بعد اعتماد الموجات المليمترية في شبكات الجيل الخامس، ما الذي ستستفيد منه شبكات الجيل السادس والسابع؟

ومع الإطلاق التجاري لتقنية 5G، كثرت المناقشات حول هذا الموضوع في الآونة الأخيرة. يعلم أولئك المطلعون على تقنية 5G أن شبكات 5G تعمل بشكل أساسي على نطاقين تردد: الموجات الفرعية 6 جيجا هرتز والموجات المليمترية (موجات المليمتر). في الواقع، تعتمد جميع شبكات LTE الحالية لدينا على تردد فرعي 6 جيجا هرتز، في حين أن تقنية الموجات المليمترية هي المفتاح لفتح الإمكانات الكاملة لعصر 5G المتصور. لسوء الحظ، على الرغم من عقود من التقدم في الاتصالات المتنقلة، فإن الموجات المليمترية لم تدخل حياة الناس بعد لأسباب مختلفة.

ومع ذلك، اقترح الخبراء في قمة بروكلين 5G في أبريل أن موجات تيراهيرتز (موجات تيراهيرتز) قد تعوض عن عيوب الموجات المليمترية وتسريع تحقيق 6G/7G. تمتلك موجات تيراهيرتز إمكانات غير محدودة.

في أبريل، عُقدت قمة بروكلين السادسة لتقنية 5G كما هو مقرر، والتي غطت موضوعات مثل نشر 5G والدروس المستفادة وتوقعات تطوير 5G. بالإضافة إلى ذلك، ناقش البروفيسور جيرهارد فيتويس من جامعة دريسدن للتكنولوجيا وتيد رابابورت، مؤسس NYU Wireless، إمكانات موجات تيراهيرتز في القمة.

وذكر الخبيران أن الباحثين بدأوا بالفعل في دراسة موجات تيراهيرتز، وستكون تردداتها عنصرا حاسما في الجيل القادم من التقنيات اللاسلكية. وخلال كلمته في القمة، استعرض فيتويس الأجيال السابقة من تقنيات الاتصالات المتنقلة وناقش إمكانات موجات تيراهيرتز في معالجة قيود الجيل الخامس. وأشار إلى أننا ندخل عصر الجيل الخامس، وهو أمر مهم لتطبيق تقنيات مثل إنترنت الأشياء (IoT) والواقع المعزز/الواقع الافتراضي (AR/VR). على الرغم من أن شبكة الجيل السادس تشترك في العديد من أوجه التشابه مع الأجيال السابقة، إلا أنها ستعالج أيضًا العديد من أوجه القصور.

إذًا، ما هي بالضبط موجات تيراهيرتز، التي يحظى بتقدير كبير من قبل الخبراء؟ اقترحت الولايات المتحدة موجات تيراهيرتز في عام 2004 وتم إدراجها كواحدة من "أفضل عشر تقنيات من شأنها أن تغير العالم". يتراوح طولها الموجي من 3 ميكرومتر (μm) إلى 1000 ميكرومتر، ويتراوح ترددها من 300 جيجا هرتز إلى 3 تيراهيرتز (THz)، وهو أعلى من أعلى تردد مستخدم في 5G، وهو 300 جيجا هرتز للموجات المليمترية.

من الرسم البياني أعلاه، يمكن ملاحظة أن موجات تيراهيرتز تقع بين الموجات الراديوية والموجات الضوئية، مما يمنحها خصائص مختلفة عن الموجات الكهرومغناطيسية الأخرى إلى حد ما. بمعنى آخر، تجمع موجات تيراهيرتز بين مزايا اتصال الموجات الدقيقة والاتصال البصري، مثل معدلات الإرسال العالية والسعة الكبيرة والاتجاه القوي والأمن العالي والاختراق القوي.

من الناحية النظرية، في مجال الاتصالات، كلما زاد التردد، زادت قدرة الاتصال. تردد موجات تيراهيرتز أعلى بمقدار 1 إلى 4 مرات من الموجات الدقيقة المستخدمة حاليًا، ويمكن أن توفر معدلات نقل لاسلكية لا تستطيع الموجات الدقيقة تحقيقها. ولذلك، فإنه يمكن أن يحل مشكلة نقل المعلومات التي تكون محدودة بعرض النطاق الترددي وتلبية متطلبات عرض النطاق الترددي للمستخدمين.

ومن المتوقع أن يتم استخدام موجات تيراهيرتز في تكنولوجيا الاتصالات خلال العقد المقبل. على الرغم من أن العديد من الخبراء يعتقدون أن موجات تيراهيرتز ستحدث ثورة في صناعة الاتصالات، إلا أنه لا يزال من غير الواضح ما هي أوجه القصور المحددة التي يمكنها معالجتها. وذلك لأن مشغلي شبكات الهاتف المحمول في جميع أنحاء العالم قد أطلقوا للتو شبكات 5G الخاصة بهم، وسوف يستغرق الأمر بعض الوقت لتحديد أوجه القصور.

ومع ذلك، فإن الخصائص الفيزيائية لموجات تيراهيرتز قد سلطت الضوء بالفعل على مزاياها. على سبيل المثال، موجات تيراهيرتز لها أطوال موجية أقصر وترددات أعلى من الموجات المليمترية. وهذا يعني أن موجات تيراهيرتز يمكنها نقل البيانات بشكل أسرع وبكميات أكبر. ولذلك، فإن إدخال موجات تيراهيرتز في شبكات الهاتف المحمول قد يعالج أوجه القصور في 5G في إنتاجية البيانات وزمن الوصول.

كما قدم فيتويس نتائج الاختبار خلال كلمته، موضحًا أن سرعة نقل موجات تيراهيرتز تبلغ 1 تيرابايت في الثانية (TB/s) في نطاق 20 مترًا. على الرغم من أن هذا الأداء ليس رائعًا بشكل خاص، إلا أن تيد رابابورت لا يزال يعتقد اعتقادًا راسخًا أن موجات تيراهيرتز هي الأساس لشبكات الجيل السادس وحتى الجيل السابع في المستقبل.

باعتبارها رائدة في مجال أبحاث الموجات المليمترية، أثبتت Rappaport دور الموجات المليمترية في شبكات الجيل الخامس. واعترف أنه بفضل تردد موجات تيراهيرتز وتحسين التقنيات الخلوية الحالية، سوف يرى الناس قريبًا هواتف ذكية تتمتع بقدرات حاسوبية مماثلة للدماغ البشري في المستقبل القريب.

وبطبيعة الحال، إلى حد ما، كل هذا هو تخميني للغاية. ولكن إذا استمر اتجاه التطوير كما هو حاليًا، فيمكننا أن نتوقع رؤية مشغلي شبكات الهاتف المحمول يطبقون موجات تيراهيرتز على تكنولوجيا الاتصالات خلال العقد المقبل.

تعتبر شركة Concept Microwave شركة متخصصة في تصنيع مكونات 5G RF في الصين، بما في ذلك مرشح الترددات اللاسلكية المنخفضة، ومرشح التمرير العالي، ومرشح تمرير النطاق، ومرشح الشق/مرشح إيقاف النطاق، ووحدة الطباعة على الوجهين، ومقسم الطاقة، وقارنة التوصيل الاتجاهية. كل منهم يمكن تخصيصها وفقا لمتطلباتك.

مرحبا بكم في موقعنا على شبكة الإنترنت:www.concept-mw.comأو مراسلتنا على:sales@concept-mw.com