5G नेटवर्क: यह कैसे काम करता है, और क्या यह खतरनाक है?

सेलुलर प्रौद्योगिकी की पांचवीं पीढ़ी, 5 जी, वायरलेस उपकरणों के लिए गति में अगली महान छलांग है। इस गति में दोनों दर मोबाइल उपयोगकर्ता अपने उपकरणों और विलंबता या अंतराल पर डेटा डाउनलोड कर सकते हैं, वे सूचना भेजने और प्राप्त करने के बीच अनुभव करते हैं।

5 जी का लक्ष्य उन डेटा दरों को वितरित करना है जो वर्तमान 4 जी नेटवर्क की तुलना में 10 से 100 गुना तेज हैं। उपयोगकर्ताओं को गीगाबिट्स प्रति सेकंड (Gb / s) के क्रम पर डाउनलोड गति को देखने की उम्मीद करनी चाहिए, यह 4 जी प्रति सेकंड (एमबी / एस) की मेगाबिट्स के दसियों से बहुत अधिक है।

"यह महत्वपूर्ण है क्योंकि यह नए अनुप्रयोगों को सक्षम करेगा जो आज संभव नहीं हैं," न्यूयॉर्क में कोलंबिया विश्वविद्यालय में इलेक्ट्रिकल इंजीनियरिंग के एक एसोसिएट प्रोफेसर हरीश कृष्णास्वामी ने कहा। "सिर्फ एक उदाहरण के लिए, प्रति सेकंड डेटा दरों पर गीगाबिट्स में, आप संभावित रूप से सेकंड के मामले में अपने फोन या टैबलेट पर मूवी डाउनलोड कर सकते हैं। इस प्रकार की डेटा दरें आभासी वास्तविकता अनुप्रयोगों या स्वायत्त ड्राइविंग कारों को सक्षम कर सकती हैं।"

उच्च डेटा दरों की आवश्यकता के अलावा, उभरती हुई प्रौद्योगिकियां जो संवर्धित वास्तविकता या स्व-ड्राइविंग कारों की तरह उपयोगकर्ता के वातावरण के साथ संपर्क करती हैं, उन्हें भी बेहद कम विलंबता की आवश्यकता होगी। उस कारण से, 5G का लक्ष्य 1-मिलीसेकंड निशान से नीचे की अक्षांशों को प्राप्त करना है। मोबाइल डिवाइस उपयोगकर्ता को तात्कालिक रूप से प्रदर्शित होने के एक सेकंड के एक हजारवें भाग से कम में सूचना भेजने और प्राप्त करने में सक्षम होंगे। इन गति को पूरा करने के लिए, 5G के रोलआउट के लिए नई तकनीक और बुनियादी ढांचे की आवश्यकता होती है।

नया नेटवर्क

मोबाइल फोन की शुरुआती पीढ़ी के बाद से, वायरलेस नेटवर्क ने विद्युत चुम्बकीय स्पेक्ट्रम के समान रेडियो-आवृत्ति बैंड पर काम किया है। लेकिन जैसा कि अधिक उपयोगकर्ता नेटवर्क को भीड़ते हैं और पहले से अधिक डेटा की मांग करते हैं, ये रेडियो-वे राजमार्ग सेलुलर ट्रैफिक के साथ तेजी से भीड़भाड़ हो जाते हैं। क्षतिपूर्ति करने के लिए, सेलुलर प्रदाता मिलीमीटर तरंगों की उच्च आवृत्तियों में विस्तार करना चाहते हैं।

मिलीमीटर तरंगें 30 से 300 गीगाहर्ट्ज़ से आवृत्तियों का उपयोग करती हैं, जो कि 4 जी और वाईफाई नेटवर्क के लिए उपयोग की जाने वाली रेडियो तरंगों की तुलना में 10 से 100 गुना अधिक हैं। उन्हें मिलीमीटर कहा जाता है क्योंकि उनकी तरंग दैर्ध्य 1 और 10 मिलीमीटर के बीच भिन्न होती है, जहां रेडियो तरंगें सेंटीमीटर के क्रम पर होती हैं।

मिलीमीटर तरंगों की उच्च आवृत्ति संचार राजमार्ग पर नई गलियाँ बना सकती है, लेकिन इसमें एक समस्या है: मिलीमीटर तरंगों को आसानी से पर्ण और इमारतों द्वारा अवशोषित किया जाता है और इसके लिए कई बारीकी से स्थित बेस स्टेशनों की आवश्यकता होगी, जिन्हें छोटी कोशिकाएँ कहा जाता है। सौभाग्य से, ये स्टेशन बहुत छोटे हैं और पारंपरिक सेल टावरों की तुलना में कम बिजली की आवश्यकता होती है और इसे इमारतों और प्रकाश पोल के ऊपर रखा जा सकता है।

बेस स्टेशनों का लघुकरण भी 5G: मैसिव MIMO के लिए एक और तकनीकी सफलता प्रदान करता है। MIMO कई-इनपुट मल्टीपल-आउटपुट के लिए खड़ा है, और एक कॉन्फ़िगरेशन को संदर्भित करता है जो प्रत्येक बेस स्टेशन में एंटीना पोर्ट की संख्या में नाटकीय रूप से वृद्धि करके मिलीमीटर तरंगों के लिए आवश्यक छोटे एंटेना का लाभ उठाता है।

कृष्णास्वामी ने कहा, "प्रत्येक बेस स्टेशन पर एंटेना की एक बड़ी मात्रा के साथ - दसियों से सैकड़ों एंटेना - आप एक ही समय में कई अलग-अलग उपयोगकर्ताओं की सेवा कर सकते हैं," कृष्णास्वामी ने कहा। कोलंबिया हाई-स्पीड और मिलीमीटर-लहर आईसी (COSMIC) लैब में, कृष्णास्वामी और उनकी टीम ने चिप्स डिजाइन किए जो कि मिलीमीटर लहर और MIMO दोनों तकनीकों को सक्षम करते हैं। "मिलीमीटर-लहर और बड़े पैमाने पर एमआईएमओ दो सबसे बड़ी प्रौद्योगिकियां हैं 5 जी उच्च डेटा दरों और कम विलंबता को वितरित करने के लिए उपयोग करेंगे जो हम देखने की उम्मीद करते हैं।"

क्या 5G खतरनाक है?

हालांकि 5G हमारे दैनिक जीवन में सुधार कर सकता है, कुछ उपभोक्ताओं ने संभावित स्वास्थ्य खतरों के बारे में चिंता व्यक्त की है। इनमें से कई चिंताएं उच्च ऊर्जा मिलीमीटर-तरंग विकिरण के 5 जी के उपयोग से अधिक हैं।

पेन्सिलवेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में बायोइंजीनियरिंग के प्रोफेसर केनेथ फोस्टर ने कहा, "आयनिंग और गैर-आयनीकरण विकिरण के बीच अक्सर भ्रम होता है क्योंकि विकिरण शब्द का इस्तेमाल दोनों के लिए किया जाता है।" "सभी प्रकाश विकिरण है क्योंकि यह केवल अंतरिक्ष के माध्यम से चलती ऊर्जा है। यह विकिरण को आयनित कर रहा है जो खतरनाक है क्योंकि यह रासायनिक बंधनों को तोड़ सकता है।"

आयनित विकिरण हम बाहर सनस्क्रीन पहनते हैं यही कारण है कि आकाश से शॉर्ट-वेवलेंथ पराबैंगनी प्रकाश में अपने परमाणुओं से इलेक्ट्रॉनों को नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा होती है, त्वचा कोशिकाओं और डीएनए को नुकसान पहुंचाते हैं। दूसरी ओर मिलीमीटर तरंगें, गैर-आयनीकृत होती हैं, क्योंकि उनके पास तरंगदैर्घ्य होते हैं और कोशिकाओं को सीधे नुकसान पहुंचाने के लिए पर्याप्त ऊर्जा नहीं होती है।

फोस्टर ने कहा, "गैर-आयनीकरण विकिरण का एकमात्र स्थापित खतरा बहुत अधिक हीटिंग है, जिसने लगभग 50 वर्षों तक रेडियो तरंगों के स्वास्थ्य प्रभावों का अध्ययन किया है।" "उच्च जोखिम के स्तर पर, रेडियो फ्रीक्वेंसी (RF) ऊर्जा वास्तव में खतरनाक हो सकती है, जलने या अन्य थर्मल क्षति का उत्पादन कर सकती है, लेकिन ये एक्सपोज़र आमतौर पर उच्च-संचालित रेडियो फ़्रीक्वेंसी ट्रांसमीटरों के पास या कभी-कभी चिकित्सा प्रक्रियाओं में गड़बड़ी के कारण ही होते हैं। "

सेलुलर प्रौद्योगिकी की पिछली पीढ़ियों पर 5G गूंज की चिंताओं को अपनाने पर जनता के कई प्रकोप। स्केप्टिक्स का मानना ​​है कि गैर-आयनीकरण विकिरण के संपर्क में अभी भी मस्तिष्क ट्यूमर से लेकर पुराने सिरदर्द तक की कई बीमारियां हो सकती हैं। वर्षों से, इन चिंताओं की जांच के हजारों अध्ययन हुए हैं।

2018 में, नेशनल टॉक्सिकोलॉजी प्रोग्राम ने एक दशक लंबा अध्ययन जारी किया जिसमें 2 जी और 3 जी सेलफोन द्वारा उत्सर्जित आरएफ विकिरण के संपर्क में आने वाले नर चूहों में मस्तिष्क और अधिवृक्क ग्रंथि के ट्यूमर में वृद्धि के कुछ सबूत मिले, लेकिन चूहों या मादा चूहों में नहीं। जानवरों को मानव जोखिम के लिए अनुमत अधिकतम स्तर से चार गुना अधिक विकिरण के स्तर से अवगत कराया गया था।

बहुत से विरोधी आरएफ तरंगों के अध्ययन का उपयोग करते हैं जो उनके तर्क का समर्थन करते हैं, और अक्सर प्रयोगात्मक तरीकों या परिणामों की असंगतता की गुणवत्ता को अनदेखा करते हैं, फोस्टर ने कहा। यद्यपि वह कई निष्कर्षों से असहमत हैं, लेकिन संदेह है कि सेलुलर नेटवर्क की पिछली पीढ़ियों के बारे में, फोस्टर इस बात से सहमत हैं कि हमें 5 जी नेटवर्क के संभावित स्वास्थ्य प्रभावों पर अधिक अध्ययन की आवश्यकता है।

फोस्टर ने कहा, "मुझे पता है कि मेरे सहित सभी लोग 5 जी पर अधिक शोध की सिफारिश कर रहे हैं क्योंकि इस तकनीक के साथ बहुत सारे विष विज्ञान के अध्ययन नहीं हैं।"

5G के समर्थकों के लिए, कई लोग मानते हैं कि 5G के लाभ समाज को अज्ञात से दूर कर सकते हैं।

कृष्णास्वामी ने कहा, "मुझे लगता है कि 5 जी का हमारे जीवन पर एक परिवर्तनकारी प्रभाव पड़ेगा और मौलिक रूप से नई चीजों को सक्षम करेगा।" "उन प्रकार के अनुप्रयोग क्या होंगे और वे प्रभाव क्या हैं, हम अभी निश्चित रूप से नहीं कह सकते हैं। यह कुछ ऐसा हो सकता है जो हमें आश्चर्यचकित करता है और वास्तव में समाज के लिए कुछ बदलता है। यदि इतिहास ने हमें कुछ भी सिखाया है, तो 5 जी। एक और उदाहरण है कि वायरलेस हमारे लिए क्या कर सकता है। "