Airíonna Spreagtha de Valaí Mheatair agus a n-éifeacht ar Chumarsáid

Bunúsanna Cumarsáide Valach Mheatair

Tonn miliméadar (mmWave) cumarsáid sa gcothromóid 30-300 GHz is eochair é do chórais 5G atá i ngá cáilíocht sonraí ard. Is ceadaíonn sé sin seasamh tríd an bhandwidth (~1 GHz) chun tarchuir mhór (nó sriantaíochtaí) a sholáthar chun freastal ar riachtanais na n-applacaitíní beaga luais, cosúil le réaltaíocht láithreach agus gluaisteáin neamhspleácha. Taispeáin rapórtú Nature in 2023 mmWave ag 10 Gbps os cionn 1 km ag baint úsáide as antainne direachtaí, cé go bhfuil airíonna spreagtha an-bhreise den valach microwaves ag minicíocht ísle.

Is é caillteacht cosán sa spás saor in aisce cothrom le freagraíocht chearnach na tréimhse saor in aisce agus mar sin is féidir leis 20–30 dB caillteachtaí cosána níos airde a bheith ann i gcomparáid le bandaí sub-6 GHz. Téann fadhbanna comhshaoil amachta san aer rhoinne seo—is féidir le báisteach 5-15 dB/km lagú a thabhairt faoi 60 GHz, agus tairis ar sholáthairtí tógála cosúil le concreit is féidir leo 40-60 dB de lagú drillucais a thabhairt. Mar gheall ar chlúdach láraí tá lagú folamh nórmálta 10-20 dB ann, agus réitigh innealtóireachta nuálacha is gá chun an méid céanna oiriúnachta a bhaint amach agus atá ann i gceantar soiléir.

Cleachtaí forbartha beamforming le haghaidh eagar comhpháirteacha fásraigeanna a thomhais na sreabhthuras trí chanaíocht sheolta a bhunú. Ligeann na beams sheoltóraí sin an minicacht a athúsáidh sa spás agus laghdú ar an gcur isteach—a bharúlachas tábhachtach i dtionscail cathracha lán stoimhíochta. Bainfidh na foirmeálacha is déanaí úsáid as struchtúir hybrid den orthogonach ilgharraidh (OMM) agus MIMO mhóra, ag cruthú líonta intuigthe, a úsáideann an t-éadómhan minicachta mmWave agus láidireacht na gcóras micre-tonn chun an t-ioncam is mó a bhaint amach ar theip.

Éifeacht Timpeallachta ar Shínnaí Cumarsáide MmWave

Téann córais cumarsáide valcach (mmWave) séan do chuirfear timpeallachta speisialta a mheasann go dona ar shaincheap ballrachta i gcomhthéacsanna oibríochta éagsúla.

Mechnaí Laghdaithe Sígnáil Coimeádta ag an Aimsir

Déanann báisteach éadóchasadh suas go dtí 20 dB/km ag minicíocht 60 GHz, le sneachta agus sceocánú a thagann chun toirmiscéid aonaid eile a scriosann comhuaird fasa. Táthar ag iompar ar an gcomhthéacs seo níos mó ar línte mmWave in comparáid leis na córasanna le lú minicíocht mar gheall ar shuíocháin na tonnlaí ghearr trína hionadaíocht ó thráchtanna idirbheartacha.

Éifeachtanna Caillteachta Trédhearcútaíochta agus Foraoise

Taispeánann tomhais réaltacha go bhféadfadh crann amháin sín síolta mmWave a laghdú 35 dB, le deoraiocht láidir ag socrú 98% den neart comhartha. Taispeánann tairsne foraoise cosúil le hiorrghlas stáinéad 40 dB caillteanas trasphóirta ag 28 GHz - trí huaire níos airde seo na minicíochtaí micreithalainne - ag iarraidh cumarsáid mhionsonraithe chun struchtúir a osclaíonn do chumarsáid.

Sceitheadh Báistí agus D'éifecthanna D'iomhlúcháin Aitmealaigh

Cruthaíonn na peakanna dúnta ocsaíne ag 60 GHz caillteanas 15 dB/km sa gháisféar, leis an róinse trom i réimsí tropicálacha ag dul thar 30 dB/km i gcásanna tromchúiseacha. Comhcheanglaítear na hathruithe seo le chéile chun raonta forbairtí praiticiúla a laghdú, ag iarraidh ríomhanna réidhleacha cothabála agus prótacail os cionnraide beocháin dinimice.

Mionsonraíocht Caillteana Páipéirí i gCumannach Milliméadar

Spás-Saoir vs. Mionsonraíocht i gCathrach

Baineann difreálaithe tonn-mhilliméadaracha (mmWave) le hionchur éagsúla de réir an chomhtháthais. Is féidir caillteanas cosán sa ghéaga saor in aisce (FSPL) a shocrú mar chearnachadh ina thagann an t-athrú go ceann rochtana, \(\frac{1}{R^2}\). I réigiún cathrach áfach, cuireann an t-ionad níos mó comhtharsnaíochtaí i bhfeidhm ar an gcanál, áit a bhfuil na heaspóinnteanna caillteanais idir 2.5–4.5 (LOS) agus 4.7–9.2 (non-LOS). Tá caillteanas na ndeascann ag 28 GHz idir 6–8 dB/m, agus tá caillteanas 40–60 dB ag ballaí chrua. Mar thoradh ar na bacainn seo, laghdaíonn an raon mmWave cathrach gan beamforming go 150–200 méadar, i gcomparáid leis an raon teoiriciúil saor in aisce atá idir 1–2 km. Is féidir le haghraí amhailín easnamhachta athbhuailt páirt den caillteanas seo trí smacht a dhéanamh ar an cumhacht chun treo a chur chuig na bealaí ina bhfuil sinnseoir fheidhmiúil ann, ach is í densacht na bacainn a chinneann na raonta forbartha coiteann.

Idirdhealaithe Caillteanasachais Chun Céimeanna

Péakanna iolrúcháin atmaisféarúla ag 24 GHz (mar gheall ar dhuilleog uisce) agus ag 60 GHz (mar gheall ar Ocsaigine) cuireann caillteanas breise 0.2–15 dB/km le haghaidh sistéimí mmWave. Tuirse fána tite bainfidh laghdú 2–8 dB/km as an trastacht idir 30–40 GHz in oíche mhóidhe. Tá sé tábhachtach a lua gur thagann 73 GHz comharthaí faoi cholscaradh saill bhuaillte 1.8× níos mó do chaoillteanas saill fhorleith, mar a tharlaíonn sé ón gcomhairde $f^2$ san FSPL cothromóidí. Sé seo a thagann le malartú ríthábhachtach - Ciallaíonn sé sin go ligfidh minicíochtaí airgeadra bandwidthanna leithdhéanta (cainéil 2 GHz), ach freisin go riachtanfar bunstáisiún éagsúla a bheith 4 níos gléasta seachas an raon faoin 100 GHz. Seo na sriantaíocht atá ann anois réidhthe le hairgeadaí is ea, cosúil le di-leictreacha íseal-chaillte agus leantóirí metaruinn, a ligeann amach bandanna 90% éifeachtacha i línteanna tosaithe 5G ag minicíochtaí E-band.

Teastais Loidne-Seolta do Chumarsáid Dheimhnithe

Tonn miliméadar éilíonn córasanna cumarsáide (mmW) líne seoltaíochta iomlán idir róithreacha agus faighteoirí mar gheall ar an oibríocht ard-mhinicíochta (24–100 GHz). Cé gur féidir le hiotáilíocht a chur thimpeall ar obstrúchtaí le hiotáilíocht íseal-mhinicíochta, d'éigeann 60-90% den fhuinneamh mmWave a bhuailfeadh ar obstrúchtaí (ITU 2023). Déanann cosaint chomh dona seo líne seoltaíochta gan aon obstrúcht a bheith ina riocht thábhachtach chun an t-ionad níos mó seachtrach a bhaint amach i scéinntí 5G/6G.

Éifeachtaí Bloicíochta ó Shaolach Humaín agus Struchtúir

Tugann timpeallachtaí cathracha trí phríomhchoscóir LOS le chéile:

• Coscaíonna staidiceacha : Laghdaíonn ballaí concrét mmWave i 40–60 dB, agus laghdaíonn glass aistriú i 15–25 dB
• Coscaíonna soghluaiste : Is féidir le haon siúlóir 20–35 dB caillteana i gcomhartha a thabhairt, agus is féidir le heitheadh bheith ar thraffic bheith ina choscanna tuisceardaithe agamh 0.8–3.2 soicind
• Dinimicíocht thimpeallachta : Athruithe sa tséasúr cuanann athraíonn laghdú folcadáin i 12–18 dB

Cuirfidh na h-éifeachtaí seo le chéile i gcathracha tiubha, áit a dtiteann an tseirbhísíocht LOS meánchonaithe go 54–72% gan interventions beamforming.

Roghanna Beamforming do Scéinnteanna NLOS (Neamh-Líne-Spéire)

Cuirfidh sruthpháipéil phásáilte antainn amach 27 dBm cumhacht isotropically radiated coibhneasta (EIRP) chun coscanna a sheachthreorú. Bíonn na córais nua-aimseartha in ann:

• 1024-píosa clúid antainn do thréimhsheolas 1.2° beamluath
• Athshocrú beam faoi 3ms ag baint úsáide as RF path prediction bunaithe ar AI
• 78% NLOS (Non-Line-of-Sight) iontaofacht trí thuaiscealta taobh istigh

D'fhoilsigh staidéar infrastruchtúr cumarsáide UAV 2024 conas a laghdaíonn beamforming oiriúnach dóthain seachrú cathrachhata trí 63% i gcomparáid le hantainn sreathacha seasmhacha. Déanann an cur chuige seo comhcheangal de léaráidh lidar i real-time agus comhroinnt spéictreama dinimiciúil chun caillteanas cáilíochta seirbhíse a choinneáil le linn imeachtaí blocála.

Téacsanna Móipeála Caibidil don Cumarsáid MmWave

méicníocht Pharasphreadamais Spáisithe 3D

Tá môidilí spásúla 3D go maith réitithe ag teastáil ó shonraíochtachtaí cumarsáide mmWave chun na comharthacaíocht le hioncamhain cathracha san t-ardphian agus sa phian asimut a thuiscint. Ar an drochuair is é 2D iad na múnlaíocht staitistiúil a úsáidtear chun dóchúlacht LOS a imití, lena n-áirítear méid na dtithe agus sreanganna atá ina bpian le hamaibh e.g., an méid fairsingthe Saleh-Valenzuela. Taispeánaimid gur thugann na múnlaí seo i bhfad difreálaithe ar an gcaillíocht idir 12–18 dB do gheometraíocht éagsúla.

Anailís Ilbhealach Fading agus Tolladh

Cruthaíonn tonnfhadaíocht mhórach mmWave grúpaí ilbhealach scaipthe, áit a mbuaileann tollaidh laghdúchán 6-9 dB ar ionad siognáil sub-6 GHz. Taispeánann staidéir istigh nach ionann 20-30% den fhuinneamh is féidir a scaradh leis na ceangail ilbhealach feidhmiúla, ag iarraidh ardhaithe na múnlaíocht staitistiúil a athbhreithniú chun toirtse a chur ar bhealaí tolladha príomhúla in ionad scaradh dhifhéinithe.

Páradoxsa na hIndustrie: Meidhbhéal Uachtarach vs. Malartuithe Raon Teoranta

Seo h-aon, seo dhó cheann de na bands mmWave 400-800 MHz leithead sreathbhanda, is é 29 dB níos airde a caillteanas bealach sa ghaothraic ag 28 GHz ná ag 3 GHz. Seo chuirfidh sé seo lúghaidheanna líonrachtaí a shuíomh i gcealla beaga ar 150-200 méadar tar éis a chéile san iontaobhas cathrach—4× níos gléasta ná na córais bunaithe ar mhirowave—chun trasmhéadraíocht gigeairr a choimeád.

Staidéar Cás Fíor-Dhóchais Cathrach

Rugadh triail ar an méarchlár in Madrid ag úsáid minicíocht 26 GHz a bhain amach 94% dheimhneacht i stáisiúin lán mhac léinn trí chombhdhéanamh beamforming le prognois fíor-amach blocáil. Mar sin féin, thug gluaiseacht na n-éochairí 3-5 dB flucraithe RSS, ag tabhairt faoi deara an t-áit a bhfuil riachtanas le heolasóireacht AI bunaithe ar chomhoibriú na sreathbainne san áiteanna poiblí.

Straitéiseach Stáisiún Bunúsach Pleanáil Líonraí Cumarsáide

Roghnú Suímh chun Cursaíochta Siotáil a Laghdú

Trí éadromú na gceannraonann i gcomhar lár ionchuir, is í an t-amhachadh a laghdaítear í i líonta mm-wave mar a chailleann na comharthaí go tapaidh mar gheall ar loitseanna. Téann i bhfeidhm an chur in oiriúint san áit seo chathair a chur in áit an-éadrom chun ceartú na dtrioblóidí agus an chomhartha a chomhphuill a réiteach. Le hainneoin an méadraíochta i léargas an tsíní, is féidir le hóibheoilíochtóirí an tsóinseála a aithint a laghdaíonn an t-amhachadh idir-chanal agus a méadaíonn tiomsú an tsuímh. Tá a fhios againn go bhféadfadh rogha bunaithe ar thalamh na suímh a laghdú ar líon na gceantar marbh faoi 45% agus an t-eatarlán tréimhsiúil faoi 24% i gcomparáid le himeachtaí cothrom. Tá cabhair mhóir i gceist ó thiomhaíocht na dtithe agus an difríocht i néis agus léirithe ar an tsuímheoil reatha a chur in iúl chun amhachadh a chosc gan infheistíocht a dhéanamh i gcrích inneallra.

Trendanna Amach: Téarmaíocht RF-MmWave Comhshóthúil

Taispeántar cartanna dual-band a bhuailtear mmWave leis na bandaí sub-6 GHz mar réitigh oibre do líonraí amach anseo. Cuanglaíonn an tarchuidreamh seo mmWave massive MIMO chun toirt ard a sholáthar i gceannróin uirbeacha tiubha agus freotainne RF chun clúdach níos leithghinnteach a sholáthar i gceantar siosair agus tuaithe. Roinntear úsáid na mbandaí go dinimiciúil idir úsáideoirí trí phrótacail inmhiotúcháin a úsáid bunaithe ar mhobacht agus próifílí seirbhíse. Laghdaíonn an córas seo densacht na ndéantúsaí 60% i gcomparáid le líonra mmWave-amháin agus cuimsíonn sé ar an gcaighdeán QoS riachtanach nuair a tharlaíonn athshocruithe. Taispeánann an réiteach comhdhéanta seo freisin éalaithe don tsraith IoT saoránach, áit a bhfuil ceanglás leanúnach thar cheantair éagsúla riachtanach.