அலைக்கற்றைத் தலைமுறைகள்!
1G, 2G, 3G, 4G, 5G.
-----------------------------------------------------
பி இளங்கோ சுப்பிரமணியன்
நியூட்டன் அறிவியல் மன்றம்
-------------------------------------------------
தமிழ்நாட்டில் பொங்கல் கொண்டாடப்பட்ட நாளன்று
(ஜனவரி 14, 2022) உலகெங்கும் உள்ள விமானிகளை
ஒரு ஒற்றை அறிவிப்பின் மூலம் அதிர்ச்சியில் உறைந்துபோக
வைத்தது அமெரிக்கா. நாடு முழுமைக்குமான விமானப்
போக்குவரத்தை ஒழுங்கமைக்கும் அமெரிக்க அமைப்பான FAA
(Federal Aviation Administration) திடீரென இப்படி அறிவித்தது.
5G அலைக்கற்றையில் இருந்து புறப்படும் மின்காந்த அலைகள்,
விமானங்களின் உயரமானிகளில் (altimeters) இருந்து வெளியாகும்
மின்காந்த அலைகளுடன் குறுக்கிட்டு உயரமானிகளைச்
செயலிழக்க வைத்து விமானங்களைத் தரையிறங்க முடியாமல்
ஆக்கி விடும் என்னும் பேராபத்தை அந்த அறிவிப்பு
வெளிப்படுத்தியது.
தாழ்வான உயரத்தில் சிக்கல்!
-----------------------------------------------
பொதுவாக பயணி விமானங்கள் 31,000 அடி முதல் 41,000 அடி வரையிலான உயர வரம்பில், தனக்கேற்ற ஒரு உயரத்தில் நிலைநிறுத்திக் கொண்டு
(cruising altitude) பறக்கும். எவரெஸ்டு சிகரம் 29,000 அடி உயரத்தில் இருப்பதால், அதை விட அதிக உயரத்தில் விமானங்கள் பறக்கும். விமானங்கள் பறக்கும் அதிக உயரத்தில் மேற்கூறிய 5G அலைக்கற்றைக் குறுக்கீடு எதுவும் நிகழ்வதில்லை.
ஆனால் அமெரிக்காவின் விமான நிலையங்களை ஒட்டிய பகுதிகளில்
மட்டும், அதிலும் தரையிறங்கும்போது எதிர்கொள்ளும் தாழ்வான உயரங்களில் மட்டுமே மேற்கூறிய 5G குறுக்கீட்டு விளைவு நிகழ்கிறது
என்று கூறியது ஒழுங்காற்று நிறுவனம் (FAA).
அமெரிக்காவின் ஏ டி அண்ட் டி (AT&T) மற்றும்
வெரிசான் (Verizon) என்னும் பிரபல தொலைதொடர்பு
தனியார் நிறுவனங்கள் தற்போது, ஜனவரி 2022ல் அமெரிக்காவில்
5G சேவையை அறிமுகம் செய்து வருகின்றன. ஒழுங்காற்று
அமைப்பின் அறிவிப்பைத் தொடர்ந்து இவ்விரு நிறுவனங்களும்
5G சேவை விரிவாக்கத்தை சில நாட்கள் தள்ளி வைத்தன.
இத்தனை நாள் இல்லாமல், கடந்த காலத்தில் 3G, 4G செயல்படும்போது
இல்லாமல், இப்போது மட்டும் திடீரென்று ஒளியின் குறுக்கீட்டு
விளைவு (interference of light waves ) நிகழ்கிறதா? அது அமெரிக்காவில் விமானங்கள் தரையிறங்கும்போது மட்டும் பாதிப்பை ஏற்படுத்துகிறதா?
அப்படியானால் 5G அலைக்கற்றை அவ்வளவு ஆபத்தானதா?
5G சேவையைப் பெற வேண்டுமெனில் விமானப் பயணத்தைக் காவு கொடுத்தாக வேண்டுமா? இன்று 5Gயால் ஆபத்து நேரும்போது,
நாளை 6G, 7G போன்றவை வருமானால் அவை என்னென்ன
ஆபத்துக்களைக் கொண்டு வருமோ?
கேள்விகள் துளைத்தெடுக்கின்றன. இவற்றுக்கு
விடை காணுமுன்னர் கம்பியில்லாத் தொலைதொடர்பு
(wireless communication) பற்றியும் அவற்றின் அலைக்கற்றைத்
தலைமுறைகள் பற்றியும் விரிவாக அறிந்து கொள்ள வேண்டும். அலைக்கற்றைகள் குறித்த தெளிவான புரிதலைப் பெறாமல்,
அமெரிக்காவின் விமானங்கள் எதிர்கொள்ளும் சிக்கல் குறித்து
விளங்கிக் கொள்ள இயலாது. மேலும் குதிரைப் பாய்ச்சலில்
செல்லும் நிகழ்கால மற்றும் எதிர்காலத் தொலைதொடர்பு பற்றியும்
எதுவும் அறிந்து கொள்ள இயலாது. எனவே 1G முதல் 5G வரையிலான தலைமுறை மாற்றங்கள் பற்றி முதலில் புரிந்து கொண்டு,
தரையிறங்க முடியாமல் தவிக்கும் அமெரிக்க
விமானங்களின் சிக்கலுக்கான தீர்வைக் காண்போம்.
ஜெகதீஷ் சந்திர போஸ்!
-------------------------------------
வயர்லெஸ் எனப்படும் கம்பியில்லாத் தொலைதொடர்பின்
தாயகம் இந்தியாதான். இந்தியாவின் ஜகதீஷ் சந்திர போஸ்
(Jagadeesh Chandra Bose 1858-1937) என்னும் வங்கத்து விஞ்ஞானிதான்
உலகில் முதன் முதலில் கம்பியில்லாத் தந்தியைக் கண்டுபிடித்தார்.
நவம்பர் 1894ல் கொல்கொத்தா டவுன்ஹாலில், ஆங்கிலேயே ஆளுநர்
வில்லியம் மக்கின்ஸி முன்னிலையில் தமது வயர்லெஸ்
தகவல் தொடர்பை நிகழ்த்திக் காண்பித்தார் போஸ். ஆனால் தமது படைப்புக்கு காப்புரிமை கோருவதில் அவர்
அக்கறையின்றி இருந்தார். இதன் விளைவாக ரேடியோ அலைகள்
மூலமான கம்பியில்லாத் தந்தியைக் கண்டுபிடித்தவர்
என்ற பெருமையை இன்னொருவர் தட்டிச் சென்றார்.
ஜகதீஷ் சந்திர போசின் கண்டுபிடிப்பை எடுத்துக்கொண்டு,
இத்தாலிய விஞ்ஞானியான மார்க்கோனி (Guglielmo Marconi 1874-1937)
1890களின் இறுதி ஆண்டுகளில் கம்பியில்லாத் தந்தி மூலம் தகவல்
தொடர்பை நிகழ்த்திக் காண்பித்தார். இதுவே உலகின் முதல்
வயர்லெஸ் தகவல் தொடர்பாகக் கருதப்படுகிறது. இதற்காக
1909ஆம் ஆண்டிற்கான இயற்பியல் நோபல் பரிசை
மார்க்கோனி பெற்றார். எனினும் அறிவியலின் வரலாற்று
ஆசிரியர்கள் (science historians) தங்களின் ஆய்வுகளின் மூலம்
வயர்லெஸ்சின் தந்தை ஜகதீஷ் சந்திர போசே என்று
நிறுவி உள்ளனர்.
ரேடியோ அலைகளின் நீளம்!
---------------------------------------------
மின்காந்த நிறமாலை (electromagnetic spectrum) என்பது
மின்காந்தக் கதிர்வீச்சைக் கொண்டுள்ள வெவ்வேறான
அதிர்வெண்களையும் அலைநீளங்களையும் கொண்ட
தொகுப்பு. இதில் காணுறு ஒளி (visible light) என்பது
மிகச்சிறிய பகுதிதான். அலைநீள அடிப்படையில்
காணுறு ஒளியானது 400 நானோமீட்டர் முதல் 700 நானோமீட்டர்
வரையிலான பகுதி மட்டுமே. அதிர்வெண் அடிப்படையில்
400 THz முதல் 800 THz வரையுள்ள பகுதியே காணுறு ஒளியாகும்.
(THz = டெரா ஹெர்ட்ஸ்).
மின்காந்த நிறமாலையில் அதிக ஆற்றலைக் கொண்ட
காமா கதிர்கள் முதல் குறைந்த ஆற்றலைக் கொண்ட
ரேடியோ அலைகள் வரை உள்ளன. அலைநீள அடிப்படையில்
பார்த்தால், காமா கதிர்கள் மிகக் குறைந்த அலைநீளம்
உடையவை; ரேடியோ அலைகள் மிக அதிக அலைநீளம்
உடையவை. ஒரு மில்லி மீட்டர் அலைநீளம் முதல் 100 கிமீ
அலைநீளம் வரை உள்ள ரேடியோ அலைகள் இருக்கின்றன.
சென்னைக்கும் திருத்தணிக்கும் இடையிலான தூரம்
100 கிமீ என்றால், இந்த அளவு அலைநீளம் கொண்ட ரேடியோ
அலைகள் இருக்கின்றன.
மின்காந்த நிறமாலையில் பேராற்றல் கொண்ட காமா கதிர்கள்
மற்றும் எக்ஸ் கதிர்கள் உள்ள பகுதிகளைத் தவிர்த்து, மீதியுள்ள
புற ஊதாக்கதிர்கள். காணுறு ஒளி, அகச்சிவப்புக் கதிர்கள்,
ரேடியோ அலைகள் ஆகிய பகுதிகளில் தேவையானவற்றை எடுத்துக்கொண்டு கம்பியில்லாத் தொலைதொடர்புக்கு
மனிதன் பயன்படுத்துகிறான்.
முந்தைய 1Gயும் அடுத்த 6Gயும்!
---------------------------------------------------
கம்பி வழித் தொலைதொடர்பில் உலகின் முதல் தொலைபேசிப்
பேச்சு 1876 மார்ச் 10ல் நடைபெற்றது. அமெரிக்க நகரான போஸ்டனில்
உள்ள தமது ஆராய்ச்சிக் கூடத்தில் இருந்து கொண்டு,
பக்கத்து அறையில் இருந்த தமது உதவியாளர் வாட்சனிடம்
பேசினார் அலெக்சாண்டர் கிரஹாம் பெல். இந்த முதல் பேச்சைத்
தொடர்ந்து இதுவரை ஆயிரமாயிரம் கோடிப் பேச்சுக்கள்
நடந்து விட்டன. என்றாலும் கம்பிவழித் தொலைதொடர்பில்
தலைமுறை மாற்றங்கள் கணக்கில் கொள்ளப்படுவதில்லை.
தலைமுறை மாற்றம் என்பது கம்பியில்லாத் தொலைதொடர்பில்
மட்டுமே கணக்கிடப் பட்டு, 1Gயில் தொடங்கி இன்று 5G வரை
உலகெங்கும் செயல்பட்டு வருகிறது. அதே நேரத்தில் 5G என்பது
தலைமுறைகளின் முற்றுப்புள்ளி அல்ல.
6G உருவாக்கத்திற்கான ஆராய்ச்சிகள் உலகில் நடைபெற்று
வருகின்றன. நோக்கியா, எரிக்சன், ஹுவாய், சாம்சங், ஆப்பிள்
முதலிய பெரும் நிறுவனங்கள் 6G ஆராய்ச்சியில் ஈடுபட்டு
வருகின்றன. மெய்நிகர் உண்மை (virtual reality) மற்றும்
விரிவுற்ற உண்மை (augmented reality) ஆகிய தொழில்நுட்பங்கள்
6G உருவாக்கத்தில் பயன்படுகின்றன. மேலும் 6Gயில் செயற்கை
நுண்ணறிவும் (Artificial Intelligence), பொருட்களின் இணையமும்
(Internet of Things) அதிகரித்த அளவில் பயன்படுத்தப்படும்.
2030 வாக்கில் 6G அலைக்கற்றை உருவாக்கம் முழுமையடையும்
என்று மதிப்பிடப் பட்டுள்ளது.
கம்பியில்லாத் தொலைதொடர்பின் 1G முதலான 5G வரையிலான
தலைமுறை மாற்றங்களைப் பார்ப்பதற்கு முன்பு, இம்மாற்றங்களின்
பாயிரமாக (prologue) அமைந்துள்ள 0G என்னும் பூஜ்யத் தலைமுறை
பற்றிப் பார்ப்போம். குரங்கில் இருந்து மனிதன் பிறந்தான் என்பது போல
பூஜ்யத் தலைமுறையில் இருந்துதான் இன்றைய நவீன வயர்லெஸ்
தலைமுறைகள் உருவாயின. அந்த வகையில் 0G என்பது
1G முதலான தலைமுறைகளின் முன்னோடி (predecessor) ஆகும்.
கையடக்கமான செல்பேசிகள் (cellular mobile phones) முதல் தலைமுறையின் அடையாளம் என்றால் அதற்கு முந்திய
வயர்லெஸ் தொலைதொடர்புதான் பூஜ்யத் தலைமுறை
ஆகும். இரண்டாம் உலகப் போருக்குப் பின்னர் 0G
வயர்லெஸ் கருவிகள் அறிமுகமாயின. தகவல் அனுப்புதல்
மற்றும் தகவல் பெறுதலுக்கான (transmission and reception)
கருவிகள் கையடக்கமானதாக இராமல், அளவில் பெரியதாக
இருக்கும். அந்தக்கால வானொலிப் பெட்டிகளின் அளவில்
அல்லது அதை விடச் சற்றுப் பெரியதாக இருக்கும். கார்களிலோ
ஜீப்களிலோ அவற்றின் முகப்பில் பொருத்தப் பட்டிருக்கும்.
0G கருவிகள் ஒற்றைச் செயல்பாடு (simplex working) கொண்டவை.
அதாவது ஒரே நேரத்தில் பேசவும் கேட்கவும் இயலாது.
ஒரு நேரத்தில் ஒருவர் இக்கருவியைப் பயன்படுத்திப்
பேசலாம் அல்லது கேட்கலாம். ஒருவர் பேசி முடித்ததும்,
பேச்சு முடிந்து விட்டதை உணர்த்தும்பொருட்டு, "ஓவர்"
என்று குறிப்பிட வேண்டும். அவ்வாறு ஓவர் என்று
குறிப்பிட்டால்தான் அடுத்தவர் தமது பேச்சைத்
தொடங்க முடியும். 0Gயில் இரட்டைச் செயல்பாடு
(duplex working) கிடையாது என்பதால் ஒரே நேரத்தில்
பேசவும் கேட்கவுமான இரட்டைச் செயல்பாடுகளை
மேற்கொள்ள இயலாது. போலீசும் ராணுவமும் ஒரு சில
அரசாங்கப் பிரிவுகளும் மட்டுமே தொடக்கத்தில்
இத்தகைய 0G வயர்லெஸ்சைப்பயன்படுத்தின.
அனலாக் தொழில்நுட்பம்!
------------------------------------------
பிரதானமாக 1970 முதல் 1981 வரையிலான காலக்கட்டத்தில்
0G செயல்பட்டது. இது அனலாக் (analog) தொழில்நுட்பத்தைக்
கொண்டதாகும். அனலாக் என்றால் என்ன? ஒரு
எடுத்துக்காட்டைப் பார்ப்போம்.
கடிகாரத்தில் மணி பார்க்கிறோம். மணி முள், நிமிட முள்
இரண்டும் சேர்ந்து காட்டும் நேரத்தை அறிந்து கொள்கிறோம்.
மணி முள்ளானது 10க்கும் 11க்கும் இடையில் இருப்பதும் நிமிட
முள்ளானது 10ல் இருப்பதுமான நிலையில் நேரம்
10 மணி 10 நிமிடம் என்றாகிறது. இது அனலாக் முறையிலான
கடிகாரம். இக்கடிகாரத்தில் அனலாக் மற்றும் டிஜிட்டலை ஒன்றை
மற்றொன்றாக மாற்றும் என்கோடர் மற்றும் டீகோடர்
(encoder and decoder) ஆகிய கருவிகள் கிடையாது.
இன்னொரு எடுத்துக்காட்டாய்ப் பார்ப்போம். நூறு ரூபாய்
என்று சொன்னால் அது அனலாக். இதே 100 ரூபாயை
"1100100" (அடிமானம் 2) என்று சொன்னால்,
அது பைனரி, அதாவது டிஜிட்டல்.
கையடக்க செல்பேசியே 1G.
--------------------------------------------
உலகிலேயே முதன் முதலாக 1G ஜப்பானில்தான் அறிமுகமானது.
டோக்கியோ நகரின் சில பகுதிகளில் 1979ல் நிப்பான் நிறுவனம்
(Nippon Telegraph and Telephone) 1G சேவையை அறிமுகப் படுத்தியது.
1G சேவை அனலாக் தன்மை கொண்டது. இதில் வரும் குரல்
அழைப்புகள் (voice calls) ஈரிலக்க வடிவுக்கு மாற்றப் படாது. அதற்குப்
பதிலாக அதிகமான அதிர்வெண்ணிற்கு உயர்த்தப்படும்
(modulated to higher frequency) . எடுத்துக் காட்டாக குரல் அழைப்புகள்
150 MHz அதிர்வெண்ணிற்கு உயர்த்தப்படும். இதன் தொழில்நுட்பம்
cellular தொழில்நுட்பம் ஆகும். இத்தொழில்நுட்பத்தின்
காரணமாகவே செல்பேசிகள் (cell phones) என்ற பெயர் ஏற்பட்டது.
செல் (cell) என்றால் என்ன? ஓரிடத்தில் செல்சேவை வழங்க
வேண்டுமெனில், அங்கு பல்வேறு இடங்களில் வயர்லெஸ்
அடித்தள நிலையங்களைக் (base stations) கட்ட வேண்டும். செய்தி அனுப்புவதற்கும் பெறுவதற்குமானவை இந்நிலையங்கள்.
இவற்றில் இருந்து மின்காந்த அலைகள் உமிழப்பட்டு வெளியேறும்.
அவ்வாறு வெளியேறும் அலைகள் என்னென்ன அதிர்வெண்ணைக் கொண்டிருக்கிறதோ, அந்த அதிர்வெண்ணின் ஆளுகைக்கு உட்பட்ட, பூகோளரீதியான சின்னஞ்சிறு அறைகளே செல்கள் ஆகும்.
ஒரு கட்டிடத்தின் அறைகள் போன்று இவற்றைக் கருதி
விடக்கூடாது. செல்கள் என்பவை அண்ட வெளியில் உள்ள ஏரியாக்கள்.
பெரிய செல்கள், நுண்ணிய செல்கள், பிக்கோ செல்கள் (pico cells)
என வசதி கருதி செல்களைப் பலவாறாகப் பிரிக்கலாம். மக்கள்
நெருக்கம் இல்லாத பகுதிகளில் அதிக தூரத்தை உள்ளடக்கிய
பெரிய செல்கள் உண்டாக்கப்படும். மக்கள் நெருக்கம் மிகுந்த
பகுதிகளில் 1 கிமீ சுற்றளவை உள்ளடக்கிய நுண்ணிய செல்கள்
உண்டாக்கப் படும். கட்டிடங்கள் மண்டபங்கள் போன்ற
இடங்களில் பிக்கோ செல்கள் உண்டாக்கப்படும். 1 பிக்கோ மீட்டர்
என்பது 1 டிரில்லியனில் ஒரு பங்காகும்.
செல் தொழில்நுட்பம் வருவதற்கு முன்னர் இருந்த பழைய
தொழில்நுட்பத்தில், ஒரு ஏரியாவில் ஒரு பெரிய டிரான்ஸ்மிட்டர்
இருக்கும். ஒரே ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டருக்குப் பதிலாக இன்று
பல டிரான்ஸ்மிட்டர்கள்; அதாவது பல செல்கள் உள்ளன. இந்த செல்கள்
frequency reuse என்ற கோட்பாட்டைப் பின்பற்றிச் செயல்படும்.
செயற்கைக்கோள் மூலம் தகவல் தொடர்பு என்ற நிலை
வந்தவுடனே, பல்பயன்பாடு (multiple access) என்ற கோட்பாடும்
கூடவே வந்து விட்டது. FDMA, TDMA ஆகிய பல்பயன்பாடுகள்
மிகவும் பிரசித்தம்.
அதிர்வெண்ணில் பல்பயன்பாடு (FDMA = Frequency Division Multiple Access)
நேரத்தில் பல்பயன்பாடு (TDMA = Time Division Multiple Access)
ஆகியவை தொடக்க கால தொலைதொடர்பில் வெகுவாகப் பயன்பட்ட தொழில்நுட்பங்கள்.
ஒரு அரங்கம் இருக்கிறது. இங்கு காலையில் ஒரு மஞ்சள் நீராட்டு
விழா நடக்கிறது. மாலையில் ஒரு நூல் வெளியீட்டு விழா
நடக்கிறது. இரண்டு நிகழ்வுகளுக்கும் ஒரே அரங்கம்
பயன்படுகிறது. இது பல்பயன்பாடு ஆகும். அதாவது இது
"நேரத்தைப் பொறுத்த பல்பயன்பாடு" (TDMA) ஆகும்.
இவ்வாறாக உள்ளங்கையில் அடங்கி விடுவதாக 1G என்னும் முதல்
தலைமுறை தொழில்நுட்பம் வயர்லெஸ் மொபைல்
தொலைதொடர்பில் வந்து விட்டது. 1Gயின் வேகம் 2.4 kbps மட்டுமே.
2Gயில் முற்றிலும் டிஜிட்டல்!
------------------------------------------
அலைக்கற்றைத் தலைமுறைகளின் வரலாற்றைப் பார்த்தால்,
சராசரியாக 10 ஆண்டுகளுக்கு ஒரு முறை தலைமுறை மாற்றம்
நிகழ்ந்து வருகிறது. 1991ல் முதன் முதலாக பின்லாந்து நாட்டில்
2G அறிமுகமானது. இதற்கான GSM தொழில்நுட்பம் சார்ந்த
தரநிர்ணயம் மேற்கொள்ளப் பட்டது.
(GSM = Global System of Mobile communication).
உலகம் முழுவதும் GSM பரவியிருந்த போதிலும் அமெரிக்கா
தனக்கென்று CDMA என்னும் தொழில்நுட்பத்தை உருவாக்கிக்
கொண்டது.(CDMA = Code Division Multiple Access).
1Gயை விட பல்வேறு அம்சங்களில் 2G மேம்பட்டது. தரம், வேகம்
ஆகியவற்றில் உயர்வு மட்டுமின்றி, முற்றிலும் புதிய சில
அம்சங்கள் 2Gஇல் கொண்டுவரப் பட்டன. 2G முற்றிலும்
டிஜிட்டல் மயமானது. இதன் வேகம் 64 kbps. இது 1Gயின் வேகமான
2.4 kbpsஐ விட 25 மடங்கு அதிகமானது. 1Gயில் குரல் அழைப்புகள் மட்டுமே உண்டு. ஆனால் 2Gயில் வாசகங்களைச் செய்தியாக
அனுப்பலாம் (text messaging). மேலும் தரவுகளின் பாதுகாப்புக்
கருதி, 2Gயில் மறையாக்கம் (encryption) செய்யப் படுகிறது.
2Gயில் இருந்து படிப்படியான பரிணாம வளர்ச்சியில் 3G
உருவானது. 2Gயை அடுத்து 2.5G, அதை அடுத்து 2.75G என்று
தலைமுறைகளின் வளர்ச்சி அமைந்தது.
2.5G என்பது GPRS என்று அழைக்கப் பட்டது. இதில் இணையதளம்
பார்க்கும் வசதி கொண்டுவரப் பட்டது.
(GPRS = General Packet Radio Service). GPRSல் 2G யை விட வேகம்
அதிகம். இதில் அதிகபட்சமாக 115 kbps வரை வேகம் பெற
இயலும்.
2.5Gயின் மேம்பட்ட வடிவமே 2.75G எனப்படும் EDGE ஆகும்.
(EDGE = Enhanced Data GSM Evolution). இதில் உலகளாவிய
GSM தொழில்நுட்பம் மட்டுமே அனுமதிக்கப் பட்டிருந்தது.
CDMAக்கு அனுமதி இல்லை. இதில் இணையதளம் உள்ளிட்ட
வசதிகளை முன்னிலும் கூடுதலான வேகத்தில் பார்க்கலாம்.
இதன் வேகம் அதிகபட்சமாக 384 kbps.
இந்தியாவில் 2G செல்பேசிச் சேவை 1995ல்தான் அறிமுகமானது.
முதலில் மும்பை டெல்லி, கொல்கொத்தா சென்னை ஆகிய நான்கு
பெருநகரங்களில் மட்டுமே இச்சேவை வழங்கப் பட்டது.
இந்தியத் தொலைதொடர்பு வரலாற்றில் 1995 ஜூலை 31ஆம் நாள்
பெரும் வரலாற்றுச் சிறப்பு மிக்க நாளாகும். இந்நாளில்தான்
இந்தியாவின் முதல் அலைபேசிப்பேச்சு நிகழ்ந்தது.
கொல்கொத்தாவில் இருந்து அன்றைய மேற்குவங்க முதல்வர்
ஜோதிபாசு டெல்லியில் உள்ள தொலைதொடர்பு அமைச்சர்
சுக்ராமுடன் பேசினார்.
3Gயின் பரிணாம வளர்ச்சி!
------------------------------------------
1Gயும் 2Gயும் கடந்த மில்லேனியத்தைச் சார்ந்தவை.
3G இந்த மில்லேனியத்தைச் சேர்ந்தது. 2001ல் ஜப்பானில்
3G அறிமுகமானது. இதன் பல்வேறு சிறப்பம்சங்களில்
வீடியோ அழைப்பும் (video call) ஒன்று.
அதிகரித்த வேகத்திலான தரவுப் பரிமாற்றம் (data transfer at higher rates)
இதன் பிறிதொரு சிறப்பு அம்சமாகும். மேலும்
IPTV (Internet Protocol Tele Vision) எனப்படும் இணைய வழியிலான
தொலைக்காட்சியும் இதில் சாத்தியம். IPTV என்பது கேபிள் டிவிக்கு
மாற்றாகும். BSNL நிறுவனம் சென்னை உள்ளிட்ட பல்வேறு
நகரங்களில் IPTV சேவையை 2012-13ல் வழங்கியது.
200 kbps வேகம் இருந்தால்தான் அதை 3G என்று சொல்ல
முடியும் என்று ITU வரையறுத்த 3Gக்கான தரநிர்ணயம்
IMT-2000 கூறுகிறது. ITU = International Telecommunication Union.
இது ஐ நா சபையால் அங்கீகரிக்கப்பட்ட ஒரு அமைப்பு.
சாதாரணமாக 3Gயின் தரவிறக்க வேகம் (download speed)
அதிகபட்சமாக 2 Mbps வரை இருக்கும் என 2013ல்
அன்றைய தொலைதொடர்பு இணையமைச்சர் சச்சின் பைலட்
இந்திய நாடாளுமன்றத்தில் அறிவித்தார். வேகம் என்பதை
தனித்துவமான ஒன்றாகப் பார்க்கக் கூடாது. அது பல
காரணிகளால் கட்டுப் படுத்தப் படுகிறது. குறைந்தபட்ச
வேகம், அதிகபட்ச வேகம், சராசரி வேகம், நகரும்போது வேகம்
(speed while moving), நகராமல் நிலையாக ஓரிடத்தில் இருக்கும்போது
வேகம் (stationary speed) என்று வேகம் பலவாறாக மாறுபடும்.
கோட்பாட்டுரீதியான வேக வரம்பு இவ்வளவு என்று
வரையறுத்தால் (theoretical speed limit) அந்த வேகம் நடைமுறையில்
கிடைப்பதில்லை என்பதை நாம் உணர வேண்டும்.
3Gயின் பரிணாம வளர்ச்சியில் 3.5G, 3.75G ஆகியவையும்
உண்டு.
3.5G = HSDPA (High Speed Downlink Packet Access)
3.75G = HSUPA (High Speed Uplink Packet Access).
HSDPA, HSUPA ஆகிய இரண்டு தொழில்நுட்பமும் இணைந்து
HSPA என்று அழைக்கப் படுகிறது. தரவிறக்கத்தின்போது
இதன் வேகம் 14.4 Mbps வரை இருக்கும்.
4G என்னும் நான்காம் தலைமுறை!
-----------------------------------------------------
2009ல் சுவீடனின் தலைநகர் ஸ்டாக்ஹோம், நார்வேயின்
தலைநகர் ஆஸ்லோ ஆகிய இரு நகரங்களிலும் ஒரே நேரத்தில்
4G சேவை அறிமுகமானது. இதுதான் உலகின் முதல் 4G சேவை.
இது 4G LTE சேவை ஆகும். LTE (Long Term Evolution) என்பது
தொடர்ச்சியான மேம்படுத்தல்களின் விளைவு என்று பொருள்படும்.
LTE என்பதை தரப்படுத்தப்பட்ட ஒரு முறைமையாக (standard)
அறிவித்துள்ளது ITU.
வெவ்வேறான பல வலைப்பின்னல்களுடன் ஊடுவினையுடைமை
(interoperability) கொண்டது 4G. இதன் வேகம் மிக அதிகம். தரவுப்
பரிமாற்ற வேகம் மிக எளிதாக 100 Mbps வரை இதில் கிட்டும்.
சர்வரும் செல்பேசியும் இயக்கமின்றி இருந்தால் (stationary condition)
இதில் 1 Gbps வரையிலான வேகம் கிட்டும்.
4Gயின் வேகத்திற்குக் காரணம் அதில் பயன்படுத்தப்படும்
MIMO தொழில்நுட்பமும் OFDM தொழில்நுட்பமும் ஆகும்.
(MIMO = Multiple Input Multiple Output.
OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing).
முந்தைய தலைமுறையில் SISO (Single Input Single Output)
தொழில்நுட்பம் பயன்படுத்தப் பட்டதால், அதாவது ஒரே ஒரு
ஆன்டெனா மட்டும் கொண்டிருந்ததால் வேகம் ஒப்பீட்டளவில்
குறைவாக இருந்தது.
தலைமுறை மாற்றம் என்றால், வயர்லெஸ் தொழில்நுட்பத்தில்
அடிப்படையாக ஏற்படுகிற மாற்றம் என்று பொருள். அதாவது,
(அ) செய்தி அனுப்பும் தொழில்நுட்பமானது பழைய தலைமுறை தொழில்நுட்பத்தோடு முற்பொருத்தம் இல்லாமல் இருக்க
வேண்டும் (no backward compatibility). (ஆ) அதிகரித்த வேகமும்,
புதிய அதிர்வெண் தொகுப்புகளும் கொண்டிருக்க வேண்டும்.
(இ) அகன்ற பட்டையகலம் (broad bandwidth in Hertz) இருத்தல் வேண்டும்.
இவை தலைமுறை மாற்றத்திற்கான குறைந்தபட்ச நிபந்தனைகள்.
ஐந்தாம் தலைமுறை!
---------------------------------
இன்றைய உலகில் 197 நாடுகள் உள்ளன. இவற்றுள் ஐ நா சபையில்
193 நாடுகள் உறுப்பினராக உள்ளன. 2021ஆம் ஆண்டின் முடிவில்,
உலகெங்கும் 78 நாடுகளில் உள்ள முக்கிய நகரங்களில்
5G சேவை சார்ந்த பணிகள் முடுக்கி விடப்பட்டுள்ளன. இவற்றுள்
ஒரு சில நாடுகளில் மட்டுமே, குறிப்பாக, தென் கொரியா, அமெரிக்கா,
சீனா, ஜப்பான் போன்ற நாடுகளில் மட்டுமே, ஒரு குறிப்பிட்ட அளவில்
5G சேவை அறிமுகமாகி உள்ளது.
இந்தியாவில் 5G அலைக்கற்றை ஏலம் இன்னமும் விடப்படவில்லை.
முன்பு அறிவிக்கப்பட்ட தேதிகளில் நடைபெற இருந்த ஏலம்
கொரோனா காரணமாக தள்ளிப் போடப்பட்டுள்ளது. கருவிகளின்
பரிசோதனை (equipment trial) மட்டுமே நடைபெற்று உள்ளது.
பிறக்கும்போதே வெள்ளிக் கரண்டியுடன் பிறந்த குழந்தையைப்
போல, தோன்றும்போதே பிரம்மாண்ட வேகத்துடன் வருகிறது
5G. தொழில்நுட்ப ரீதியாக (அ) பேரளவிலான MIMO (massive MIMO),
(ஆ) மில்லி மீட்டர் அலைகள் எனப்படும் 1 மிமீ அலைநீளமுள்ள
ரேடியோ அலைகளைப் பயன்படுத்துதல், (இ) LiFi ஆகியவை
5Gயில் உள்ளன.
LiFi என்பது WiFi போன்றது. எனினும் WiFiயை விட 100 மடங்கு
வேகமானது. ரேடியோ அலைகளைப் பயன்படுத்துகிறது WiFi.
காணுறு ஒளியைப் பயன்படுத்துகிறது LiFi.
5Gயானது மில்லி மீட்டர் அலைகளையும் ரேடியோ அலைகளையும்
பயன்படுத்துகிறது. 5G என்பது 5G NR (New Radio) என்றே குறிப்பிடப்
படுகிறது. ரேடியோ அலைகள் நீளமானவை என்பதை முன்னரே
பார்த்தோம்.
அசுரத்தனமான வேகத்தைத் தரவல்ல 5G, தரவுப் பரிமாற்றத்தில்
உச்சபட்சமாக 10 Gbps வேகத்தைத் தர வல்லது. இந்த வேகத்தை
எப்படிப் புரிந்து கொள்ளுவது? வினாடிக்கு இத்தனை பிட் என்று
வேகத்தைச் சொல்லுகிறோம். ஒரு பிட் என்றால் பைனரி டிஜிட்
என்று பொருள். அதாவது 0 அல்லது 1 என்று பொருள். 0 என்பது
ஒரு பிட்; அது போலவே 1 என்பதும் ஒரு பிட். 1000 பிட் என்றால்
அது 1 கிலோ பிட் ஆகும். 10 லட்சம் பிட் என்றால் அது ஒரு மெகாபிட்
ஆகும். வேகம் 1 Mbps என்றால், 1 வினாடியில் 10 லட்சம் பிட்
அளவிலான தரவுகள் அனுப்பப் படுகின்றன என்று பொருள்.
ஒரு கட்டைவிரல் விதியின்படி (thumb rule), 5Gயானது 10 Gbps
வேகம் தர வல்லதென்றால், இரண்டரை மணி நேரம்
ஓடக்கூடிய சராசரியான ஒரு முழுநீளத் திரைப் படத்தை
ஒரு நொடியில் பதிவிறக்கம் செய்யலாம்.
விமானங்களுக்கு உள்ள சிக்கல்!
--------------------------------------------------
1G முதல் 5G வரையிலான அலைக்கற்றைத் தலைமுறைகள்
பற்றிப் பார்த்தோம். தற்போது அமெரிக்க விமான
நிலையங்களில் தரையிறங்கும் விமானங்களுக்கு
5Gயால் சிக்கலா என்று பார்ப்போம்.
விண்வெளி யுகத்தில் வாழும் நாம், தகவல் தொடர்புக்காக
செயற்கைக்கோள்களை விண்ணில் செலுத்தியுள்ளோம்.
இன்சாட் போன்ற இந்தியாவின் செயற்கைக்கோள்கள்
இத்தகையவை.பல்வேறு அதிர்வெண்களில் உள்ள
அலைக்கற்றைகளை எளிதில் குறிப்பிட, மனிதன்
அவற்றுக்குப்பெயர் சூட்டியுள்ளான்.
எல் பேண்ட் (1-2GHz), எஸ் பேண்ட் (2-4 GHz),
சி பேண்ட் (4-8 GHz) என்று தொடங்கி எக்ஸ் பேண்ட்,
Ku பேண்ட் என்று பெயர்கள் நீள்கின்றன.
இந்தியாவின் NaVIC எனப்படும் GPS போன்ற
இட வரைபட அமைப்புக்காக இஸ்ரோ
L5 மற்றும் S பேண்ட்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
செயற்கைக்கோள்களை விண்ணில் செலுத்தியுள்ளோம்.
இன்சாட் போன்ற இந்தியாவின் செயற்கைக்கோள்கள்
இத்தகையவை.பல்வேறு அதிர்வெண்களில் உள்ள
அலைக்கற்றைகளை எளிதில் குறிப்பிட, மனிதன்
அவற்றுக்குப்பெயர் சூட்டியுள்ளான்.
எல் பேண்ட் (1-2GHz), எஸ் பேண்ட் (2-4 GHz),
சி பேண்ட் (4-8 GHz) என்று தொடங்கி எக்ஸ் பேண்ட்,
Ku பேண்ட் என்று பெயர்கள் நீள்கின்றன.
இந்தியாவின் NaVIC எனப்படும் GPS போன்ற
இட வரைபட அமைப்புக்காக இஸ்ரோ
L5 மற்றும் S பேண்ட்களைப் பயன்படுத்துகிறது.
ஒவ்வொரு நாடும் பல்வேறுபட்ட நோக்கங்களுக்காக
பலவிதமான அதிர்வெண்களில் உள்ள அலைக்கற்றையைப்
பயன்படுத்தும்போது, அதிர்வெண்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில்
உரிய கவனம் செலுத்தி, எவ்விதத்திலும் ஒன்று
மற்றொன்றுடன் குறுக்கிட்டு விடாதபடி பார்த்துக்
கொள்ள வேண்டும். ஆனால் அமெரிக்கா இதில்
மோசமாகத் தவறி விட்டது. இதன் விளைவாகவே
விமானங்களின் தரையிறக்கம் சீர்குலைந்தது.
பலவிதமான அதிர்வெண்களில் உள்ள அலைக்கற்றையைப்
பயன்படுத்தும்போது, அதிர்வெண்களைத் தேர்ந்தெடுப்பதில்
உரிய கவனம் செலுத்தி, எவ்விதத்திலும் ஒன்று
மற்றொன்றுடன் குறுக்கிட்டு விடாதபடி பார்த்துக்
கொள்ள வேண்டும். ஆனால் அமெரிக்கா இதில்
மோசமாகத் தவறி விட்டது. இதன் விளைவாகவே
விமானங்களின் தரையிறக்கம் சீர்குலைந்தது.
அதிர்வெண்களை கவனப் பிசகுடன் ஒதுக்கி
குறுக்கீட்டு விளைவை (interference of light)
ஏற்படுத்திய அமெரிக்க நிர்வாகத்தின் தவறு.
இதன் விளைவாக அமெரிக்காவின் 177 விமானங்களுக்கும்
உலகெங்கிலும் இருந்து வரும் 657 விமானங்களும்
எச்சரிக்கை கொடுத்தது அமெரிக்க நிர்வாகம்.
சி பேண்டில் 3.4 GHz-4.2 GHz என்ற அதிர்வெண் பகுதியில் உள்ளஉலகெங்கிலும் இருந்து வரும் 657 விமானங்களும்
எச்சரிக்கை கொடுத்தது அமெரிக்க நிர்வாகம்.
அலைக்கற்றையை 5G சேவைக்காக அலைபேசி
நிறுவனங்கள் வாங்கின. இந்த அதிர்வெண்களுக்கு
நெருக்கமான அதிர்வெண்களைக் கொண்ட
அலைக்கற்றையில் ஏற்கனவே விமானங்களின்
உயரமானிகள் (altimeters) இயங்கி வருகின்றன.
இதன் விளைவாக மின்காந்த அலைகள்
ஒன்றோடொன்று குறுக்கிட்டு தகவல் பரிமாற்றம்
சேதாரமடையும் வாய்ப்பு அதிகம்..
இதற்கான தீர்வு மிக எளிய ஒரு தீர்வு!
5G சேவை வழங்கும் நிறுவனங்கள்
விமானங்களின் உயரமானிகள் பயன்படுத்தும்
அதிர்வெண்களிலிருந்து நன்கு விலகியுள்ள
அதிர்வெண்களைப் பயன்படுத்த வேண்டும்.
அவ்வளவுதான்! எனவே 5G அலைக்கற்றையாலோ
5G சேவையாலோ யாருக்கும் எதற்கும் பாதிப்பு இல்லை
என்பது இங்கு நிரூபிக்கப் பட்டுள்ளது.
******************************
கருத்துகள் இல்லை:
கருத்துரையிடுக