أصبحت الأجهزة المحمولة أسرع وأقوى كل عام: إنتاجيتها ، دقة الكاميرات والشاشات ، وقدرات تشغيل التطبيقات تنمو. يقضي المستخدمون المزيد والمزيد من الوقت مع الهواتف الذكية ، وكل هذا يترجم إلى زيادة ثابتة في أحجام نقل البيانات. لذلك ، وفقًا لشركة Ericsson ، يستهلك مستخدم الهاتف الذكي العادي بالفعل في الولايات المتحدة الأمريكية 7.2 غيغابايت من حركة المرور شهريًا (في روسيا ، بالمناسبة ، ليس أقل كثيرًا - حوالي 6 جيجابايت) ، وبحلول عام 2023 سيزداد هذا المبلغ بمقدار 7 (سبعة!) مرات.
وفقًا لذلك ، إذا لم تقم بتطوير الشبكات بشكل أكبر ، فسوف تختنق ببساطة ، أو ستنخفض متوسط السرعة على الأقل سبع مرات. زيادة فعالة من سعة وعرض النطاق الترددي للشبكات يمكن ، في الواقع ، طريقة واحدة فقط: بسبب الطيف الترددي اللاسلكي. على نطاق أوسع لعرض النطاق الترددي ، والمزيد من البيانات المقابلة يمكن أن ترسل في وقت واحد. يبقى فقط في مكان ما أن تأخذ الترددات المجانية بالكمية المناسبة: هنا يصبح نطاق الملليمتر (mmWave) ذا صلة - أي الترددات التي تزيد عن 24 جيجا هرتز.
لماذا لا تستخدم مجموعة ملليمتر من قبل؟
هناك مشكلة معه ، حتى اثنين. أولاً ، يكون لموجات مدى الملليمتر نصف قطر انتشار متواضع للغاية بسبب التوهين القوي حتى في الهواء. ثانياً ، كلما كان طول الموجة أقصر ، قل قدرتها على تجاوز العقبات. بالنسبة للموجة الملليمترية ، حتى يدك التي تحمل الهاتف الذكي وتحظر الهوائي يمكن أن تصبح جدارًا فارغًا.
قام المهندسون لفترة طويلة بحل هذه المشكلات وتوصلوا إلى استخدام مجموعة من الهوائيات وما يسمى بيمفورمينج: تشكيل "شعاع" موجه لزيادة قوتها بمساعدة صفائف الهوائي. هذا هو ، نحن بحاجة إلى صفائف الهوائي - واحد ، يحتاج إلى عدد قليل - اثنان. لفترة طويلة كان يعتقد أن هذا هو السبب في أنه لا يمكن استخدام mmWave في الأجهزة المحمولة: فهي مرهقة للغاية. ومع ذلك ، تمكنت Qualcomm بحلول عام 2018 من إنشاء وحدات هوائي QTM052 ، وهي أصغر حجمًا من مشبك الورق! يتم وضع ما يصل إلى أربع من هذه الوحدات على طول الجوانب الجانبية للقضية ، وذلك بفضل الهاتف الذكي الذي لا يزال رفيعًا. إذا نظرت إلى صور الهواتف الذكية 5G التي تسربت إلى الشبكة ، على سبيل المثال ، Xiaomi Mi Mix 3 و Vivo و Oppo ، يمكنك أن ترى أنها لا تختلف في الحجم والأبعاد عن الهواتف الذكية الحالية التي تدعم LTE فقط.
"الخلل" الوحيد المعروف الذي يؤكده حاقدو 5G هو النموذج الأولي لـ Qualcomm (تصميم الهاتف الذكي المرجعي). ولكن إذا نظرت إلى النماذج الأولية للأجيال السابقة من الأجهزة ، يمكنك أن ترى: هذه "النماذج البديلة" الموجودة كانت دائمًا مرهقة جدًا - في المقام الأول لتوفير الراحة لدراسة الدوائر. ومع ذلك ، يمكن أن يطلق عليه "لبنة" فقط بشرط: الجهاز يحتوي على أبعاد 160.0 × 73.8 × 9.5 مم.
أين وكيف ولماذا استخدام mmWave؟
النطاق الرئيسي لـ mmWave هو الأحداث الجماهيرية في الملاعب ، في قاعات الحفلات الموسيقية ، والمعارض ، إلخ. في مثل هذا النموذج ، لا تعتبر مشاكل انتشار موجات المليمتر النموذجية ذات أهمية تذكر: لا توجد خسائر مرتبطة بمرور الإشارة عبر الجدران ، ولا امتصاص الإشارة بأوراق الشجر أو المطر ، أو الانقراض على مسافة كبيرة: لا تقع المحطة الأساسية دائمًا على بعد عشرات الأمتار من المشترك. ولكن هناك العديد من المزايا: نظرًا لتحسين الاتجاهية للهوائيات والكفاءة الطيفية ، فضلاً عن تكوين الحزمة المثالية ، يتم حل قدرة الشبكة (الشبكة ذاتها التي "تكذب" في أغلب الأحيان أثناء الأحداث الجماعية) بشكل مثالي. في هذه الحالة ، سيتم استخدام mmWave كإضافة إلى شبكة LTE الحالية.
تُظهر التجارب أنه ، على سبيل المثال ، بالنسبة لحدث موسيقي في الفضاء المفتوح ، فإن إضافة 16 قطاعًا من شبكات الجيل الخامس (طيف 800 ميجا هرتز) إلى 38 (!) من قطاعات LTE (طيف بتردد 50 ميجاهرتز) توفر زيادة بمقدار عشرة أضعاف في السعة وزيادة قدرها مائة ضعف في عرض النطاق الترددي ومتوسط معدل نقل حقيقي البيانات في 233 ميغابت في الثانية.
يتيح لك هذا بدوره إنشاء حالات جديدة لاستخدام الاتصالات المحمولة - بدءًا من وضع الشاشات اللاسلكية التي تُظهر ، على سبيل المثال ، كل من الموسيقيين القريبين ، إلى التكرار الفوري المخصص لشظايا معينة من الرياضة أو حتى التمكن من الظهور في الحقل من خلال خوذة VR وشاهد اللعبة من خلال عيون اللاعب المفضل لديك. للواقعية ، سيكون لهذه الخوذات دقة 1920 × 1920 لكل عين مع HDR و 10 بت لكل قناة ملونة ، وكذلك معدل تحديث يبلغ 60 إطارًا في الثانية. يتطلب ذلك سرعة تتراوح بين 60 و 90 ميغابت / ثانية لكل مستخدم مع ذروات تزيد عن 100 ميجابت / ثانية وتأخر أقل من 20 مللي ثانية حتى لا يكون هناك "تأخر" ملحوظ عند تحريك رأسك.
إذا ابتعدت عن موضوع الأحداث الجماهيرية ، فسوف تسمح 5G ، على سبيل المثال ، بالتنقل في المدينة باستخدام الواقع المعزز. علاوة على ذلك ، سيحدث كل هذا في الوقت الفعلي على الصورة الحالية من الكاميرا ، وليس على صورة ثابتة ، لذا ستحتاج هنا إلى تحميل كامل مؤقت للمخزن المؤقت للشبكة العصبية لتحليل الصور وتنزيلات "نابضة" للحزم الصغيرة ، والتي يكون تأخير أقل من 20 مللي ثانية مهمًا أيضًا ، وإلا حركة الهاتف الذكي وتغيير الصورة في مجال رؤية الكاميرا ، لن يكون للبيانات وقت للتحميل.
وبالطبع اللعبة. لا يتعلق الأمر فقط بألعاب multing متعددة اللاعبين ، بل يتعلق أيضًا بأنواع جديدة تمامًا من الألعاب ، على سبيل المثال ، "كرات الألوان الافتراضية" ، حيث يتلقى اللاعبون ، بدلاً من علامات الطلاء ، هاتفًا ذكيًا ويطلقون النار بأسلحة افتراضية ، ويتعرف البرنامج على صور اللاعبين ويعرف بالضبط من من ضرب. في الوقت نفسه ، يصبح من الممكن استكمال العالم الواقعي بأشياء افتراضية ، على سبيل المثال ، مجموعات الإسعافات الأولية أو الدروع أو الأسلحة والذخيرة الإضافية.
