5 जी - त्वरित गाइड

रेडियो प्रौद्योगिकियों ने 1980 के दशक में एनालॉग सेल्युलर सिस्टम के लॉन्च के साथ एक तीव्र और बहुआयामी विकास का प्रमाण दिया है। इसके बाद, डिजिटल वायरलेस संचार प्रणाली लगातार मानव (1G,… 4G, या अब 5%) की बढ़ती आवश्यकता को पूरा करने के लिए एक मिशन पर हैं।

इसलिए, इस लेख में 5G तकनीक के बारे में बताया गया है जो इसकी मुख्य विशेषताओं, तकनीकी डिजाइन (आर्किटेक्चर), फायदे, कमियों, चुनौतियों और भविष्य के दायरे पर जोर देती है।

5 जी की मुख्य विशेषताएं

5 ^वीं जनरेशन मोबाइल नेटवर्क या केवल 5 जी मोबाइल प्रौद्योगिकी की आगामी क्रांति है। सुविधाएँ और इसकी प्रयोज्यता एक सामान्य मनुष्य की अपेक्षा से बहुत अधिक है। इसकी अल्ट्रा-हाई स्पीड के साथ, यह सेल फोन की उपयोगिता के अर्थ को बदलने के लिए पर्याप्त क्षमता है।

अभिनव सुविधाओं की एक विशाल सरणी के साथ, अब आपका स्मार्ट फोन लैपटॉप के समानांतर होगा। आप ब्रॉडबैंड इंटरनेट कनेक्शन का उपयोग कर सकते हैं; अन्य महत्वपूर्ण विशेषताएं जो लोगों को मोहित करती हैं वे अधिक गेमिंग विकल्प, व्यापक मल्टीमीडिया विकल्प, हर जगह कनेक्टिविटी, शून्य विलंबता, तेज प्रतिक्रिया समय और उच्च गुणवत्ता वाले ध्वनि और एचडी वीडियो को ऑडियो और वीडियो की गुणवत्ता के साथ समझौता किए बिना अन्य सेल फोन पर स्थानांतरित किया जा सकता है।

अगर हम पीछे मुड़कर देखें, तो हम पाएंगे कि हर अगले दशक में, एक पीढ़ी मोबाइल प्रौद्योगिकी के क्षेत्र में आगे बढ़ रही है। 1980 के दशक में पहली पीढ़ी (1G) से शुरू, 1990 में दूसरी पीढ़ी (2G), 2000 में तीसरी पीढ़ी (3G),Fourth Generation (4G) 2010 के दशक में, और अब पांचवीं पीढ़ी (5 जी), हम अधिक से अधिक परिष्कृत और स्मार्ट तकनीक की ओर अग्रसर हैं।

5G टेक्नोलॉजी क्या है?

5G तकनीक से उम्मीद की जा रही है कि वह फ़्रीक्वेंसी चैनल के साथ व्यापक वर्णक्रमीय बैंडविड्थ के साथ एक नया (पिछले एक से अधिक व्यापक) फ़्रीक्वेंसी बैंड उपलब्ध कराएगा। अब तक, पूर्ववर्तियों (पीढ़ियों) मोबाइल प्रौद्योगिकियों ने शिखर बिटरेट में पर्याप्त वृद्धि का सबूत दिया है। फिर - पिछले एक (विशेष रूप से 4 जी) से 5 जी कैसे अलग है? इसका उत्तर है - यह न केवल बिटरेट में वृद्धि 5 जी को 4 जी से अलग बनाता है, बल्कि 5 जी के संदर्भ में भी उन्नत है -

• उच्च वृद्धि हुई शिखर बिट दर
• प्रति इकाई क्षेत्र में बड़ा डेटा वॉल्यूम (यानी उच्च प्रणाली वर्णक्रमीय दक्षता)
• अधिक उपकरणों को समवर्ती और तात्कालिक रूप से कनेक्टिविटी की अनुमति देने की उच्च क्षमता
• बैटरी की कम खपत
• भौगोलिक क्षेत्र के बावजूद बेहतर कनेक्टिविटी, जिसमें आप हैं
• सहायक उपकरणों की बड़ी संख्या
• अवसंरचनात्मक विकास की कम लागत
• संचार की उच्च विश्वसनीयता

जैसा कि शोधकर्ताओं का कहना है कि बैंडविड्थ रेडियो चैनलों की एक विस्तृत श्रृंखला के साथ, यह 10 जीबीपीएस तक की गति का समर्थन करने में सक्षम है, 5 जी वाईफाई तकनीक सन्निहित और निरंतर कवरेज की पेशकश करेगी - "सही अर्थों में व्यापक क्षेत्र की गतिशीलता।"

5G की वास्तुकला अत्यधिक उन्नत है, इसके नेटवर्क तत्व और विभिन्न टर्मिनलों को एक नई स्थिति को वहन करने के लिए विशेषता रूप से उन्नत किया गया है। इसी तरह, सेवा प्रदाता मूल्य-वर्धित सेवाओं को आसानी से अपनाने के लिए अग्रिम तकनीक को लागू कर सकते हैं।

हालाँकि, उन्नयनशीलता संज्ञानात्मक रेडियो तकनीक पर आधारित है जिसमें विभिन्न महत्वपूर्ण विशेषताएं शामिल हैं जैसे कि उपकरणों की क्षमता के साथ-साथ उनके भौगोलिक स्थान की पहचान करने के लिए मौसम, तापमान, आदि। संज्ञानात्मक रेडियो तकनीक एक ट्रांसीवर (बीम) के रूप में कार्य करती है, जो अवधारणात्मक रूप से रेडियो को पकड़ और प्रतिक्रिया दे सकती है। इसके ऑपरेटिंग वातावरण में संकेत। इसके अलावा, यह तुरंत अपने वातावरण में परिवर्तन को अलग करता है और इसलिए निर्बाध गुणवत्ता सेवा प्रदान करने के लिए तदनुसार प्रतिक्रिया करता है।

5 जी का आर्किटेक्चर

जैसा कि निम्नलिखित छवि में दिखाया गया है, 5 जी का सिस्टम मॉडल पूरी तरह से है IP आधारित मॉडल वायरलेस और मोबाइल नेटवर्क के लिए डिज़ाइन किया गया।

प्रणाली में एक मुख्य उपयोगकर्ता टर्मिनल और फिर कई स्वतंत्र और स्वायत्त रेडियो एक्सेस तकनीक शामिल हैं। रेडियो प्रौद्योगिकियों में से प्रत्येक को बाहरी इंटरनेट की दुनिया के लिए आईपी लिंक माना जाता है। IP तकनीक को विशेष रूप से डिज़ाइन किया गया है ताकि इंटरनेट पर कहीं न कहीं क्लाइंट एप्लिकेशन और सर्वर के बीच एक निश्चित एप्लिकेशन कनेक्शन से संबंधित आईपी पैकेट के उचित मार्ग के लिए पर्याप्त नियंत्रण डेटा सुनिश्चित किया जा सके। इसके अलावा, पैकेटों के सुलभ मार्ग को उपयोगकर्ता की दी गई नीतियों के अनुसार तय किया जाना चाहिए (जैसा कि नीचे दी गई छवि में दिखाया गया है)।

मास्टर कोर प्रौद्योगिकी

जैसा कि चित्र 5 में दिखाया गया है, 5 जी मास्टरकोर अन्य प्रौद्योगिकियों के लिए अभिसरण बिंदु है, जिनका मौजूदा वायरलेस नेटवर्क पर अपना प्रभाव है। दिलचस्प बात यह है कि इसका डिज़ाइन सभी आईपी नेटवर्क मोड और 5G नेटवर्क मोड सहित समानांतर मल्टीमोड में संचालित होने के लिए मास्टरकोर की सुविधा देता है। इस मोड में (जैसा कि नीचे दी गई छवि में दिखाया गया है), यह RAN और विभिन्न एक्सेस नेटवर्क (DAT) की सभी नेटवर्क तकनीकों को नियंत्रित करता है। चूंकि, प्रौद्योगिकी संगत है और सभी नई तैनाती (5 जी के आधार पर) का प्रबंधन करती है, यह अधिक कुशल, कम जटिल और अधिक शक्तिशाली है।

हैरानी की बात है कि किसी भी सेवा मोड को 5 जी न्यू तैनाती मोड के तहत विश्व संयोजन सेवा मोड (डब्ल्यूसीएसएम) के रूप में खोला जा सकता है। WCSM इस तकनीक की एक अद्भुत विशेषता है; उदाहरण के लिए, यदि कोई प्रोफेसर किसी देश में श्वेत बोर्ड पर लिखता है - तो उसे बातचीत और वीडियो के अलावा दुनिया के किसी अन्य हिस्से में एक अन्य सफेद बोर्ड पर प्रदर्शित किया जा सकता है। इसके अलावा, समानांतर मल्टीमोड सेवा के माध्यम से एक नई सेवाओं को आसानी से जोड़ा जा सकता है।

आम तौर पर, यह उम्मीद की जाती है कि 5G प्रौद्योगिकी विकास और इसके कार्यान्वयन के लिए आवश्यक समयावधि अब (2020 तक) से लगभग पांच वर्ष अधिक है। लेकिन विकासशील देशों में आम लोगों के लिए उपयोग करने योग्य बनने के लिए, यह और भी अधिक हो सकता है।

Graph 1 − Showing the Timeline of all previous generation technologies.

अपेक्षित समय लंबाई

कई उपयोगिता और विभिन्न फैशनेबल मुख्य विशेषताओं पर विचार करके, शोधकर्ता अनुमान लगा रहे हैं कि यह तकनीक 2040 तक उपयोग में रहेगी।

5 जी प्रौद्योगिकी कई और साथ ही अलग-अलग विशेषताओं से सुशोभित है, जो प्रयोज्यता एक विस्तृत श्रृंखला के लोगों के लिए उपयोगी है, भले ही उनके उद्देश्यों के बावजूद (जैसा कि mweb छवि में दिखाया गया है )।

5 जी के आवेदन

कुछ महत्वपूर्ण अनुप्रयोग हैं -

• यह सभी के लिए एकीकृत वैश्विक मानक बनाएगा।

• नेटवर्क उपलब्धता हर जगह होगी और लोगों को अपने कंप्यूटर और इस तरह के मोबाइल उपकरणों का उपयोग कहीं भी कभी भी करने की सुविधा प्रदान करेगी।

• IPv6 तकनीक की वजह से, मोबाइल आईपी पते की देखभाल से जुड़े नेटवर्क और भौगोलिक स्थिति के अनुसार सौंपा जाएगा।

• इसका एप्लिकेशन विश्व वास्तविक वाई फाई जोन बना देगा।

• इसकी संज्ञानात्मक रेडियो तकनीक एक ही स्पेक्ट्रम को कुशलतापूर्वक साझा करने के लिए रेडियो प्रौद्योगिकियों के विभिन्न संस्करण की सुविधा प्रदान करेगी।

• इसका अनुप्रयोग लोगों को उच्च ऊंचाई पर भी रेडियो सिग्नल प्राप्त करने की सुविधा प्रदान करेगा।

5G का आवेदन सपने की सिद्धि के बराबर है। यह पिछली तकनीकों की तुलना में सीमा अग्रिम सुविधाओं से परे एकीकृत है।

उन्नत सुविधाओं

पिछली रेडियो तकनीकों की तुलना में, 5G की उन्नति निम्नलिखित है -

• सुपर स्पीड अर्थात 1 से 10 Gbps तक का लाभ उठाना संभव है।
• लेटेंसी 1 मिलीसेकंड (एंड-टू-एंड राउंड ट्रिप) होगी।
• प्रति यूनिट क्षेत्र में 1,000x बैंडविड्थ।
• 10 से 100 नंबर उपकरणों को जोड़ने की व्यवहार्यता।
• दुनिया भर में कवरेज।
• नेटवर्क ऊर्जा के उपयोग में लगभग 90% की कमी।
• बैटरी लाइफ ज्यादा लंबी होगी।
• पूरी दुनिया वाई फाई जोन में होगी।

5 ^वीं पीढ़ी की प्रौद्योगिकी कई प्रकार की सुविधाएँ प्रदान करती है, जो सभी समूहों के लोगों, छात्रों, पेशेवरों (डॉक्टर, इंजीनियर, शिक्षक, शासी निकाय, प्रशासनिक निकाय, आदि) और यहां तक ​​कि एक आम व्यक्ति के लिए भी फायदेमंद हैं।

महत्वपूर्ण लाभ

5 जी तकनीक के कई फायदे हैं, कुछ फायदे ऊपर दिए गए एरिक्सन छवि में दिखाए गए हैं , और कई अन्य नीचे वर्णित हैं -

• उच्च रिज़ॉल्यूशन और द्वि-दिशात्मक बड़े बैंडविड्थ को आकार देना।

• एक मंच पर सभी नेटवर्क को इकट्ठा करने के लिए प्रौद्योगिकी।

• अधिक प्रभावी और कुशल।

• त्वरित कार्रवाई के लिए ग्राहक पर्यवेक्षण उपकरण की सुविधा के लिए प्रौद्योगिकी।

• सबसे अधिक संभावना है, एक विशाल प्रसारण डेटा प्रदान करेगा (गीगाबिट में), जो 60,000 से अधिक कनेक्शन का समर्थन करेगा।

• पिछली पीढ़ियों के साथ आसानी से प्रबंधनीय।

• विषम सेवाओं (निजी नेटवर्क सहित) का समर्थन करने के लिए तकनीकी ध्वनि।

• दुनिया भर में एक समान, निर्बाध और निरंतर कनेक्टिविटी प्रदान करना संभव है।

आम लोगों के लिए कुछ अन्य फायदे

समानांतर कई सेवाएं, जैसे कि आप अन्य व्यक्ति के साथ बात करते समय मौसम और स्थान जान सकते हैं।

आप अपने पीसी को हैंडसेट द्वारा नियंत्रित कर सकते हैं।

शिक्षा आसान हो जाएगी - दुनिया के किसी भी हिस्से में बैठे छात्र कक्षा में भाग ले सकते हैं।

चिकित्सा उपचार आसान और मितव्ययी हो जाएगा - एक डॉक्टर दुनिया के दूरदराज के हिस्से में स्थित रोगी का इलाज कर सकता है।

निगरानी करना आसान होगा - एक सरकारी संगठन और जांच प्रस्ताव दुनिया के किसी भी हिस्से की निगरानी कर सकते हैं। अपराध दर को कम करना संभव।

ब्रह्मांड, आकाशगंगाओं और ग्रहों की कल्पना करना संभव होगा।

लापता व्यक्ति का पता लगाना और खोजना संभव है।

सुनामी, भूकंप आदि जैसी संभावित प्राकृतिक आपदा का तेजी से पता लगाया जा सकता है।

5 जी प्रौद्योगिकी के नुकसान

हालाँकि, 5G तकनीक का अनुसंधान और संकल्पना सभी रेडियो सिग्नल समस्याओं और मोबाइल दुनिया की कठिनाई को हल करने के लिए की जाती है, लेकिन कुछ सुरक्षा कारणों और अधिकांश भौगोलिक क्षेत्रों में तकनीकी प्रगति की कमी के कारण, इसमें निम्न कमियाँ हैं -

• प्रौद्योगिकी अभी भी प्रक्रियाधीन है और इसकी व्यवहार्यता पर अनुसंधान चल रहा है।

• दुनिया के अधिकांश हिस्सों में अक्षम तकनीकी सहायता के कारण यह तकनीक जिस गति का दावा कर रही है, उसे प्राप्त करना मुश्किल है (भविष्य में, यह हो सकता है)।

• पुराने उपकरणों में से कई 5 जी के लिए सक्षम नहीं होंगे, इसलिए, उन सभी को एक नए - महंगे सौदे के साथ बदलने की आवश्यकता है।

• बुनियादी ढांचे के विकास के लिए उच्च लागत की जरूरत है।

• सुरक्षा और गोपनीयता समस्या अभी तक हल नहीं हुई है।

चुनौतियां नए विकास का अंतर्निहित हिस्सा हैं; इसलिए, सभी तकनीकों की तरह, 5 जी से निपटने के लिए भी बड़ी चुनौतियां हैं। जैसा कि हम रेडियो प्रौद्योगिकी के अतीत यानी विकास को देखते हैं, हम बहुत तेजी से विकास पाते हैं। 1G से 5G तक की यात्रा, लगभग 40 साल पुरानी है (1980 में 1G और 2020 में 5G को ध्यान में रखते हुए)। हालाँकि, इस यात्रा में, हमने जो सामान्य चुनौतियाँ देखीं, उनमें आधारभूत संरचना, शोध पद्धति और लागत की कमी है।

फिर भी, 2 जी और 3 जी तकनीकों का उपयोग करने वाले दर्जनों देश हैं और 4 जी के बारे में भी नहीं जानते हैं, ऐसी स्थिति में, हर किसी के दिमाग में सबसे महत्वपूर्ण प्रश्न हैं -

• How far will 5G be viable?

• Will it be the technology of some of the developed countries or developing countries will also get benefit of this?

इन सवालों को समझने के लिए, 5G की चुनौतियों को निम्नलिखित दो शीर्षकों में वर्गीकृत किया गया है -

• तकनीकी चुनौतियां
• आम चुनौतियाँ

तकनीकी चुनौतियां

• Inter-cell Interference- यह प्रमुख तकनीकी मुद्दों में से एक है जिसे हल करने की आवश्यकता है। पारंपरिक मैक्रो कोशिकाओं और समवर्ती छोटी कोशिकाओं के आकार में भिन्नता है जो हस्तक्षेप का कारण बनेगी।

• Efficient Medium Access Control- ऐसी स्थिति में, जहां पहुंच बिंदुओं और उपयोगकर्ता टर्मिनलों की घनी तैनाती की आवश्यकता होती है, उपयोगकर्ता थ्रूपुट कम होगा, विलंबता अधिक होगी, और उच्च थ्रूपुट प्रदान करने के लिए हॉटस्पॉट सेलुलर प्रौद्योगिकी के लिए सक्षम नहीं होंगे। प्रौद्योगिकी का अनुकूलन करने के लिए इसे ठीक से शोध करने की आवश्यकता है।

• Traffic Management - सेलुलर नेटवर्क में पारंपरिक मानव से मानव यातायात की तुलना में, सेल में मशीन से बड़ी संख्या में मशीन (एम 2 एम) डिवाइस गंभीर सिस्टम चुनौतियों अर्थात रेडियो एक्सेस नेटवर्क (आरएएन) की चुनौतियों का कारण बन सकते हैं, जो ओवरलोड और भीड़ का कारण बनेंगे।

आम चुनौतियाँ

• Multiple Services- अन्य रेडियो सिग्नल सेवाओं के विपरीत, 5G के पास विभिन्न भौगोलिक क्षेत्रों में काम करने वाले विषम नेटवर्क, प्रौद्योगिकियों और उपकरणों की सेवाओं की पेशकश करने के लिए एक बड़ा काम होगा। इसलिए, लोगों की उच्च अपेक्षा को पूरा करने के लिए गतिशील, सार्वभौमिक, उपयोगकर्ता-केंद्रित और डेटा-समृद्ध वायरलेस सेवाएं प्रदान करने के लिए चुनौती मानकीकरण की है।

• Infrastructure - शोधकर्ताओं को 5 जी सेवाओं के मानकीकरण और अनुप्रयोग की तकनीकी चुनौतियों का सामना करना पड़ रहा है।

• Communication, Navigation, & Sensing- ये सेवाएं काफी हद तक रेडियो स्पेक्ट्रम की उपलब्धता पर निर्भर करती हैं, जिसके माध्यम से संकेत प्रेषित होते हैं। हालांकि 5G तकनीक में विभिन्न और अलग-अलग स्रोतों से आने वाले भारी मात्रा में डेटा को संसाधित करने की मजबूत कम्प्यूटेशनल शक्ति है, लेकिन इसके लिए बड़े बुनियादी ढांचे के समर्थन की आवश्यकता है।

• Security and Privacy- यह सबसे महत्वपूर्ण चुनौतियों में से एक है जिसे 5 जी को व्यक्तिगत डेटा की सुरक्षा सुनिश्चित करने की आवश्यकता है। 5G को विश्वास, गोपनीयता, साइबर सुरक्षा सहित सुरक्षा खतरों से संबंधित अनिश्चितताओं को परिभाषित करना होगा, जो दुनिया भर में बढ़ रहे हैं।

• Legislation of Cyberlaw- साइबर क्राइम और अन्य धोखाधड़ी उच्च गति और सर्वव्यापी 5 जी तकनीक के साथ भी बढ़ सकती है। इसलिए, साइबरलॉ का कानून भी एक अनिवार्य मुद्दा है, जो काफी हद तक सरकारी और राजनीतिक (राष्ट्रीय और साथ ही अंतरराष्ट्रीय मुद्दा) है।

5 जी के नवाचारों, कार्यान्वयन, व्यवहार्यता और सुरक्षा चिंताओं के बारे में प्रौद्योगिकीविदों, शोधकर्ताओं, शिक्षाविदों, विक्रेताओं, ऑपरेटरों और सरकारों के बीच दुनिया भर में कई शोध और चर्चाएं चल रही हैं।

जैसा कि प्रस्तावित है, सुपर हाई स्पीड इंटरनेट सेवा से सुगम सर्वव्यापी सेवा से शुरू होने वाली कई अग्रिम सुविधाओं से भरी हुई, 5 जी कई समस्याओं को अनलॉक करेगी। हालांकि, सवाल यह है - एक ऐसी स्थिति में, जहां पिछली प्रौद्योगिकियां (4 जी और 3 जी) अभी भी प्रक्रिया में हैं और कई हिस्सों में अभी भी शुरू किया जाना है; 5G का भविष्य क्या होगा?

5 ^वीं पीढ़ी की तकनीक को अविश्वसनीय और उल्लेखनीय डेटा क्षमताओं, अनहेल्ड कॉल वॉल्यूम और नवीनतम डेटा ऑपरेटिंग सिस्टम के भीतर प्रसारित डेटा प्रसारित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है। इसलिए, यह अधिक बुद्धिमान तकनीक है, जो पूरी दुनिया को बिना सीमा के काट देगी। इसी तरह, हमारी दुनिया में सूचना, संचार और मनोरंजन के लिए सार्वभौमिक और निर्बाध पहुंच होगी जो हमारे जीवन को एक नया आयाम देगी और हमारी जीवन शैली को सार्थक रूप से बदल देगी।

इसके अलावा, सरकारें और नियामक इस तकनीक का उपयोग सुशासन के लिए एक अवसर के रूप में कर सकते हैं और स्वस्थ वातावरण बना सकते हैं, जो निश्चित रूप से अगली पीढ़ी की प्रौद्योगिकी 5G में निरंतर निवेश को प्रोत्साहित करेगा।