Toate categoriile

Știri

Pagina principală >  Știri

Ce este unda milimetru?

Sep 13, 2024

Ce este unda milimetru (mmWave)?

Unda milimetru (mmWave), cunoscută și ca bandă de milimetri, este un interval de frecvențe electromagnetice între microvalurile și infraroșu. Spectrul său de frecvențe este folosit pentru comunicarea wireless la viteză ridicată. Este cunoscută și ca fiind banda de frecvențe extrem de ridicate, sau EHF, conform Uniunii Internaționale de Telecomunicații.

Unul dintre cele mai predominante utilizări ale mmWaves este pentru 5G. Comunicațiile bazate pe această bandă de frecvențe sunt rapide și oferă lățimi de bandă crescute, făcându-le ideale pentru operatorii de rețea să ofere servicii mai rapide aplicațiilor care consumă multă lățime de bandă. Banda mmWave conține lungimi de undă între 10 milimetri la 30 gigahertz și 1 milimetru la 300 GHz.

Când sunt utilizate pentru semnalele 5G, mmWaves sunt produse folosind celule mici, cu putere redusă, numite celule mici. Celulele mici sunt desfășurate ca o rețea în clustere pentru a oferi o acoperire acceptabilă într-o zonă.

Datorită frecvenței ridicate a mmWaves, acestea au un interval limitat. Și din cauza acestui interval limitat, 5G folosește, de asemenea, benzi de frecvență mai joasă numite Sub-6 5G, care nu sunt în gama mmWave. Sub-6 5G este totuși, în general, mai rapid decât vitezele medii 4G LTE.

Avantajele undei milimetru

Avantajele utilizării mmWave includ următoarele:

- Permite rate de date mai mari față de frecvențele mai mici când este folosită în telecomunicații, cum ar fi cele folosite pentru Wi-Fi și rețelele celulare actuale.

- Gama de frecvențe mai mare are o toleranță ridicată pentru bandă largă.

- Ofere mai puțină latență datorită vitezelor sale și apei de bandă largă mai mari.

- Există mai puține interferențe, deoarece mmWaves nu se propagă și nu interferează cu alte sisteme celulare vecine.

- Distanta scurtă de propagare a mmWave poate crește numărul punctelor de acces necesare pentru a acoperi o zonă largă.

- Celulele mici facilitează reutilizarea canalelor în zonele de acoperire ale rețelelor locale wireless (WLAN).

- Antenele pentru dispozitive mmWave sunt mai mici decât pentru alte frecvențe, făcându-le mai potrivite pentru dispozitivele mici de internetul lucrurilor sau IoT.

- Ofere capacități de date mai mari, ceea ce înseamnă că rețelele mmWave pot gestiona mai mult trafic față de alte frecvențe.

Dezavantajele undelor milimetrice

Pentru că, în ciuda creșterii semnificative a vitezei oferite de mmWave, acestea vin împreună cu dezavantaje remarcabile. Acestea includ următoarele:

- Undele milimetrice călătoresc prin vedere directă și sunt blocate sau se deteriorează datorită obiectelor fizice, cum ar fi copaci, pereți și clădiri. Propagarea lor este de asemenea influențată de apropierea față de oameni și animale, în principal din cauza conținutului lor de apă.

- Undele milimetrice sunt absorbate de gaze și umiditatea din atmosferă, ceea ce reduce distanța și forța undelor. Ploaia și umiditatea reduc puterea semnalului și distanța de propagare, o condiție cunoscută sub numele de scădere a ploii. La frecvențe mai mici, distanța de propagare este de până la 1 kilometer, în timp ce cele mai mari frecvențe parcurg doar câteva metri.

- Cheltuielile asociate cu fabricarea hardware-ului compatibil cu mmWave sunt mai ridicate. Pentru a oferi o acoperire adecvată, rețelele de celule mici trebuie instalate și ele în grupe.

Utilizarea undelor milimetrice

Undele milimetrice pot fi utilizate într-o gamă largă de Produse și servicii, cum ar fi rețele WLAN de mare viteză, punct la punct și acces în bandă largă. Alte utilizări ale mmWaves includ următoarele:

- În telecomunicații celulare 5G, rețelele celulare folosesc mmOnde în bandele de 24 la 39 GHz. Bandele mmOnde 5G oferă capacități de bandă largă ridicate, ceea ce este util în contexte cu mulți utilizatori, cum ar fi în stadionuri.

- În telecomunicații, mmWave-urile sunt utilizate pentru WLAN-uri cu lățimi de bandă mari și rețele personale de mică distanță.

- Dispozitivele IoT folosesc mmOnde, deoarece capacitatea lor de bandă largă ridicată este ideală pentru aplicații precum transmisia fără fir pe scurtă distanță a videoului ultra-definitie și comunicarea.

- Vehiculele autonome pot folosi mmWave-uri, deoarece distanța limitată de propagare și ratele mari de date fac mmWave-urile ideale pentru comunicațiile între aceste vehicule.

- Scanoarele de securitate din aeroport pot folosi mmOnde pentru a scana corpurile cu precizie și a cauza mai puțin dăunător subiectelor. Acestea funcționează la o gamă de frecvențe între 70 și 80 GHz.

Comparație cu alte spectre

În comparație, Wi-Fi utilizează în prezent frecvențe în bandele de 2,4 GHz, 5 GHz și 6 GHz, care sunt cunoscute drept benzi de microvalori. Rețelele celulare folosesc frecvențe în benzi de 600 la 700 megahertz și 2,5 la 3,7 GHz. Aceste benzi se propaga mai departe decât mmOnda, dar susțin benzi mai mici. Frecvențele deasupra mmOndelor sunt în spectrul infraroșu de jos și sunt limitate la comunicări pe scurtă distanță, vizibilă.

Spectrele 5G sunt împărțite în mmWaves (bandă superioară) și Sub-6 5G (bande inferioare și medii). Bandele mici sunt mai lente decât mmWaves sub 1 GHz, dar totuși mai rapide decât unele viteze 4G LTE.

Bandele mediile, prin comparație, variază între 3.4 și 6 GHz. 5G banda mijlocie este mai rapidă decât banda inferioară, și chiar dacă nu este atât de rapidă, are o acoperire mai largă decât mmWave.