Se habla mucho sobre cómo el espectro de radio mmWave (onda milimétrica) es el futuro de Redes celulares 5G y cómo es imprescindible si quieres el mejor teléfono Android - al menos en Verizon. Pero las señales y el espectro de ondas milimétricas no son algo nuevo ni algo diseñado específicamente para su uso en redes portadoras de banda ancha; resulta que también hace un buen trabajo allí.
Debido a la forma en que las señales se transmiten a través de las bandas mmWave, hay muchos otros usos en la electrónica de consumo práctica, industrial y aplicaciones militares, e incluso algunos sistemas de redes municipales increíbles que nunca veremos debido a los costos asociados con la construcción ellos afuera. ¿Recuerdas Wi-Max?
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¿Qué es exactamente mmWave?
Es común ver artículos escritos sobre mmWave que no le dicen cómo o por qué funciona, o en el mejor de los casos, solo dan una idea general en lugar de explicarla. Sé que soy culpable de escribir algunos yo mismo.
mmWave es un área específica del espectro de radiofrecuencia que cubre todas las frecuencias entre 24 GHz y 100 GHz. Este espectro en su mayoría no se utiliza porque hace causar algunas dificultades cuando se utiliza en cualquier tipo de red grande. Llegaremos a eso más tarde.
mmWave puede mover una gran cantidad de datos muy rápidamente a una distancia bastante corta.
Lo que ofrecen las frecuencias mmWave es la capacidad de transferir una gran cantidad de datos a una distancia relativamente corta. Esta es la razón por la que los lanzamientos actuales de mmWave 5G tienen una cobertura tan irregular: es súper rápido siempre que esté cerca del sitio celular al que se está conectando. mmWave es malo para la transmisión entre torres de telefonía celular a lo largo de una carretera desierta. mmWave es excelente para cubrir algo como un estadio de fútbol durante el Super Bowl (¡VAMOS BUCS!)
Mencioné problemas de propagación con mmWave, y hay más de unos pocos. Por lo general, estos no se mencionan mucho porque los grandes jugadores de mmWave 5G como Qualcomm han descubierto formas de evitarlos. Los mayores problemas son la pérdida de trayectoria, la difracción y el bloqueo, la atenuación por lluvia, la absorción atmosférica y los comportamientos de pérdida de follaje.
Las señales de mmWave se bloquean fácilmente con elementos como la lluvia o las hojas de los árboles. Es una compensación.
Todas esas son palabras elegantes que significan que las señales mmWave no hacen un gran trabajo al atravesar cosas o viajar muy lejos. Lluvia, hojas, un carro o incluso tu cuerpo lata causar interferencias y pérdida de señal. Otra propiedad inherente de mmWave que los fabricantes de chips están utilizando para combatir estos problemas es cuán receptivas son las señales de mmWave a lo que se llama formación de haces. Es entonces cuando las antenas en ambos extremos se colocan de manera que las señales refractadas y bloqueadas reboten alrededor de los objetos.
Por ejemplo, una señal no puede penetrar muy bien una pared de hormigón, pero puede rebotar en esa pared en muchas direcciones, y si la antena que la envía y la recibe están colocadas correctamente, puede mover un señal alrededor un tronco de árbol. Es por eso que los ingenieros de 5G deben ser tan inteligentes y por qué mmWave es el futuro de 5G en todos los lugares con mucha gente en un área pequeña. Las señales ultrarrápidas que transportan una tonelada de datos y pueden rebotar en la pared y hacia su teléfono suenan bastante bien.
Reflexión vs. absorción
Hay alrededor de un millón de libros blancos técnicos publicados en Internet que discuten cómo se puede utilizar la absorción de ondas de radio específicas y el reflejo de otras. Todos son esclarecedores y si simplemente cavas este tipo de cosas, vale la pena ir a la madriguera de Google y leer algunas. Para todos los demás, hay un ejemplo simple: un escáner que puede detectar un arma.
Las frecuencias de mmWave pueden reflejarse en la fuente a una resolución muy alta y hacerlo mucho mejor que los rayos X.
Esto funciona porque algunas frecuencias mmWave pueden pasar a través de cosas como sus pantalones o sus zapatos o incluso la mayoría de las bolsas de portátiles, pero se reflejarán en muchas otras cosas. Existe tecnología ya desarrollada que puede tomar esos reflejos y enfocarlos en una imagen con una resolución de menos de 10 mm, de forma activa (imagínese de pie en un escáner de aeropuerto) o pasivamente (pasa por delante de un escáner al entrar en un juzgado o oficina). Con una diferencia de resolución tan pequeña, es sencillo ver qué alguna Se oculta un objeto extraño porque tiene una foto excelente. Si bien mmWave no puede decirle a alguien que está viendo un arma, lata mostrarle a alguien una foto de un arma oculta.
La mayoría de nosotros no vamos a llevar contrabando oculto ni a trabajar en un trabajo que nos obligue a buscarlo. Pero el concepto para otras aplicaciones es el mismo. En realidad.
OnePlus hecho un dispositivo de concepto increíble que utiliza la tecnología mmWave para notar el movimiento de su pecho y las vías respiratorias, luego utilizó estos datos para Controle su respiración a través de un trabajo de pintura que cambia de color en un teléfono que nunca compraremos, pero que todos quieren ver.
Todas estas ideas utilizan las mismas propiedades de reflexión, refracción y absorción que son inherentes a las señales mmWave.
Se rumorea que veremos un Google Nest Hub ese usa Soli para el seguimiento del sueño o los gestos remotos o cualquier otra cosa que Google pueda cocinar. Soli es genial, no me malinterpretes, pero mmWave podría funcionar aquí igual de bien y también ser utilizado como parte de la red Wi-Fi de tu hogar.
Estas dos ideas usarían las características específicas de reflexión y absorción de mmWave para hacer algo que es técnicamente simple y prácticamente asombroso. Ahora expanda esas ideas a cosas como relojes inteligentes que complacen los latidos del corazón o el oxígeno en la sangre, o un contador de pasos que realmente funcione 100% correctamente el 100% del tiempo. O tecnología que monitorea la apnea del sueño o la insuficiencia cardíaca congestiva.
Si desea ser súper ambicioso, mmWave se puede utilizar como un tipo de sistema de malla para una MIMO masivo-Frontal de red basado. En este momento, todo esto se hace usando redes sub-6 y es bastante bueno para mantener las cosas conectadas donde hay muchos usuarios en un área específica. mmWave expande la velocidad para cada usuario y puede engranar "mejor" para que también pueda expandir el área. Veremos esta tecnología en lugares como Nueva York porque mucha gente vive allí, o Washington, D.C. porque mucha gente visita una parte muy pequeña de la ciudad al mismo tiempo. Bien, supongo que este no cuenta porque técnicamente es parte de un sistema celular 5G, pero es demasiado bueno para no incluirlo.
La red mmWave de Verizon aún se está implementando: aquí están todos los Ciudades 5G está ubicado en, y puede esperar trayectorias similares de AT&T, T-Mobile y muchos otros operadores de todo el mundo para seguir su ejemplo en los próximos años. Pero lo interesante de las ondas milimétricas es exactamente eso: es simplemente genial.