mmWave स्मार्टफोन फॉर्म फैक्टर के व्यावसायीकरण के रास्ते पर



मोबाइल डिवाइस हर साल तेजी से और मजबूत होते जा रहे हैं: उनकी उत्पादकता, कैमरों और स्क्रीन का रिज़ॉल्यूशन, और रनिंग एप्लिकेशन की क्षमताएं बढ़ रही हैं। उपयोगकर्ता स्मार्टफोन के साथ अधिक से अधिक समय बिताते हैं, और यह सब डेटा ट्रांसफर वॉल्यूम में निरंतर वृद्धि में अनुवाद करता है। तो, अब एरिक्सन के अनुसार, यूएसए में औसत स्मार्टफोन उपयोगकर्ता प्रति माह (रूस में, प्रति माह 7.2 जीबी ट्रैफ़िक का प्रभावशाली उपभोग करता है, यह बहुत कम नहीं है - लगभग 6 जीबी), और 2023 तक यह राशि 7 (सात) बढ़ जाएगी! समय।

तदनुसार, यदि आप नेटवर्क को और अधिक विकसित नहीं करते हैं, तो वे बस चोक कर देंगे, या कम से कम औसत गति सात बार छोड़ देंगे। प्रभावी रूप से नेटवर्क की क्षमता और बैंडविड्थ को बढ़ा सकते हैं, वास्तव में, केवल एक ही तरीका: रेडियो आवृत्ति स्पेक्ट्रम के कारण। व्यापक बैंडविड्थ, समान रूप से अधिक डेटा एक साथ प्रेषित किया जा सकता है। यह सही मात्रा में मुफ्त आवृत्तियों को लेने के लिए केवल कहीं रहता है: यहां मिलीमीटर रेंज (मिमीवेव) प्रासंगिक हो जाती है - अर्थात, 24 गीगाहर्ट्ज से ऊपर की आवृत्तियां।

मिलीमीटर रेंज पहले क्यों नहीं इस्तेमाल की गई?


उसके साथ एक समस्या है, दो भी। मिलीमीटर रेंज की तरंगें, सबसे पहले, हवा में भी मजबूत क्षीणन के कारण बहुत मामूली प्रसार त्रिज्या है। दूसरे, तरंगदैर्घ्य जितना छोटा होगा, बाधाओं के चारों ओर जाने की उसकी क्षमता उतनी ही कम होगी। मिलीमीटर लहर के लिए, यहां तक ​​कि आपके हाथ में एक स्मार्टफोन पकड़े हुए और एंटीना को अवरुद्ध करने से एक खाली दीवार बन सकती है।

इंजीनियरों ने लंबे समय तक इन समस्याओं को हल किया और एंटेना की एक सरणी और तथाकथित विरूपक के उपयोग के साथ आया: ऐन्टेना सरणियों की मदद से अपनी शक्ति बढ़ाने के लिए एक दिशात्मक "बीम" का गठन। यही है, हमें एंटीना सरणियों की आवश्यकता है - एक, उन्हें कुछ - दो की आवश्यकता है। लंबे समय से यह माना जाता था कि यही कारण है कि mmWave का उपयोग मोबाइल उपकरणों में नहीं किया जा सकता है: वे बहुत बोझिल हैं। हालांकि, 2018 तक क्वालकॉम क्यूटीएम 052 ऐन्टेना मॉड्यूल बनाने में कामयाब रहा, जो पेपर क्लिप की तुलना में आकार में छोटे हैं! इनमें से चार मॉड्यूल को केस के साइड चेहरों के साथ रखा गया है, जिसकी बदौलत स्मार्टफोन पतला बना रहता है। यदि आप नेटवर्क में लीक हुए 5G स्मार्टफ़ोन की तस्वीरों को देखते हैं, उदाहरण के लिए, Xiaomi Mi Mix 3, Vivo और Oppo, तो आप देख सकते हैं कि वे वर्तमान स्मार्टफ़ोन से आकार और वजन विशेषताओं में भिन्न नहीं हैं जो केवल LTE का समर्थन करते हैं।



एकमात्र ज्ञात "दोष" जो 5G नफरत पर जोर देता है वह है क्वालकॉम प्रोटोटाइप (संदर्भ स्मार्टफोन डिजाइन)। लेकिन अगर आप पिछली पीढ़ी के उपकरणों के प्रोटोटाइप को देखते हैं, तो आप देख सकते हैं: ये मौजूदा "मॉक-अप" हमेशा काफी बोझिल थे - मुख्य रूप से सर्किट डिजाइन का अध्ययन करने की सुविधा के लिए। हालांकि, इसे सशर्त रूप से "ईंट" कहा जा सकता है: डिवाइस में 160.0 × 73.8 × 9.5 मिमी के आयाम हैं।



कब, कैसे और क्यों mmWave का उपयोग करना है?


MmWave का मुख्य दायरा स्टेडियमों में, कॉन्सर्ट हॉल, प्रदर्शनियों आदि में सामूहिक कार्यक्रम हैं। इस तरह के एक मॉडल में, मिलीमीटर तरंगों के प्रसार की विशिष्ट समस्याएं नगण्य हैं: दीवारों के माध्यम से सिग्नल के पारित होने के साथ जुड़े कोई नुकसान नहीं हैं, न ही पर्णसमूह या बारिश द्वारा सिग्नल का अवशोषण, और न ही महान दूरी पर विलुप्त होने का आधार: बेस स्टेशन हमेशा सब्सक्राइबर से कुछ दसियों मीटर से अधिक नहीं स्थित है। लेकिन कई फायदे हैं: एंटेना और वर्णक्रमीय दक्षता के बेहतर निर्देशन के कारण, साथ ही आदर्श बीम गठन, नेटवर्क की क्षमता (बहुत नेटवर्क जो बड़े पैमाने पर घटनाओं के दौरान "झूठ") पूरी तरह से हल हो जाती है। इस मामले में, mmWave का उपयोग मौजूदा LTE नेटवर्क के अतिरिक्त के रूप में किया जाएगा।



प्रयोगों से पता चलता है कि, उदाहरण के लिए, खुले स्थान में एक संगीत कार्यक्रम के लिए, 16 5G-NR सेक्टर (800 मेगाहर्ट्ज स्पेक्ट्रम) को 38 (!) LTE सेक्टर (50 मेगाहर्ट्ज स्पेक्ट्रम) में जोड़कर क्षमता में दस गुना वृद्धि, बैंडविड्थ में सौ गुना वृद्धि और एक वास्तविक औसत अंतरण दर प्रदान करता है! 233 एमबीपीएस पर डेटा।

यह बदले में, आपको मोबाइल संचार का उपयोग करने के नए मामलों को बनाने की अनुमति देता है - वायरलेस मॉनिटर रखने से, जो उदाहरण के लिए, पास के प्रत्येक संगीतकार, खेल के कुछ टुकड़ों के व्यक्तिगत पुनरावृत्ति को तुरंत या वीआर हेलमेट के माध्यम से मैदान पर दिखाई देने में सक्षम होने के लिए। और अपने पसंदीदा खिलाड़ी की आँखों से खेल देखें। यथार्थवाद के लिए, ऐसे हेलमेट में एचडीआर और 10 बिट प्रति रंग चैनल के साथ प्रत्येक आंख के लिए 1920 × 1920 का संकल्प होगा, साथ ही साथ 60 फ्रेम प्रति सेकंड की ताज़ा दर भी होगी। इसके लिए 100 से अधिक Mbit / s की प्रति उपयोगकर्ता 60-90 Mbit / s की गति की आवश्यकता होती है और 20 ms से कम की देरी होती है ताकि आपके सिर को हिलाने पर ध्यान देने योग्य "lags" न हो।



यदि आप बड़े पैमाने पर घटनाओं के विषय से दूर जाते हैं, तो 5G, उदाहरण के लिए, संवर्धित वास्तविकता का उपयोग करके शहर में नेविगेट करने की अनुमति देगा। इसके अलावा, यह सब कैमरे से वर्तमान छवि पर वास्तविक समय में होगा, और एक स्थिर चित्र पर नहीं, इसलिए यहां आपको छवि विश्लेषण के लिए तंत्रिका नेटवर्क के तुरंत पूर्ण-बफर लोडिंग और छोटे पैकेटों के "पल्सेटिंग" डाउनलोड की आवश्यकता होगी, जिसके लिए 20 एमएस से कम की देरी भी महत्वपूर्ण है, अन्यथा स्मार्टफोन को देखने और कैमरे के देखने के क्षेत्र में छवि को बदलने, डेटा को लोड करने का समय नहीं होगा।



और बेशक खेल। यह न केवल कम-पिंग मल्टीप्लेयर गेम के बारे में है, बल्कि पूरी तरह से नए प्रकार के गेम के बारे में भी है, उदाहरण के लिए, "वर्चुअल पेंटबॉल", जिसमें पेंट मार्करों के बजाय, खिलाड़ियों को एक स्मार्टफोन प्राप्त होता है और आभासी हथियारों के साथ शूट होता है, और सॉफ्टवेयर खिलाड़ियों की छवियों को पहचानता है और वास्तव में कौन जानता है किसने मारा उसी समय, आभासी वस्तुओं के साथ वास्तविक दुनिया को पूरक करना संभव हो जाता है, उदाहरण के लिए, समान प्राथमिक चिकित्सा किट, कवच या अतिरिक्त हथियार और गोला-बारूद।

Source: https://habr.com/ru/post/hi439166/


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