दो साल में सिर्फ 91 बेस स्टेशन ही बनाए गए। 5G मिलीमीटर वेव इतनी मुश्किल क्यों है?

 यदि सब-6GHz 5G नेटवर्क की तुलना किसी पुराने शहर में एक लेन वाले राजमार्ग के विस्तार से की जाए, तो मिलीमीटर वेव 5G की तुलना किसी नए शहर में चार से आठ लेन वाले नए राजमार्ग के निर्माण से की जा सकती है।      

सब-6GHz की तुलना में, मिलीमीटर तरंग में न केवल बड़ी बैंडविड्थ, उच्च क्षमता और कम विलंबता के फायदे हैं, बल्कि अल्ट्रा-हाई फ्रीक्वेंसी बैंड में होने के कारण, यह मोबाइल उद्योग के लिए एक अविकसित, निर्जन, शुद्ध भूमि की तरह है, जिसका उपयोग वायरलेस हस्तक्षेप की चिंता किए बिना स्वतंत्र रूप से किया जा सकता है।    

एक समय मिलीमीटर वेव को 5G युग का सबसे मूल्यवान स्पेक्ट्रम संसाधन माना जाता था। लेकिन वर्तमान में, जहां दुनिया भर में सब-6GHz 5G का तेजी से विकास हो रहा है, वहीं मिलीमीटर वेव 5G का विकास काफी धीमा है और यह एक दुविधा में फंस गया है।
   
   

      1       ,मिलीमीटर वेव 5G के विकास की दुविधा के संदर्भ में, वैश्विक 5G अग्रणी देश के रूप में दक्षिण कोरिया सबसे उपयुक्त उदाहरण है। दक्षिण कोरिया ने 2018 में ही 3.5GHz और 28GHz 5G आवृत्ति बैंड की नीलामी की थी। 5G आवृत्ति बैंड प्राप्त करने के बाद, दक्षिण कोरिया के तीन प्रमुख ऑपरेटरों ने दक्षिण कोरियाई नियामकों को 3-5 वर्ष की 5G बेस स्टेशन निर्माण योजना प्रस्तुत की। इनमें से, उन्होंने 3 वर्षों के भीतर (2021 के अंत तक) 45,215 28GHz मिलीमीटर वेव 5G बेस स्टेशन बनाने का वादा किया।

हालांकि, दक्षिण कोरिया में 3.5GHz 5G नेटवर्क का निर्माण कार्य पूरी गति से चल रहा है, लेकिन 28GHz 5G का निर्माण बेहद धीमा है। मार्च 2021 तक, दक्षिण कोरिया के तीन प्रमुख ऑपरेटरों ने कुल मिलाकर केवल 91 28GHz 5G बेस स्टेशन ही बनाए हैं, जो मूल योजना से बहुत दूर है।      

दक्षिण कोरिया के नियामकों ने ऑपरेटरों से मिलीमीटर वेव 5G के निर्माण में तेजी लाने का बार-बार आग्रह किया है और चेतावनी भी दी है कि यदि 2021 के अंत तक निर्धारित लक्ष्य प्राप्त नहीं किए जा सके, तो 28GHz आवृत्ति बैंड को वापस ले लिया जाएगा। हालांकि, कोरियाई ऑपरेटरों की प्रतिक्रिया केवल हाथ फैलाकर अपनी लाचारी जताने तक ही सीमित रही। ऑपरेटरों ने कहा कि मिलीमीटर वेव सेवा मॉडल स्पष्ट नहीं है, तकनीक और उपकरण अभी परिपक्व नहीं हैं, और कवरेज क्षमता 3.5GHz की तुलना में केवल 10%-15% है। इसके लिए बहुत सघन बेस स्टेशनों की तैनाती की आवश्यकता होती है। 3.5GHz की तुलना में नेटवर्क निवेश लागत में अभूतपूर्व वृद्धि हुई है। यह राष्ट्रव्यापी नेटवर्क के निर्माण के लिए उपयुक्त नहीं है और इसका उपयोग केवल हॉटस्पॉट क्षेत्रों और 5G निजी नेटवर्क तैनाती के लिए ही किया जा सकता है।

     

कोरियाई ऑपरेटरों ने यह भी कहा कि दक्षिण कोरिया को 28GHz 5G के निर्माण में अमेरिका से प्रतिस्पर्धा करने की कोई आवश्यकता नहीं है। अमेरिका में फाइबर-ऑप्टिक ब्रॉडबैंड की पहुंच दर कम होने के कारण, वे फाइबर-टू-द-होम नेटवर्क के स्थान पर 5G मिलीमीटर-वेव फिक्स्ड वायरलेस का उपयोग करने की उम्मीद कर रहे हैं। हालांकि, दक्षिण कोरिया में फाइबर-ऑप्टिक ब्रॉडबैंड की पहुंच दर अधिक है, और मिलीमीटर-वेव आवृत्ति बैंड का उपयोग मुख्य रूप से मोबाइल सेवाओं और उद्यमों के निजी नेटवर्क के लिए किया जाएगा। लेकिन, उपभोक्ता-उन्मुख मोबाइल सेवाओं के लिए, बड़ी संख्या में बेस स्टेशन स्थापित करने की आवश्यकता होती है, और नेटवर्क तैनाती की लागत बहुत अधिक है। विभिन्न उद्योगों में 2 बिलियन निजी नेटवर्क के लिए, वर्तमान व्यापार मॉडल अभी परिपक्व नहीं है।      

मिलीमीटर वेव 5जी नेटवर्क की तैनाती की लागत बहुत अधिक होने और ऑपरेटरों के निवेश करने की अनिच्छा को देखते हुए, तीनों ऑपरेटरों को मिलकर इसका निर्माण और साझा करना चाहिए। मिलीमीटर वेव 5जी की तैनाती में धीमी प्रगति को देखते हुए कोरियाई उद्योग ने यह सुझाव दिया है।    

लेकिन समस्या फिर से सामने आती है। एक ओर, यदि तीन ऑपरेटर संयुक्त रूप से मिलीमीटर वेव 5G सार्वजनिक नेटवर्क का निर्माण और साझा करते हैं, तो मिलीमीटर वेव वायरलेस कवरेज के बहुत कम होने के कारण, टर्मिनल के एक ऑपरेटर के नेटवर्क क्षेत्र से दूसरे ऑपरेटर के क्षेत्र में जाने पर संचार में रुकावट आने की संभावना रहती है। दूसरी ओर, 5G निजी नेटवर्क के लिए, भविष्य में 2B क्षेत्र में ऑपरेटरों के बीच प्रतिस्पर्धा का केंद्र बिंदु होगा, और ऑपरेटरों के लिए सह-निर्माण और साझाकरण सहयोग प्राप्त करना मुश्किल होगा।    

दक्षिण कोरिया भी इसका अपवाद नहीं है। संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2019 में ही 5G मिलीमीटर वेव का व्यावसायीकरण कर लिया था। बाजार अनुसंधान कंपनी ओपनसिग्नल के नवीनतम परीक्षण आंकड़ों के अनुसार, उसके 5G मिलीमीटर वेव नेटवर्क की उपलब्धता दर वर्तमान में 1% से भी कम है। आंकड़ों के अनुसार, जनवरी 2021 तक, दुनिया भर में केवल 8 ऑपरेटरों ने ही 5G मिलीमीटर वेव सेवाएं प्रदान की हैं। ये आंकड़े वैश्विक 5G मिलीमीटर वेव विकास की धीमी प्रगति को दर्शाते हैं।    

2,5जी मिलीमीटर वेव का क्या हुआ? इसका विकास इतना धीमा क्यों है? नीचे दी गई तालिका से इसे स्पष्ट किया गया है।    
   
   

कवरेज क्षमता

मिलीमीटर तरंग के लाभ हैं बड़ी बैंडविड्थ और उच्च क्षमता। हालांकि, इसकी उच्च आवृत्ति, छोटी तरंगदैर्ध्य, मुक्त स्थान प्रसार हानि, भेदन हानि और विवर्तन हानि के कारण, एक सेल का कवरेज बहुत सीमित होता है। वास्तविक मापन से पता चलता है कि यदि टर्मिनल सीधी दृष्टि रेखा (LoS) में भी हो, तो मिलीमीटर तरंग सेल का कवरेज केवल लगभग 100 मीटर होता है, जो लगभग वाई-फाई के कवरेज के बराबर है। 6GHz से कम की तुलना में, मिलीमीटर तरंग की विवर्तन क्षमता जितनी कम होती है, उसकी भेदन क्षमता उतनी ही कम होती है, जिससे दीवारों, दरवाजों और कमरे के फर्नीचर जैसी बाधाओं को भेदना मुश्किल हो जाता है। इसलिए, घनी इमारतों वाले शहरी क्षेत्रों में, ऑपरेटरों को अधिक बेस स्टेशन स्थापित करने और स्थिर और उच्च गति संचार प्राप्त करने के लिए यह सुनिश्चित करने की आवश्यकता होती है कि बेस स्टेशन और टर्मिनल सीधी दृष्टि रेखा में हों।

     

यदि 2 बिलियन परिदृश्यों के लिए कुछ स्थानों पर 5G निजी नेटवर्क तैनात किए जाते हैं, तो एक ओर बड़े परिसरों, बड़े कारखानों आदि में अधिक बेस स्टेशन स्थापित करने की आवश्यकता होगी; दूसरी ओर, कारखानों, कार्यालय भवनों और अस्पतालों जैसे आंतरिक स्थानों में दीवारों, दरवाजों, उपकरणों आदि जैसी विभिन्न बाधाओं के कारण उच्च गति और स्थिर संचार बनाए रखने के लिए टर्मिनलों और बेस स्टेशनों के बीच सीधी दृष्टि बनाए रखना आवश्यक है। इसके अलावा, कई स्थानों पर अधिक बेस स्टेशन तैनात करने की आवश्यकता होगी, जिससे नेटवर्क तैनाती की लागत बढ़ जाएगी।

इसका समाधान मैसिव एमआईएमओ+ बीमफॉर्मिंग के माध्यम से कवरेज बढ़ाना है, लेकिन इससे एंटीना यूनिट, पावर एम्पलीफायर, लो-नॉइज़ एम्पलीफिकेशन और अन्य घटकों की संख्या बढ़ जाएगी, और उपकरण की लागत भी बढ़ जाएगी। इसके अलावा, रिपीटर और रिफ्लेक्टर लगाकर भी मिलीमीटर वेव कवरेज का विस्तार किया जा सकता है।    

बेस स्टेशन इकाई मूल्य    

6GHz से कम आवृत्ति वाली तरंगों की तुलना में, मिलीमीटर तरंग के लिए न केवल अधिक बेस स्टेशनों के निर्माण की आवश्यकता होती है, बल्कि सबसे बड़ी समस्या यह है कि मिलीमीटर तरंग बेस स्टेशनों की इकाई कीमत 6GHz से कम आवृत्ति वाली तरंगों की तुलना में लगभग 30% से 40% अधिक होती है।    

मुख्य कारण हैं:
1) दुनिया भर के अधिकांश ऑपरेटरों ने सब-6GHz के माध्यम से 5G नेटवर्क तैनात किए हैं, जिसका लाभ बड़े पैमाने पर उपयोग करना है। हालांकि, दुनिया में मिलीमीटर वेव बेस स्टेशन बहुत कम हैं और इनकी इकाई कीमत अधिक है;
2) सब 6GHz बेस स्टेशन के DU और RU अलग-अलग होते हैं, और DU को केंद्रीय रूप से तैनात किया जा सकता है, जबकि मिलीमीटर वेव बेस स्टेशन के RU और DU एक ही स्थान पर स्थित होते हैं, इसलिए कीमत अधिक होती है;
3) मिलीमीटर वेव बेस स्टेशनों और सब 6GHz बेस स्टेशनों के बीच आंतरिक वास्तुशिल्पीय अंतर हैं (उदाहरण के लिए, मिलीमीटर वेव बेस स्टेशनों में अधिक एंटीना इकाइयाँ होती हैं)।    

टर्मिनल पारिस्थितिकी    

सब-6GHz टर्मिनल इकोसिस्टम की बात करें तो, वर्तमान में स्मार्टफोन, 5G CPE और 5G मॉड्यूल के प्रकारों में लगातार वृद्धि हो रही है और टर्मिनल इकोसिस्टम विकसित हो रहा है। हालांकि, मिलीमीटर-वेव टर्मिनल इकोसिस्टम अभी भी प्रारंभिक अवस्था में है, खासकर 2B क्षेत्र में। साथ ही, वैश्विक टर्मिनल चिप निर्माता सब-6GHz इकोसिस्टम को लेकर अधिक आशावादी हैं और वे केवल मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करने वाले मॉडेम विकसित नहीं करेंगे। इसका मतलब यह है कि कोई भी 5G प्राइवेट नेटवर्क स्वतंत्र रूप से मिलीमीटर तरंगों का उपयोग नहीं करेगा।    

निर्माण और परिचालन लागत    

जैसा कि पहले बताया गया है, अगर आप मिलीमीटर तरंगों का इस्तेमाल करके 5G पब्लिक नेटवर्क बनाते हैं, तो आपको घनी संख्या में बेस स्टेशन लगाने होंगे। 6GHz से कम की तुलना में निर्माण और संचालन लागत में काफी वृद्धि होगी। अगर आप मिलीमीटर तरंगों का इस्तेमाल करके 5G प्राइवेट नेटवर्क बनाते हैं तो क्या होगा? फिलहाल, 5G प्राइवेट नेटवर्क के विकास में सबसे बड़ी बाधाओं में से एक यह है कि इसकी लागत वाई-फाई से भी अधिक है। मिलीमीटर तरंगों का उपयोग करके 5G प्राइवेट नेटवर्क लगाने की लागत 6GHz से कम की तुलना में अधिक है। जाहिर है, इससे उद्यमों के लिए 5G प्राइवेट नेटवर्क लगाने की चुनौती और भी बढ़ जाती है।    

यह सामग्री इंटरनेट से ली गई है।/इंटरनेट भाड़े का सैनिकयह वेबसाइट केवल पुनर्मुद्रण की सुविधा प्रदान करती है। इस लेख के विचार, दृष्टिकोण, तकनीक आदि का इस वेबसाइट से कोई संबंध नहीं है। यदि कोई उल्लंघन होता है, तो कृपया इसे हटाने के लिए हमसे संपर्क करें!