Миллиметрийн долгион(mmWave) нь 10мм (30 ГГц) ба 1мм (300 ГГц) долгионы урттай цахилгаан соронзон спектрийн зурвас юм.Үүнийг Олон улсын цахилгаан холбооны холбоо (ITU)-аас хэт өндөр давтамжийн (EHF) зурвас гэж нэрлэдэг.Миллиметрийн долгионууд нь спектрийн богино долгион ба хэт улаан туяаны долгионы хооронд байрладаг бөгөөд янз бүрийн өндөр хурдны утасгүй холбооны хэрэглээнд, тухайлбал, цэгээс цэг рүү залгах холболтод ашиглаж болно.
Макро чиг хандлага нь мэдээллийн өсөлтийг хурдасгадаг
Өгөгдөл болон холболтын дэлхийн эрэлт хэрэгцээ нэмэгдэж байгаа тул утасгүй холболтод ашиглагдаж буй давтамжийн зурвасууд улам бүр нэмэгдэж байгаа нь миллиметрийн долгионы спектрийн өндөр давтамжийн зурвасын өргөнийг ашиглах эрэлт хэрэгцээг бий болгож байна.Олон тооны макро чиг хандлага нь илүү том өгөгдлийн багтаамж, хурдны эрэлтийг хурдасгасан.
1. Биг датагаар үүсгэгдэж, боловсруулж буй өгөгдлийн хэмжээ, төрөл өдөр бүр экспоненциалтайгаар нэмэгдэж байна.Дэлхий ертөнц секунд тутамд тоо томшгүй олон төхөөрөмж дээр их хэмжээний өгөгдлийг өндөр хурдаар дамжуулахад тулгуурладаг.2020 онд хүн бүр секундэд 1.7 МБ дата үүсгэсэн байна.(Эх сурвалж: IBM).2020 оны эхээр дэлхийн мэдээллийн хэмжээг 44ZB (Дэлхийн эдийн засгийн форум) гэж тооцоолсон.2025 он гэхэд дэлхий даяар өгөгдөл үүсгэх хэмжээ 175 ZB-д хүрэх төлөвтэй байна.Өөрөөр хэлбэл, ийм их хэмжээний өгөгдлийг хадгалахад өнөөгийн 12.5 тэрбум хамгийн том хатуу диск шаардлагатай.(Олон улсын мэдээллийн корпораци)
НҮБ-ын тооцоогоор 2007 он бол хотын хүн ам хөдөөгийн хүн амаас давсан анхны жил байв.Энэ хандлага одоо ч үргэлжилж байгаа бөгөөд 2050 он гэхэд дэлхийн хүн амын гуравны хоёроос илүү хувь нь хотод суурьших төлөвтэй байна.Энэ нь хүн ам шигүү суурьшсан эдгээр газруудын харилцаа холбоо, мэдээллийн дэд бүтцэд улам бүр дарамт учруулж байна.
3. Дэлхийн олон туйлт хямрал, тогтворгүй байдал, тахал өвчнөөс эхлээд улс төрийн үймээн самуун, мөргөлдөөн зэрэг нь улс орнууд дэлхийн тогтворгүй байдлын эрсдлийг бууруулахын тулд тусгаар тогтнолоо хөгжүүлэх хүсэл эрмэлзэл нэмэгдэж байгааг харуулж байна.Дэлхийн улс орнуудын засгийн газрууд бусад бүс нутгийн импортын хараат байдлаа бууруулж, дотоодын бүтээгдэхүүн, технологи, дэд бүтцийн хөгжлийг дэмжинэ гэж найдаж байна.
4. Нүүрстөрөгчийн ялгаруулалтыг бууруулах чиглэлээр дэлхий нийтээр хүчин чармайлт гаргаснаар технологи нь нүүрстөрөгчийн өндөр хийг багасгах шинэ боломжуудыг нээж байна.Өнөөдөр хурал, зөвлөгөөн ихэвчлэн онлайнаар болдог.Хагалгааны өрөөнд мэс засалч ирэх шаардлагагүйгээр эмнэлгийн процедурыг ч алсаас хийх боломжтой.Зөвхөн хэт хурдан, найдвартай, тасалдалгүй бага хоцрогдолтой мэдээллийн урсгалууд л энэхүү нарийн ажиллагааг хангаж чадна.
Эдгээр макро хүчин зүйлүүд нь хүмүүсийг дэлхий даяар улам олон өгөгдөл цуглуулах, дамжуулах, боловсруулахад түлхэц болохоос гадна илүү өндөр хурдтай, хамгийн бага хоцрогдолтой дамжуулахыг шаарддаг.
Миллиметрийн долгион ямар үүрэг гүйцэтгэж чадах вэ?
Миллиметр долгионы спектр нь өргөн хүрээний тасралтгүй спектрийг хангаж, илүү өндөр өгөгдөл дамжуулах боломжийг олгодог.Одоогийн байдлаар ихэнх утасгүй харилцаа холбоонд хэрэглэгддэг богино долгионы давтамжууд бөөгнөрөл, тархай бутархай болж байна, ялангуяа батлан хамгаалах, сансар судлал, яаралтай тусламжийн холбоо гэх мэт тодорхой хэлтэст зориулагдсан хэд хэдэн зурвасын өргөнтэй.
Та спектрийг дээшлүүлбэл боломжтой тасалдалгүй спектрийн хэсэг илүү том байх ба үлдсэн хэсэг нь бага байх болно.Давтамжийн хүрээг нэмэгдүүлэх нь өгөгдөл дамжуулахад ашиглаж болох "дамжуулах хоолойн" хэмжээг үр дүнтэйгээр нэмэгдүүлж, улмаар илүү том мэдээллийн урсгалд хүрэх болно.Миллиметрийн долгионы сувгийн зурвасын өргөн нь илүү их байдаг тул өгөгдөл дамжуулахад бага төвөгтэй модуляцын схемүүдийг ашиглаж болох бөгөөд энэ нь илүү бага хоцролттой системд хүргэдэг.
Ямар бэрхшээл тулгарч байна вэ?
Спектрийг сайжруулахад холбогдох сорилтууд байдаг.Миллиметрийн долгионоор дохиог дамжуулах, хүлээн авахад шаардагдах эд анги, хагас дамжуулагчийг үйлдвэрлэхэд илүү төвөгтэй байдаг бөгөөд цөөн тооны процессууд байдаг.Миллиметр долгионы бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үйлдвэрлэх нь илүү хэцүү байдаг, учир нь тэдгээр нь хамаагүй бага тул илүү өндөр угсралтын хүлцэл, алдагдлыг бууруулж, хэлбэлзлээс зайлсхийхийн тулд харилцан холболт, хөндийг сайтар төлөвлөх шаардлагатай байдаг.
Тархалт нь миллиметр долгионы дохионы тулгардаг гол бэрхшээлүүдийн нэг юм.Илүү өндөр давтамжтай үед дохио нь хана, мод, барилга гэх мэт биет зүйлээр хаагдах эсвэл буурах магадлал өндөр байдаг.Барилгын талбайд энэ нь дохиог дотооддоо түгээхийн тулд миллиметрийн долгионы хүлээн авагчийг барилгын гадна байрлуулах шаардлагатай гэсэн үг юм.Дасгал болон хиймэл дагуулаас газрын холболтын хувьд хол зайд дохио дамжуулахын тулд илүү их хүчийг нэмэгдүүлэх шаардлагатай.Газар дээр бага давтамжийн сүлжээний хүрч болох том зайнаас илүүтэйгээр цэгээс цэг хоорондын зай нь 1-5 километрээс хэтрэхгүй байх ёстой.
Энэ нь жишээлбэл, хөдөө орон нутагт миллиметрийн долгионы дохиог хол зайд дамжуулахын тулд илүү олон суурь станц, антен шаардлагатай гэсэн үг юм.Энэхүү нэмэлт дэд бүтцийг суурилуулах нь илүү их цаг хугацаа, зардал шаарддаг.Сүүлийн жилүүдэд хиймэл дагуулын оддыг байршуулах нь энэ асуудлыг шийдэхийг оролдсон бөгөөд эдгээр хиймэл дагуулын одууд дахин миллиметр долгионыг өөрсдийн архитектурын гол цөм болгон авчээ.
Миллиметрийн долгионыг хаана байрлуулах нь хамгийн тохиромжтой вэ?
Миллиметр долгионы богино тархалтын зай нь мэдээллийн урсгал ихтэй, хүн ам шигүү суурьшсан хот суурин газарт ашиглахад маш тохиромжтой.Утасгүй сүлжээний өөр хувилбар бол шилэн кабелийн сүлжээ юм.Хот суурин газарт шинэ оптик утас суурилуулахын тулд зам ухах нь маш өндөр өртөгтэй, сүйтгэгч, цаг хугацаа их шаарддаг.Эсрэгээр, миллиметрийн долгионы холболтыг хэдхэн хоногийн дотор тасалдлын хамгийн бага зардлаар үр дүнтэй байгуулж болно.
Миллиметр долгионы дохиогоор өгөгдлийн хурдыг оптик утаснуудтай харьцуулж болохын зэрэгцээ хоцролт багатай байдаг.Мэдээллийн маш хурдан урсгал, хамгийн бага хоцрогдол шаардлагатай үед утасгүй холбоосууд нь хамгийн түрүүнд сонголт болдог тул миллисекундын хоцролт чухал байдаг хөрөнгийн биржид ашигладаг.
Хөдөө орон нутагт шилэн кабель тавих зардал нь хол зайнаас шалтгаалж өндөр өртөгтэй байдаг.Дээр дурдсанчлан миллиметр долгионы цамхагийн сүлжээ нь дэд бүтцийн томоохон хөрөнгө оруулалт шаарддаг.Энд толилуулж буй шийдэл нь дэлхийн бага тойрог зам (LEO) хиймэл дагуул эсвэл өндөр өндрийн псевдо хиймэл дагуул (HAPS) ашиглан алслагдсан бүс нутгуудтай өгөгдлийг холбох явдал юм.LEO болон HAPS сүлжээнүүд нь өгөгдлийн хурдыг маш сайн хангахын зэрэгцээ шилэн кабель суурилуулах, богино зайн цэгээс цэг рүү утасгүй сүлжээ байгуулах шаардлагагүй гэсэн үг юм.Хиймэл дагуулын холбоо аль хэдийн миллиметр долгионы дохиог ашигладаг, ихэвчлэн спектрийн хамгийн доод хэсэгт байдаг - Ка давтамжийн зурваст (27-31 ГГц).Q/V ба E давтамжийн зурвас, ялангуяа газар руу өгөгдөл дамжуулах станц гэх мэт илүү өндөр давтамж руу тэлэх орон зай бий.
Харилцаа холбооны зах зээл нь богино долгионоос миллиметр долгионы давтамж руу шилжихэд тэргүүлэх байр суурь эзэлдэг.Энэ нь сүүлийн 10 жилийн хугацаанд хэрэглэгчийн төхөөрөмжүүдийн (гарын төхөөрөмж, зөөврийн компьютер, зүйлсийн интернет (IoT)) огцом өсөлтөөс үүдэлтэй бөгөөд энэ нь илүү их, хурдан мэдээллийн эрэлтийг хурдасгаж байна.
Одоо хиймэл дагуулын операторууд харилцаа холбооны компаниудын жишээг дагаж, LEO болон HAPS системүүдэд миллиметр долгионы хэрэглээг өргөжүүлнэ гэж найдаж байна.Өмнө нь уламжлалт геостационар экваторын тойрог зам (GEO) ба дундаж дэлхийн тойрог зам (MEO) хиймэл дагуулууд нь миллиметрийн долгионы давтамжтай хэрэглэгчийн харилцаа холбоог бий болгоход дэлхийгээс хэт хол байсан.Гэсэн хэдий ч LEO хиймэл дагуулын өргөтгөл нь одоо миллиметрийн долгионы холбоосыг бий болгож, дэлхийн хэмжээнд шаардлагатай өндөр хүчин чадалтай сүлжээг бий болгох боломжтой болж байна.
Бусад үйлдвэрүүд миллиметр долгионы технологийг ашиглах асар их боломжуудтай.Автомашины салбарт бие даасан тээврийн хэрэгсэл найдвартай ажиллахын тулд тасралтгүй өндөр хурдны холболт, бага хоцролттой мэдээллийн сүлжээг шаарддаг.Анагаах ухааны салбарт алсаас байрладаг мэс засалчдад эмнэлгийн нарийн процедурыг гүйцэтгэх боломжийг олгохын тулд хэт хурдан бөгөөд найдвартай мэдээллийн урсгал шаардлагатай болно.
Миллиметр долгионы арван жилийн инноваци
Filtronic бол Их Британи дахь миллиметр долгионы холбооны технологийн тэргүүлэгч мэргэжилтэн юм.Бид Их Британи дахь миллиметр долгионы харилцааны дэвшилтэт эд ангиудыг өргөн хэмжээгээр зохион бүтээж, үйлдвэрлэх боломжтой цөөхөн компаниудын нэг юм.Бидэнд шинэ миллиметр долгионы технологиудыг үзэл баримтлалыг гаргах, дизайн хийх, хөгжүүлэхэд шаардлагатай дотоод RF инженерүүд (миллиметр долгионы мэргэжилтнүүдийг оруулаад) бий.
Өнгөрсөн 10 жилийн хугацаанд бид үүрэн холбооны тэргүүлэгч компаниудтай хамтран богино долгионы болон миллиметр долгионы дамжуулагч, цахилгаан өсгөгч, арын сүлжээний дэд системийг зохион бүтээсэн.Манай хамгийн сүүлийн үеийн бүтээгдэхүүн нь E-band-д ажилладаг бөгөөд энэ нь хиймэл дагуулын холбоонд хэт өндөр хүчин чадалтай тэжээгч холболтын боломжит шийдлийг өгдөг.Сүүлийн 10 жилийн хугацаанд үүнийг аажмаар тохируулж, сайжруулж, жин, зардлыг бууруулж, гүйцэтгэлийг сайжруулж, үйлдвэрлэлийг нэмэгдүүлэхийн тулд үйлдвэрлэлийн процессыг сайжруулсан.Хиймэл дагуулын компаниуд энэхүү батлагдсан сансрын байршуулалтын технологийг нэвтрүүлснээр олон жилийн дотоод туршилт, хөгжүүлэлтээс зайлсхийж чадна.
Бид инновацийн тэргүүн эгнээнд ажиллаж, дотооддоо технологи бий болгож, дотоод массын үйлдвэрлэлийн процессыг хамтран хөгжүүлдэг.Зохицуулах агентлагууд шинэ давтамжийн зурвасуудыг нээж байгаа тул технологи маань нэвтрүүлэхэд бэлэн байхын тулд бид инновацийн зах зээлд үргэлж тэргүүлдэг.
Ирэх жилүүдэд E-band дахь түгжрэл, илүү их дата урсгалыг даван туулахын тулд бид W-band болон D-band технологийг аль хэдийн хөгжүүлж байна.Бид шинэ давтамжийн зурвас нээгдэх үед ахиу орлогоор дамжуулан өрсөлдөх давуу талыг бий болгоход нь туслахын тулд салбарын хэрэглэгчидтэй хамтран ажилладаг.
Миллиметр долгионы дараагийн алхам юу вэ?
Өгөгдлийн ашиглалтын түвшин зөвхөн нэг чиглэлд хөгжих бөгөөд өгөгдөлд тулгуурласан технологи нь мөн байнга сайжирч байна.Өргөтгөсөн бодит байдал бий болж, IoT төхөөрөмжүүд хаа сайгүй түгээмэл болж байна.Дотоодын хэрэглээнээс гадна аж үйлдвэрийн томоохон үйл явцаас эхлээд газрын тос, байгалийн хийн ордууд, атомын цахилгаан станцууд хүртэлх бүх зүйл алсын зайнаас хянах IoT технологи руу шилжиж байгаа нь эдгээр цогц байгууламжийг ажиллуулахад гар ажиллагаа явуулах хэрэгцээг багасгаж байна.Эдгээр болон бусад технологийн дэвшлийн амжилт нь тэдгээрийг дэмждэг мэдээллийн сүлжээний найдвартай байдал, хурд, чанараас хамаарах бөгөөд миллиметр долгион нь шаардлагатай хүчин чадлыг хангадаг.
Миллиметрийн долгион нь утасгүй холбооны салбарт 6GHz-ээс доош давтамжийн ач холбогдлыг бууруулаагүй.Үүний эсрэгээр, энэ нь спектрийн чухал нэмэлт бөгөөд янз бүрийн програмуудыг амжилттай хүргэх боломжийг олгодог, ялангуяа том өгөгдлийн багц, бага хоцролт, өндөр холболтын нягтрал шаарддаг.
Мэдээлэлтэй холбоотой шинэ технологийн хүлээлт, боломжийг хангахын тулд миллиметрийн долгион ашиглах тохиолдол үнэмшилтэй байна.Гэхдээ бэрхшээлүүд бас бий.
Зохицуулалт бол сорилт юм.Зохицуулах байгууллагууд тодорхой хэрэглээний тусгай зөвшөөрөл олгох хүртэл өндөр миллиметр долгионы давтамжийн зурваст орох боломжгүй юм.Гэсэн хэдий ч эрэлтийн таамагласан экспоненциал өсөлт нь зохицуулагчид түгжрэл, хөндлөнгийн оролцооноос зайлсхийхийн тулд илүү их спектрийг гаргах дарамт нэмэгдэж байна гэсэн үг юм.Идэвхгүй хэрэглээ болон цаг уурын хиймэл дагуул зэрэг идэвхтэй хэрэглээний хооронд спектрийг хуваалцах нь арилжааны хэрэглээний талаар чухал хэлэлцүүлгийг шаарддаг бөгөөд энэ нь Ази Номхон далайн Гц давтамж руу шилжихгүйгээр илүү өргөн давтамжийн зурвас, илүү тасралтгүй спектрийг бий болгох боломжийг олгоно.
Шинэ зурвасын өргөн боломжуудыг ашиглахдаа өндөр давтамжийн харилцаа холбоог дэмжих зохих технологитой байх нь чухал юм.Тийм ч учраас Filtronic ирээдүйд W-band болон D-band технологийг хөгжүүлж байна.Тийм ч учраас бид утасгүй технологийн ирээдүйн хэрэгцээг хангахад шаардагдах салбар дахь ур чадвар, мэдлэгийг хөгжүүлэхийн тулд их дээд сургууль, засгийн газар, үйлдвэрүүдтэй хамтран ажилладаг.Хэрэв Их Британи ирээдүйн дэлхийн мэдээллийн харилцаа холбооны сүлжээг хөгжүүлэхэд манлайлахыг хүсвэл засгийн газрын хөрөнгө оруулалтыг RF технологийн зөв чиглэлд чиглүүлэх хэрэгтэй.
Filtronic нь шинжлэх ухаан, засгийн газар, үйлдвэрлэлийн түншийн хувьд өгөгдөл улам бүр хэрэгцээтэй байгаа дэлхийд шинэ функц, боломжоор хангах шаардлагатай дэвшилтэт харилцаа холбооны технологийг хөгжүүлэхэд тэргүүлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.
Шуудангийн цаг: 2023 оны 4-р сарын 27
