5G എന്ന ടെക്‌നോളജിയെ വിശദമായി അറിയാം

⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️⚛️ 

Part 2

✍️ Sujith Kumar

Part D

⭕കഴിഞ്ഞ ഭാഗങ്ങളിൽ 4ജിയിൽ നിന്നും 5ജിയിലേക്കുള്ള യാത്രയിൽ നാലാം തലമുറയിൽ ഉപയോഗിക്കുന്ന പ്രധാന സാങ്കേതിക വിദ്യകളെക്കുറിച്ചാണല്ലോ പറഞ്ഞത്. ഇതിൽ ഇനിയും നമ്മുടെ നാട്ടിൽ എത്താത്ത, ഇനി എത്തുമോ എന്നറിയാത്ത 4ജിയുടെ 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?

⭕മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്കുകൾ തുടങ്ങിയ കാലത്ത് ഓരോ രാജ്യങ്ങളിലും അവരവരുടേതായ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ ഉപയോഗിച്ച് ആയിരുന്നു നെറ്റ് വർക്കുകൾ സ്ഥാപിച്ചിരുന്നത് എന്നതിനാൽ ആഗോള തലത്തിൽ ഇത് 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 പ്രവർത്തിക്കേണ്ടതുമായ 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. 3ജിയുടെ കാര്യത്തിലും പൊതുവേ അമേരിക്കയും ദക്ഷിണകൊറിയയുമൊക്കെ ചേർന്ന ചില രാജ്യങ്ങളിൽ ഒരു സാങ്കേതിക വിദ്യയും ജി എസ് എം ഉപയോഗിക്കുന്ന യൂറോപ്യൻ - ഏഷ്യൻ രാജ്യങ്ങളിൽ മറ്റൊരു സാങ്കേതിക വിദ്യയുമാണ്‌ വളർന്നു വന്നത്. നാലാം തലമുറയായ 4ജിയിൽ എത്തിയതോടെ ഈ അകൾച്ചയും ഇല്ലാതെ ലോകത്തെ എല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും LTE പൊതു സാങ്കേതിക വിദ്യ ആയി സ്വീകരിക്കപ്പെട്ടു. ഇപ്പോൾ 5ജിയും 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. 5ജി മാനദണ്ഡങ്ങൾ IMT2020 എന്ന പേരിൽ ആണ്‌ അറിയപ്പെടുന്നത്. അതായത് 2020 ആകുമ്പോഴെങ്കിലും നിലവിൽ വരേണ്ട അഞ്ചാം തലമുറ മൊബൈൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകൾക്കുള്ള പൊതു മാനദണ്ഡങ്ങൾ.

⭕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 ഇരുട്ടീ 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.

⭕4ജി മൊബൈൽ ബ്രോഡ് ബാൻഡ് ആണെങ്കിൽ 5ജിയെ enhanced Mobile Broadband (eMMB) എന്നാണ്‌ വിളിക്കുന്നത്. 4ജിയിൽ 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 പരസ്പരം 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 ഗിഗാഹ്ട്സ് ബാൻഡ് ആണ്‌ മൈക്രോവേവ് ലിങ്കുകൾക്ക് ഉപയോഗപ്പെടുത്തുന്നത് എന്നതിനാൽ 5ജിയുടെ കാര്യത്തിൽ ഇത് മതിയാകാതെ വരുന്നു. 3ജിയിൽ നിന്നും 4ജിയിലേക്ക് മാറിയപ്പോൾ നിലവിൽ ഉണ്ടായിരുന്ന മൊബൈൽ സർവീസ് പ്രൊവൈഡർമ്മാർക്കൊന്നും അവരുടെ ബാക് ഹാൾ നെറ്റ്‌‌വർക്കുകളിൽ കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടി വന്നില്ല എങ്കിൽ 5ജിയുടെ 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 5ജി വിഭാവനം ചെയ്ത ചില കാര്യങ്ങളുടെ എങ്കിലും അടുത്തെങ്കിലും എത്താൻ നോക്കുക എന്നതാണ്‌ ഇപ്പോൾ ലോകത്തെല്ലാ രാജ്യങ്ങളിലും 5GNR ന്റെ ആദ്യ ഘട്ടത്തിലൂടെ ലക്ഷ്യമിടുന്നത്.

⭕5G NR അതായത് 5ജി ന്യൂ റേഡിയോ എന്ന പേരു കേൾക്കുമ്പോൾ തന്നെ മനസ്സിലാകും ഇത് തികച്ചും 5ജിയിലെ 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 5ജി ന്യൂ റേഡിയോയെ രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം. ഒന്ന് നിലവിലെ 4ജി സാങ്കേതികവിദ്യയോട് ചേർന്നു നിന്നുകൊണ്ട് കാര്യമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താതെ 1 മുതൽ 6 ഗിഗാഹെട്സ് സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിച്ച് വിഭാവനം ചെയ്യുന്ന നൊൺ സ്റ്റാൻഡ് അലോൺ മോഡൽ . രണ്ടാമത്തേത് സ്റ്റാൻഡ് അലോൺ മോഡൽ ആണ്‌. ഇതിൽ പഴയ 4ജി സാങ്കേതിക വിദ്യകളുമായി എന്തെങ്കിലും ബന്ധമോ ബാക് വേഡ് കോമ്പാറ്റിബിലിറ്റിയോ ഉണ്ടാകാത്ത സ്വതന്ത്ര നെറ്റ് വർക്കുകൾ ആയിരിക്കും. സ്റ്റാൻഡ് അലോൺ 5ജി നെറ്റ് വർക്കുകൾ എന്നാൽ റിലയൻസ് 4ജി നടപ്പിലാക്കിയതിനൊരു ഉദാഹരണമാണ്‌. അതായത് റിലയൻസ് ജിയോ പൂർണ്ണമായും ഒരു 4ജി നെറ്റ് വർക്ക് ആണ്‌. അതിനു 3ജിയുമായോ 2ജിയുമായോ 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

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

Part E

⭕മൂർ നിയമത്തെക്കുറിച്ച് പലരും കേട്ടിട്ടുണ്ടാകും കേട്ടിട്ടുണ്ടാകും. പ്രത്യേകിച്ചും ഇലക്ട്രോണിക്സും കമ്പ്യൂട്ടറുമൊക്കെ പഠിച്ചവർ. ഇന്റലിന്റെ സഹ സ്ഥാപകരിൽ ഒരാളായ ഗോർദാൻ മൂർ 1965 ൽ പറഞ്ഞു “ഒരു ഐസി ചിപ്പിലെ ഒരു സ്ക്വയർ ഇഞ്ചിൽ ഉൾക്കൊള്ളിക്കാവുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണം ഓരോ രണ്ട് വർഷം കഴിയുന്തോറും ഇരട്ടിയായിക്കൊണ്ടിരിക്കും “. അന്ന് ഒരു ചിപ്പിൽ മുപ്പതു ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ആയിരുന്നു ഉൾക്കൊള്ളിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിരുന്നത് എങ്കിൽ ഇന്ന് മൂവായിരം കോടിയിലധികം ട്രാൻസിസ്റ്ററുകൾ ഉൾക്കൊള്ളിക്കാനുള്ള ഫാബ്രിക്കേഷൻ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ നിലവിലുണ്ട്. മൂർ നിയമം ഇപ്പോഴും സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കുകൾ പ്രകാരം അല്ലറ ചില്ലറ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളിലൂടെ നിലനിൽക്കുന്നു.

⭕മൂർ നിയമത്തെപ്പോലെത്തന്നെ സെല്ലുലാർ കമ്യൂണിക്കേഷനിൽ ഉള്ള ഒരു സിദ്ധാന്തമാണ്‌ ‘കൂപ്പർ നിയമം ‘ . ഇനി കൂപ്പർ ആരാണെന്ന് പറയാം. നമ്മളൊക്കെ ഇന്നുപയോഗിക്കുന്ന മൊബൈൽ ഫോണിന്റെ ആദിമ രൂപത്തിന്റെ സൃഷ്ടാവാണ്‌ മാർട്ടിൻ കൂപ്പർ. അദ്ദേഹത്തിന്റെ Law of Spectral efficiency ആണ്‌ കൂപ്പറിന്റെ നിയമം എന്ന പേരിൽ പ്രശസ്തമാകുന്നത്. “ഒരു നിശ്ചിത ഇലക്ട്രോ മാഗ്നറ്റിക് സ്പെക്ട്രത്തിൽ കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഡേറ്റയുടെ നിരക്ക് ഓരോ രണ്ടര വർഷങ്ങൾ കഴിയുമ്പോഴും ഇരട്ടിയായിക്കൊണ്ടിരിക്കും.” എന്നാണ്‌ കൂപ്പർ പ്രവചിച്ചത്. മൂറിന്റെ നിയമം സെമി കണ്ടക്റ്റർ ഫാബ്രിക്കേഷൻ സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ കുതിച്ചു ചാട്ടത്തിന്റെ അളവുകോൽ ആണെങ്കിൽ കൂപ്പറിന്റെ നിയമം വിവര സാങ്കേതിക വിദ്യയുടെ വികാസത്തിന്റെ അളവുകോൽ ആണ്‌. ഒരു ചതുരശ്ര സെന്റീമീറ്റർ സെമി കണ്ടക്റ്റർ ചിപ്പിൽ കുത്തി നിറയ്ക്കാൻ കഴിയുന്ന ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളുടെ എണ്ണമാണ്‌ മൂർ നിയമം സൂചിപ്പിക്കുന്നതെങ്കിൽ ഒരു ഹെട്സ് ഫ്രീക്വൻസിയ്ക്ക് എടുത്തു കൊണ്ടു പോകാൻ കഴിയുന്ന ഡേറ്റയെ കൂപ്പറിന്റെ നിയമം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. അവിടെ VLSI (Very Large Scale Integration) സാങ്കേതിക വിദ്യകളിലൂടെയും നാനോ ടെക്നോളജിയിലൂടെയുമൊക്കെ കൂടുതൽ കൂടുതൽ ട്രാൻസിസ്റ്ററുകളെ ഉൾക്കൊള്ളിക്കാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ ഇവിടെ ഒരു കഷണം ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രത്തിൽ പരമാവധി പരമാവധി ഡേറ്റയെ കുത്തി നിറയ്ക്കാൻ ശ്രമിക്കുന്നു. ഡിജിറ്റൽ മോഡുലേഷൻ സാങ്കേതിക വിദ്യകളും എറർ കറൿഷൻ രീതികളും മൾട്ടിപ്ലക്സിംഗ് വിദ്യകളും എല്ലാം തുടർച്ചയായി മെച്ചെപ്പെടുത്തിക്കൊണ്ടാണ്‌ ഇത് സാദ്ധ്യമാകുന്നത്. സ്പെക്ട്രൽ എഫിഷ്യൻസിയുടെ യൂണിറ്റ് ബിറ്റ്സ് / സെക്കന്റ്സ്/ ഹെട്സ് ആണ്‌. അതായത് ഒരു ഹെട്സ് ഫ്രീക്വൻസിയിൽ ഒരു സെക്കന്റിൽ എത്ര ബിറ്റുകൾ എന്നതിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 1ജിയുടെ കാലത്ത് ഇത് 0.064 ആയിരുന്ന സ്ഥാനത്ത് ഇന്ന് 4 ജിയിൽ (LTE Advanced) അത് 30 ആണ്‌. അപ്പോൾ കൂപ്പറിന്റെ കണക്ക് പ്രകാരം 5ജിയിൽ അത് 60 എങ്കിലും എത്തണ്ടേ? എത്തേണ്ടതാണ്‌. കൂപ്പറിനെ വിട്ട് നമുക്ക് 5ജിയിലേക്ക് തന്നെ തിരിച്ചു വരാം.

⭕5ജി പ്രധാനമായും രണ്ടു ഭാഗങ്ങൾ ആയാണ്‌ നടപ്പിൽ വരാൻ പോകുന്നതെന്ന് പറഞ്ഞല്ലോ. അതായത് നിലവിലുള്ള 4ജിയുമായി ചേർന്നു നിൽക്കുന്ന നോൻ സ്റ്റാൻഡ് അലോൺ മോഡും. പൂർണ്ണമായും 5ജി മാത്രമുള്ള സ്റ്റാൻഡ് അലോൺ മോഡും. സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന കാര്യത്തിലും 5ജിയെ രണ്ടായി തരം തിരിക്കാം. ഒന്ന് 6 ഗിഗാ ഹെട്സിനു താഴെയുള്ള ഫ്രീക്വൻസി സ്പെക്ട്രം ഉപയോഗിക്കുന്ന സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ. രണ്ടാമത്തേത് മില്ലീ മീറ്റർ വേവ് 5ജി. 30 ഗിഗാഹെട്സ് മുതൽ 300 ഗിഗാ ഹെട്സ് വരെ ഉള്ള ഫ്രീക്വൻസികളെ ആണ്‌ മില്ലീമീറ്റർ വേവ് എന്ന് വിളിക്കുന്നത് എങ്കിലും 5ജിയ്ക്ക് ആയി 20 ഗിഗാഹെട്സ് മുതൽ 60 ഗിഗാഹെട്സ് വരെയുള്ള സ്പ്ക്ട്രം ആണ്‌ ഉപയോഗപ്പെടുത്താൻ അനുയോജ്യമെന്ന് കണ്ടിരിക്കുന്നത്.

⭕ഒരു മൊബൈൽ നെറ്റ് വർക്കിന് ഒരു നിശ്ചിത സമയത്തിനുള്ളിൽ പരമാവധി കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഡാറ്റയെ നമുക്ക് ഒരു പേരിട്ട് വിളിക്കാം - അതിന്റെ പേരാണ്‌ ത്രൂപുട്ട് (Throughput). നെറ്റ്‌‌വർക്ക് എഞ്ചിനീയർമാർക്കൊക്കെ സുപരിചിതമായ ഒരു വാക്കാണത്. ഇതിനെ മലയാളത്തിൽ എന്തു വിളിക്കണമെന്ന് നിങ്ങൾക്ക് തന്നെ തീരുമാനിക്കാം. അതായത് ത്രൂപുട്ട് എത്രത്തോളം കൂടുന്നുവോ അത്രത്തോളം കൂടുതൽ വേഗത്തിലും അളവിലും ഒരു നെറ്റ്‌‌വർക്കിനു ഡാറ്റ കൈമാറ്റം ചെയ്യാൻ കഴിയും എന്ന് അർത്ഥമാക്കാം. എന്തിനാണ്‌ ഇപ്പോൾ ഇങ്ങനെ ഒരു വാക്കിനെ കൂട്ടുപിടിച്ചത് എന്ന് സംശയം തോന്നിയേക്കാം. ചെറിയ ഒരു കണക്ക് പറയാനായിട്ടാണ്‌. ഒരു മൊബൈൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കിന്റെ അന്തിമ ലക്ഷ്യങ്ങളിൽ പരമപ്രധാനമാണ്‌ പരമാവധി ത്രൂപുട്ട് നൽകുക എന്നത്. അതുകൊണ്ട് ഈ പറഞ്ഞ ത്രൂപുട്ട് മൂന്നു കാര്യങ്ങളെ ആശ്രയിച്ചാണ്‌ ഇരിക്കുന്നത്. അതിന്റെ ഒരു സമവാക്യം പറയാം

‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌----------------------

ത്രൂപുട്ട് = സെൽ ഡെൻസിറ്റി (ഒരു നിശ്ചിത ചതുരശ്ര കിലോമീറ്ററിൽ ഉള്ള സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം ) x ലഭ്യമായ സ്പെക്ട്രം x സ്പെക്ട്രൽ എഫിഷ്യൻസി.

---------------------------

⭕ഈ പറഞ്ഞ മൂന്നു കാര്യങ്ങളിൽ ഏത് വർദ്ധിപ്പിച്ചും ഒരു മൊബൈൽ നെറ്റ്‌‌വർക്കിനു കൈകാര്യം ചെയ്യാൻ കഴിയുന്ന ഡേറ്റയുടെ അളവും വേഗവുമൊക്കെ കൂട്ടാൻ കഴിയും. ഒന്നു മുതൽ ഇതുവരെയുള്ള നാലു തലമുറകളിലും ഇതിൽ ഏതെങ്കിലുമൊക്കെ ഒന്നിച്ചും കൂട്ടായുമൊക്കെ മെച്ചപ്പെടുത്തിയാണ്‌ ഡേറ്റാ കൈമാറ്റ വേഗതയുടെ പുതിയ തലങ്ങളിലേക്ക് എത്തിച്ചേർന്നിരിക്കുന്നതും എത്താൻ പോകുന്നതും. പറയുമ്പോൾ വളരെ ലളിതമായിത്തോന്നും പക്ഷേ ഇതൊരു ചെറിയ കളിയല്ല. ഇതിൽ പറഞ്ഞിരിക്കുന്ന ഓരോ കാര്യങ്ങളും മെച്ചെപ്പെടുത്താൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ വലിയ വലിയ വെല്ലുവിളികൾ ആണ്‌ നേരിടേണ്ടി വരുന്നത്. നമുക്ക് ആദ്യത്തെ ഘടകം ആയ സെൽ ഡെൻസിറ്റിയിൽ തന്നെ തുടങ്ങാം.

⭕4ജിയെ അപേക്ഷിച്ച് നൂറു മടങ്ങ് ഡേറ്റ കൈകാര്യം ചെയ്യേണ്ടി വരുന്ന നെറ്റ്‌‌വർക്കുകൾ ആയിരിക്കും അഞ്ചാം തലമുറ നെറ്റ് വർക്കുകൾ. കൂടുതൽ ഡേറ്റാ റേറ്റിനായി സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം കൂട്ടിയാൽ മതി എന്ന് മേൽ സൂചിപിച്ച സമവാക്യം തന്നെ വ്യക്തമാക്കുന്നുണ്ട്. സെല്ലുകളുടെ എണ്ണം എന്നുവച്ചാൽ മറ്റൊരു തരത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ മൊബൈൽ ടവറുകളുടെ എണ്ണം തന്നെ. 3ജിയിൽ നിന്നും 4ജിയിൽ എത്തിയപ്പോൾ ഒരു കാര്യം ശ്രദ്ധിച്ചിട്ടുണ്ടാകും പുതിയതായി ധാരാളം മൊബൈൽ ടവറുകൾ ആവശ്യമായി വന്നു എന്നത്. പുതിയ ടവറുകൾ ഇല്ലാത്തതും ടവറുകളുടെ സാന്ദ്രത കുറവായതുമായ പ്രദേശങ്ങളിൽ നെറ്റ് വർക്ക് സ്പീഡും താരതമ്യേന കുറവായിരിക്കുമെന്നതുമൊക്കെ നമുക്ക് നേരിട്ട് അനുഭവം ഉള്ള കാര്യങ്ങൾ ആണ്‌. 5ജിയുടെ കാര്യവും വ്യത്യസ്തമല്ല. നിലവിലുള്ള ടവറുകൾ അഥവാ സെല്ലുകൾ വിഭജിച്ച് കൂടുതൽ കൂടുതൽ ടവറുകൾ സ്ഥാപിച്ച് ചെറിയ ചെറിയ സെല്ലുകൾ ആക്കുന്നത് 5ജിയുടെ കാര്യത്തിൽ അടിസ്ഥാനപരമായ ഒരു ആവശ്യമാണ്‌. അതിഭീമമായ പണച്ചെലവും നിയമപ്രശ്നങ്ങളും സാമൂഹിക പ്രശ്നങ്ങളുമൊക്കെ നേരിടുന്ന ഒരു വിഷയമായതിനാൽ തന്നെ ആഗോള തലത്തിൽ കാര്യങ്ങൾക്ക് ഒരു അടുക്കും ചിട്ടയുമൊക്കെ കൊണ്ടുവരാനും ഏകോപിപ്പിക്കാനും ഇത് നടപ്പിലാക്കുന്നതിനു സഹായിക്കാനായി സെല്ലുലാർ കമ്യൂണിക്കേഷൻ മേഖലയിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്ന വിവിധ സ്ഥാപനങ്ങളുടെ നേതൃത്വത്തിൽ ഒരു Small Cell Forum (SCF) എന്ന സംഘടന 2017 മുതൽ പ്രവർത്തിച്ചു വരുന്നു. നിലവിൽ നഗരങ്ങളിൽ നാലോ അഞ്ചോ കിലോമീറ്റർ ദൂര പരിധിയിൽ 4ജി ടവറുകൾ ഉണ്ടെങ്കിൽ 5ജിയുടെ കാര്യം വരുമ്പോൾ അത് ഇരുനൂറു മുതൽ മുന്നൂറു മീറ്റർ ദൂര പരിധിയിൽ ആവശ്യമായി വരും. അതായത് ഓരോ ഇലക്ട്രിക് പോസ്റ്റുകളിലും കെട്ടിടങ്ങളുടെ മുകളിലുമെല്ലാം കൊച്ചു കൊച്ച് ടവറുകൾ ഉണ്ടായിരിക്കും എന്നർത്ഥം.

⭕ഇത്തരത്തിലുള്ള ചെറിയ സെല്ലുകൾ പ്രധാനമായും രണ്ടു തരത്തിൽ ആയിരിക്കും ഉണ്ടാകാൻ പോകുന്നത്.

1. മൊബൈൽ കമ്പനികളാൽ പൊതു ഇടങ്ങളിൽ സ്ഥാപിക്കപ്പെടുന്ന ബേസ് സ്റ്റേഷനുകൾ .

2 - ഉപഭോക്താക്കൾക്ക് അവരുടെ ഇഷ്ടപ്രകാരം വൈഫൈ റൗട്ടറുകൾ പോലെ വീടിനകത്തും പുറത്തുമെല്ലാം ആവശ്യാനുസരണം സ്ഥാപിക്കുന്ന ബേസ് സ്റ്റേഷനുകൾ.

ഇതൊക്കെ നടപ്പിലാക്കി വരുന്നത് അത്ര എളുപ്പമല്ല. എല്ലാവർക്കും മൊബൈൽ റേഞ്ചും 4ജിയും 5ജിയുമൊക്കെ ആവശ്യമാണെങ്കിലും മൊബൈൽ ടവറുകളോട് അത്ര പ്രതിപത്തി ഇല്ല എന്നു മാത്രമല്ല അഭ്യസ്ഥവിദ്യരായതും അല്ലാത്തതുമായ കേശവൻ മാമൻമാരുടെ ഇടപെടലുകളാൽ ഇന്ന് പുതിയ മൊബൈൽ ടവറുകൾ സ്ഥാപിക്കുന്നത് ശക്തമായ എതിർപ്പുകൾ നേരിട്ടുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്‌. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ ഇരുനൂറു മീറ്ററിൽ ബി ടി എസ് സ്ഥാപിക്കുന്നതിനെക്കുറിച്ച് ചിന്തിച്ചു നോക്കുക. ഇത് മാത്രമല്ല - മൊബൈൽ കമ്പനികൾക്ക് വലിയ തോതിൽ നിക്ഷേപ്പം ആവശ്യമായി വരുന്ന ഒന്നു കൂടിയാണ്‌ ഇത്തരത്തിൽ പുതിയ സെല്ലുകൾ ഉണ്ടാക്കുക എന്നത്. അതോടൊപ്പം തന്നെ അനുബന്ധ നിയമങ്ങളിലും സമൂലമായ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തേണ്ടി വരികയും ചെയ്യുന്നു. അമേരിക്കയിലൊക്കെ ഇതിന്റെ ചുവടുപിടിച്ച് നിയമങ്ങളിൽ മാറ്റങ്ങൾ വരുത്താൻ തുടങ്ങിക്കഴിഞ്ഞിരിക്കുന്നു. ഇക്കാര്യത്തിൽ അമേരിക്കയൂടെയും യൂറോപ്പിന്റെയുമൊക്കെ ചുവടുപിടിച്ചാണ്‌ നമ്മുടെ നാട്ടിലും നിയമങ്ങൾ ഉണ്ടാക്കുന്നത് എന്നതിനാൽ അവിടെ വരുന്നതു വരെ കാത്തിരിക്കുകയാണ്‌ നമ്മൂടെ വയർ ലെസ് പ്ലാനിംഗ് കമ്മറ്റി. അവിടെയൊക്കെ വന്നു കഴിഞ്ഞാൽ പിന്നെ അധികം പണിയെടൂക്കാതെ അത് പകർത്തിയാൽ മതിയല്ലോ.

ഇനി നെറ്റ് വർക്ക് സ്പീഡ് വർദ്ധിപ്പിക്കാനുള്ള അടുത്ത രണ്ട് മാർഗ്ഗങ്ങൾ ആണ്‌ സ്പെക്ട്രവും സ്പെക്ട്രൽ എഫിഷ്യൻസിയും. അതിനെക്കുറിച്ച് നാളെ പറയാം. ഇപ്പോൾ തന്നെ പൊക കണ്ടു തുടങ്ങിയിട്ടുണ്ടാകും. നന്ദി.