?
D'r binne relatearre útdagings by it ferbetterjen fan it spektrum.De komponinten en semiconductors dy't nedich binne om sinjalen te ferstjoeren en te ûntfangen op millimeterwellen binne dreger te meitsjen - en d'r binne minder beskikbere prosessen.Manufacturing millimeter wave komponinten is ek dreger omdat se binne folle lytser, easkjen hegere gearkomste tolerances en soarchfâldich ûntwerp fan ynterconnections en holtes te ferminderjen ferliezen en mije oscillations.
Fersprieding is ien fan 'e wichtichste útdagings foar milimeterwelle-sinjalen.By hegere frekwinsjes binne sinjalen earder blokkearre of fermindere troch fysike objekten lykas muorren, beammen en gebouwen.Yn it gebougebiet betsjut dit dat de millimeterwelle-ûntfanger bûten it gebou lizze moat om it sinjaal yntern te propagearjen.Foar backhaul en satellyt-to-grûnkommunikaasje is gruttere krêftfersterking nedich om sinjalen oer lange ôfstannen oer te stjoeren.Op 'e grûn kin de ôfstân tusken punt-nei-punt keppelings net mear wêze as 1 oant 5 kilometer, ynstee fan de gruttere ôfstân dy't leechfrekwinsje netwurken kinne berikke.
Dat betsjut dat bygelyks op it plattelân mear basisstasjons en antennes nedich binne om milimetergolfsinjalen oer lange ôfstannen út te stjoeren.It ynstallearjen fan dizze ekstra ynfrastruktuer freget mear tiid en kosten.Yn 'e ôfrûne jierren hat de ynset fan satellytkonstellaasje besocht dit probleem op te lossen, en dizze satellytkonstellaasje nimme opnij millimeterwelle as de kearn fan har arsjitektuer.
Wêr is de bêste ynset foar millimeterwellen?
De koarte fuortplanting ôfstân fan millimeter weagen makket se hiel geskikt foar ynset yn tichtbefolke stedsgebieten mei hege dataferkear.It alternatyf foar draadloze netwurken is glêstriednetwurken.Yn stedske gebieten is it ôfgraven fan diken om nije optyske fezels te ynstallearjen ekstreem djoer, destruktyf en tiidslinend.Krektoarsom, millimeter weach ferbinings kinne effisjint wurde oprjochte mei minimale ûnderbrekking kosten binnen in pear dagen.
De gegevensrate berikt troch millimeterwelle-sinjalen is te fergelykjen mei dy fan optyske fezels, wylst se in legere latency leverje.As jo in heul rappe ynformaasjestream en minimale latency nedich binne, binne draadloze keppelings de earste kar - dêrom wurde se brûkt yn oandielbeurzen wêr't millisekonde latency kritysk kin wêze.
Op it plattelân binne de kosten foar it ynstallearjen fan glêstriedkabels faak ferbean fanwegen de belutsen ôfstân.Lykas hjirboppe neamd, fereaskje millimeterwellentoernetwurken ek wichtige ynfrastruktuer ynvestearring.De hjir presintearre oplossing is it brûken fan satelliten mei lege ierde (LEO) as pseudo-satelliten op hege hichte (HAPS) om gegevens te ferbinen mei gebieten op ôfstân.LEO- en HAPS-netwurken betsjutte dat d'r gjin ferlet is om glêstried te ynstallearjen of punt-to-punt draadloze netwurken op koarte ôfstân te bouwen, wylst se noch altyd poerbêste gegevensraten leverje.Satellite kommunikaasje hat al brûkt millimeter wave sinjalen, meastal yn 'e lege ein fan it spektrum - Ka frekwinsje band (27-31GHz).D'r is romte om út te wreidzjen nei hegere frekwinsjes, lykas de Q/V- en E-frekwinsjebanden, benammen it weromstasjon foar gegevens nei de grûn.
De weromkearmerk foar telekommunikaasje is yn in liedende posysje yn 'e oergong fan magnetron nei millimetergolffrekwinsjes.Dit wurdt oandreaun troch de tanimming fan konsuminteapparaten (handheld-apparaten, laptops, en it Internet of Things (IoT)) yn 'e ôfrûne desennia, wat de fraach nei mear en rapper gegevens hat versneld.
No hoopje satellytoperators it foarbyld fan telekommunikaasjebedriuwen te folgjen en it gebrûk fan millimeterwellen yn LEO- en HAPS-systemen út te wreidzjen.Earder wiene tradisjonele geostasjonêre ekwatoriale baan (GEO) en medium Earth orbit (MEO) satelliten te fier fuort fan 'e ierde om konsumintekommunikaasjeferbiningen op millimetergolffrekwinsjes te fêstigjen.De útwreiding fan LEO-satelliten makket it lykwols no mooglik om milimeterwellenferbiningen te fêstigjen en de netwurken mei hege kapasiteit te meitsjen dy't wrâldwiid nedich binne.
Oare yndustry hawwe ek in grut potensjeel om millimetergolftechnology te brûken.Yn 'e auto-yndustry fereaskje autonome auto's trochgeande ferbiningen mei hege snelheid en gegevensnetwurken mei lege latency om feilich te operearjen.Op it medyske fjild sille ultrasnelle en betroubere gegevensstreamen nedich wêze om sjirurgen dy't op ôfstân sitte yn steat te meitsjen om sekuere medyske prosedueres út te fieren.
Tsien jier fan Millimeter Wave Ynnovaasje
Filtronic is in liedende ekspert foar millimeterwave kommunikaasjetechnology yn it Feriene Keninkryk.Wy binne ien fan de pear bedriuwen yn it Feriene Keninkryk dat kin ûntwerpe en produsearje avansearre millimeter wave kommunikaasje komponinten op in grutte skaal.Wy hawwe ynterne RF-yngenieurs (ynklusyf saakkundigen foar millimeterwellen) dy't nedich binne om nije millimetergolftechnologyen te konseptualisearjen, ûntwerpen en ûntwikkeljen.
Yn 'e ôfrûne desennia hawwe wy gearwurke mei liedende mobile telekommunikaasjebedriuwen om in searje mikrogolf- en millimeterwelle-transceivers, krêftfersterkers en subsystemen foar backhaul-netwurken te ûntwikkeljen.Us lêste produkt wurket yn 'e E-band, dy't in potinsjele oplossing biedt foar feederlinks mei ultrahege kapasiteit yn satellytkommunikaasje.Yn 'e ôfrûne desennia is it stadichoan oanpast en ferbettere, gewicht en kosten ferminderje, prestaasjes ferbetterje en produksjeprosessen ferbetterje om produksje te ferheegjen.Satellytbedriuwen kinne no jierrenlang ynterne testen en ûntwikkeling foarkomme troch dizze bewezen technology foar romte-ynset oan te nimmen.
Wy sette ús yn foar it foarop fan ynnovaasje, it meitsjen fan technology yntern en mienskiplik ûntwikkeljen fan ynterne massaproduksjeprosessen.Wy liede altyd de merk yn ynnovaasje om te soargjen dat ús technology klear is foar ynset as regeljouwingsynstânsjes nije frekwinsjebands iepenje.
Wy ûntwikkelje al W-band- en D-bandtechnologyen om oerlêst en grutter gegevensferkear yn 'e E-band yn' e kommende jierren om te gaan.Wy wurkje mei yndustryklanten om har te helpen konkurrearjend foardiel te bouwen troch marzjinale ynkomsten as nije frekwinsjebands iepen binne.
Wat is de folgjende stap foar millimeterwellen?
It gebrûksnivo fan gegevens sil allinich yn ien rjochting ûntwikkelje, en de technology dy't fertrout op gegevens wurdt ek konstant ferbettere.Augmented reality is oankaam, en IoT-apparaten wurde ubiquitêr.Neist ynlânske tapassingen feroaret alles fan grutte yndustriële prosessen oant oalje- en gasfjilden en kearnsintrales nei IoT-technology foar monitoring op ôfstân - it ferminderjen fan de needsaak foar hânmjittich yntervinsje by it operearjen fan dizze komplekse foarsjenningen.It súkses fan dizze en oare technologyske foarútgong sil ôfhingje fan de betrouberens, snelheid, en kwaliteit fan de gegevens netwurken dy't stypje harren - en millimeter weagen jouwe de fereaske kapasiteit.
Millimeterwellen hawwe it belang fan frekwinsjes ûnder 6GHz net fermindere op it mêd fan draadloze kommunikaasje.Krektoarsom, it is in wichtige oanfolling op it spektrum, wêrtroch ferskate applikaasjes mei súkses wurde levere, benammen dyjingen dy't grutte gegevenspakketten, lege latency en hegere ferbiningstichtens nedich binne.
It gefal fan it brûken fan millimeterwellen om de ferwachtings en kânsen fan nije data-relatearre technologyen te berikken is oertsjûgjend.Mar der binne ek útdagings.
Regeljouwing is in útdaging.It is ûnmooglik om de hegere millimetergolffrekwinsjeband yn te gean oant regeljouwingsautoriteiten lisinsjes útjaan foar spesifike applikaasjes.Dochs betsjuttet de foarsein eksponinsjele groei fan fraach dat tafersjochhâlders ûnder tanimmende druk steane om mear spektrum frij te litten om oerlêst en ynterferinsje te foarkommen.It dielen fan spektrum tusken passive tapassingen en aktive applikaasjes lykas meteorologyske satelliten fereasket ek wichtige diskusjes oer kommersjele tapassingen, dy't bredere frekwinsjebanden en mear trochgeand spektrum tastean sûnder te ferpleatsen nei de Azië-Stille Oseaan Hz-frekwinsje.
By it profitearjen fan de kânsen dy't troch nije bânbreedte wurde levere, is it wichtich om passende technologyen te hawwen om kommunikaasje mei hegere frekwinsje te befoarderjen.Dêrom ûntwikkelet Filtronic W-band en D-band technologyen foar de takomst.Dit is ek de reden dat wy gearwurkje mei universiteiten, oerheden en yndustry om de ûntwikkeling fan feardigens en kennis te befoarderjen yn 'e fjilden dy't nedich binne om te foldwaan oan takomstige behoeften fan draadloze technology.As it Feriene Keninkryk de lieding sil nimme yn it ûntwikkeljen fan takomstige wrâldwide datakommunikaasjenetwurken, moat it regearingsynvestearingen yn 'e juste gebieten fan RF-technology kanalisearje.
As partner yn 'e akademy, oerheid en yndustry spilet Filtronic in liedende rol yn it ûntwikkeljen fan avansearre kommunikaasjetechnologyen dy't nije funksjonaliteiten en mooglikheden moatte leverje yn in wrâld dêr't gegevens hieltyd mear nedich binne.
Post tiid: Apr-27-2023
