5G विद्युतचुंबकीय स्पेक्ट्रम, विशेष रूप से रेडियो स्पेक्ट्रम के माध्यम से वायरलेस तरीके से सूचना प्रसारित करता है। रेडियो स्पेक्ट्रम के भीतर फ़्रीक्वेंसी बैंड के अलग-अलग स्तर होते हैं, जिनमें से कुछ इस अगली पीढ़ी की तकनीक के लिए उपयोग किए जाते हैं।
5G अभी भी अपने कार्यान्वयन के प्रारंभिक चरण में है और अभी तक हर देश में उपलब्ध नहीं है, आप 5G बैंडविड्थ स्पेक्ट्रम, स्पेक्ट्रम नीलामी, mmWave 5G, आदि के बारे में सुन रहे होंगे।
चिंता न करें अगर यह भ्रमित करने वाला है। आपको वास्तव में 5G फ़्रीक्वेंसी बैंड के बारे में जानने की ज़रूरत है कि विभिन्न कंपनियां डेटा संचारित करने के लिए स्पेक्ट्रम के विभिन्न हिस्सों का उपयोग करती हैं। स्पेक्ट्रम के एक हिस्से को दूसरे हिस्से पर इस्तेमाल करने से कनेक्शन की गति और उसके द्वारा तय की जा सकने वाली दूरी दोनों पर असर पड़ता है।नीचे इस पर और भी बहुत कुछ।
5जी स्पेक्ट्रम को परिभाषित करना
रेडियो तरंग आवृत्तियां 3 किलोहर्ट्ज़ (kHz) से लेकर 300 गीगाहर्ट्ज़ (GHz) तक कहीं भी होती हैं। स्पेक्ट्रम के प्रत्येक भाग में आवृत्तियों की एक श्रृंखला होती है, जिसे एक बैंड कहा जाता है, जो एक विशिष्ट नाम से जाना जाता है।
रेडियो स्पेक्ट्रम बैंड के कुछ उदाहरणों में बेहद कम आवृत्ति (ईएलएफ), अल्ट्रा कम आवृत्ति (यूएलएफ), कम आवृत्ति (एलएफ), मध्यम आवृत्ति (एमएफ), अल्ट्रा उच्च आवृत्ति (यूएचएफ), और अत्यंत उच्च आवृत्ति (ईएचएफ)।
रेडियो स्पेक्ट्रम के एक हिस्से में 30 गीगाहर्ट्ज़ और 300 गीगाहर्ट्ज़ (ईएचएफ बैंड का हिस्सा) के बीच उच्च आवृत्ति रेंज होती है, और इसे अक्सर मिलीमीटर बैंड कहा जाता है (क्योंकि इसकी तरंग दैर्ध्य 1-10 मिमी से होती है)। इसलिए इस बैंड में और उसके आसपास की तरंग दैर्ध्य को मिलीमीटर तरंगें (mmWaves) कहा जाता है। mmWaves 5G के लिए एक लोकप्रिय विकल्प है, लेकिन रेडियो खगोल विज्ञान, दूरसंचार और रडार गन जैसे क्षेत्रों में भी इसका अनुप्रयोग है।
5G के लिए उपयोग किए जा रहे रेडियो स्पेक्ट्रम का एक और हिस्सा UHF है, जो EHF की तुलना में स्पेक्ट्रम पर कम है। यूएचएफ बैंड की आवृत्ति रेंज 300 मेगाहर्ट्ज से 3 गीगाहर्ट्ज तक है, और इसका उपयोग टीवी प्रसारण और जीपीएस से लेकर वाई-फाई, कॉर्डलेस फोन और ब्लूटूथ तक हर चीज के लिए किया जाता है।
1 गीगाहर्ट्ज़ और उससे अधिक की आवृत्तियों को माइक्रोवेव भी कहा जाता है, और 1–6 गीगाहर्ट्ज़ तक की आवृत्तियों को अक्सर "सब -6 गीगाहर्ट्ज़" स्पेक्ट्रम का हिस्सा कहा जाता है।
आवृत्ति 5G गति और शक्ति निर्धारित करती है
सभी रेडियो तरंगें प्रकाश की गति से चलती हैं, लेकिन सभी तरंगें पर्यावरण के साथ उसी तरह प्रतिक्रिया नहीं करती हैं या अन्य तरंगों के समान व्यवहार नहीं करती हैं। यह 5G टॉवर द्वारा उपयोग की जाने वाली एक विशेष आवृत्ति की तरंग दैर्ध्य है जो सीधे इसके प्रसारण की गति और दूरी को प्रभावित करती है।
- तेज़ गति।
- छोटी दूरी।
- धीमी गति।
- लंबी दूरी।
तरंग दैर्ध्य आवृत्ति के व्युत्क्रमानुपाती होता है (अर्थात उच्च आवृत्तियों की तरंगदैर्घ्य कम होती है)। उदाहरण के लिए, 30 हर्ट्ज (कम आवृत्ति) की तरंग दैर्ध्य 10,000 किमी (6,000 मील से अधिक) है जबकि 300 गीगाहर्ट्ज़ (उच्च आवृत्ति) केवल 1 मिमी है।
जब तरंग दैर्ध्य वास्तव में कम होता है (जैसे कि स्पेक्ट्रम के उच्च अंत में आवृत्ति), तरंग इतनी छोटी होती है कि यह आसानी से विकृत हो सकती है। यही कारण है कि वास्तव में उच्च आवृत्तियां उतनी दूर तक नहीं जा सकतीं जितनी कम आवृत्तियां।
गति एक और कारक है। बैंडविड्थ को सिग्नल की उच्चतम और निम्नतम आवृत्ति के बीच के अंतर से मापा जाता है। जब आप उच्च बैंड तक पहुंचने के लिए रेडियो स्पेक्ट्रम पर आगे बढ़ते हैं, तो आवृत्तियों की सीमा अधिक होती है, और इसलिए थ्रूपुट बढ़ जाता है (यानी, आपको तेज डाउनलोड गति मिलती है)।
5जी स्पेक्ट्रम क्यों मायने रखता है
चूंकि 5G सेल द्वारा उपयोग की जाने वाली आवृत्ति गति और दूरी को निर्धारित करती है, इसलिए सेवा प्रदाता (जैसे वेरिज़ोन या एटी एंड टी) के लिए स्पेक्ट्रम के एक हिस्से का उपयोग करना महत्वपूर्ण है जिसमें फ़्रीक्वेंसी शामिल है जो हाथ में नौकरी को लाभ पहुंचाती है।
उदाहरण के लिए, मिलीमीटर तरंगें, जो हाई-बैंड स्पेक्ट्रम में होती हैं, में बहुत सारा डेटा ले जाने में सक्षम होने का लाभ होता है। हालाँकि, उच्च बैंड में रेडियो तरंगें हवा, पेड़ों और आस-पास की इमारतों में गैसों द्वारा अधिक आसानी से अवशोषित हो जाती हैं।इसलिए mmWaves सघन रूप से भरे नेटवर्क में उपयोगी होते हैं, लेकिन डेटा को लंबी दूरी तक ले जाने के लिए इतने उपयोगी नहीं होते हैं (क्षीणन के कारण)।
इन कारणों से, वास्तव में एक ब्लैक एंड व्हाइट "5G स्पेक्ट्रम" नहीं है - स्पेक्ट्रम के विभिन्न भागों का उपयोग किया जा सकता है। एक 5G प्रदाता दूरी को अधिकतम करना चाहता है, समस्याओं को कम करना चाहता है, और जितना संभव हो उतना थ्रूपुट प्राप्त करना चाहता है। मिलीमीटर तरंगों की सीमाओं को पार करने का एक तरीका है विविधता लाना और निचले बैंड का उपयोग करना।
600 मेगाहर्ट्ज की आवृत्ति, उदाहरण के लिए, कम बैंडविड्थ है, लेकिन क्योंकि यह हवा में नमी जैसी चीजों से आसानी से प्रभावित नहीं होती है, यह जल्दी से बिजली नहीं खोती है और 5 जी फोन और अन्य तक पहुंचने में सक्षम है। 5G डिवाइस और दूर हैं, साथ ही इनडोर रिसेप्शन प्रदान करने के लिए दीवारों में बेहतर प्रवेश करते हैं।
तुलना के लिए, 30 kHz से 300 kHz की सीमा में कम-आवृत्ति (LF) प्रसारण लंबी दूरी के संचार के लिए बहुत अच्छे हैं क्योंकि वे कम क्षीणन का अनुभव करते हैं, और इसलिए जितनी बार उच्च रूप में प्रवर्धित करने की आवश्यकता नहीं होती है आवृत्तियों।उनका उपयोग AM रेडियो प्रसारण जैसी चीज़ों के लिए किया जाता है।
एक सेवा प्रदाता उन क्षेत्रों में उच्च 5G आवृत्तियों का उपयोग कर सकता है जो अधिक डेटा की मांग करते हैं, जैसे एक लोकप्रिय शहर में जहां बहुत सारे उपकरण उपयोग में हैं। हालांकि, लो-बैंड फ़्रीक्वेंसी एक टावर से अधिक उपकरणों तक 5G एक्सेस प्रदान करने के लिए उपयोगी हैं और उन क्षेत्रों में जहां 5G सेल के लिए सीधी लाइन-ऑफ़-विज़न नहीं है, जैसे कि ग्रामीण समुदाय।
यहां कुछ अन्य 5G फ़्रीक्वेंसी रेंज हैं (जिन्हें मल्टी-लेयर स्पेक्ट्रम कहा जाता है):
- सी-बैंड: कवरेज और क्षमता के लिए 2-6 गीगाहर्ट्ज़।
- सुपर डेटा स्तर: उच्च बैंडविड्थ क्षेत्रों के लिए 6 गीगाहर्ट्ज़ से अधिक (उदा., 24-29 गीगाहर्ट्ज़ और 37-43 गीगाहर्ट्ज़)।
- कवरेज क्षेत्र: इनडोर और व्यापक कवरेज क्षेत्रों के लिए 2 गीगाहर्ट्ज से कम (जैसे 700 मेगाहर्ट्ज)।
वाहक द्वारा 5G स्पेक्ट्रम का उपयोग
सभी सर्विस प्रोवाइडर 5G के लिए एक जैसे फ्रीक्वेंसी बैंड का इस्तेमाल नहीं करते हैं। जैसा कि हमने ऊपर बताया, 5G स्पेक्ट्रम के किसी भी हिस्से का उपयोग करने के फायदे और नुकसान हैं।
- टी-मोबाइल: कम बैंड स्पेक्ट्रम (600 मेगाहर्ट्ज) के साथ-साथ 2.5 गीगाहर्ट्ज स्पेक्ट्रम का उपयोग करता है। स्प्रिंट को टी-मोबाइल के साथ मिला दिया गया है और दावा किया गया है कि अमेरिका में किसी भी अन्य वाहक की तुलना में अधिक स्पेक्ट्रम है, जिसमें तीन स्पेक्ट्रम बैंड हैं: 800 मेगाहर्ट्ज, 1.9 गीगाहर्ट्ज़ और 2.5 गीगाहर्ट्ज़।
- Verizon: उनका 5G अल्ट्रा वाइडबैंड नेटवर्क मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करता है, विशेष रूप से 28 GHz और 39 GHz।
- AT&T: घने क्षेत्रों के लिए मिलीमीटर तरंग स्पेक्ट्रम और ग्रामीण और उपनगरीय स्थानों के लिए मध्य और निम्न-स्पेक्ट्रम का उपयोग करता है।
5G स्पेक्ट्रम को नीलामियों की तरह ऑपरेटरों को बेचा या लाइसेंस दिया जाना चाहिए, ताकि कोई भी कंपनी एक विशिष्ट बैंड का उपयोग कर सके। अंतर्राष्ट्रीय दूरसंचार संघ (आईटीयू) दुनिया भर में रेडियो स्पेक्ट्रम के उपयोग को नियंत्रित करता है, और घरेलू उपयोग को विभिन्न नियामक निकायों द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जैसे कि यूएस में एफसीसी।
