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5जी मिलीमीटर वेव की ट्रांसमिशन पावर कितनी होती है?

2021-12-28 511

मोबाइल संचार को कवरेज और क्षमता से जुड़ी समस्याओं को हल करना है। इन दोनों समस्याओं को हल करने के लिए, 5G सभी नेटवर्कों के लिए खुला है और एक-दूसरे की खूबियों से सीखने के लिए विभिन्न आवृत्ति बैंडों का उपयोग करता है।
इस अंक में मेफ्लाइ आपसे कवरेज और क्षमता दोनों को प्राप्त करने के आधार पर चर्चा करना चाहता है: विभिन्न आवृत्ति बैंडों में उपकरणों की संचारण शक्ति की अभिव्यक्ति।

   क्या EIRP का उपयोग मिलीमीटर तरंग संचरण शक्ति के लिए किया जाता है?
क्या संचरण शक्ति को वाट में व्यक्त नहीं किया जाता? अब आइए मैक्रो स्टेशन पर बोलने के लिए कुछ प्रतियोगियों को आमंत्रित करें (मैक्रो स्टेशन को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए)।700Mमेरी आवृत्ति कम है और मैं कवरेज संबंधी समस्याओं को हल करने में माहिर हूँ। मैं 4x40=160 वाट की संचरण शक्ति वाला 4T4R RRU इस्तेमाल करता हूँ!2100Mमेरी आवृत्ति न तो बहुत अधिक है और न ही बहुत कम, और मैं कवरेज और क्षमता दोनों में अच्छा हूँ। मैं 4x60=240 वाट की संचरण शक्ति वाला 4T4R RRU भी उपयोग करता हूँ!
3500Mमेरी आवृत्ति थोड़ी अधिक है और कवरेज कमजोर है, लेकिन बैंडविड्थ और क्षमता बहुत अच्छी है! मैं 320 वाट की संचरण शक्ति वाला 64T64R AAU इस्तेमाल करता हूँ!मिलीमीटर लहरमेरा नाम हाई फ्रीक्वेंसी है। कवरेज भले ही कमजोर हो, लेकिन बैंडविड्थ बहुत ज़्यादा है और क्षमता भी ज़बरदस्त है! मैं 4T4R AAU का इस्तेमाल करता हूँ, जिसमें 768 एंटीना लगा है, और EIRP 65dBm है!उम? ये नया सहपाठी, तुम तो बड़े फैशनेबल हो। शक्ति संचारित करना तो शक्ति संचारित करना ही होता है। ये EIRP क्या होता है? हमें 65dBm का मान तो समझ आता है, मैं इसे वाट में बदल देता हूँ।65dBm = 3162मिमी!
इसमें कोई हैरानी की बात नहीं कि हर कोई कहता है कि 5G बेस स्टेशन बिजली की खपत करते हैं। दरअसल, मिलीमीटर वेव AAU की ट्रांसमिशन पावर इतनी ज़्यादा होती है!

     क्या EIRP कोई है?
मिलीमीटर लहरआश्चर्य न करें, दोस्तों। ईआईआरपी का पूरा नाम इफेक्टिव आइसोट्रोपिक रेडिएटेड पावर है, जिसे इक्विवेलेंट आइसोट्रोपिक रेडिएटेड पावर भी कहते हैं। आप सभी के पास यह संकेतक भी होगा, लेकिन यह आमतौर पर इस्तेमाल नहीं होता।
सिग्नल संचारित करने के लिए एंटेना का उपयोग आवश्यक है। सामान्यतः, एंटेना समान रूप से सिग्नल संचारित नहीं करते, बल्कि ऊर्जा को मुख्य लोब की दिशा में केंद्रित करते हैं।EIRP एंटेना के मुख्य लोब की दिशा में सिग्नल की शक्ति को दर्शाता है, जो कि एक बिंदु स्रोत एंटेना की शक्ति के बराबर है।
एक बिंदु स्रोत एंटीना एक काल्पनिक बिंदु के आकार का एंटीना होता है जो संकेतों को लगातार और समान रूप से फैलाता है। इसे आइसोट्रोपिक एंटीना भी कहा जाता है।

 
 
 

नीचे दिए गए चित्र में दिखाए अनुसार, हरी गेंद का मतलब है कि बिंदु स्रोत एंटीना सभी दिशाओं में समान रूप से सिग्नल प्रसारित करता है, और बीच में स्थित स्तंभ का मतलब है कि दिशात्मक एंटीना सिग्नल को एक दिशा में केंद्रित करके प्रसारित करता है।  

यह देखा जा सकता है कि कम शक्ति के साथ, दिशात्मक एंटेना बिंदु स्रोत एंटेना जितनी दूरी तक सिग्नल प्रसारित कर सकते हैं। इसलिए, यद्यपि EIRP का मान बड़ा प्रतीत होता है, वास्तविक उत्सर्जित शक्ति अधिक नहीं होती है।
700M/2100M/3500Mएक मिनट रुकिए, हम RRU या AAU की ट्रांसमिट पावर की बात कर रहे हैं। आप शायद एंटीना के गेन की बात कर रहे हैं। हम समझ गए। यूनिट dBi है। इसका EIRP से क्या लेना-देना है?मिलीमीटर लहरनीचे दी गई तस्वीर को देखिए, आपको समझ आ जाएगा!


एंटेना गेन की इकाई dBi यह दर्शाती है कि एंटेना के मुख्य लोब का सिग्नल समान शक्ति वाले बिंदु स्रोत एंटेना की तुलना में कितने गुना अधिक मजबूत है। लेकिन यह एक सापेक्षिक मान है, और यदि एंटेना RRU से कनेक्टेड नहीं है, तो यह सिग्नल संचारित नहीं कर पाएगा, और इसकी वास्तविक शक्ति के बारे में बात करना असंभव है।
संचारित शक्ति की मात्रा जानने के लिए, आपको RRU को ध्यान में रखना होगा। परिणाम लगभग इस प्रकार है: RRU की संचारित शक्ति x dBm है, और मुख्य लोब दिशा में एंटीना का घनत्व y dBi है। दोनों को मिलाकर, यह x + y dBm के एक बिंदु स्रोत एंटीना के बराबर है!यानी,ईआईआरपी = आरआरयू ट्रांसमिट पावर + एंटीना गेन.
अब समस्या बिल्कुल स्पष्ट है। पारंपरिक आरआरयू में स्वयं का कोई एंटीना नहीं होता है, इसलिए इसे केवल ट्रांसमिट पावर से ही मापा जा सकता है, जिसे आमतौर पर वाट में व्यक्त किया जाता है।

 

उदाहरण के लिए, 700M RRU में 4 पोर्ट हैं, और प्रत्येक पोर्ट की अधिकतम संचारण शक्ति 40 वाट है। मान लीजिए कि इस RRU की संचारण शक्ति 4x40 वाट है।
मध्यम आवृत्ति (2600 मीटर या 3500 मीटर) वाले रेडियो फ्रीक्वेंसी ऑसिलेटर (AAU) के लिए, हालांकि उपकरण RRU और एंटीना का संयोजन है, एंटीना को हटाया जा सकता है, और पीछे के रेडियो फ्रीक्वेंसी इंटरफेस की ट्रांसमिट पावर को भी मापा जा सकता है। इसलिए, ट्रांसमिट पावर को वाट में व्यक्त करने में कोई त्रुटि नहीं है। एंटीना के गेन को अलग से मापना भी ठीक है।

 

लेकिन मिलीमीटर तरंग अलग है। इसकी आवृत्ति बैंड उच्च होती है और तरंगदैर्ध्य कम होती है, इसलिए एंटीना का आकार बहुत छोटा होता है। एक AAU में 768 या 1024 एंटीना तक फिट हो सकते हैं। प्रत्येक एंटीना और उसके पीछे स्थित पावर एम्पलीफायर यूनिट बीमफॉर्मिंग चिप द्वारा एकीकृत होते हैं और इन्हें अलग नहीं किया जा सकता।

इसलिए, मिलीमीटर वेव AAU केवल वायु प्रसार के माध्यम से एंटीना से उत्सर्जित सिग्नल की शक्ति का परीक्षण कर सकता है, और निश्चित रूप से इसे केवल EIRP द्वारा ही व्यक्त किया जा सकता है। इस परीक्षण विधि को तार्किक रूप से OTA (ओवर द एयर) परीक्षण भी कहा जाता है।

 

   3GPP द्वारा बेस स्टेशन प्रकारों की परिभाषा
मिलीमीटर तरंगों और अन्य आवृत्ति बैंडों के बीच अंतर के कारण, 3GPP ने लंबे समय से विभिन्न प्रकार के बेस स्टेशन पावर की अभिव्यक्ति और परीक्षण विधियों को अलग करने के लिए कोडों की एक श्रृंखला को परिभाषित किया है।

सरसरी तौर पर देखने पर, "BS" का अर्थ बेस स्टेशन है, और "type" का अर्थ स्पष्ट रूप से प्रकार है। अतः, कोड की इस श्रृंखला का सामान्य अर्थ बेस स्टेशन का प्रकार है: 1-C, 1-H, 1-O, 2-O।
नीचे दिए गए 1 और 2 अलग-अलग आवृत्ति बैंड को दर्शाते हैं। 1 FR1 को दर्शाता है, जो सब6जी आवृत्ति बैंड है, और 2 FR2 को दर्शाता है, जो मिलीमीटर वेव आवृत्ति बैंड है।अब कोर कोड का अंतिम भाग बचा है, जहां C का अर्थ कंडक्ट है, जिसका मतलब है कि पारंपरिक RRU परीक्षण केबल कनेक्शन के माध्यम से ट्रांसमिट पावर का परीक्षण कर सकता है।H का अर्थ हाइब्रिड है, जिसका मतलब मिश्रित है, यानी मध्य-आवृत्ति (2600 मीटर या 3500 मीटर) AAU के लिए, एंटीना को हटाया जा सकता है और एक साधारण RRU की तरह पावर का परीक्षण किया जा सकता है, और अन्य संकेतकों का परीक्षण करने के लिए एंटीना को स्थापित करना आवश्यक है।O का अर्थ है ओवर द एयर या OTA, जो मिलीमीटर वेव AAU विधि है। RF और एंटीना अविभाज्य हैं, और सभी संकेतक (जिनमें सबसे महत्वपूर्ण EIRP है) का परीक्षण केवल वायु प्रसार के माध्यम से ही किया जा सकता है।

 

अंत में, चलिए मूल प्रश्न पर वापस आते हैं, मिलीमीटर वेव AAU की ट्रांसमिट पावर कितनी होती है?दरअसल, मिलीमीटर तरंग के भीतर पावर एम्पलीफायर की संचरण शक्ति बहुत कम होती है। मैक्रो स्टेशन का AAU आमतौर पर लगभग 2 वाट (33dBm) होता है। एंटीना ऐरे गेन, बीमफॉर्मिंग गेन आदि को जोड़ने पर, बाह्य EIRP (समकक्ष आइसोट्रोपिक विकिरणित शक्ति) 65dBm तक पहुँच जाती है।
हालांकि, इस 2 वाट का परीक्षण नहीं किया जा सकता है, इसे बाहरी रूप से प्रतिबिंबित नहीं किया जा सकता है, और इसका कोई प्रदर्शन महत्व नहीं है, इसलिए मिलीमीटर तरंग संचरण शक्ति केवल ईआईआरपी को दर्शाती है।
ठीक है, इस अंक के लिए बस इतना ही। मुझे उम्मीद है कि यह सभी के लिए उपयोगी होगा।

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