5G कौन सी फ्रीक्वेंसी है? सभी अलग-अलग 5G रेंज के बारे में बताया गया

यदि आप सोच रहे हैं 5जी पहले आई सेलुलर प्रौद्योगिकियों की तुलना में अधिक जटिल लगता है, आप पूरी तरह से गलत नहीं हैं। 5G अगली पीढ़ी को ऊर्जा प्रदान करने के लिए तेज़ प्रदर्शन, बेहतर कवरेज और सर्वव्यापी कनेक्टिविटी का वादा करता है स्वायत्त कारें और स्मार्ट डिवाइस। इसे पूरा करने के लिए, पुरानी सेलुलर प्रौद्योगिकियों के साथ जो संभव था उसकी सीमाओं को आगे बढ़ाने की जरूरत है।

इसके लिए व्यापक आवृत्तियों पर काम करने के लिए 5G की भी आवश्यकता होती है। आख़िरकार, हम एक ऐसी तकनीक के बारे में बात कर रहे हैं जिसमें क्षमता है वायर्ड ब्रॉडबैंड कनेक्शन बदलें और भी कई पारंपरिक वाई-फाई नेटवर्क. भविष्य में, 5G नेटवर्क कोई ऐसी चीज़ नहीं होगी जिसके लिए आप बेहतर कनेक्शन उपलब्ध न होने पर ही निर्भर रहेंगे - यह संभवतः सबसे अच्छा कनेक्शन हो सकता है जो आप प्राप्त कर सकते हैं।

तो, 5G नेटवर्क किस आवृत्ति पर काम करता है? इसका कोई एक सीधा जवाब नहीं है, लेकिन यह उतना जटिल भी नहीं है जितना पहली नज़र में लगता है। 5G नेटवर्क कई अलग-अलग आवृत्तियों का उपयोग करते हैं, लेकिन इन सभी को तीन विशिष्ट श्रेणियों में बांटा जा सकता है, जिनमें से प्रत्येक की अपनी खूबियां और खामियां हैं।

गति और सीमा का व्यापार-बंद

इससे पहले कि हम 5G द्वारा उपयोग की जाने वाली फ़्रीक्वेंसी रेंज पर चर्चा करें, यह समझना आवश्यक है कि इतनी सारी अलग-अलग फ़्रीक्वेंसी की आवश्यकता क्यों है। उस प्रश्न का उत्तर कुछ ऐसा है जिसे आपने पहले ही अपने घर में अनुभव किया होगा।

आधुनिक वाई-फ़ाई राउटर दो आवृत्तियों पर काम करें: 2.4GHz और 5GHz। यदि आपने कभी अपने घर में सर्वोत्तम वाई-फाई कवरेज प्राप्त करने का प्रयास किया है, तो संभवतः आपको रेडियो तरंगें कैसे काम करती हैं, इसकी मूलभूत वास्तविकता का सामना करना पड़ा है। अपने 2.4GHz नेटवर्क से कनेक्ट होने पर आपको धीमी गति मिलेगी, लेकिन आप राउटर से दूर जाने पर भी कनेक्ट रह सकते हैं। दूसरी ओर, 5GHz चैनल आपको बेहतर प्रदर्शन देता है, लेकिन आप इसे अपने घर के दूसरे छोर तक नहीं पहुंचा सकते।

हालाँकि इनमें स्वाभाविक रूप से सेलुलर रेडियो टावरों की तुलना में बहुत कम रेंज होती है, फिर भी वही सिद्धांत लागू होते हैं। उच्च आवृत्तियाँ अधिक डेटा ले जा सकती हैं लेकिन उतनी दूर तक यात्रा नहीं करती हैं और ठोस वस्तुओं में भी प्रवेश नहीं करती हैं। कम आवृत्तियाँ अधिक दूर तक जाती हैं और उनमें हस्तक्षेप की संभावना कम होती है, लेकिन वे बहुत धीमी भी होती हैं।

मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों को अपने 5G नेटवर्क का निर्माण करते समय इन्हीं ट्रेडऑफ़ पर विचार करने की आवश्यकता है। उच्चतम आवृत्ति वाले 5G सिग्नल अत्यधिक तेज़ वायरलेस गति प्रदान कर सकते हैं लेकिन एक सिटी ब्लॉक से ज्यादा कवर नहीं कर सकता. स्पेक्ट्रम के दूसरे छोर पर, कम-आवृत्ति सिग्नल मीलों तक जा सकते हैं ऐसा प्रदर्शन प्रदान न करें जो पुरानी 4जी/एलटीई प्रौद्योगिकियों से कहीं बेहतर हो.

सब-6 बनाम एमएमवेव

जब 5G शुरू हो रहा था, तो उद्योग ने आवृत्तियों को आम तौर पर दो व्यापक श्रेणियों में विभाजित किया: सब-6GHz (सब-6) और मिलीमीटर तरंग (मिमी तरंग).

जैसा कि नाम से पता चलता है, सब-6 आवृत्तियों का उद्देश्य 6GHz से नीचे की सभी आवृत्तियों को शामिल करना था, जबकि 5G mmWave स्पेक्ट्रम लगभग 24GHz पर शुरू हुआ और वहां से ऊपर चला गया।

व्यावहारिक रूप से, शुरुआती सब-6 5जी रोलआउट रुके रहे मुख्यतः 2GHz रेंज से नीचे. चूँकि इन आवृत्तियों का उपयोग पहले से ही 4G/LTE और यहां तक ​​कि पुराने 3G नेटवर्क द्वारा किया जा रहा था, वाहकों के पास इनका उपयोग करने के लिए पहले से ही आवश्यक लाइसेंस थे। इससे उनके मौजूदा नेटवर्क के शीर्ष पर 5G को जल्दी से रोल आउट करना आसान हो गया, और टी-मोबाइल और एटीएंडटी ने ठीक यही किया।

विशेष रूप से, AT&T और T-Mobile ने अपने 5G नेटवर्क को समान 850MHz और 1.9GHz (1900MHz) आवृत्तियों पर स्थापित किया है। शुरुआती "2G" GSM नेटवर्क और 700MHz और 1.7GHz (1700MHz) आवृत्तियाँ जो 3G और LTE के साथ उपयोग में आईं रोलआउट. AT&T ने 2.3GHz रेंज में कुछ 5G सेवाएँ भी चलाईं, जबकि T-मोबाइल अपने "देशव्यापी" 5G नेटवर्क के लिए और भी बेहतर कवरेज पाने के लिए 600MHz तक नीचे चला गया।

इस बीच, Verizon ने अपने शुरुआती 5G रोलआउट के साथ विपरीत दिशा में जाने का फैसला किया, जिसमें बहुत तेज़ 28GHz mmWave फ़्रीक्वेंसी का उपयोग किया गया। इसने वेरिज़ोन को सबसे तेज़ गति का दावा करने की अनुमति दी; एक 2020 ओपनसिग्नल रिपोर्ट में 506Mbps की औसत डाउनलोड स्पीड के साथ वेरिज़ोन वैश्विक स्तर पर अच्छी तरह से अग्रणी था, क्योंकि इसके स्कोर को कम करने के लिए इसके पास कोई सब -6 5G नेटवर्क नहीं था। हालाँकि, mmWave आवृत्तियों की अत्यंत सीमित सीमा का मतलब था Verizon के 1% से भी कम ग्राहक यहां तक ​​कि कंपनी के 5G नेटवर्क को उनके स्मार्टफ़ोन पर भी देखा गया।

लो-बैंड 5G की चुनौतियाँ

लो-बैंड 5G एटी एंड टी और टी-मोबाइल को अपने नेटवर्क को बहुत तेजी से चालू करने दें क्योंकि उन्हें नए लाइसेंस के लिए इंतजार नहीं करना पड़ेगा, साथ ही वे मौजूदा 4 जी बुनियादी ढांचे पर भी काम कर सकते हैं। हालाँकि, यह बाद वाला बिंदु है जिसने बनाया शुरुआती 5जी का प्रदर्शन इतना निराशाजनक था कई लोगों के लिए.

5G और 4G को समान आवृत्तियों पर शांतिपूर्वक सह-अस्तित्व में लाने के लिए, वाहकों को डायनेमिक स्पेक्ट्रम शेयरिंग (DSS) नामक तकनीक की ओर रुख करना पड़ा। इस नई 5G क्षमता ने इसे पुराने 4G ट्रैफ़िक के लिए एयरवेव्स प्रदान करने की अनुमति दी।

इसके साथ समस्या यह है कि 4जी नेटवर्क को डीएसएस के बारे में कुछ भी पता नहीं है; 4G को साझा करना नहीं सिखाया गया था, इसलिए जब भी 4G ट्रैफ़िक आए तो विनम्रतापूर्वक अलग हट जाना हमेशा 5G ट्रैफ़िक पर निर्भर था। दूसरे शब्दों में, पुराने और धीमे 4G सिग्नलों को हमेशा नए और तेज़ 5G की तुलना में प्राथमिकता मिलती है।

इसका मतलब यह है कि कम आवृत्तियों की सीमित क्षमता से बाधित होने के अलावा, लो-बैंड 5जी नेटवर्क को उन एयरवेव्स पर सभी 4जी ट्रैफिक के लिए रास्ता बनाने से भी जूझना पड़ा। इसमें कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि शुरुआती 5G नेटवर्क 4G की तुलना में काफी तेज़ गति प्रदान नहीं कर सके।

यहां तक ​​​​कि जब Verizon ने अंततः 2020 के अंत में अपने अन्य 99% में 5G लाने के लिए अपने लो-बैंड राष्ट्रव्यापी 5G नेटवर्क को चालू किया ग्राहकों के लिए, इसका 5G प्रदर्शन इतना खराब था कि कुछ विशेषज्ञों ने लोगों को बचत के लिए अपने स्मार्टफ़ोन पर 5G बंद करने की सलाह दी बैटरी की आयु।

नया मिड-बैंड स्पेक्ट्रम खेल को बदल देता है

उन प्रारंभिक रोलआउट के बाद, दो चीजें हुईं जिनसे पता चला कि उद्योग विशेषज्ञों ने सभी उप-6 गीगाहर्ट्ज आवृत्तियों को एक "उप-6" श्रेणी में डालने में गलती की होगी।

इन दोनों में a का उपयोग शामिल था उच्च आवृत्ति मध्य-बैंड स्पेक्ट्रम, हालाँकि वाहकों ने इसे दो अलग-अलग कोणों से देखा।

करने के लिए धन्यवाद इसका 2020 में स्प्रिंट के साथ विलय होगा, टी-मोबाइल की आस्तीन में एक इक्का था। स्प्रिंट ने अपने 4G/LTE नेटवर्क को लगभग विशेष रूप से 2.5GHz स्पेक्ट्रम पर चलाने का असामान्य विकल्प चुना था, जो अन्य वाहकों और पुराने GSM और 3G नेटवर्क द्वारा उपयोग की जाने वाली रेंज से काफी ऊपर था।

हालाँकि, इस पुराने 4G/LTE नेटवर्क को अपने पास रखने के बजाय, टी-मोबाइल ने स्प्रिंट के सभी टावरों को शल्यचिकित्सा से हटा दिया, उस 2.5GHz स्पेक्ट्रम को विशेष रूप से नए 5G रोलआउट में उपयोग करने के लिए मुक्त किया जा रहा है. इससे टी-मोबाइल को खेलने के लिए तेज़ फ़्रीक्वेंसी मिली जिस पर 4जी सिग्नल का बोझ नहीं पड़ेगा। इसलिए, पुराने 4G ट्रैफ़िक को प्राप्त करने के लिए DSS को नियोजित करने की आवश्यकता के बिना 5G ट्रैफ़िक का उन एयरवेव्स पर एक स्पष्ट मार्ग था। यह इसकी रीढ़ बन गया टी-मोबाइल का 5जी अल्ट्रा कैपेसिटी नेटवर्क.

AT&T और Verizon इतने भाग्यशाली नहीं थे। जबकि AT&T के पास कुछ 2.3GHz स्पेक्ट्रम था, लेकिन यह अंतर पैदा करने के लिए पर्याप्त नहीं था। इसके बजाय, दोनों वाहकों को तब तक इंतजार करना पड़ा जब तक कि संघीय संचार आयोग (एफसीसी) ने कुछ और स्पेक्ट्रम जारी नहीं कर दिए, जिसे अब जाना जाता है सी-बैंड रेंज.

2021 की शुरुआत में एक एफसीसी नीलामी में वेरिज़ोन को इस स्पेक्ट्रम का जितना संभव हो सके सुरक्षित करने के लिए $45.4 बिलियन का नुकसान हुआ। एटी एंड टी ने भी $23 बिलियन से अधिक खर्च किया, और यहां तक ​​​​कि टी-मोबाइल ने भी पाई का एक टुकड़ा $9.3 बिलियन में खरीदा। इससे वाहकों को 3.7GHz और 3.98GHz के बीच आवृत्तियों पर 5G नेटवर्क चलाने का अधिकार मिल गया।

दोनों वाहक इस साल की शुरुआत में इस नए स्पेक्ट्रम का अच्छा उपयोग शुरू हुआ, और उच्च आवृत्तियाँ पहले से ही हैं 5G ने शुरुआत में जिस गति का वादा किया था, उसे प्रदान करने में खुद को कहीं अधिक सक्षम साबित कर रहे हैं. जबकि टी-मोबाइल ने अपने पहले के 2.5GHz परिनियोजन के कारण बढ़त बना ली है, वेरिज़ोन तेजी से आगे बढ़ रहा है, और AT&T भी ज्यादा पीछे नहीं है।

हालाँकि ये मिड-बैंड और सी-बैंड फ़्रीक्वेंसी अभी भी 6GHz से काफी नीचे हैं, वे लो-बैंड फ़्रीक्वेंसी से पूरी तरह से अलग वर्ग में हैं, जिन्होंने शुरुआत में सब -6 रेंज को परिभाषित किया था।

एमएमवेव कहां फिट बैठता है?

हालाँकि मिड-रेंज स्पेक्ट्रम ने खुद को 5G के लिए सबसे अच्छे स्थान के रूप में प्रतिष्ठित किया है, जो रेंज और प्रदर्शन का सबसे अच्छा मिश्रण पेश करता है, फिर भी इसमें जगह है एमएमवेव 5G रोलआउट में।

हो सकता है कि वेरिज़ॉन ने अपने सभी अंडे एमएमवेव बास्केट में डालकर एक सामरिक गलती की हो, लेकिन इसका मूल विचार एक अच्छा विचार था। केवल mmWave ही घनी आबादी वाले क्षेत्रों में आवश्यक विश्वसनीयता और प्रदर्शन प्रदान कर सकता है।

एटी एंड टी और टी-मोबाइल ने शायद इसे बेहतर ढंग से समझा। दोनों ने mmWave को अधिक रणनीतिक रूप से लॉन्च किया, जिसमें स्टेडियम, कॉन्सर्ट हॉल, हवाई अड्डे और अन्य स्थानों को कवर किया गया जहां हजारों या दसियों हजार लोगों के एकत्र होने की संभावना है।

यह ऐसी स्थितियों में है जहां mmWave चमकता है। 5G mmWave के लिए उपयोग की जाने वाली 28GHz और 39GHz आवृत्तियों की उच्च क्षमता का मतलब कई और उपकरणों के लिए अधिक बैंडविड्थ है। यदि आप कभी किसी व्यस्त खेल आयोजन या संगीत कार्यक्रम में भाग लेने के दौरान खराब 4जी प्रदर्शन या यहां तक ​​कि "नो सिग्नल" संकेतक से निराश हुए हैं, तो आपको यह जानकर खुशी होगी कि एमएमवेव इसका समाधान करता है। इन उच्च आवृत्तियों का उपयोग करके, वाहक कर सकते हैं स्टेडियम में उपस्थित हजारों लोगों को बिना पसीना बहाए ठोस 5G प्रदर्शन प्रदान करें.

5G फ़्रीक्वेंसी मिश्रण

अब तक शायद यह स्पष्ट हो गया है कि 5जी नेटवर्क चलाने के लिए कोई एक आदर्श आवृत्ति नहीं है। 5G के वादों को पूरा करने के लिए वाहकों को परिस्थितियों के अनुसार 5G स्पेक्ट्रम के मिश्रण का उपयोग करना होगा।

जबकि सी-बैंड और अन्य मध्य-बैंड आवृत्तियाँ शहरी क्षेत्रों में सबसे अधिक तैनात किया जाएगा, वे ग्रामीण कवरेज के लिए अत्यधिक हैं जहां प्रदर्शन की तुलना में सीमा अधिक महत्वपूर्ण है।

इसलिए लो-बैंड 5G टावर ग्रामीण इलाकों को कवर करना जारी रखेंगे, और अच्छी खबर यह है कि जैसे-जैसे अधिक लोग 5जी स्मार्टफोन और अन्य की ओर बढ़ेंगे डिवाइसों पर, उन फ्रीक्वेंसी पर 4जी ट्रैफिक की मात्रा कम हो जाएगी, जिससे निचले स्तर पर भी तेज 5जी स्पीड का मार्ग प्रशस्त हो जाएगा। आवृत्तियाँ।

इस बीच, वाहक अपने तेज़ मिड-बैंड 5G नेटवर्क को पूरक करना जारी रखेंगे एमएमवेव स्टेडियमों और हवाई अड्डों जैसे स्थानों में ट्रांसीवर जहां लोगों के बड़े समूहों का समर्थन करने के लिए अतिरिक्त क्षमता की आवश्यकता होती है। वेरिज़ोन की अपने मूल एमएमवेव नेटवर्क को बंद करने की कोई योजना नहीं है जो पहले से ही कई शहरी डाउनटाउन क्षेत्रों में पाया जाता है।

5G स्पेक्ट्रम के लिए आगे क्या है?

ये तीन फ़्रीक्वेंसी रेंज तो बस शुरुआत हैं। वाहक पहले से ही 5जी स्पेक्ट्रम के नए ब्लॉक के लिए प्रतिस्पर्धा कर रहे हैं, हालांकि सभी टुकड़ों को स्थापित होने में कुछ समय लगेगा।

उदाहरण के लिए, मैदान पर चौथा खिलाड़ी, व्यंजन, इस दौड़ में छुपा रुस्तम साबित हो सकता है। टी-मोबाइल/स्प्रिंट विलय की राख से उभरते हुए, डिश ने हाल ही में अपना नया स्मार्ट 5G नेटवर्क चालू किया यह देश भर में अपनी 5G सेवा को तेज़ और अधिक किफायती बनाने के लिए क्रांतिकारी नई क्लाउड-आधारित तकनीक का उपयोग करता है।

डिश हो गया है 12GHz बैंड को खोलने के लिए FCC की पैरवी करना, हालाँकि यह वर्तमान में एलोन मस्क की स्पेसएक्स स्टारलिंक सेवा के साथ इस स्पेक्ट्रम पर लड़ाई में है। यह कहना मुश्किल है कि 12GHz 5G मिश्रण में कैसे फिट होगा - हम यह भी निश्चित नहीं हैं कि इसे क्या कहा जाए क्योंकि यह Sub-6, जो 6GHz पर रुकता है, और mmWave, जो 24GHz पर शुरू होता है, के बीच के विशाल अंतर में रहता है।

हालाँकि, यह 12GHz स्पेक्ट्रम एक नया पसंदीदा स्थान बन सकता है, जो 28GHz mmWave जितनी रेंज का त्याग किए बिना और भी तेज गति प्रदान करता है।

टी-मोबाइल और डिश भी 47GHz स्पेक्ट्रम के 99% के लिए सामूहिक रूप से लाइसेंस प्राप्त है, हालाँकि यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि कोई भी वाहक इसके साथ क्या करने की योजना बना रहा है। FCC ने 57-64GHz, 71GHz, 81GHz और 92GHz रेंज में अधिक mmWave स्पेक्ट्रम को लाइसेंस देने की भी योजना बनाई है।

प्रत्येक वाहक इस अत्यधिक उच्च आवृत्ति (ईएचएफ) स्पेक्ट्रम पर अपनी उम्मीदें नहीं लगा रहा है। टी-मोबाइल पर काम कर रहा है सब-6 नेटवर्क पर एमएमवेव जैसी गति प्राप्त करना कैरियर एग्रीगेशन तकनीक नामक एक नई सुविधा का उपयोग करना। जैसा कि नाम से पता चलता है, यह कई लो-बैंड और मिड-बैंड 5G चैनलों को एक साथ जोड़ता है, उनकी बैंडविड्थ को जोड़ता है।

हालाँकि, इन नई पहलों में सबसे बड़ी बाधा चिप और फ़ोन निर्माताओं का इंतज़ार करना होगा। क्वालकॉम का नवीनतम स्नैपड्रैगन X60 टी-मोबाइल की कैरियर एग्रीगेशन रणनीति के लिए आधारभूत समर्थन प्रदान करता है, जबकि नया X65 और X70 उसमें सुधार करो. इसका मतलब है आईफोन 13, गैलेक्सी S21, और नवीनतम मॉडल इसके लिए तैयार हैं। हालाँकि, सबसे शुरुआती 5G फोन जैसे आईफोन 12 और सैमसंग गैलेक्सी एस20 अल्ट्रा इसका लाभ नहीं उठा पाएंगे.

नया स्पेक्ट्रम बिल्कुल अलग मामला है। एफसीसी उन्हें जो भी स्पेक्ट्रम की अनुमति देगा, वाहक उसे खोल सकते हैं, लेकिन स्मार्टफोन को भी इसके लिए तैयार रहना होगा उन आवृत्तियों का समर्थन करें - और अधिकांश उन मानकों से आगे नहीं जाते हैं जो पहले से ही व्यापक हैं तैनात.

उदाहरण के लिए, बाज़ार में अभी तक ऐसा कोई फ़ोन नहीं है जो 12GHz बैंड का समर्थन करता हो जिसे डिश हासिल करने की कोशिश कर रहा है, और चूँकि इस फ़्रीक्वेंसी का उपयोग किसी और द्वारा नहीं किया जाता है, इसलिए डिश को एक स्मार्टफोन निर्माता को इसमें शामिल होने के लिए मनाना होगा यह। यही बात उच्च-आवृत्ति 47GHz स्पेक्ट्रम के साथ भी सच है।

फिर भी, मोबाइल नेटवर्क ऑपरेटरों और हार्डवेयर निर्माताओं के बीच इतना घनिष्ठ संबंध है कि यदि वाहक इसे बनाते हैं, तो स्मार्टफोन निर्माता आएंगे। महत्वपूर्ण बात यह है कि इन चीजों में समय लगता है, इसलिए अगले कुछ वर्षों में 5जी स्पेक्ट्रम का निस्संदेह विस्तार होगा, लेकिन यह रातोरात नहीं होगा।

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