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Nel 2022, la diffusione della banda elettronica è cresciuta fino a raggiungere il 6% della base totale installata a livello globale, ed è destinata ad aumentare ulteriormente. La frequenza è già affermata come una soluzione interessante ed economica per le applicazioni mmWave XHaul. Con la costante richiesta di dati, tuttavia, è necessaria una capacità maggiore.
Lo spostamento dello spettro di frequenza alla banda W (92-114,5 GHz) e alla banda D (130-175 GHz) consentirà una capacità di collegamento di backhaul wireless 5G fino a 100 Gbps. La banda W mostra un’attenuazione atmosferica paragonabile alla banda E, con l’attenuazione della pioggia nella banda D leggermente elevata di circa 2 dB e mantenendo una risposta relativamente piatta in tutto lo spettro di frequenze.
Sebbene la banda W offra il potenziale per aumentare la capacità e la velocità dei dati, come tutte le transizioni verso le bande di frequenza, introduce anche varie limitazioni e ostacoli tecnici. Ad esempio, le antenne paraboliche in banda W possono avere circa 2 dB di guadagno in più rispetto a un’antenna in banda E della stessa dimensione. Lo svantaggio è che questo aumento di guadagno va a scapito di una diminuzione della larghezza del fascio. Si possono prevedere riduzioni da 0,1 a 0,2 gradi. Non sembra molto, ma quando l’ampiezza del fascio era di soli 0,5 gradi per un’antenna da 2 piedi, questa riduzione rende l’allineamento molto più complesso.
I segnali in banda W sono anche altamente direzionali e un po’ più suscettibili all’ostruzione da parte di oggetti fisici come edifici, alberi e fogliame. Raggiungere e mantenere una chiara linea di vista tra i nodi di backhaul in banda W diventa cruciale, e spesso richiede misure aggiuntive, come un’attenta selezione del sito, installazioni di torri più alte e pianificazione della frequenza.
Anche le frequenze della banda D presentano sfide poiché sono altamente sensibili a blocchi e ostruzioni. Hanno una lunghezza d’onda ancora più piccola della banda W, con conseguente diffrazione limitata e capacità di penetrazione bassa attraverso gli oggetti fisici.
Mantenere una linea visiva chiara tra trasmettitore e ricevitore diventa fondamentale per una comunicazione affidabile, insieme a un’attenta pianificazione dell’implementazione della rete e alla considerazione della riflessione, rifrazione e diffrazione del segnale per ottimizzare la propagazione del segnale.
Poiché la tecnologia in banda D è ancora nelle fasi iniziali di sviluppo, le apparecchiature e le infrastrutture associate saranno per un certo periodo più costose rispetto alle bande di frequenza più basse. Inoltre, la maturità delle tecnologie, come amplificatori, ricetrasmettitori e algoritmi di elaborazione del segnale, potrebbe richiedere ulteriori progressi per un funzionamento efficiente in questa gamma di frequenze.
Per far fronte al previsto aumento del traffico dati sarà necessario ottenere le licenze per l’utilizzo delle bande mmWave ad alta frequenza. Lo sviluppo dei semiconduttori e delle tecnologie RF per la banda W è già in fase avanzata e sarà preparato entro la concessione delle licenze.
Sono attualmente in corso sforzi per affrontare le sfide fondamentali associate alla banda D.
Questa gamma di frequenze offre velocità di trasmissione dati più elevate ma richiede modifiche significative all’architettura del dispositivo e l’implementazione di tecniche avanzate di confezionamento del dispositivo. L’obiettivo è superare queste sfide e garantire la riuscita integrazione della tecnologia in banda D nell’infrastruttura esistente.
Affrontare queste sfide richiede una combinazione di progressi tecnologici, un’attenta pianificazione della rete e considerazioni normative.
Sebbene sia la banda D che la banda W offrano potenziali vantaggi, richiedono un’attenta valutazione e considerazione degli specifici scenari di implementazione e dei compromessi coinvolti. Il superamento di questi ostacoli può portare a una maggiore capacità, velocità di trasmissione dati più elevate e prestazioni di rete migliorate nei futuri sistemi di comunicazione.
—Richard Gibbs è l’amministratore delegato di Filtronic.
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