मिलिमिटर वेभ संचार

मिलिमिटर लहर(mmWave) 10mm (30 GHz) र 1mm (300 GHz) बीचको तरंग लम्बाइ भएको विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम ब्यान्ड हो।यसलाई अन्तर्राष्ट्रिय दूरसञ्चार संघ (ITU) द्वारा अत्यधिक उच्च आवृत्ति (EHF) ब्यान्ड भनिन्छ।मिलिमिटर तरंगहरू स्पेक्ट्रममा माइक्रोवेभ र इन्फ्रारेड तरंगहरू बीचमा अवस्थित छन् र विभिन्न उच्च-गति वायरलेस संचार अनुप्रयोगहरूको लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, जस्तै पोइन्ट-टु-पोइन्ट ब्याकहल लिङ्कहरू।
म्याक्रो प्रवृतिहरूले डेटा वृद्धिलाई गति दिन्छ
डाटा र कनेक्टिविटीको लागि बढ्दो विश्वव्यापी मागको साथ, हाल वायरलेस संचारको लागि प्रयोग हुने फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरू बढ्दो भीडभाड भएका छन्, मिलिमिटर वेभ स्पेक्ट्रम भित्र उच्च फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डविथ पहुँचको मागलाई ड्राइभ गर्दै।धेरै म्याक्रो प्रवृतिहरूले ठूलो डेटा क्षमता र गतिको लागि मागलाई गति दिएको छ।
1. ठूलो डाटा द्वारा उत्पन्न र प्रशोधन गरिएको डाटाको मात्रा र प्रकारहरू प्रत्येक दिन द्रुत रूपमा बढ्दै छन्।संसार हरेक सेकेन्डमा अनगिन्ती उपकरणहरूमा ठूलो मात्रामा डाटाको उच्च-गति प्रसारणमा निर्भर छ।2020 मा, प्रत्येक व्यक्तिले प्रति सेकेन्ड 1.7 MB डाटा उत्पन्न गर्यो।(स्रोत: आईबीएम)।२०२० को सुरुमा, विश्वव्यापी डाटा भोल्युम 44ZB (वर्ल्ड इकोनोमिक फोरम) हुने अनुमान गरिएको थियो।2025 सम्म, विश्वव्यापी डाटा निर्माण 175 ZB भन्दा बढी पुग्ने अपेक्षा गरिएको छ।अर्को शब्दमा, यति ठूलो मात्रामा डाटा भण्डारण गर्न आजको सबैभन्दा ठूलो हार्ड ड्राइभको १२.५ बिलियन चाहिन्छ।(अन्तर्राष्ट्रिय डाटा कर्पोरेशन)
संयुक्त राष्ट्र संघको अनुमान अनुसार, २००७ पहिलो वर्ष थियो जसमा सहरी जनसंख्या ग्रामीण जनसंख्याभन्दा बढी थियो।यो प्रवृति अझै जारी छ, र सन् २०५० सम्ममा विश्वको दुई तिहाइभन्दा बढी जनसंख्या सहरी क्षेत्रमा बसोबास गर्ने अपेक्षा गरिएको छ।यसले यी घनी जनसंख्या भएका क्षेत्रमा दूरसञ्चार र डाटा पूर्वाधारमा बढ्दो दबाब ल्याएको छ।
3. बहुध्रुवीय विश्वव्यापी संकट र अस्थिरता, महामारी देखि राजनीतिक उथलपुथल र द्वन्द्व सम्म, को अर्थ देशहरु विश्वव्यापी अस्थिरता को जोखिमहरु लाई कम गर्न को लागी आफ्नो सार्वभौम क्षमताहरु को विकास गर्न को लागी उत्सुक छन्।विश्वभरका सरकारहरूले अन्य क्षेत्रहरूबाट आयातमा आफ्नो निर्भरता घटाउने र घरेलु उत्पादन, प्रविधि र पूर्वाधारको विकासमा सहयोग गर्ने आशा राख्छन्।
4. कार्बन उत्सर्जन कम गर्न को लागी विश्व को प्रयासहरु संग, टेक्नोलोजी उच्च कार्बन यात्रा को कम गर्न को लागी नयाँ अवसरहरु खोल्दै छ।आज, बैठकहरू र सम्मेलनहरू सामान्यतया अनलाइन आयोजित छन्।शल्यचिकित्सकहरू अपरेटिङ रुममा नआउनुपर्ने आवश्यकता बिना नै मेडिकल प्रक्रियाहरू टाढाबाट गर्न सकिन्छ।केवल अति छिटो, भरपर्दो, र निर्बाध कम विलम्बता डेटा स्ट्रिमहरूले यो सटीक सञ्चालन हासिल गर्न सक्छ।
यी म्याक्रो कारकहरूले मानिसहरूलाई विश्वव्यापी रूपमा अधिक र अधिक डेटा सङ्कलन गर्न, प्रसारण गर्न र प्रशोधन गर्न प्रेरित गर्दछ, र उच्च गतिमा र न्यूनतम विलम्बतामा प्रसारण आवश्यक पर्दछ।

मिलिमिटर तरंगहरूले के भूमिका खेल्न सक्छ?
मिलिमिटर वेभ स्पेक्ट्रमले फराकिलो निरन्तर स्पेक्ट्रम प्रदान गर्दछ, उच्च डाटा प्रसारणको लागि अनुमति दिन्छ।हाल, धेरै जसो ताररहित संचारका लागि प्रयोग गरिने माइक्रोवेभ फ्रिक्वेन्सीहरू भीडभाड र फैलिएका छन्, विशेष गरी रक्षा, एयरोस्पेस, र आपतकालीन सञ्चार जस्ता विशिष्ट विभागहरूमा समर्पित धेरै ब्यान्डविथहरूसँग।
जब तपाइँ स्पेक्ट्रम माथि सार्नुहुन्छ, उपलब्ध निर्बाध स्पेक्ट्रम भाग धेरै ठूलो हुनेछ र राखिएको भाग कम हुनेछ।फ्रिक्वेन्सी दायरा बढाउँदा प्रभावकारी रूपमा "पाइपलाइन" को आकार बढ्छ जुन डाटा प्रसारण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले गर्दा ठूला डाटा स्ट्रिमहरू प्राप्त हुन्छ।मिलिमिटर तरंगहरूको धेरै ठूलो च्यानल ब्यान्डविथको कारणले, कम जटिल मोड्युलेसन योजनाहरू डाटा प्रसारण गर्न प्रयोग गर्न सकिन्छ, जसले धेरै कम विलम्बता भएका प्रणालीहरूलाई नेतृत्व गर्न सक्छ।
चुनौतीहरु के के छन् ?
स्पेक्ट्रम सुधार गर्न सम्बन्धित चुनौतीहरू छन्।मिलिमिटर तरंगहरूमा संकेतहरू प्रसारण गर्न र प्राप्त गर्न आवश्यक पर्ने कम्पोनेन्टहरू र अर्धचालकहरू निर्माण गर्न धेरै गाह्रो हुन्छन् - र त्यहाँ कम उपलब्ध प्रक्रियाहरू छन्।मिलिमिटर वेभ कम्पोनेन्टहरू निर्माण गर्न पनि गाह्रो छ किनभने तिनीहरू धेरै साना छन्, उच्च एसेम्बली सहिष्णुता र हानि कम गर्न र दोलनहरूबाट बच्न अन्तरसम्बन्ध र गुहाहरूको सावधानीपूर्वक डिजाइन आवश्यक पर्दछ।
प्रचार मिलिमिटर तरंग संकेतहरूले सामना गर्ने मुख्य चुनौतीहरू मध्ये एक हो।उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा, भित्ताहरू, रूखहरू र भवनहरू जस्ता भौतिक वस्तुहरूद्वारा संकेतहरू अवरुद्ध वा कम हुने सम्भावना बढी हुन्छ।भवन क्षेत्रमा, यसको मतलब यो हो कि मिलिमिटर तरंग रिसीभर भित्री रूपमा संकेत प्रचार गर्न भवन बाहिर स्थित हुन आवश्यक छ।ब्याकहल र स्याटेलाइट टु ग्राउन्ड कम्युनिकेसनको लागि, लामो दूरीमा सिग्नलहरू प्रसारण गर्न ठूलो शक्ति प्रवर्द्धन आवश्यक छ।जमिनमा, पोइन्ट-टु-पोइन्ट लिङ्कहरू बीचको दूरी कम-फ्रिक्वेन्सी नेटवर्कहरूले हासिल गर्न सक्ने ठूलो दूरीको सट्टा 1 देखि 5 किलोमिटर भन्दा बढी हुन सक्दैन।
यसको मतलब, उदाहरणका लागि, ग्रामीण क्षेत्रहरूमा, लामो दूरीमा मिलिमिटर लहर संकेतहरू प्रसारण गर्न थप आधार स्टेशनहरू र एन्टेनाहरू आवश्यक पर्दछ।यो अतिरिक्त पूर्वाधार स्थापना गर्न थप समय र लागत चाहिन्छ।हालैका वर्षहरूमा, उपग्रह नक्षत्रको तैनातीले यो समस्या समाधान गर्ने प्रयास गरेको छ, र यी उपग्रह नक्षत्रहरूले फेरि एक पटक मिलिमिटर तरंगलाई उनीहरूको वास्तुकलाको मूल रूपमा लिन्छन्।
मिलिमिटर तरंगहरूको लागि उत्तम तैनाती कहाँ छ?
मिलिमिटर तरंगहरूको छोटो प्रसार दूरीले तिनीहरूलाई उच्च डाटा ट्राफिकको साथ घनी जनसंख्या भएको शहरी क्षेत्रमा तैनातीका लागि धेरै उपयुक्त बनाउँछ।वायरलेस नेटवर्कको विकल्प फाइबर अप्टिक नेटवर्क हो।सहरी क्षेत्रहरूमा, नयाँ अप्टिकल फाइबरहरू जडान गर्न सडकहरू उत्खनन अत्यन्त महँगो, विनाशकारी, र समय-खपत छ।यसको विपरित, मिलिमिटर तरंग जडानहरू केही दिन भित्र न्यूनतम अवरोध लागतहरूसँग कुशलतापूर्वक स्थापित गर्न सकिन्छ।
मिलिमिटर तरंग संकेतहरू द्वारा प्राप्त डाटा दर अप्टिकल फाइबरको तुलनामा तुलनात्मक छ, जबकि कम विलम्बता प्रदान गर्दछ।जब तपाईलाई धेरै छिटो जानकारी प्रवाह र न्यूनतम विलम्बता चाहिन्छ, ताररहित लिङ्कहरू पहिलो छनौट हुन् - त्यसैले तिनीहरू स्टक एक्सचेन्जहरूमा प्रयोग गरिन्छ जहाँ मिलिसेकेन्ड विलम्बता महत्त्वपूर्ण हुन सक्छ।
ग्रामीण क्षेत्रहरूमा, फाइबर अप्टिक केबलहरू जडानको लागत प्रायः दूरीको कारणले निषेधित हुन्छ।माथि उल्लेख गरिए अनुसार, मिलिमिटर वेभ टावर नेटवर्कहरूलाई पनि महत्त्वपूर्ण पूर्वाधार लगानी चाहिन्छ।यहाँ प्रस्तुत समाधान दुर्गम क्षेत्रहरूमा डाटा जडान गर्न लो अर्थ अर्बिट (LEO) उपग्रह वा उच्च-उचाई स्यूडो उपग्रह (HAPS) प्रयोग गर्नु हो।LEO र HAPS सञ्जालहरूको अर्थ फाइबर अप्टिक्स स्थापना गर्न वा छोटो दूरीको पोइन्ट-टु-पोइन्ट वायरलेस नेटवर्कहरू निर्माण गर्न आवश्यक छैन, जबकि अझै उत्कृष्ट डेटा दरहरू प्रदान गर्दै।स्याटेलाइट संचारले पहिले नै मिलिमिटर तरंग संकेतहरू प्रयोग गरिसकेको छ, सामान्यतया स्पेक्ट्रमको तल्लो छेउमा - का फ्रिक्वेन्सी ब्यान्ड (27-31GHz)।उच्च फ्रिक्वेन्सीहरूमा विस्तार गर्न ठाउँ छ, जस्तै Q/V र E फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरू, विशेष गरी जमीनमा डेटाको लागि फिर्ता स्टेशन।
माइक्रोवेभबाट मिलिमिटर तरंग फ्रिक्वेन्सीहरूमा संक्रमणको लागि दूरसञ्चार फिर्ता बजार अग्रणी स्थितिमा छ।यो विगत एक दशकमा उपभोक्ता उपकरणहरू (ह्यान्डहेल्ड उपकरणहरू, ल्यापटपहरू, र इन्टरनेट अफ थिंग्स (IoT)) मा भएको बृद्धिबाट संचालित हो, जसले थप र छिटो डाटाको मागलाई बढाएको छ।
अब, स्याटेलाइट अपरेटरहरूले दूरसञ्चार कम्पनीहरूको उदाहरण पछ्याउने र LEO र HAPS प्रणालीहरूमा मिलिमिटर तरंगहरूको प्रयोग विस्तार गर्ने आशा राखेका छन्।पहिले, मिलिमिटर तरंग फ्रिक्वेन्सीहरूमा उपभोक्ता संचार लिङ्कहरू स्थापना गर्न परम्परागत जियोस्टेशनरी इक्वेटरियल अर्बिट (GEO) र मिडियम अर्थ अर्बिट (MEO) उपग्रहहरू पृथ्वीबाट धेरै टाढा थिए।यद्यपि, LEO उपग्रहहरूको विस्तारले अब मिलिमिटर तरंग लिङ्कहरू स्थापना गर्न र विश्वव्यापी रूपमा आवश्यक उच्च-क्षमता नेटवर्कहरू सिर्जना गर्न सम्भव बनाउँछ।
अन्य उद्योगहरूमा पनि मिलिमिटर तरंग प्रविधि प्रयोग गर्ने ठूलो सम्भावना छ।अटोमोटिभ उद्योगमा, स्वायत्त सवारी साधनहरूलाई सुरक्षित रूपमा सञ्चालन गर्न निरन्तर उच्च-गति जडानहरू र कम विलम्बता डाटा नेटवर्कहरू चाहिन्छ।चिकित्सा क्षेत्रमा, सटीक चिकित्सा प्रक्रियाहरू कार्यान्वयन गर्न टाढा स्थित सर्जनहरू सक्षम गर्न अल्ट्रा छिटो र भरपर्दो डाटा स्ट्रिमहरू आवश्यक हुनेछ।
मिलिमिटर वेभ नवाचारको दस वर्ष
Filtronic बेलायत मा एक अग्रणी मिलिमिटर तरंग संचार प्रविधि विशेषज्ञ हो।हामी यूकेका केही कम्पनीहरू मध्ये एक हौं जसले ठूलो मात्रामा उन्नत मिलिमिटर तरंग संचार कम्पोनेन्टहरू डिजाइन र निर्माण गर्न सक्छ।हामीसँग आन्तरिक RF इन्जिनियरहरू छन् (मिलिमिटर तरंग विशेषज्ञहरू सहित) अवधारणा, डिजाइन, र नयाँ मिलिमिटर तरंग प्रविधिहरू विकास गर्न आवश्यक छ।
गत दशकमा, हामीले माइक्रोवेभ र मिलिमिटर वेभ ट्रान्ससिभरहरू, पावर एम्पलीफायरहरू, र ब्याकहल नेटवर्कहरूका लागि सबसिस्टमहरू विकास गर्न अग्रणी मोबाइल दूरसञ्चार कम्पनीहरूसँग सहकार्य गरेका छौं।हाम्रो नवीनतम उत्पादन ई-ब्यान्डमा सञ्चालन हुन्छ, जसले उपग्रह सञ्चारमा अति-उच्च क्षमता फिडर लिङ्कहरूको लागि सम्भावित समाधान प्रदान गर्दछ।गत दशकमा, यो बिस्तारै समायोजन र सुधार गरिएको छ, वजन र लागत घटाउन, प्रदर्शन सुधार, र उत्पादन वृद्धि गर्न निर्माण प्रक्रियाहरू सुधार।स्याटेलाइट कम्पनीहरूले अब यो प्रमाणित अन्तरिक्ष तैनाती प्रविधि अपनाएर वर्षौंको आन्तरिक परीक्षण र विकासबाट बच्न सक्छन्।
हामी नवाचारको अग्रपंक्तिमा प्रतिबद्ध छौं, आन्तरिक रूपमा टेक्नोलोजी सिर्जना गर्दै र संयुक्त रूपमा आन्तरिक मास निर्माण प्रक्रियाहरू विकास गर्दै।नियामक एजेन्सीहरूले नयाँ फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरू खोल्दा हाम्रो टेक्नोलोजी प्रयोगको लागि तयार छ भनी सुनिश्चित गर्न हामी सधैं नवप्रवर्तनमा बजारको नेतृत्व गर्छौं।
आगामी वर्षहरूमा ई-ब्यान्डमा भीड र अधिक डाटा ट्राफिकको सामना गर्न हामीले पहिले नै W-band र D-ब्यान्ड प्रविधिहरू विकास गर्दैछौं।नयाँ फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरू खुला हुँदा सीमान्त राजस्व मार्फत प्रतिस्पर्धात्मक लाभ बनाउन मद्दत गर्न हामी उद्योगका ग्राहकहरूसँग काम गर्छौं।
मिलिमिटर तरंगहरूको लागि अर्को चरण के हो?
डाटाको उपयोग दर एक दिशामा मात्र विकास हुनेछ, र डाटामा निर्भर टेक्नोलोजी पनि निरन्तर सुधार भइरहेको छ।संवर्धित वास्तविकता आइपुगेको छ, र IoT उपकरणहरू सर्वव्यापी हुँदैछन्।घरेलु अनुप्रयोगहरूका अतिरिक्त, प्रमुख औद्योगिक प्रक्रियाहरूदेखि तेल र ग्यास क्षेत्रहरू र आणविक उर्जा प्लान्टहरूमा सबै चीजहरू रिमोट निगरानीको लागि IoT टेक्नोलोजीमा सर्दै छन् - यी जटिल सुविधाहरू सञ्चालन गर्दा म्यानुअल हस्तक्षेपको आवश्यकतालाई कम गर्दै।यी र अन्य प्राविधिक प्रगतिहरूको सफलता डेटा नेटवर्कहरूको विश्वसनीयता, गति र गुणस्तरमा निर्भर हुनेछ जसले तिनीहरूलाई समर्थन गर्दछ - र मिलिमिटर तरंगहरूले आवश्यक क्षमता प्रदान गर्दछ।
मिलिमिटर तरंगहरूले वायरलेस संचारको क्षेत्रमा 6GHz भन्दा कम फ्रिक्वेन्सीको महत्त्वलाई घटाएको छैन।यसको विपरित, यो स्पेक्ट्रमको लागि महत्त्वपूर्ण पूरक हो, विभिन्न अनुप्रयोगहरूलाई सफलतापूर्वक डेलिभर गर्न सक्षम पार्दै, विशेष गरी ती जसलाई ठूला डाटा प्याकेटहरू, कम विलम्बता, र उच्च जडान घनत्व चाहिन्छ।

नयाँ डाटा सम्बन्धित प्रविधिहरूको अपेक्षा र अवसरहरू प्राप्त गर्न मिलिमिटर तरंगहरू प्रयोग गर्ने मामला विश्वस्त छ।तर चुनौती पनि छन् ।
नियमन चुनौती हो ।नियामक अधिकारीहरूले विशेष अनुप्रयोगहरूको लागि इजाजतपत्र जारी नगरेसम्म उच्च मिलिमिटर तरंग आवृत्ति ब्यान्डमा प्रवेश गर्न असम्भव छ।यद्यपि, मागको अनुमानित घातीय वृद्धिको अर्थ नियामकहरू भीड र हस्तक्षेपबाट बच्न थप स्पेक्ट्रम जारी गर्न बढ्दो दबाबमा छन्।निष्क्रिय अनुप्रयोगहरू र मौसम विज्ञान उपग्रहहरू जस्ता सक्रिय अनुप्रयोगहरू बीच स्पेक्ट्रमको साझेदारीलाई पनि व्यापारिक अनुप्रयोगहरूमा महत्त्वपूर्ण छलफल आवश्यक छ, जसले फराकिलो फ्रिक्वेन्सी ब्यान्डहरू र एशिया प्यासिफिक हर्ट्ज फ्रिक्वेन्सीमा सार्न बिना निरन्तर स्पेक्ट्रमलाई अनुमति दिनेछ।
नयाँ ब्यान्डविथद्वारा प्रदान गरिएका अवसरहरूको फाइदा उठाउँदा, उच्च आवृत्ति सञ्चारलाई बढावा दिन उपयुक्त प्रविधिहरू हुनु महत्त्वपूर्ण छ।त्यसैले Filtronic भविष्यको लागि W-band र D-band प्रविधिहरू विकास गर्दैछ।यस कारणले गर्दा हामी भविष्यको ताररहित प्रविधि आवश्यकताहरू पूरा गर्न आवश्यक क्षेत्रहरूमा सीप र ज्ञानको विकासलाई प्रवर्द्धन गर्न विश्वविद्यालयहरू, सरकारहरू र उद्योगहरूसँग सहकार्य गर्छौं।यदि यूकेले भविष्यको विश्वव्यापी डाटा संचार नेटवर्कहरू विकास गर्न नेतृत्व लिने हो भने, यसले RF प्रविधिको सही क्षेत्रमा सरकारी लगानीलाई च्यानल गर्न आवश्यक छ।
एकेडेमिया, सरकार, र उद्योगमा साझेदारको रूपमा, Filtronic ले उन्नत सञ्चार प्रविधिहरू विकास गर्नमा अग्रणी भूमिका खेल्छ जुन संसारमा नयाँ कार्यक्षमता र सम्भावनाहरू प्रदान गर्न आवश्यक छ जहाँ डाटा बढ्दो रूपमा आवश्यक छ।