Wiele mówi się o przyszłości widma radiowego mmWave (fal milimetrowych) Sieci komórkowe 5G i jak to jest obowiązkowe, jeśli chcesz najlepszy telefon z Androidem - przynajmniej w Verizon. Jednak sygnały i widmo mmWave nie są czymś nowym i nie są specjalnie zaprojektowane do użytku w szerokopasmowych sieciach nośnych; po prostu tam też robi dobrą robotę.
Ze względu na sposób, w jaki sygnały są przenoszone w pasmach mmWave, istnieje wiele innych zastosowań w praktycznej elektronice użytkowej, przemysłowej i zastosowań militarnych, a nawet niektórych miejskich systemów sieciowych, których nigdy nie zobaczymy ze względu na koszty związane z budową je usunąć. Pamiętasz Wi-Max?
Oferty VPN: dożywotnia licencja za 16 USD, plany miesięczne za 1 USD i więcej
Czym dokładnie jest mmWave?
Często można zobaczyć artykuły o mmWave, które nie mówią Ci, jak i dlaczego działa, lub w najlepszym przypadku po prostu podają ogólny pomysł zamiast go wyjaśniać. Wiem, że jestem winny samemu napisaniu.
mmWave to określony obszar widma częstotliwości radiowych, który obejmuje wszystkie częstotliwości od 24 GHz do 100 GHz. To widmo jest w większości nieużywane, ponieważ jest
robi powodują pewne trudności, gdy są używane w dowolnej dużej sieci. Do tego dojdziemy później.mmWave może bardzo szybko przesyłać wiele danych na dość krótkie odległości.
To, co oferują częstotliwości mmWave, to możliwość przesyłania dużej ilości danych na stosunkowo niewielką odległość. Dlatego obecne wdrożenia mmWave 5G mają tak nierówny zasięg - jest super szybki, o ile jesteś blisko miejsca, z którym się łączysz. mmWave nie nadaje się do transmisji między wieżami komórkowymi wzdłuż opuszczonej autostrady. mmWave doskonale nadaje się do przykrycia czegoś w rodzaju stadionu piłkarskiego podczas Super Bowl (GO BUCS!)
Wspomniałem o problemach z propagacją w mmWave, a jest ich więcej niż kilka. Zwykle nie mówi się o nich zbyt wiele, ponieważ wielcy gracze w mmWave 5G, tacy jak Qualcomm, odkryli sposoby ich obejścia. Największymi problemami są utrata ścieżki, dyfrakcja i blokowanie, tłumienie deszczu, absorpcja atmosferyczna i utrata liści.
Sygnały mmWave są łatwo blokowane przez takie rzeczy, jak deszcz lub liście drzew. To kompromis.
To wszystko są fantazyjne słowa, które oznaczają, że sygnały mmWave nie wykonują świetnej roboty podczas przechodzenia przez rzeczy lub podróżowania bardzo daleko. Deszcz, liście, samochód, a nawet twoje ciało mogą powodować zakłócenia i utratę sygnału. Inną nieodłączną właściwością mmWave, której producenci chipów używają do zwalczania tych problemów, jest to, jak wrażliwe są sygnały mmWave na tak zwane formowanie wiązki. To wtedy anteny na obu końcach są umieszczone tak, że załamane i zablokowane sygnały są w rzeczywistości odbijane wokół obiektów.
Na przykład - sygnał nie może zbyt dobrze przeniknąć przez betonową ścianę, ale może odbijać się od tej ściany wiele kierunków, a jeśli antena wysyłająca i odbierająca jest umieszczona w odpowiednim miejscu, możesz przesunąć sygnał na około pień drzewa. Dlatego inżynierowie 5G muszą być tacy sprytni i dlaczego mmWave jest przyszłość 5G w każdym miejscu z dużą liczbą ludzi na małym obszarze. Superszybkie sygnały, które przenoszą mnóstwo danych i mogą odbijać się od ściany i w kierunku telefonu, brzmią całkiem nieźle.
Odbicie vs. wchłanianie
W Internecie opublikowanych jest około miliona białych ksiąg technicznych, w których omówiono sposoby wykorzystania absorpcji określonych fal radiowych i odbicia od innych. Wszystkie są pouczające i jeśli po prostu wykopiesz takie rzeczy, warto zajrzeć do króliczej nory Google i poczytać. Dla wszystkich innych jest jeden prosty przykład - skaner, który może wykryć broń.
mm Częstotliwości fal mogą odbijać się z powrotem do źródła z bardzo wysoką rozdzielczością i robią to znacznie lepiej niż promieniowanie rentgenowskie.
To działa, ponieważ niektóre częstotliwości mmWave mogą przechodzić przez takie rzeczy, jak spodnie lub buty, a nawet większość toreb na laptopa, ale odbijają się od wielu innych rzeczy. Istnieje już technologia, która może przyjąć te odbicia i skupić je na obrazie o rozdzielczości mniejszej niż 10 mm, aktywnie (wyobraź sobie, że stoisz w skanerze na lotnisku) lub pasywnie (przechodzisz obok skanera, gdy wchodzisz do sądu lub poczty gabinet). Przy tak niewielkiej różnicy rozdzielczości łatwo zobaczyć, co każdy obcy przedmiot jest ukrywany, ponieważ masz jego doskonałe zdjęcie. Chociaż mmWave nie może komuś powiedzieć, że widzi broń, to prawda mogą pokaż komuś zdjęcie ukrytej broni.
Większość z nas nie będzie nosić ukrytej kontrabandy ani pracować w pracy, która wymaga od nas jej poszukiwania. Ale koncepcja innych aplikacji jest taka sama. Naprawdę.
Wykonane przez OnePlus niesamowite urządzenie koncepcyjne który wykorzystuje technologię mmWave do zauważenia ruchu klatki piersiowej i dróg oddechowych, a następnie wykorzystał te dane monitoruj swój oddech podczas malowania zmieniającego kolor telefonu, którego nigdy nie kupimy, ale wszyscy chcą widzieć.
Wszystkie te pomysły wykorzystują te same właściwości odbicia, załamania i pochłaniania, które są nieodłączne dla sygnałów mmWave.
Krążą pogłoski, że zobaczymy plik Google Nest Hub że używa Soli do śledzenia snu, zdalnych gestów lub czegokolwiek, co Google może ugotować. Soli jest fajny, nie zrozum mnie źle, ale mmWave może tu równie dobrze działać, a także być używany jako część domowej sieci Wi-Fi.
Te dwa pomysły wykorzystywałyby specyfikę odbicia i pochłaniania mmWave do zrobienia czegoś, co jest zarówno technicznie proste, jak i praktycznie niesamowite. Teraz rozszerz te pomysły na takie rzeczy, jak smartwatche, które sprawiają przyjemność bicie serca lub tlenu we krwi, lub licznik kroków, który faktycznie działa w 100% poprawnie w 100% przypadków. Lub technologia monitorująca bezdech senny lub zastoinową niewydolność serca.
Jeśli chcesz być super ambitny, mmWave może być używany jako rodzaj systemu siatkowego dla Masywne MIMO-Based sieciowy fronthaul. W tej chwili wszystko to odbywa się za pomocą sieci poniżej 6 i jest całkiem dobre w utrzymywaniu połączenia tam, gdzie wielu użytkowników znajduje się w określonym obszarze. mmWave zwiększa prędkość dla każdego użytkownika i może „lepiej” zazębiać się, dzięki czemu może również rozszerzać obszar. Zobaczymy tę technologię w miejscach takich jak Nowy Jork, ponieważ mieszka tam tak wielu ludzi, czy Waszyngton, ponieważ tak wiele osób odwiedza bardzo małą część miasta w tym samym czasie. OK, myślę, że ten się nie liczy, ponieważ jest technicznie częścią systemu komórkowego 5G, ale jest zbyt fajny, aby go nie uwzględniać.
Sieć Verizon mmWave wciąż się rozwija - oto wszystkie pliki Miasta 5G znajduje się w - i można spodziewać się podobnych trajektorii ze strony AT&T, T-Mobile i wielu innych przewoźników na całym świecie, które pójdą w jego ślady w ciągu najbliższych kilku lat. Ale to, co jest interesujące w falach milimetrowych, to właśnie to - jest po prostu fajne.