5G में मिलीमीटर तरंगों को अपनाने के बाद, 6G/7G क्या उपयोग करेगा?

5G के व्यावसायिक लॉन्च के साथ, हाल ही में इसके बारे में खूब चर्चा हुई है। 5G से परिचित लोग जानते हैं कि 5G नेटवर्क मुख्य रूप से दो फ़्रीक्वेंसी बैंड पर काम करते हैं: सब-6GHz और मिलीमीटर वेव्स (मिलीमीटर वेव्स)। दरअसल, हमारे सभी मौजूदा LTE नेटवर्क सब-6GHz पर आधारित हैं, जबकि मिलीमीटर वेव तकनीक ही कल्पित 5G युग की पूरी क्षमता को उजागर करने की कुंजी है। दुर्भाग्य से, मोबाइल संचार में दशकों की प्रगति के बावजूद, विभिन्न कारणों से मिलीमीटर वेव्स अभी तक लोगों के जीवन में पूरी तरह से प्रवेश नहीं कर पाई हैं।

हालाँकि, अप्रैल में ब्रुकलिन 5G शिखर सम्मेलन में विशेषज्ञों ने सुझाव दिया कि टेराहर्ट्ज़ तरंगें (टेराहर्ट्ज़ तरंगें) मिलीमीटर तरंगों की कमियों की भरपाई कर सकती हैं और 6G/7G के कार्यान्वयन में तेज़ी ला सकती हैं। टेराहर्ट्ज़ तरंगों में असीमित क्षमता होती है।

अप्रैल में, छठा ब्रुकलिन 5G शिखर सम्मेलन पूर्व निर्धारित कार्यक्रम के अनुसार आयोजित किया गया, जिसमें 5G परिनियोजन, सीखे गए सबक और 5G विकास की संभावनाओं जैसे विषयों पर चर्चा हुई। इसके अतिरिक्त, ड्रेसडेन यूनिवर्सिटी ऑफ़ टेक्नोलॉजी के प्रोफ़ेसर गेरहार्ड फ़ेटवेइस और NYU वायरलेस के संस्थापक टेड रैपापोर्ट ने शिखर सम्मेलन में टेराहर्ट्ज़ तरंगों की क्षमता पर चर्चा की।

दोनों विशेषज्ञों ने बताया कि शोधकर्ताओं ने टेराहर्ट्ज़ तरंगों का अध्ययन शुरू कर दिया है, और उनकी आवृत्तियाँ अगली पीढ़ी की वायरलेस तकनीकों का एक महत्वपूर्ण घटक होंगी। शिखर सम्मेलन में अपने भाषण के दौरान, फेटवेइस ने पिछली पीढ़ियों की मोबाइल संचार तकनीकों की समीक्षा की और 5G की सीमाओं को दूर करने में टेराहर्ट्ज़ तरंगों की क्षमता पर चर्चा की। उन्होंने बताया कि हम 5G युग में प्रवेश कर रहे हैं, जो इंटरनेट ऑफ थिंग्स (IoT) और संवर्धित वास्तविकता/आभासी वास्तविकता (AR/VR) जैसी तकनीकों के अनुप्रयोग के लिए महत्वपूर्ण है। हालाँकि 6G में पिछली पीढ़ियों के साथ कई समानताएँ हैं, लेकिन यह कई कमियों को भी दूर करेगा।

तो, टेराहर्ट्ज़ तरंगें आखिर क्या हैं, जिन्हें विशेषज्ञ इतना सम्मान देते हैं? टेराहर्ट्ज़ तरंगों का प्रस्ताव संयुक्त राज्य अमेरिका ने 2004 में रखा था और इसे "दुनिया बदलने वाली दस सर्वश्रेष्ठ तकनीकों" में से एक माना गया था। इनकी तरंगदैर्घ्य 3 माइक्रोमीटर (μm) से 1000 μm तक होती है, और इनकी आवृत्ति 300 गीगाहर्ट्ज़ से 3 टेराहर्ट्ज़ (THz) तक होती है, जो 5G में इस्तेमाल होने वाली सबसे ऊँची आवृत्ति, मिलीमीटर तरंगों के लिए 300 गीगाहर्ट्ज़ से भी ज़्यादा है।

उपरोक्त आरेख से यह देखा जा सकता है कि टेराहर्ट्ज़ तरंगें रेडियो तरंगों और प्रकाशीय तरंगों के बीच स्थित होती हैं, जो उन्हें अन्य विद्युत चुम्बकीय तरंगों से कुछ हद तक अलग विशेषताएँ प्रदान करती हैं। दूसरे शब्दों में, टेराहर्ट्ज़ तरंगें माइक्रोवेव संचार और प्रकाशीय संचार के लाभों को जोड़ती हैं, जैसे उच्च संचरण दर, बड़ी क्षमता, मजबूत दिशात्मकता, उच्च सुरक्षा और मजबूत प्रवेश।

सैद्धांतिक रूप से, संचार के क्षेत्र में, आवृत्ति जितनी अधिक होगी, संचार क्षमता उतनी ही अधिक होगी। टेराहर्ट्ज़ तरंगों की आवृत्ति वर्तमान में उपयोग किए जाने वाले माइक्रोवेव तरंगों की तुलना में 1 से 4 क्रम अधिक होती है, और यह ऐसी वायरलेस संचरण दर प्रदान कर सकती है जो माइक्रोवेव तरंगें प्राप्त नहीं कर सकतीं। इसलिए, यह बैंडविड्थ द्वारा सीमित सूचना संचरण की समस्या का समाधान कर सकती है और उपयोगकर्ताओं की बैंडविड्थ आवश्यकताओं को पूरा कर सकती है।

अगले दशक में संचार तकनीक में टेराहर्ट्ज़ तरंगों का इस्तेमाल शुरू होने की उम्मीद है। हालाँकि कई विशेषज्ञों का मानना ​​है कि टेराहर्ट्ज़ तरंगें संचार उद्योग में क्रांति ला देंगी, फिर भी यह स्पष्ट नहीं है कि वे किन विशिष्ट कमियों को दूर कर पाएँगी। ऐसा इसलिए है क्योंकि दुनिया भर के मोबाइल ऑपरेटरों ने अभी-अभी अपने 5G नेटवर्क लॉन्च किए हैं, और कमियों को पहचानने में समय लगेगा।

हालाँकि, टेराहर्ट्ज़ तरंगों की भौतिक विशेषताएँ पहले ही उनके लाभों को उजागर कर चुकी हैं। उदाहरण के लिए, टेराहर्ट्ज़ तरंगों की तरंगदैर्ध्य मिलीमीटर तरंगों की तुलना में कम और आवृत्तियाँ अधिक होती हैं। इसका अर्थ है कि टेराहर्ट्ज़ तरंगें डेटा को तेज़ी से और अधिक मात्रा में संचारित कर सकती हैं। इसलिए, मोबाइल नेटवर्क में टेराहर्ट्ज़ तरंगों को शामिल करने से डेटा थ्रूपुट और विलंबता में 5G की कमियों को दूर किया जा सकता है।

फेटवेइस ने अपने भाषण के दौरान परीक्षण के परिणाम भी प्रस्तुत किए, जिनसे पता चला कि टेराहर्ट्ज़ तरंगों की संचरण गति 20 मीटर के भीतर 1 टेराबाइट प्रति सेकंड (TB/s) है। हालाँकि यह प्रदर्शन विशेष रूप से उत्कृष्ट नहीं है, फिर भी टेड रैपापोर्ट का दृढ़ विश्वास है कि टेराहर्ट्ज़ तरंगें भविष्य के 6G और यहाँ तक कि 7G की नींव हैं।

मिलीमीटर तरंग अनुसंधान के क्षेत्र में अग्रणी के रूप में, रैपापोर्ट ने 5G नेटवर्क में मिलीमीटर तरंगों की भूमिका सिद्ध की है। उन्होंने स्वीकार किया कि टेराहर्ट्ज़ तरंगों की आवृत्ति और वर्तमान सेलुलर तकनीकों में सुधार के कारण, निकट भविष्य में लोगों को मानव मस्तिष्क जैसी कंप्यूटिंग क्षमताओं वाले स्मार्टफ़ोन देखने को मिलेंगे।

बेशक, कुछ हद तक, यह सब बहुत ही अटकलबाज़ी है। लेकिन अगर विकास का यह रुझान अभी भी जारी रहा, तो हम उम्मीद कर सकते हैं कि अगले दशक में मोबाइल ऑपरेटर संचार तकनीक में टेराहर्ट्ज़ तरंगों का इस्तेमाल करेंगे।

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