Миллиметрдик толкун(mmWave) - 10мм (30 ГГц) жана 1мм (300 ГГц) ортосундагы толкун узундугу менен электромагниттик спектрдин тилкеси.Бул Эл аралык электр байланыш союзу (ITU) тарабынан өтө жогорку жыштык (EHF) тилкеси деп аталат.Миллиметрдик толкундар спектрдеги микротолкундар менен инфракызыл толкундардын ортосунда жайгашкан жана ар кандай жогорку ылдамдыктагы зымсыз байланыш колдонмолору үчүн колдонулушу мүмкүн, мисалы, чекиттен чекитке backhaul шилтемелери.
Макро тенденциялар маалыматтардын өсүшүн тездетет
Маалыматтарга жана туташууга болгон глобалдык суроо-талаптын өсүшү менен, учурда зымсыз байланыш үчүн колдонулган жыштык тилкелери барган сайын толуп, миллиметрдик толкун спектринин ичинде жогорку жыштык өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө жетүү суроо-талаптарын күчөттү.Көптөгөн макро тенденциялар чоңураак маалымат сыйымдуулугуна жана ылдамдыгына суроо-талапты тездетти.
1. Чоң маалыматтар тарабынан иштелип чыккан жана иштетилген маалыматтардын көлөмү жана түрлөрү күн сайын экспоненциалдуу түрдө өсүп жатат.Дүйнө секунд сайын сансыз түзмөктөрдө чоң көлөмдөгү маалыматтардын жогорку ылдамдыкта берилишине таянат.2020-жылы ар бир адам секундасына 1,7 МБ маалымат өндүргөн.(Булак: IBM).2020-жылдын башында дүйнөлүк маалымат көлөмү 44ZB (Дүйнөлүк экономикалык форум) деп бааланган.2025-жылга чейин, глобалдык маалыматтарды түзүү 175 ZB ашат деп күтүлүүдө.Башкача айтканда, мынчалык чоң көлөмдөгү маалыматты сактоо үчүн бүгүнкү күндөгү эң чоң катуу дисктердин 12,5 миллиарды керектелет.(Эл аралык маалымат корпорациясы)
Бириккен Улуттар Уюмунун эсеби боюнча, 2007-жыл шаар калкы айыл калкынан ашып кеткен биринчи жыл болду.Бул тенденция дагы деле уланууда жана 2050-жылга чейин дүйнө калкынын үчтөн экисинен көбү шаарларда жашайт деп күтүлүүдө.Бул калк жыш жайгашкан бул аймактарда телекоммуникация жана маалымат инфраструктурасына күчөгөн басымды алып келди.
3. Көп полярдуу глобалдык кризис жана туруксуздук, пандемиядан саясий башаламандыкка жана конфликттерге чейин, мамлекеттер глобалдык туруксуздуктун тобокелдиктерин жумшартуу үчүн өздөрүнүн эгемендик мүмкүнчүлүктөрүн өнүктүрүүгө көбүрөөк ынтызар болуп жатканын билдирет.Дүйнө жүзүндөгү өкмөттөр башка аймактардан импортко болгон көз карандылыгын азайтып, ата мекендик продукцияны, технологияларды жана инфраструктураны өнүктүрүүнү колдоого үмүттөнүшөт.
4. Көмүртек чыгарууну азайтуу боюнча дүйнө аракеттери менен, технология көмүртектин жогорку көлөмүн азайтуу үчүн жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачып жатат.Бүгүнкү күндө жолугушуулар жана конференциялар көбүнчө онлайн режиминде өткөрүлөт.Жада калса медициналык процедураларды хирургдардын операция бөлмөсүнө келүүсүн талап кылбастан аралыктан аткарууга болот.Бул так операцияга өтө тез, ишенимдүү жана үзгүлтүксүз төмөнкү кечигүү маалымат агымдары гана жетише алат.
Бул макро факторлор адамдарды глобалдык деңгээлде көбүрөөк маалыматтарды чогултууга, берүүгө жана иштетүүгө түрткү берет, ошондой эле жогорку ылдамдыкта жана минималдуу кечигүү менен берүүнү талап кылат.
Миллиметрдик толкундар кандай роль ойной алат?
Миллиметрдик толкун спектри кеңири үзгүлтүксүз спектрди камсыз кылат, бул маалыматтын жогорку берилишин камсыз кылат.Учурда, көпчүлүк зымсыз байланыштар үчүн колдонулган микротолкундуу жыштыктар, өзгөчө коргонуу, аэрокосмостук жана өзгөчө кырдаал байланышы сыяктуу белгилүү бир бөлүмдөргө арналган бир нече өткөрүү жөндөмдүүлүгү менен толуп жана чачыранды болуп баратат.
Спектрди өйдө жылдырганда, жеткиликтүү үзгүлтүксүз спектр бөлүгү алда канча чоңураак жана сакталган бөлүгү азыраак болот.Жыштык диапазонун көбөйтүү маалыматтарды берүү үчүн колдонула турган “куурдун” көлөмүн натыйжалуу көбөйтөт, ошону менен чоңураак маалымат агымдарына жетишет.Миллиметрдик толкундардын канал өткөрүү жөндөмдүүлүгү алда канча чоң болгондуктан, маалыматтарды берүү үчүн азыраак татаал модуляция схемалары колдонулушу мүмкүн, бул алда канча аз күтүү убактысы бар системаларга алып келиши мүмкүн.
Кандай кыйынчылыктар бар?
спектрин жакшыртуу менен байланышкан көйгөйлөр бар.Миллиметрдик толкундар боюнча сигналдарды берүү жана кабыл алуу үчүн зарыл болгон компоненттерди жана жарым өткөргүчтөрдү өндүрүү кыйыныраак - жана жеткиликтүү процесстер азыраак.Миллиметрдик толкундун компоненттерин өндүрүү дагы кыйыныраак, анткени алар бир топ кичине болгондуктан, жоготууларды азайтуу жана термелүүлөрдү болтурбоо үчүн жогорку монтаждык толеранттуулуктарды жана өз ара байланыштарды жана боштуктарды кылдат долбоорлоону талап кылат.
Пропагация - миллиметрдик толкун сигналдары туш болгон негизги көйгөйлөрдүн бири.Жогорку жыштыктарда сигналдар дубалдар, бак-дарактар жана имараттар сыяктуу физикалык объекттер тарабынан бөгөттөлүп же азаят.Имараттын аймагында бул сигналды ички жайылтуу үчүн миллиметрдик толкунду кабыл алгыч имараттын сыртында болушу керек дегенди билдирет.Кайра жана спутниктен жер менен байланышуу үчүн сигналдарды узак аралыкка өткөрүү үчүн көбүрөөк кубаттуулукту күчөтүү талап кылынат.Жерде чекиттен чекитке байланыштын аралыгы төмөнкү жыштыктагы тармактар жетише ала турган чоң аралыкка караганда 1-5 километрден ашпашы керек.
Бул, мисалы, айыл жеринде миллиметрдик толкун сигналдарын алыскы аралыктарга берүү үчүн көбүрөөк базалык станциялар жана антенналар керек дегенди билдирет.Бул кошумча инфраструктураны орнотуу көбүрөөк убакытты жана чыгымды талап кылат.Акыркы жылдары спутниктик топ жылдыздарды жайгаштыруу бул көйгөйдү чечүүгө аракет кылып жатат жана бул спутник жылдыздары дагы бир жолу өз архитектурасынын өзөгү катары миллиметрдик толкунду алышат.
Миллиметрдик толкундар үчүн эң жакшы жайгаштыруу кайда?
Миллиметрдик толкундардын кыска таралуу аралыктары аларды маалымат трафиги менен калк жыш жайгашкан шаарларда жайылтуу үчүн абдан ылайыктуу кылат.Зымсыз тармактардын альтернативасы була-оптикалык тармактар болуп саналат.Шаар жерлеринде жаңы оптикалык булаларды орнотуу үчүн жолдорду казуу өтө кымбат, кыйратуучу жана көп убакытты талап кылат.Тескерисинче, миллиметрдик толкун байланыштары бир нече күндүн ичинде минималдуу үзгүлтүккө учуратуу менен эффективдүү түзүлүшү мүмкүн.
Төмөнкү кечиктирүүнү камсыз кылуу менен бирге, миллиметрдик толкун сигналдары менен жетишилген маалымат ылдамдыгы оптикалык булаларга окшош.Сизге өтө тез маалымат агымы жана минималдуу кечигүү керек болгондо, зымсыз шилтемелер биринчи тандоо болуп саналат – ошондуктан алар миллисекунддук кечигүү маанилүү болушу мүмкүн болгон биржаларда колдонулат.
Айыл жергесинде була-оптикалык кабелдерди орнотуунун баасы көп учурда алыстыктан улам кымбат.Жогоруда айтылгандай, миллиметрдик толкун мунаралары тармактары да олуттуу инфраструктуралык инвестицияларды талап кылат.Бул жерде берилген чечим алыскы аймактарга маалыматтарды туташтыруу үчүн төмөн Жер орбиталык (LEO) спутниктерин же бийик тоолуу жасалма спутниктерди (HAPS) колдонуу болуп саналат.LEO жана HAPS тармактары була-оптиканы орнотуунун же кыска аралыкка чекиттен чекитке зымсыз тармактарды куруунун кереги жок экенин билдирет, ошол эле учурда эң сонун маалымат ылдамдыгын камсыз кылат.Спутниктик байланыш мурунтан эле миллиметрдик толкун сигналдарын колдонгон, адатта спектрдин төмөнкү чегинде – Ка жыштык тилкесинде (27-31 ГГц).Q/V жана E жыштык тилкелери сыяктуу жогорку жыштыктарга кеңейүү үчүн мейкиндик бар, айрыкча жерге маалыматтарды кайтаруу станциясы.
Телекоммуникациялык кайра кайтаруу рыногу микротолкундан миллиметрдик толкун жыштыгына өтүүдө алдыңкы позицияда турат.Бул акыркы он жылдыкта керектөөчү шаймандардын (колдук аппараттар, ноутбуктар жана нерселердин интернети (IoT)) көбөйүшү менен шартталган, бул көбүрөөк жана тезирээк маалыматка болгон суроо-талапты тездетти.
Эми спутник операторлору телекоммуникация компанияларынан үлгү алып, LEO жана HAPS системаларында миллиметрдик толкундарды колдонууну кеңейтүүгө үмүттөнүшөт.Мурда салттуу геостационардык экватордук орбита (GEO) жана орточо Жер орбитасы (MEO) спутниктери миллиметрдик толкун жыштыктарында керектөөчү байланыш байланыштарын түзүү үчүн Жерден өтө алыс болгон.Бирок, LEO спутниктеринин кеңейиши азыр миллиметрдик толкун байланыштарын түзүүгө жана дүйнөлүк деңгээлде керектүү жогорку кубаттуулуктагы тармактарды түзүүгө мүмкүндүк берет.
Башка тармактарда да миллиметрдик толкун технологиясын колдонуу үчүн чоң мүмкүнчүлүктөр бар.Автоунаа өнөр жайында автономдуу унаалар коопсуз иштеши үчүн үзгүлтүксүз жогорку ылдамдыктагы байланыштарды жана аз күтүү убактысын талап кылат.Медицина тармагында алыскы аралыкта жайгашкан хирургдарга так медициналык процедураларды аткарууга мүмкүнчүлүк берүү үчүн өтө тез жана ишенимдүү маалымат агымдары керек болот.
Миллиметрдик толкундун он жылдык инновациясы
Filtronic Улуу Британиядагы миллиметрдик толкун байланыш технологиясы боюнча алдыңкы адис.Биз Улуу Британиядагы өнүккөн миллиметрдик толкун байланыш компоненттерин кеңири масштабда иштеп чыга ала турган бир нече компаниялардын бирибиз.Бизде жаңы миллиметрдик толкун технологияларын концептуалдаштыруу, долбоорлоо жана иштеп чыгуу үчүн зарыл болгон ички RF инженерлери (анын ичинде миллиметрдик толкун эксперттери) бар.
Акыркы он жылда биз алдыңкы мобилдик телекоммуникация компаниялары менен бир катар микротолкундуу жана миллиметрдик толкун кабыл алгычтарды, күч күчөткүчтөрдү жана кайра жүктөө тармактары үчүн подсистемаларды иштеп чыгуу үчүн кызматташканбыз.Биздин акыркы өнүм спутник байланышындагы ультра жогорку кубаттуулуктагы фидер шилтемелери үчүн потенциалдуу чечимди камсыз кылган E-тилкесинде иштейт.Акыркы он жылдын ичинде ал акырындык менен жөнгө салынды жана өркүндөтүлдү, салмагын жана наркын төмөндөттү, өндүрүмдүүлүктү жакшыртуу жана өндүрүштү көбөйтүү үчүн өндүрүш процесстерин жакшыртуу.Спутник компаниялары бул далилденген космостук жайгаштыруу технологиясын кабыл алуу менен көп жылдык ички тестирлөөдөн жана өнүгүүдөн кача алышат.
Биз инновациянын алдыңкы сабына умтулабыз, технологияны ички түзөбүз жана биргелешип ички массалык өндүрүш процесстерин өнүктүрөбүз.Технологиябыз жайылтууга даяр болушу үчүн биз ар дайым инновациялар рыногун жетектейбиз, анткени көзөмөлдөөчү органдар жаңы жыштык тилкелерин ачышат.
Биз жакынкы жылдарда E-диапазондогу тыгынды жана көбүрөөк маалымат трафигине туруштук берүү үчүн W-диапазону жана D-диапазону технологияларын иштеп чыгуудабыз.Биз жаңы жыштык тилкелери ачык болгондо маржиналдык киреше аркылуу атаандаштык артыкчылыкка ээ болууга жардам берүү үчүн өнөр жай кардарлары менен иштейбиз.
Миллиметрдик толкундар үчүн кийинки кадам кандай болот?
Маалыматтарды колдонуу ылдамдыгы бир гана багытта өнүгүп, маалыматтарга таянган технология да тынымсыз өркүндөтүлүп жатат.Толукталган реалдуулук келди жана IoT түзмөктөрү бардык жерде жайылууда.Ата мекендик тиркемелерден тышкары, негизги өнөр жай процесстеринен тартып мунай жана газ кендерине жана атомдук электр станцияларына чейин бардыгы алыстан мониторинг жүргүзүү үчүн IoT технологиясына өтүп жатат - бул татаал объектилерди иштетүүдө кол менен кийлигишүүнүн зарылдыгын азайтат.Ушул жана башка технологиялык жетишкендиктердин ийгилиги аларды колдогон маалымат тармактарынын ишенимдүүлүгүнөн, ылдамдыгынан жана сапатынан көз каранды болот - жана миллиметрдик толкундар талап кылынган кубаттуулукту камсыз кылат.
Миллиметрдик толкундар зымсыз байланыш тармагында 6 ГГцтен төмөн жыштыктардын маанисин азайткан жок.Тескерисинче, бул спектрдин маанилүү кошумчасы болуп саналат, ар кандай тиркемелерди ийгиликтүү жеткирүүгө мүмкүндүк берет, айрыкча чоң маалымат пакеттерин, аз күтүү мөөнөтүн жана жогорку туташуу тыгыздыгын талап кылган колдонмолор.
Жаңы маалыматтарга байланыштуу технологиялардын күтүүсүнө жана мүмкүнчүлүктөрүнө жетүү үчүн миллиметрдик толкундарды колдонуу иши ынандырарлык.Бирок кыйынчылыктар да бар.
Регламент - бул кыйынчылык.Көзөмөлдөөчү органдар конкреттүү тиркемелерге лицензия бермейинче, жогорку миллиметрдик толкун жыштык диапазонуна кирүү мүмкүн эмес.Ошого карабастан, суроо-талаптын болжолдонгон экспоненциалдуу өсүшү жөнгө салуучулар тыгындарды жана тоскоолдуктарды болтурбоо үчүн көбүрөөк спектрди чыгаруу үчүн күчөгөн кысымга кабылып жатканын билдирет.Пассивдүү тиркемелер менен метеорологиялык спутниктер сыяктуу активдүү тиркемелер арасында спектрди бөлүшүү, ошондой эле Азия-Тынч океан Гц жыштыгына өтпөстөн кеңири жыштык тилкелерин жана үзгүлтүксүз спектрди камсыз кылуучу коммерциялык колдонмолор боюнча маанилүү талкууларды талап кылат.
Жаңы өткөрүү мүмкүнчүлүктөрүн пайдаланууда, жогорку жыштыктагы байланышты өнүктүрүү үчүн тиешелүү технологияларга ээ болуу маанилүү.Ошондуктан Filtronic келечектеги W-band жана D-band технологияларын иштеп чыгууда.Ушул себептен улам, биз келечектеги зымсыз технология муктаждыктарын канааттандыруу үчүн талап кылынган тармактарда көндүмдөрдү жана билимдерди өнүктүрүүгө көмөктөшүү үчүн университеттер, өкмөттөр жана тармактар менен кызматташабыз.Улуу Британия келечектеги глобалдык маалымат байланыш түйүндөрүн өнүктүрүүдө лидерликти колго алгысы келсе, ал мамлекеттик инвестицияларды RF технологиясынын туура багыттарына багытташы керек.
Академияда, өкмөттө жана өнөр жайда өнөктөш катары, Filtronic маалыматтар барган сайын керек болуп жаткан дүйнөдө жаңы функцияларды жана мүмкүнчүлүктөрдү камсыз кылуу үчүн зарыл болгон алдыңкы коммуникация технологияларын иштеп чыгууда алдыңкы ролду ойнойт.
Посттун убактысы: 27-2023-апрель
