एमएमवेव क्या है? हाई-बैंड 5G समझाया गया

का रोलआउट 5जी तकनीक दुनिया भर में वायरलेस मानक पहले से कहीं अधिक जटिल हो गए हैं। चूंकि 5G प्रदर्शन के अभूतपूर्व स्तर की मांग करता है, इसलिए वाहकों को यह सुनिश्चित करने के लिए रेडियो फ्रीक्वेंसी के एक मुश्किल समुद्र में नेविगेट करना होगा कि वे डिलीवरी कर सकें। सर्वोत्तम संभव गति और कवरेज.

पुरानी GSM, 3G, और 4G/LTE प्रौद्योगिकियाँ आवृत्तियों के अपेक्षाकृत संकीर्ण बैंड के भीतर चलती थीं, जिससे वाहकों के पास अपने नेटवर्क को तैनात करने के लिए कुछ सीमित विकल्प रह जाते थे। तुलना से, 5जी निम्न-बैंड 600MHz से लेकर अत्यंत उच्च 47GHz आवृत्तियों तक, संपूर्ण स्पेक्ट्रम को कवर करता है।

नतीजा यह है कि 5G वाहकों को अपने 5G नेटवर्क को सर्वोत्तम तरीके से चलाने के लिए ढेर सारे विकल्प देता है, जिससे उन्हें कवरेज और प्रदर्शन के बीच एक आदर्श संतुलन बनाने का प्रयास करने की अनुमति मिलती है। आदर्श परिस्थितियों में, यह सभी के लिए सर्वोत्तम 5G प्रदान करेगा। हालाँकि, वास्तविक दुनिया में, चीजें काफी अधिक जटिल हैं।

एमएमवेव क्या है?

5G स्पेक्ट्रम की इस रेंज के शीर्ष छोर पर mmWave, या "मिलीमीटर वेव" आवृत्तियाँ रहती हैं, जो 24GHz से 47GHz तक चलती हैं। तकनीकी रूप से कहें तो, मिलीमीटर तरंग को 30 गीगाहर्ट्ज से 300 गीगाहर्ट्ज तक की अत्यधिक उच्च आवृत्ति (ईएचएफ) रेंज के रूप में परिभाषित किया गया है, ऐसा नाम इसलिए दिया गया है क्योंकि वे आवृत्तियां हैं जहां तरंग दैर्ध्य एक के बराबर कम हो जाते हैं मिलीमीटर.

हालाँकि, जैसा कि साथ है सी-बैंड स्पेक्ट्रम, फेडरल कम्युनिकेशंस कमीशन (एफसीसी) ने अमेरिका में एमएमवेव रेंज के निचले सिरे को सुपर हाई की ऊपरी रेंज से शुरू करने के लिए फिर से परिभाषित किया। फ़्रीक्वेंसी (SHF) ज़ोन, 24GHz से शुरू होकर, 47GHz के रास्ते पर EHF में पार करता है, जो वर्तमान में आवंटित स्पेक्ट्रम का शीर्ष अंत है 5जी.

एफसीसी अंततः और भी अधिक एमएमवेव स्पेक्ट्रम को लाइसेंस देने की योजना बना रही है - यह 57-64 गीगाहर्ट्ज रेंज पर विचार कर रही है जो वर्तमान में बिना लाइसेंस के है और हल्के ढंग से उपयोग की जाने वाली 71 गीगाहर्ट्ज, 81 गीगाहर्ट्ज और 92 गीगाहर्ट्ज आवृत्तियों पर है। हालाँकि, इसमें अभी भी कुछ साल लगने की संभावना है, खासकर जब से वाहकों ने अभी तक उनके पास पहले से मौजूद एमएमवेव स्पेक्ट्रम का पूरी तरह से उपयोग नहीं किया है।

रेंज बनाम रफ़्तार

जैसा कि किसी ने भी साथ काम किया है घरेलू वाई-फ़ाई राउटर जानता है, उच्च आवृत्तियाँ तेज़ गति के लिए अधिक बैंडविड्थ प्रदान करती हैं, लेकिन यह रेंज और कवरेज की कीमत पर आती है। आपके राउटर से 2.4GHz सिग्नल संभवतः आपके पूरे घर को कवर करेगा लेकिन अपेक्षाकृत कम गति पर, जबकि 5GHz फ़्रीक्वेंसी गेमिंग और स्ट्रीमिंग के लिए उत्कृष्ट प्रदर्शन प्रदान करती है, लेकिन हो सकता है कि यह आपके बेसमेंट या बैक तक न पहुंचे कमरा।

जब रेडियो तरंगों की बात आती है तो भौतिकी के नियम ठीक इसी तरह काम करते हैं। उच्च आवृत्तियाँ तेज़ होती हैं लेकिन निचली और धीमी आवृत्तियों जितनी दूर तक यात्रा नहीं कर सकतीं।

सेल्युलर वाहकों को अपने ग्राहकों को मजबूत और तेज़ सिग्नल देने में उन्हीं चुनौतियों का सामना करना पड़ता है जैसे आपको अपने वाई-फ़ाई राउटर के लिए एक आदर्श स्थान खोजने में होती है। बात बस इतनी है कि वाहकों को इससे बड़े पैमाने पर निपटना होगा।

उच्च आवृत्तियों का उपयोग करने से वाहक को तेज़ गति प्रदान करने की अनुमति मिलती है, लेकिन ट्रेडऑफ़ वह है जिसकी उन्हें आवश्यकता है अधिक टावर बनाएं और उन्हें कम-आवृत्ति सिग्नल के समान कवरेज प्रदान करने के लिए एक-दूसरे के करीब रखें चाहेंगे।

अभूतपूर्व ब्रह्मांडीय गति, इट्टी बिट्टी रेंज

एक समय में, कई लोगों का मानना ​​था कि हाई-फ़्रीक्वेंसी mmWave 5G बैंड 5G तकनीक का भविष्य होगा। आख़िरकार, यह उद्धार कर सकता है हास्यास्पद रूप से प्रभावशाली गति यह अधिकांश वायर्ड ब्रॉडबैंड सेवाओं की क्षमता से भी कहीं आगे है।

आदर्श परिस्थितियों में, mmWave आवृत्तियों पर 5G स्पीड 4Gbps तक पहुँच सकती है, हालाँकि यह 500Mbps-1Gbps क्षेत्र में घूमने वाले उपकरणों को ढूंढना अधिक सामान्य है. हालाँकि, कम आवृत्तियों का उपयोग करते समय उपलब्ध औसत 5G प्रदर्शन की तुलना में सबसे धीमी mmWave गति भी 3-4 गुना तेज होती है।

जैसा कि कुछ वाहकों को तुरंत पता चला, समस्या यह है कि इन अत्यधिक उच्च आवृत्तियों की सीमा निराशाजनक रूप से कम होती है; एक एमएमवेव ट्रांसीवर शहर के ब्लॉक से कहीं अधिक बड़े हिस्से के लिए ठोस कवरेज प्रदान करने की संभावना नहीं है।

यह आश्चर्य की बात नहीं होनी चाहिए जब आप मानते हैं कि mmWave सिग्नल 24GHz पर शुरू होते हैं - वाई-फाई और सेलुलर संचार के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली आवृत्तियों के ऊपर परिमाण का एक क्रम।

हालाँकि, यह उन्हें किसी भी चीज़ की सीमा से बहुत दूर रखता है जो आम तौर पर हस्तक्षेप का कारण बनती है, खासकर जब से उन आवृत्तियों पर हर चीज़ की भी समान रूप से छोटी सीमा होती है। आमतौर पर, आपको उपग्रह मौसम प्रणालियों, सैन्य हथियार रडार, पुलिस स्पीड रडार और हवाई अड्डे की चौकियों पर सुरक्षा स्क्रीनिंग सिस्टम द्वारा उपयोग किया जाने वाला ईएचएफ स्पेक्ट्रम मिलेगा।

एमएमवेव परिदृश्य

इन सबको ध्यान में रखते हुए, यह आश्चर्य की बात नहीं है कि अधिकांश वाहकों ने mmWave तकनीक के साथ बहुत कुछ नहीं किया है।

अमेरिकी वाहकों में, केवल वेरिज़ॉन अपनी शुरुआती 5G तैनाती में mmWave पर भारी दांव लगाएं. एटीएंडटी ने इसमें हाथ आजमाया जबकि टी-मोबाइल मुख्य रूप से उस स्पेक्ट्रम से दूर रहा।

वेरिज़ॉन के दांव ने उसे शुरुआत में ही आश्चर्यजनक रूप से तेज़ 5G स्पीड का दावा करने की अनुमति दी। द्वारा 2020 की एक रिपोर्ट ओपनसिग्नल वेरिज़ोन ने वैश्विक स्तर पर भारी बढ़त हासिल की है, जिसकी औसत डाउनलोड गति उसके अगले निकटतम प्रतिद्वंद्वी, दक्षिण कोरिया के एलजी यू+ से दोगुनी से भी अधिक है।

हालाँकि, इन उच्च गति की चाल यह थी कि Verizon अपने 5G नेटवर्क के लिए विशेष रूप से mmWave स्पेक्ट्रम का उपयोग कर रहा था। वाहक के पास अपनी संख्या कम करने के लिए कोई धीमा मिडबैंड या लो-बैंड 5G नेटवर्क नहीं था। यह Verizon का 5G अल्ट्रा वाइडबैंड नेटवर्क था जैसा कि यह मूल रूप से अस्तित्व में था। यह लगभग पूरी तरह से 28GHz स्पेक्ट्रम पर चलता था।

इसके अलावा, Verizon की 506Mbps स्पीड को एक बहुत बड़े क्वालीफायर के साथ आने की आवश्यकता थी - वे वाहक के 99% ग्राहकों के लिए उपलब्ध नहीं थे। एमएमवेव की बेहद कम रेंज का मतलब था कि वेरिज़ॉन ने इसे इससे आगे तैनात नहीं किया था कुछ प्रमुख शहरी केंद्र, और ओपनसिग्नल नोट किया गया कि Verizon के ग्राहकों ने इसके mmWave 5G नेटवर्क तक लगभग 0.4% समय ही पहुंच बनाई। इस चित्र 2021 तक दोगुना होकर 0.8% हो जाएगा, लेकिन फिर भी इसका मतलब यह है कि वेरिज़ॉन के ग्राहक अपना 99% से अधिक समय 4जी/एलटीई कनेक्शन पर बिताते हैं।

एटी एंड टी mmWave के अधिक रणनीतिक उपयोग का विकल्प चुना. इसने शुरुआत में 24GHz 5G स्पेक्ट्रम के एक बड़े हिस्से को लाइसेंस दिया था, जिसे मुख्य रूप से कुछ शहरों में व्यावसायिक उपयोग के लिए तैनात किया गया था। बाद में, इसने 39GHz स्पेक्ट्रम का एक बड़ा हिस्सा हासिल करने के लिए $1.2 बिलियन गिरा दिए, जिसे यह अपने ग्राहकों के लिए अधिक सक्रिय रूप से तैनात कर रहा है। AT&T इसे अपनी 5G+ सेवा कहता है।

तकनीकी रूप से कहें तो, टी-मोबाइल के पास कुछ शहरों में कुछ एमएमवेव तैनाती है, लेकिन वाहक इसके बारे में बहुत अधिक बात नहीं करता है। टी-मोबाइल के पास अपने प्रतिद्वंद्वियों के हाथ लगने से पहले ही खेलने के लिए तेज़ मिडबैंड स्पेक्ट्रम का एक अच्छा हिस्सा था प्रतिष्ठित सी-बैंड स्पेक्ट्रम, इसलिए mmWave वाहक की योजनाओं के लिए उतना महत्वपूर्ण नहीं रहा है।

एमएमवेव के लाभ

अपने पूरे 5G नेटवर्क को Verizon की तरह mmWave पर आधारित करने के बजाय, AT&T ने mmWave सेल के साथ अपनी कम आवृत्ति वाले 5G को बढ़ाने पर ध्यान केंद्रित किया है। स्टेडियमों और हवाई अड्डों जैसे बेहद घने इलाकों में.

यह mmWave के सबसे महत्वपूर्ण लाभों में से एक का लाभ उठाता है। अत्यधिक उच्च आवृत्तियाँ न केवल व्यक्तिगत उपयोगकर्ताओं के लिए उच्च बैंडविड्थ प्रदान करती हैं; वह सारी अतिरिक्त बैंडविड्थ इसे भीड़भाड़ को अधिक प्रभावी ढंग से संभालने में भी मदद करती है।

कुछ अधिक सरलीकृत गणित का उपयोग करने के लिए, यदि एक mmWave ट्रांसीवर एक डिवाइस पर 4Gbps तक थ्रूपुट की पेशकश कर सकता है, तो 40 डिवाइस आसानी से एक दूसरे को धीमा किए बिना स्थिर 100Mbps कनेक्शन प्राप्त कर सकते हैं।

इसके अलावा, mmWave की छोटी रेंज का मतलब है कि वाहकों को कई अधिक ट्रांसीवर तैनात करने होंगे। जब तक AT&T ने फुटबॉल स्टेडियम को कवर करने के लिए पर्याप्त ट्रांसीवर लगा दिए, तब तक यह कुशलतापूर्वक उच्च-प्रदर्शन 5G प्रदान कर सकता है। किसी खेल या कार्यक्रम में भाग लेने वाले हजारों लोग.

इसी तरह, एमएमवेव हवाई अड्डों पर आदर्श है, न कि केवल यात्रियों की अधिक संख्या के कारण के माध्यम से, लेकिन इसलिए भी क्योंकि वे आवृत्तियाँ अब तक विमानन में उपयोग की जाने वाली किसी भी चीज़ से हटा दी गई हैं वहाँ है उनके आसपास कोई विवाद नहीं है.

टी-मोबाइल ने भी चुपचाप कहा है कि वह mmWave का निर्माण जारी रखेगा जहां ऐसा करना उचित होगा, लेकिन AT&T और Verizon के विपरीत, वह अपने mmWave नेटवर्क को अलग करने की योजना नहीं बनाता है। टी-मोबाइल ग्राहकों को mmWave से कनेक्ट होने पर उनके फ़ोन पर "5G+" या "5G UW" प्रतीक दिखाई नहीं देगा। इसके बजाय, टी-मोबाइल पर लोगों को ठोस कवरेज और प्रदर्शन मिलेगा, चाहे वे घर पर बैठे हों या सुपर बाउल में भाग ले रहे हों।

कुंजी एमएमवेव आवृत्तियाँ

कुछ वाहकों ने एमएमवेव स्पेक्ट्रम के अन्य हिस्सों को भी लाइसेंस दिया है, हालांकि इनमें से अधिकतर जल्द ही उपयोग के लिए उपलब्ध नहीं होंगे।

उदाहरण के लिए, टी-मोबाइल और डिश के पास 47GHz स्पेक्ट्रम के 99% हिस्से के लिए लाइसेंस हैं। यह स्पष्ट नहीं है कि वे वाहक इसके साथ क्या करने की योजना बना रहे हैं, खासकर जब से यह वेरिज़ॉन के 28GHz और AT&T के 39GHz के मुकाबले और भी खराब कवरेज प्रदान करेगा।

अधिक महत्वपूर्ण बात यह है कि अभी कोई भी उपभोक्ता स्मार्टफोन 47GHz आवृत्तियों तक भी नहीं पहुंच सकता है। सेब का आईफोन 13 लाइनअप और सैमसंग के गैलेक्सी S22 मॉडल केवल कुछ ही mmWave 5G बैंड का समर्थन करते हैं, जिन्हें n257 (28GHz), n258 (26GHz), n260 (39GHz), और n261 (28GHz) के रूप में नामित किया गया है। इनमें से, केवल n260 और n261 का उपयोग अमेरिकी वाहकों द्वारा किया जाता है; अन्य वैश्विक स्तर पर mmWave 5G सेवाओं के साथ अनुकूलता के लिए हैं।

भविष्य सी-बैंड है

5G के पहले दिनों में mmWave स्पेक्ट्रम जितना रोमांचक लग रहा था, वाहकों को एहसास हो गया है कि 5G तकनीक का भविष्य यहीं नहीं है।

वेरिज़ोन को वह सबक सबसे कठिन सीखना पड़ा, शुरुआती 5G नेटवर्क के साथ जो उसके 99% ग्राहकों के लिए अस्तित्वहीन था। वेरिज़ॉन ने निम्न-आवृत्ति वाले "राष्ट्रव्यापी 5जी नेटवर्क" का अनुसरण किया जिसने अपने 4जी/एलटीई सिग्नलों के साथ स्थान साझा किया। इससे ग्राहकों को उनके फ़ोन पर "5G" इंडिकेटर तो मिला, लेकिन आम तौर पर ऐसी स्पीड मिली जो 4G से बेहतर नहीं थी।

ऐसा तब तक नहीं था जब तक वेरिज़ोन इसे तैनात नहीं कर सका सी-बैंड स्पेक्ट्रम कि इसकी 5G किस्मत वास्तव में बदलनी शुरू हो गई। यह पूरी तरह से वेरिज़ॉन की गलती नहीं थी; तब उसे सी-बैंड स्पेक्ट्रम का लाइसेंस लेने के लिए पहले 45 बिलियन डॉलर कम करने पड़े विमानन उद्योग से लड़ें वह डर था कि इससे विमान के उपकरणों में समस्याएँ पैदा होंगी.

फिर भी, जब वेरिज़ोन ने अंततः 2022 की शुरुआत में अपने नए सी-बैंड की कुंजी बदल दी, तो उसके कई और ग्राहक वास्तविक 5G स्पीड दिखाई देने लगी. यह प्रदर्शन में इतनी बड़ी छलांग थी कि वेरिज़ॉन ने नए सी-बैंड नेटवर्क को अपनी अल्ट्रा वाइडबैंड 5जी सेवा का हिस्सा बना दिया।

जबकि AT&T रहा है अपनी सी-बैंड सेवा को धीरे-धीरे शुरू कर रहा है, जिन कुछ शहरों में यह उपलब्ध है, वहां के ग्राहकों ने भी अपनी 5G स्पीड में प्रभावशाली वृद्धि देखी है।

यहां तक ​​कि टी-मोबाइल, जिसके पास पहले से ही है मजबूत 2.5GHz अल्ट्रा क्षमता 5G नेटवर्क, अपने ग्राहकों को उन क्षेत्रों में आवश्यक बढ़ावा देने के लिए उच्च-आवृत्ति सी-बैंड स्पेक्ट्रम का उपयोग करने की योजना बना रहा है जहां अधिक क्षमता की आवश्यकता है।

अंत में, सार्वजनिक 5G तकनीक में mmWave की भूमिका मौजूदा नेटवर्क को बढ़ाने की है, न कि उन्हें बदलने की। एमएमवेव स्पेक्ट्रम की विशाल क्षमता इसे अत्यधिक घनी आबादी वाले केंद्रों में विश्वसनीय 5जी प्रदान करने के लिए आदर्श बनाती है। हालाँकि, छोटी दूरी का मतलब है कि यह कभी भी अपने दम पर खड़ा नहीं हो पाएगा। जब कुछ क्षेत्रों में 5G को बढ़ावा देने के लिए "पावर-अप" के रूप में उपयोग किया जाता है तो mmWave हमेशा सबसे उपयुक्त होगा।

संपादकों की सिफ़ारिशें

• 5जी स्पीड में टी-मोबाइल की भारी बढ़त कहीं नहीं जाएगी
• नेटगियर का नया एम6 प्रो राउटर आपको कहीं भी जाने पर तेज़ 5जी का उपयोग करने की सुविधा देता है
• टी-मोबाइल का 5G अभी भी बेजोड़ है - लेकिन क्या गति स्थिर हो गई है?
• यहां बताया गया है कि आपके सैमसंग गैलेक्सी S23 पर 5G वास्तव में कितना तेज़ है
• क्वालकॉम का स्नैपड्रैगन X75 5G कनेक्टिविटी के अगले युग की शुरुआत करता है