यह कैसे काम करता है: 5 जी के लिए आवृत्ति चयन

5 जी जीवन की गुणवत्ता में एक वास्तविक क्रांति ला सकता है, इसलिए नई तकनीक में रुचि 4 जी की तुलना में बहुत अधिक है। इसलिए, प्रारंभिक तैनाती में उपकरणों को लॉन्च करने वाली कंपनियों की संख्या 4 जी एलटीई के लिए चार से बदलकर 5 जी के लिए 20 हो गई है। 5 जी के उपयोग के लिए टेस्ट लॉन्च और सेवाओं का विकास पूरी दुनिया में किया जाता है, जिसमें इनक्यूबेटर के माध्यम से स्टार्टअप को आकर्षित करना शामिल है। उनमें से एक - एमटीएस से - रूस में भी काम करता है।



एक व्यापक राय है कि एलटीई गति हर किसी के लिए उपयुक्त है, और किसी भी सामान्य उपयोगकर्ता को 10 जीबी / एस तक तेजी लाने की आवश्यकता नहीं है। यह पूरी तरह सच नहीं है। 5G अनुप्रयोग परिदृश्य बुनियादी ढांचे को जोड़ने, एआर और वीआर, ड्रोन और अन्य के उपयोग के नए अवसरों का निर्माण करने के विमान में निहित है, बल्कि, बुनियादी ढाँचा और व्यावसायिक समाधान। ट्रैफ़िक के रिसेप्शन और ट्रांसमिशन को तेज करने से उपभोक्ता के लिए नेटवर्क संसाधन को जल्दी से मुक्त करना संभव हो जाता है, ताकि जब उपयोगकर्ता उपयोगकर्ता होते हैं तो पृष्ठ पर बहुत धीरे से खुलने वाली स्थिति का सामना न करें। नेटवर्क बैंडविड्थ के विस्तार में देरी करना असंभव है जब तक कि ग्राहकों को नेटवर्क की भीड़ के कारण संचार की गुणवत्ता में गिरावट का सामना न करना पड़े।

नेटवर्क तैनाती की गति इस बात पर निर्भर करेगी कि 5 जी के लिए स्पेक्ट्रम का एक हिस्सा कितनी जल्दी निर्धारित होता है, और यह क्या होगा।

यह समझाने का सबसे आसान तरीका है कि पारंपरिक रेडियो के माध्यम से यह कैसे काम करता है। आप अपने रेडियो को एक लहर में ट्यून करते हैं, उदाहरण के लिए, 97 एफएम, जहां एक विशिष्ट स्टेशन 97 मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्ति पर प्रसारित हो रहा है। यदि आप किसी अन्य रेडियो स्टेशन को चालू करना चाहते हैं, तो कहें, 103.5 FM, आपको इसे स्विच करने की आवश्यकता है। यही है, दो स्टेशन एक ही समय में एक ही ज़ोन में एक ही स्पेक्ट्रम पर प्रसारित नहीं होते हैं, अन्यथा वे एक-दूसरे के साथ हस्तक्षेप करेंगे। उसी समय, आपके पसंदीदा रेडियो स्टेशन की आवृत्ति पर एक अन्य क्षेत्र में, एक और स्टेशन स्थित हो सकता है, क्योंकि वायरलेस सिग्नल केवल एक निश्चित दूरी पर प्रेषित होते हैं।

5 जी के पूर्ण प्रक्षेपण के लिए, रेडियो स्पेक्ट्रम की एक निश्चित सीमा की आवश्यकता होती है। 5G के लिए आवंटित स्पेक्ट्रम की मात्रा निर्धारित करेगी कि इस तकनीक पर आधारित नेटवर्क कितनी तेजी से होंगे। स्पेक्ट्रम को सभी अलग-अलग उपयोग परिदृश्यों के लिए पर्याप्त रूप से बहुमुखी होना चाहिए, जिसका अर्थ संभवतः कई अलग-अलग आवृत्ति बैंड का उपयोग करना होगा। सामान्य तौर पर, तीन बैंडों में आवृत्तियों आवश्यक हैं: 1 गीगाहर्ट्ज तक, 1-6 गीगाहर्ट्ज और 6 गीगाहर्ट्ज से अधिक।

स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों में संकेत एक निश्चित दूरी तक फैला हुआ है। तरंग दैर्ध्य आवृत्ति के विपरीत आनुपातिक है: अर्थात्, उच्च आवृत्तियों में एक छोटी तरंग दैर्ध्य होती है। उदाहरण के लिए, 30 हर्ट्ज (कम आवृत्ति) की तरंग दैर्ध्य 10,000 किमी (6,000 मील से अधिक) है, और 300 गीगाहर्ट्ज (उच्च आवृत्ति) केवल 1 मिमी है। लेकिन जब तरंग दैर्ध्य वास्तव में छोटा होता है (उदाहरण के लिए, स्पेक्ट्रम के ऊपरी छोर पर आवृत्ति), तो यह आसानी से विकृत हो सकता है। इसलिए, वास्तव में उच्च आवृत्तियों को निम्न आवृत्तियों के रूप में प्रचारित नहीं किया जा सकता है। कनेक्शन की गुणवत्ता भी बैंडविड्थ से प्रभावित होती है, जिसे उच्चतम और निम्नतम सिग्नल आवृत्तियों के बीच के अंतर से मापा जाता है। जब आप उच्च श्रेणी को प्राप्त करने के लिए रेडियो स्पेक्ट्रम को ऊपर ले जाते हैं, तो बैंडविड्थ बढ़ जाती है, और इसलिए बैंडविड्थ बढ़ जाती है (यानी, आपको उच्च डाउनलोड गति मिलती है)।

उदाहरण के लिए, मिलीमीटर तरंगें (मिमीवेव, तकनीकी रूप से 30-300 गीगाहर्ट्ज़ रेंज में आवृत्तियों को कवर करती हैं, लेकिन अधिक बार 24 गीगाहर्ट्ज से ऊपर के बैंड को संदर्भित करती हैं) उच्च आवृत्ति स्पेक्ट्रम में होती हैं और बड़ी मात्रा में डेटा संचारित करने की क्षमता का लाभ होता है। लेकिन वे हवा, पेड़ों और आस-पास की इमारतों में गैसों द्वारा अधिक आसानी से अवशोषित होते हैं। इसलिए, लंबी दूरी पर डेटा प्रसारित करने के लिए mmWave स्पेक्ट्रम का उपयोग नहीं किया जा सकता है। इन कमियों को दिशात्मक एंटेना द्वारा आंशिक रूप से दूर किया जा सकता है, जिसे प्रौद्योगिकियों के आधार पर लागू किया जाता है जैसे कि मैसिव एमआईएमओ और बीमफॉर्मिंग (बीमफॉर्मिंग), लेकिन इन आवृत्तियों पर संकेत लंबे समय तक दूरी का प्रचार नहीं कर सकते हैं। MmWave आवृत्तियों का उपयोग कवरेज और क्षमता प्रदान करने के लिए कम आवृत्ति श्रेणियों के साथ मिलकर भी किया जाएगा, जिसकी आवश्यकता 5G होगी।

उपलब्ध mmWave आवृत्तियों के अलावा, आप पहले से ही उपयोग की गई श्रेणियों को साफ़ कर सकते हैं और उन्हें फिर से तैयार कर सकते हैं। इस प्रक्रिया को रिफर्मिंग कहा जाता है। वास्तव में, इसकी तुलना खेत के प्रसंस्करण से की जा सकती है: यदि इस क्षेत्र का उपयोग टमाटर के लिए किया जाता है, तो आप वहां मकई नहीं लगा सकते, जब तक कि सभी टमाटर काट न लें। यह प्रक्रिया इस तथ्य से जटिल है कि संचार की पिछली पीढ़ियों द्वारा कब्जा की गई आवृत्तियों का उपयोग अभी भी किया जाता है। इसके अलावा, उनकी आवृत्ति सीमा सीमित है, और 5 जी की पूरी क्षमता का एहसास करने के लिए, इस विनिर्देश द्वारा पेश की गई उच्च गति का लाभ उठाएं, इंटरनेशनल एसोसिएशन ऑफ मोबाइल टेलीकॉम ऑपरेटर्स (जीएसएमए) प्रत्येक मोबाइल ऑपरेटर को मध्य आवृत्तियों में कम से कम 100 मेगाहर्ट्ज आवंटित करने का प्रस्ताव करता है। उदाहरण के लिए, चाइना मोबाइल को 2.6 गीगाहर्ट्ज और 4.9 गीगाहर्ट्ज बैंड में 300 मेगाहर्ट्ज दिया जाएगा।

दुनिया भर में संचार की पांचवीं पीढ़ी के लिए मुख्य सीमा 3.5 गीगाहर्ट्ज़ है, जिसमें 3.4 से लेकर 3.8 गीगाहर्ट्ज़ तक की रेंज में 400 मेगाहर्ट्ज तक की कुल बैंडविड्थ है। यह पूरी दुनिया में व्यापक उपलब्धता और बड़ी मात्रा में स्पेक्ट्रम के कारण अधिक आकर्षक है। इसके आवंटन पर पहले ही सहमति हो चुकी है, उदाहरण के लिए, यूरोप में: यूरोपीय नियामकों ने बैंड 3.4-3.8 गीगाहर्ट्ज की पहचान की है और इसे 5 जी के लिए उपयुक्त बनाने के लिए इसे सामंजस्य बनाने की योजना बनाई है। रूस में, स्थिति अलग है: इस रेंज के प्रमुख उपयोगकर्ता रक्षा मंत्रालय और रोस्कोसमोस हैं। इसलिए, अब हम 4.4-4.99 गीगाहर्ट्ज की सीमा में 5 जी को तैनात करने के विकल्प पर विचार कर रहे हैं। इसका उपयोग जापान और चीन द्वारा किया जाता है।

चयनित आवृत्तियों में विसंगति कई समस्याएं पैदा करती है। डेटा रोमिंग जैसी कोई चीज होती है। हम सभी इसका सामना कर सकते हैं जब 4 जी समर्थन वाला पहला आईफोन मॉडल सामने आया था, लेकिन रूस में इस सेवा का उपयोग करना असंभव था - फोन में चिप को यूएसए में एलटीई के लिए चुने गए आवृत्तियों के लिए डिज़ाइन किया गया था। रूस में, यूरोप की तरह, 4G ने एक अलग श्रेणी में काम किया। 5 जी के साथ एक समान स्थिति को दोहराया जा सकता है, क्योंकि दुनिया में ऐसे नेटवर्क की तैनाती के लिए मुख्य सीमा 3.5 गीगाहर्ट्ज और मिलीमीटर लहरें हैं। और क्वालकॉम मोबाइल पारिस्थितिकी तंत्र के सबसे बड़े डेवलपर्स में से एक चिपसेट और मॉड्यूल को इन सीमाओं के लिए डिज़ाइन किया गया है। 5 जी समर्थन के साथ पहले से ही प्रस्तुत झंडे द्वारा समर्थित हैं, उदाहरण के लिए, गैलेक्सी एस 10।

मुख्य कार्य अब आवश्यक क्षमता के सार्वभौमिक स्पेक्ट्रम को चुनना है, अन्यथा सभी "बन्स" जो इस तकनीक को हमें दे सकते हैं - ड्रोन के विकास से लेकर तेज यातायात तक - अनिश्चित काल के लिए देरी हो जाएगी।

डेनिस पनसेंको,
5 जी एमटीएस इनक्यूबेटर के प्रमुख।