الموجة المليمترية (mmWave)، والمعروفة أيضًا باسم الحزمة المليمترية، هي نطاق ترددات كهرومغناطيسية بين المايكروويفات والأشعة تحت الحمراء. يستخدم طيفها الترددي للاتصالات اللاسلكية فائقة السرعة. كما يُعرف أيضًا بالترددات شديدة الارتفاع، أو EHF، من قبل الاتحاد الدولي للاتصالات.
أحد الاستخدامات الرئيسية للموجات المليمترية هو للجيل الخامس (5G). تعتمد الاتصالات المستندة إلى هذه مجموعة الترددات على سرعات عالية وتوفير نطاق ترددي أوسع، مما يجعلها مثالية لشركات الشبكات لتوفير خدمة أسرع للتطبيقات التي تستهلك الكثير من النطاق الترددي. تحتوي مجموعة الموجات المليمترية على أطوال موجية تتراوح بين 10 مليمترات عند 30 غيغاهرتز و1 مليمتر عند 300 غيغاهرتز.
عند استخدامها لإشارات الجيل الخامس، يتم إنتاج الموجات المليمترية باستخدام خلايا صغيرة قليلة الطاقة تُسمى الخلايا الصغيرة. يتم نشر الخلايا الصغيرة كشبكة في مجموعات لتوفير تغطية مقبولة في منطقة معينة.
بسبب التردد العالي للموجات المليمترية، لديها مدى محدود. وبسبب هذا المدى المحدود، يستخدم الجيل الخامس أيضًا نطاقات تردد منخفضة تُعرف بـ Sub-6 5G، والتي ليست ضمن نطاق الموجات المليمترية. لا يزال Sub-6 5G عادةً أسرع من سرعات 4G LTE المتوسطة.
تتضمن مزايا استخدام mmWaves ما يلي:
- تمكن من تحقيق معدلات بيانات أعلى مقارنة بالترددات الأقل عند استخدامها في الاتصالات، مثل تلك المستخدمة لشبكات Wi-Fi والشبكات الخلوية الحالية.
- النطاق الترددي العالي يتمتع بتحمل عالٍ للبندرويث.
- توفر انخفاضًا في زمن الاستجابة بسبب سرعاتها العالية وبندرويثها.
- هناك تداخل أقل، حيث أن الموجات المليمترية لا تنتشر ولا تتداخل مع الأنظمة الخلوية المجاورة الأخرى.
- المسافة القصيرة لنشر mmWaves يمكن أن تزيد عدد نقاط الوصول لتغطية منطقة كبيرة.
- تساعد الخلايا الصغيرة في إعادة استخدام القنوات عبر مناطق تغطية الشبكات اللاسلكية المحلية (WLAN).
- أنواع الهوائيات لأجهزة الموجات المليمترية أصغر من تلك المستخدمة في الترددات الأخرى، مما يجعلها أكثر ملاءمة للأجهزة الصغيرة للإنترنت الأشياء أو أجهزة IoT.
- تقدم قدرات بيانات أكبر، مما يعني أن شبكات mmWave يمكنها التعامل مع المزيد من حركة المرور مقارنة بالترددات الأخرى.
على الرغم من الزيادة الواضحة في السرعة التي تقدمها موجات المليمتر (mmWave)، إلا أنها تأتي أيضًا مع عيوب ملحوظة. وتتضمن هذه العيوب ما يلي:
- تنتقل موجات المليمتر بالخط المستقيم وتمتصها أو تعوقها الأجسام الصلبة مثل الأشجار والجدران والمباني. كما أن انتشارها يتأثر بوجود البشر والحيوانات القريبة، وذلك بشكل رئيسي بسبب محتواهم من الماء.
- تمتص موجات المليمتر الغازات والرطوبة الموجودة في الغلاف الجوي، مما يؤدي إلى تقليل مدى وقوة الموجات. تؤدي الأمطار والرطوبة إلى تقليل قوة الإشارة ومدى الانتشار، وهو ما يُعرف باسم ضعف الأمطار. يصل مدى الانتشار في الترددات الأدنى إلى حوالي كيلومتر واحد، بينما تنتقل الترددات الأعلى لعدة أمتار فقط.
- تكون التكاليف المرتبطة بإنتاج الأجهزة القادرة على التعامل مع موجات المليمتر أعلى. يجب أيضًا تركيب شبكات الخلايا الصغيرة في مجموعات لتوفير تغطية كافية.يمكن استخدام الموجات المليمترية في نطاق واسع من المنتجات والخدمات، مثل شبكات WLAN عالية السرعة من نقطة إلى نقطة والوصول إلى النطاق العريض. وتشمل الاستخدامات الأخرى لموجات mmWaves ما يلي:
- في الاتصالات الخلوية 5G، حيث تستخدم شبكات الهاتف المحمول أمواج المليمتر في نطاق الترددات من 24 إلى 39 جيجاهرتز. توفر أطياف mmWave لشبكات 5G سعات عالية الحجم، وهي مفيدة في البيئات التي تحتوي على عدد كبير من المستخدمين مثل الملاعب.
- في الاتصالات، تُستخدم الموجات المليمترية لشبكات WLAN ذات النطاق العريض وشبكات المنطقة الشخصية القصيرة المدى.
- تستخدم أجهزة إنترنت الأشياء (IoT) أمواج المليمتر، حيث أن قدرتها العالية على النطاق الترددي مثالية للتطبيقات مثل نقل الفيديو فائق الدقة لاسلكيًا على مسافة قصيرة والاتصالات.
- يمكن للمركبات autonome استخدام الموجات المليمترية، حيث يجعلها محدودية المسافة الانتقائية والسرعات العالية للمعلومات مثالية للاتصالات بين هذه المركبات.
- يمكن لأجهزة المسح الأمني في المطارات استخدام أمواج المليمتر لمسح الأجسام بدقة وتسبب ضررًا أقل للمفحوصين. تعمل في نطاق تردد يتراوح بين 70 و80 جيجاهرتز.بالمقارنة، يستخدم الـ Wi-Fi حاليًا ترددات في نطاقات 2.4 جيجاهرتز، 5 جيجاهرتز و6 جيجاهرتز، والتي تُعرف باسم نطاقات الميكروويف. تستخدم شبكات الهواتف المحمولة ترددات في نطاقات 600 إلى 700 ميجاهرتز و2.5 إلى 3.7 جيجاهرتز. هذه النطاقات تنتشر لمسافات أطول من أمواج المليمتر، لكنها تدعم نطاقات ترددية أقل. الترددات فوق mmWave تكون في الطيف تحت الأحمر القريب ومقتصرة على الاتصالات الخطية المباشرة على مسافة قصيرة.
تُقسم طيفات 5G إلى mmWaves (النطاق العالي) و Sub-6 5G (النطاقات المنخفضة والمتوسطة). نطاقات النطاق المنخفض أبطأ من mmWaves تحت 1 GHz، لكنها لا تزال أسرع من بعض سرعات 4G LTE.
بالمقارنة، تتراوح النطاقات المتوسطة بين 3.4 و6 GHz. نطاق 5G المتوسط أسرع من النطاق المنخفض، وحتى إذا لم يكن سريعًا بنفس الدرجة، فإنه يغطي مساحة أوسع من mmWave.
أخبار ساخنة
EN
