Home » പുതിയവ » 5G-യുടെ ഭാഗമായി വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ

5G-യുടെ ഭാഗമായി വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ

സുജിത് കുമാർ

5G-യുടെ ഭാഗമായി വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ വായിക്കാം. മൊബൈൽ സാങ്കേതിക വിദ്യകളെക്കുറിച്ച്‌ സുജിത്കുമാർ എഴുതുന്ന ലേഖനപരമ്പര നാലാംഭാഗം..

കടപ്പാട് SPECRUM.IEEE

കഴിഞ്ഞ ഭാഗങ്ങളിൽ 4Gയിൽ നിന്നും 5Gയിലേക്കുള്ള യാത്രയിൽ നാലാം തലമുറയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളെക്കുറിച്ചാണല്ലോ പറഞ്ഞത്.  ഇതിൽ ഇനിയും നമ്മുടെ നാട്ടിൽ എത്താത്ത, ഇനി എത്തുമോ എന്നറിയാത്ത 4Gയുടെ തന്നെ പല ഫീച്ചറുകളും ഉണ്ട്. സാങ്കേതികമായും സാമ്പത്തികമായും നിയമപരമായുമൊക്കെ ഉള്ള പല കുപ്പിക്കഴുത്തുകളും കാരണം അവയെല്ലാം നമ്മുടെ നാട്ടിലേക്ക് എത്തിക്കോളണം എന്നില്ല.  4ജിയെ അപേക്ഷിച്ച് നൂറു മടങ്ങ് വേഗതയുള്ളതും പത്തിലൊന്ന് ലാറ്റൻസിയുള്ളതും ലക്ഷക്കണക്കിന് ഉപകരണങ്ങളെ ഒരേ സമയം താങ്ങാൻ കഴിയുന്നതുമൊക്കെയായ അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്കുകളിൽ എന്തെല്ലാം സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ആയിരിക്കും ഉപയോഗിക്കാൻ പോകുന്നത്?

അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകൾക്കുള്ള പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങൾ. 

മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്കുകൾ തുടങ്ങിയ കാലത്ത്  ഓരോ രാജ്യങ്ങളിലും അവരവരുടേതായ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആയിരുന്നു നെറ്റ് വർക്കുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരുന്നത്. അതിനാൽ ആഗോള തലത്തിൽ പിന്നീട് പല പ്രശ്നങ്ങളും നേരിട്ടു.  രണ്ടാം തലമുറയും കഴിഞ്ഞ് മൂന്നാം തലമുറ വിഭാവനം ചെയ്യപ്പെട്ടപ്പോൾ ആണ്‌ ലോകത്ത് എല്ലായിടത്തും ഏകദേശം ഒരേ തരത്തിലുള്ള സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിക്കാൻ കഴിയും വിധം പരസ്പരം ഒത്തൊരുമിച്ച്  ചില പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതിന്റെ ആവശ്യകതയെക്കുറിച്ച് സാങ്കേതിക ലോകം ചിന്തിച്ചു തുടങ്ങിയത് അങ്ങനെ ആണ്‌ ഇന്റർനാഷണൽ ടെലി കമ്യൂണിക്കേഷൻ യൂണിയൻ IMT 2000 എന്ന പേരിൽ 3ജി നെറ്റ് വർക്കുകൾക്കായി പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങളും അവ നടപ്പിലാക്കാൻ വർക്ക് ഗ്രൂപ്പുകളുമൊക്കെ തുടങ്ങിയത്. 3Gയുടെ കാര്യത്തിലും പൊതുവേ അമേരിക്കയും ദക്ഷിണകൊറിയയുമൊക്കെ ചേർന്ന ചില രാജ്യങ്ങളിൽ ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയും  ജി എസ് എം ഉപയോഗിക്കുന്ന യൂറോപ്യൻ – ഏഷ്യൻ രാജ്യങ്ങളിൽ മറ്റൊരു സാങ്കേതിക വിദ്യയുമാണ്‌ വളർന്നു വന്നത്. നാലാം തലമുറയായ 4Gയിൽ എത്തിയതോടെ ഈ അകൽച്ചയും ഇല്ലാതെ ലോകത്തെ എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും LTE പൊതു സാങ്കേതിക വിദ്യ ആയി സ്വീകരിക്കപ്പെട്ടു. ഇപ്പോൾ 5Gയും അതേ പാതയിൽ തന്നെയാണ്‌. ഇലക്ടോണിക് ഉപകരണങ്ങളുടെ നിർമ്മാതാക്കളൂം മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്ക് കമ്പനികളുമൊക്കെ ചേർന്നുള്ള 3GPP എന്ന ഇന്റർനാഷണൽ ടെലി കമ്യൂണിക്കേഷൻ യൂണിയന്റെ വർക്ക് ഗ്രൂപ്പ് ആണ്‌  ഏതെല്ലാം സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ എങ്ങനെയെല്ലാം പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങൾക്കനുസരിച്ച് ഉപയോഗിക്കണം എന്ന് തീരുമാനമെടുക്കുന്നത്. 5G മാനദണ്ഡങ്ങൾ IMT2020 എന്ന പേരിൽ ആണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്. അതായത് 2020 ആകുമ്പോഴെങ്കിലും നിലവിൽ വരേണ്ട അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകൾക്കുള്ള പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങൾ. 

5G New Radio

ലോകത്തെ ഏറ്റവും വലിയ ബിസിനസ്സുകളിൽ ഒന്നാണ്‌  മൊബൈൽ ഫോണുകളും മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്ക് സേവനങ്ങളും എന്നതിനാൽ ഉപഭോക്താക്കളെക്കൊണ്ട് പുതിയ മൊബൈൽ ഫോണുകൾ വാങ്ങിപ്പിക്കുക എന്ന ശ്രമകരമായ ജോലി ചെറിയ ചെറിയ ഫീച്ചറുകൾ ചേർത്തതുകൊണ്ട്  മാത്രം ആകുന്നില്ല. അതിനാൽ എത്രയും പെട്ടന്ന് 5ജി നെറ്റ് വർക്കുകൾ നിലവിൽ വരുന്നത് മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്ക് ഫീൽഡിൽ ബിസിനസ് ചെയ്യുന്നവരെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം പരമപ്രധാനമാണ്‌.
IMT 2020 പ്രകാരം  നെറ്റ് വർക്കുകളെ അഞ്ചാം തലമുറയിലേക്ക് ഒന്ന് ഇരുട്ടി വെളുക്കുമ്പോഴേയ്ക്കും മാറ്റിയെടുക്കാൻ കഴിയുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഒന്നും തന്നെ വികസിപ്പിക്കപ്പെട്ടിട്ടില്ല എന്നതിനാലും നിലവിലെ നെറ്റ് വർക്കുകളെ ഉപേക്ഷിക്കുക സാദ്ധ്യമല്ല എന്നതിനാലും  ഇപ്പോൾ ഉള്ള 4ജി നെറ്റ് വർക്കുകളെ നിലനിർത്തിക്കൊണ്ട് അവയിൽ ചില മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തി 5ജി നടപ്പിലാക്കുക എന്ന നയം ആണ്‌ 3GPP സ്വീകരിച്ചിരിക്കുന്നത്. അതിനായി ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്ന സ്റ്റാൻഡേഡ് ആണ്‌ 5G New Radio അഥവ 5GNR.  

enhanced Mobile Broadband (eMMB)

4G മൊബൈൽ ബ്രോഡ് ബാൻഡ്  ആണെങ്കിൽ 5Gയെ enhanced Mobile Broadband (eMMB) എന്നാണ്‌ വിളിക്കുന്നത്.  4Gയിൽ യന്ത്രങ്ങൾ യന്ത്രങ്ങളുമായി നേരിട്ട് നടത്തുന്ന ആശയവിനിമയം (Machine Type Communication – MTC)  ഉണ്ടായിരുന്നു എങ്കിലും അത് പരിമിതമായിരുന്നു മെഷീൻ ടു മെഷീൻ (M2M) കമ്യൂണിക്കേഷൻ പരിമിതമായ തോതിൽ ഉണ്ടായിരുന്നു എങ്കിൽ 5ജിയിൽ വളരെ കൂടുതൽ ആയിരിക്കുകയും ഓരോ കൊച്ചുകൊച്ച്  മെഷീനുകൾക്കും സ്വന്തമായി ഒരു വിലാസം ഉണ്ടാവുകയും അവ മനുഷ്യ ഇടപെടലില്ലാതെ പരസ്പരം ആശയവിനിമയം നടത്തുകയും ചെയ്യുന്നു. അതുകൊണ്ട് ഇതിനെ massive MTC (‌mMTC) എന്നു വിളിക്കാം. അടുത്തത്  അൾട്രാ റിലയബിൾ ലോ ലാറ്റൻസി കമ്യൂണിക്കേഷൻ. (UR LLC).

ഈ പറഞ്ഞതൊക്കെ അതിന്റെ പൂർണ്ണ അർത്ഥത്തിലോ അതിനടുത്തോ ഒക്കെ എത്താൻ ഇനിയും ബഹുദൂരം മുന്നോട്ട് പോകാനുണ്ട്.  എല്ലാ മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്കുകൾക്കും ഒരു ബാക് എൻഡ് നെറ്റ് വർക്ക് കൂടി ഉണ്ടെന്ന് അറിയാമല്ലോ. അതായത് മൊബൈൽ ടവറുകളെ പരസ്പരം ബന്ധിപ്പിച്ചുകൊണ്ടുള്ള ഒരു നെറ്റ് വർക്ക്. ഈ നെറ്റ് വർക്ക്  രണ്ടു തരത്തിൽ ആണുള്ളത് ഒന്ന്- ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ ഉപയോഗിച്ചുകൊണ്ടുള്ളത് – രണ്ട് മൈക്രോ വേവ് ലിങ്കുകൾ ഉപയോഗിച്ചുള്ളത്. ഇതിൽ ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കേബിൾ ബാക് ഹോൾ നെറ്റ് വർക്കുകൾ ആണ്‌ ഏറ്റവും കാര്യക്ഷമം എങ്കിലും ഉയർന്ന ചെലവു കാരണവും എല്ലായിടത്തും  ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ കേബിളുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്നതിലെ പ്രായോഗിക വിഷമതകൾ കാരണവും ഇന്ത്യയുൾപ്പെടെ മിക്ക രാജ്യങ്ങളിലും മൈക്രോ വേവ് ലിങ്കുകൾ ആണ്‌ കൂടൂതലായും സെക്കന്ററി ബാക് ഹോൾ നെറ്റ് വർക്ക് ആയി ഉപയോഗിക്കുന്നത്. ഇന്ത്യയിൽ മൊത്തം പ്രൈമറി / സെക്കന്ററി ബാക്ക് ഹോൾ നെറ്റ് വർക്കുകൾ എടുത്ത് പരിശോധിച്ചാൽ  ഇപ്പോഴും ഒപ്റ്റിക്കൽ ഫൈബർ നെറ്റ് വർക്ക് 25 ശതമാനം മാത്രമേ വരുന്നുള്ളൂ. മൈക്രോ വേവ് ലിങ്കുകളുടെ പ്രധാന പ്രശ്നം ഡേറ്റ കൈമാറുന്നതിലുള്ള കപ്പാസിറ്റി ആണ്‌. പൊതുവേ 6GHz മുതൽ 42 GHz വരെ ആണ്‌ മൈക്രോവേവ് ലിങ്കുകൾക്ക് നിലവിൽ ഉപയോഗിച്ചു വരുന്നത്. ഈ ബാൻഡിലുള്ള പരമാവധി ഡാറ്റാ റേറ്റ് 5 Gbps ആണ്‌. പക്ഷേ അതിനു മുകളിൽ ഉള്ള മില്ലീ മീറ്റർ വേവ് ബാൻഡുകളിൽ മൈക്രോ വേവ് ലിങ്കുകൾക്കും 10 Gbps മുതൽ 100 Gbps വരെ ശേഷി കൈവരുന്നു. നിലവിൽ ഇന്ത്യയുൾപ്പെടെയുള്ള രാജ്യങ്ങളിലെല്ലാം  6 മുതൽ 42 ഗിഗാഹെർട്സ് ബാൻഡ് ആണ്‌ മൈക്രോവേവ് ലിങ്കുകൾക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത്. 5Gയുടെ കാര്യത്തിൽ ഇത് മതിയാകാതെ വരുന്നു. 3Gയിൽ നിന്നും 4ജിയിലേക്ക് മാറിയപ്പോൾ നിലവിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന മൊബൈൽ സർവീസ് പ്രൊവൈഡർമ്മാർക്കൊന്നും അവരുടെ ബാക് ഹാൾ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകളിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടി വന്നില്ല എങ്കിൽ 5Gയുടെ കാര്യത്തിൽ അത് നടക്കില്ല. ബാക് എൻഡ് ഒപ്റ്റിക്കൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകളും മൈക്രോ വേവ് ലിങ്കുകളുമെല്ലാം പുതുക്കേണ്ടതായി വരും. ഇത് വളരെ വളരെ സാമ്പത്തിക ബാദ്ധ്യത വരുത്തി വയ്ക്കുന്നതും സമയമെടുക്കുന്നതും ആയതിനാൽ ഉടൻ തന്നെ 5ജി അതിന്റെ വിഭാവനം ചെയ്യപ്പെട്ട തലത്തിലേക്ക് എത്തിച്ചേരണമെന്നില്ല.  അപ്പോൾ നിലവിൽ ഉടൻ എന്തായിരിക്കും ഉണ്ടാകാൻ പോകുന്നത്? ബാക്ഹോൾ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകളിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താതെ റേഡിയോ സിസ്റ്റത്തിൽ മാത്രം ആധുനിക കമ്യൂണിക്കേഷൻ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് 5G വിഭാവനം ചെയ്ത ചില കാര്യങ്ങളുടെ എങ്കിലും അടുത്തെങ്കിലും എത്താൻ നോക്കുക എന്നതാണ്‌ ഇപ്പോൾ ലോകത്തെല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും 5GNR ന്റെ ആദ്യ ഘട്ടത്തിലൂടെ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്. 

5G NR അതായത്  5G ന്യൂ റേഡിയോ എന്ന പേരു കേൾക്കുമ്പോൾ തന്നെ മനസ്സിലാകും ഇത് തികച്ചും  5Gയിലെ വയർലെസ് ഭാഗമായ റേഡിയോയുമായി മാത്രം ബന്ധപ്പെട്ടതാണെന്ന്. നമ്മൂടെ മൊബൈൽ ഫോണിലും മൊബൈൽ ടവറിലുമൊക്കെ വയർ ലെസ് ആയി കമ്യൂണിക്കേഷൻ സാദ്ധ്യമാകുന്ന ട്രാൻസ്മിറ്ററും, റിസീവറും ആന്റിനയും അതിനെ ട്യൂൺ ചെയ്യുന്ന സോഫ്റ്റ് വെയറുകളൂം സിഗ്നൽ പ്രോസസ്സിംഗ്  സംവിധാനങ്ങളുമൊക്കെ അടങ്ങിയ റേഡിയോ എന്ന ഭാഗത്തെ ആധുനിക സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് പരമാവധി ഊർജക്ഷമവും കാര്യക്ഷമവുമാക്കി അഞ്ചാം തലമുറയിലേക്ക് ഉയർത്തുന്നതാണ്‌ 5ജി ന്യൂ‌റേഡിയോയിലൂടെ ഉദ്ദേശിക്കുന്നത്. ഇവിടെ 5G ന്യൂ റേഡിയോയെ രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം.  ഒന്ന് നിലവിലെ 4G സാങ്കേതികവിദ്യയോട് ചേർന്നു നിന്നുകൊണ്ട് കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താതെ 1 മുതൽ 6 വരെ ഗിഗാഹെട്സ് സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിച്ച് വിഭാവനം ചെയ്യുന്ന നോൺ സ്റ്റാൻഡ് എലോൺ മോഡൽ . രണ്ടാമത്തേത് സ്റ്റാൻഡ് എലോൺ മോഡൽ ആണ്‌. ഇതിൽ പഴയ 4ജി സാങ്കേതിക വിദ്യകളുമായി എന്തെങ്കിലും ബന്ധമോ ബാക് വേഡ് കോമ്പാറ്റിബിലിറ്റിയോ (backward compatibility) ഉണ്ടാകാത്ത സ്വതന്ത്ര നെറ്റ് വർക്കുകൾ ആയിരിക്കും. സ്റ്റാൻഡ്  എലോൺ 5ജി നെറ്റ് വർക്കുകൾ എന്നാൽ റിലയൻസ് 4ജി നടപ്പിലാക്കിയതിനൊരു ഉദാഹരണമാണ്‌. അതായത് റിലയൻസ് ജിയോ പൂർണ്ണമായും ഒരു 4G നെറ്റ് വർക്ക് ആണ്‌. അതിനു 3Gയുമായോ 2Gയുമായോ യാതൊരു ബന്ധവുമില്ല. എന്തെല്ലാമായിരിക്കും 5ജിയുടെ ഭാഗമായി വരുന്ന മാറ്റങ്ങൾ?

  1. പുതിയ സ്പെക്ട്രം 
  2. പുതിയ ഡിജിറ്റൽ മോഡുലേഷൻ /മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ്  സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ. 
  3. മാസീവ് മൈമോ 
  4. ബീം ഫോമിംഗ് 
  5. സ്പെക്ട്രം ഷെയറിംഗ്  സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ
  6. സെൽ സ്പ്ലിറ്റിംഗ് 

ഇയൊക്കെ റേഡിയോ നെറ്റ് വർക്കിന്റെ കാര്യത്തിൽ വരുന്ന കാതലായ മാറ്റങ്ങൾ ആണ്‌. ഇവയെക്കുറിച്ചൊക്കെ അടുത്ത ഭാഗങ്ങളിൽ  വിശദമാക്കാം. അതോടൊപ്പം, പതുക്കെ എങ്കിലും ബാക് എൻഡ് നെറ്റ്‌‌വർക്കുകളിൽ വരാൻ പോകുന്ന മാറ്റങ്ങളെക്കുറിച്ചും.

 


  1. ലേഖനത്തിന്റെ ഒന്നാം ഭാഗം -5G-യെക്കുറിച്ച് അറിയേണ്ട കാര്യങ്ങൾ
  2. രണ്ടാം ഭാഗം – എന്താണ് 4Gയിൽ നിന്നും 5Gക്കുള്ള വ്യത്യാസം ?
  3. മൂന്നാംഭാഗം- 4G-യിലെ സാങ്കേതിക വിദ്യകള്‍
Solar Glass

Check Also

ക്വാണ്ടം മേധാവിത്വം : ഒരു അവലോകനം

10000 വർഷം സൂപ്പർ കമ്പ്യൂട്ടറുകൾ പ്രവർത്തിപ്പിച്ചാൽ മാത്രം ഉത്തരം കണ്ടെത്താവുന്ന സങ്കീർണമായ ഗണിത സമസ്യകളെ കേവലം 200 സെക്കൻഡ് കൊണ്ട് പൂർത്തിയാക്കിയ ഗൂഗിളിന്റെ ക്വാണ്ടം മേധാവിത്വത്തെയും (Quantum supremacy) അതിന്റെ വെളിച്ചത്തിൽ ക്വാണ്ടം കമ്പ്യൂട്ടിംഗ്  മുന്നോട്ടുവയ്ക്കുന്ന അനന്ത സാധ്യതകളെ കുറിച്ചും അറിയാം.. 

Leave a Reply

%d bloggers like this: