फाइभजीको विज्ञान र सम्भावना : ताररहित युगको सुरुवात

काठमाडौं । कहिले तारले बाँधिएको टेलिफोन आजको हातमा अट्ने स्मार्टफोनसम्म आइपुग्दा सञ्चार केवल छिटो भएको छैन, अझ धेरै कुरा एउटै सञ्जालमा जोड्ने क्षमतामा रूपान्तरण भएको छ । मोबाइल सञ्जालको यात्रामा हरेक पुस्ताले संवादको रूप बदलेको छ ।

पहिलो पुस्ताले स्वरलाई तारको बन्धनबाट मुक्त गर्‍यो, दोस्रो पुस्ताले डिजिटल आवाज र छोटो सन्देशलाई सामान्य बनायो, तेस्रो पुस्ताले मोबाइल इन्टरनेटको ढोका खोल्यो, र चौथो पुस्ताले भिडियो, सामाजिक सञ्जाल र अनलाइन संसारलाई हाम्रो हातमै ल्याइदियो । त्यही यात्राको पछिल्लो र सबैभन्दा शक्तिशाली अध्याय हो, पाँचौँ पुस्ताको मोबाइल सञ्जाल, अर्थात् ५ जी ।

५ जी केवल अघिल्ला पुस्ताभन्दा छिटो इन्टरनेट होइन । यो त मानिस, यन्त्र, वस्तु र मेसिनलाई एउटै बुद्धिमान सञ्जालमा जोड्ने नयाँ आधार हो । यसले सञ्चारलाई मात्र होइन, उद्योग, स्वास्थ्य, यातायात, कृषि, मनोरञ्जन र शहर व्यवस्थापनलाई समेत नयाँ ढंगले चलाउने क्षमता राख्छ ।

५ जीको उत्पत्ति र विकास यात्रा

पहिलो पुस्ता, अर्थात् १ जी, एनालग ध्वनि प्रणालीमा आधारित थियो । त्यसबेला मोबाइल प्रयोग गरेर केवल कुरा गर्न सकिन्थ्यो, तर आवाज कहिले काहीँ घ्यारघ्यार आउने, गुणस्तर कमजोर हुने र सेवा सीमित हुने गर्थ्यो ।

दोस्रो पुस्ता, अर्थात् २ जी'ले डिजिटल स्वरूप ल्यायो । यही समयदेखि छोटो सन्देश, अर्थात् एसएमएस सामान्य बन्यो । मोबाइलबाट अक्षर पठाउने कुरा नै नयाँ अनुभव थियो ।

तेस्रो पुस्ता, ३ जी'ले मोबाइल इन्टरनेटको युग सुरु गर्‍यो । ढिलो भएपनि मोबाइलमा वेब चलाउन, तस्वीर हेर्न र भिडियो कल गर्न सम्भव भयो ।

चौथो पुस्ता, ४ जी'ले ब्रोडब्यान्ड गति ल्यायो । भिडियो स्ट्रिमिङ, अनलाइन गेमिङ, सामाजिक सञ्जाल र मोबाइल एपहरू दैनिकीकै हिस्सा बने ।

अब हामी ५ जी'को युगमा छौँ । यो केवल फोनको गति बढाउने प्रविधि होइन; यो अत्यधिक सक्षम, कम विलम्बता भएको, धेरै यन्त्रलाई एकै साथ सम्हाल्न सक्ने र भविष्यका स्मार्ट प्रणालीहरू चलाउन तयार पूर्वाधार हो ।

५ जी कसरी काम गर्छ ?

५ जीको चमत्कार तीन मुख्य आधारमा टिकेको छ, उन्नत एन्टेना प्रणाली, उच्च आवृत्तिका रेडियो तरङ्ग र बुद्धिमान सञ्जाल व्यवस्थापन । यी तीनै कुराले ५ जीलाई छिटो, भरपर्दो र अत्यन्त प्रतिक्रियाशील बनाउँछ ।

१. अत्याधुनिक एन्टेना प्रविधि : म्यासिभ माइमो र बीमफर्मिङ

पहिलेका सञ्जालहरूले एक एन्टेनाबाट सबै दिशामा सिग्नल पठाउँथे । यसरी धेरै ऊर्जा खेर जान्थ्यो र क्षमता पनि सीमित हुन्थ्यो । ५ जी'ले यसको सट्टा म्यासिभ माइमो (Massive MIMO) ल्याएको छ । यसको अर्थ हो, एकैपटक धेरै साना एन्टेनाहरूको प्रयोग ।

यी एन्टेनाले सिग्नललाई सबै दिशामा छर्नुभन्दा प्रयोगकर्ता भएको स्थानतर्फ केन्द्रित गर्छ । यही केन्द्रित तरङ्ग पठाउने तरिकालाई बीमफर्मिङ भनिन्छ ।

बीमफर्मिङका कारण सिग्नल बलियो, स्पष्ट र स्थिर हुन्छ । भीडभाड भएको ठाउँमा पनि नेटवर्क कमजोर नहुने सम्भावना बढ्छ । उदाहरणका लागि, सयौँ मानिस भएको स्टेडियममा धेरैले एकैचोटि भिडियो अपलोड गरिरहेका बेला पनि सञ्जाललाई सम्हाल्न सजिलो हुन्छ ।

२. उच्च आवृत्तिका रेडियो तरङ्ग : मिलिमिटर वेभ

पुराना मोबाइल सञ्जालले प्रायः ६ गिगाहर्जभन्दा तलका आवृत्ति प्रयोग गर्थे । यस्ता तरङ्ग लामो दूरीसम्म जान सक्थे, तर डाटा बोक्ने क्षमता सीमित थियो ।

५ जी'ले मिलिमिटर वेभ प्रयोग गर्छ, जुन २४ गिगाहर्ज वा त्योभन्दा माथिको उच्च आवृत्तिमा आधारित हुन्छ । यसले धेरै डाटा एकैचोटि बोक्न सक्छ । तर यसको सीमा पनि छ, यो तरङ्गको दूरी छोटो हुन्छ र भित्तो, रुख, पानीका थोपा, यहाँसम्म कि केही भौतिक अवरोधले पनि सजिलै असर गर्न सक्छ ।

त्यसैले ५ जी'मा सहरका विभिन्न ठाउँमा साना सेल राखिन्छन् । यी साना सञ्जाल केन्द्रहरूले उच्चगति तरङ्गलाई नजिकैबाट सम्हाल्छन् र प्रयोगकर्तासम्म पुर्‍याउँछन् । यसैसँगै ५ जी'ले कम आवृत्तिका तरङ्ग, अर्थात् सब-६ गिगाहर्ज पनि प्रयोग गर्छ, जसले गाउँ, टाढाका क्षेत्र र भवनभित्रसम्म राम्रो पहुँच दिन्छ ।

३. बुद्धिमान सञ्जाल व्यवस्थापन : नेटवर्क स्लाइसिङ र छेउ कम्प्युटिङ

पुरानो प्रकारका सञ्जाल सबै प्रकारका कामलाई एउटै तरिकाले सम्हाल्थे । तर ५ जी'लाई सफ्टवेयरले धेरै हदसम्म चलाउँछ, त्यसैले यसले नेटवर्क स्लाइसिङ सम्भव बनाउँछ ।

नेटवर्क स्लाइसिङ भनेको एउटै भौतिक सञ्जाललाई फरकफरक आवश्यकताअनुसार भर्चुअल भागमा बाँड्नु हो । एउटा भाग अति कम विलम्बता चाहिने चालकविहीन सवारीका लागि प्रयोग गर्न सकिन्छ, अर्को भाग हजारौँ सेन्सरबाट आउने सानो डाटा संकलनका लागि र अर्को भाग उच्च गुणस्तरको भिडियो स्ट्रिमिङका लागि । सबै भाग एकअर्कालाई बाधा नपुर्‍याई सँगसँगै चल्न सक्छन् ।

अर्को महत्वपूर्ण पक्ष हो एज कम्प्युटिङ (Edge Computing)। यसको अर्थ, डाटा सयौँ किलोमिटर टाढाको ठूलो डाटा सेन्टरमा पठाउनुभन्दा प्रयोगकर्ताको नजिकै रहेको सर्भरमा प्रशोधन गर्नु हो । यसले प्रतिक्रिया समय निकै घटाउँछ ।

यही कारणले ५ जी'ले अति न्यून विलम्बता सम्भव बनाउँछ । शल्यक्रिया गर्ने रोबोट, औद्योगिक मेसिन, स्वचालित कार वा आपत्कालीन प्रणालीका लागि यो अत्यन्त महत्वपूर्ण हुन्छ । आदेश ढिला हुँदा ठूलो जोखिम हुन सक्छ, तर छेउमै प्रशोधन हुँदा प्रतिक्रिया छिटो र भरपर्दो हुन्छ ।

५ जी'को प्रभाव : खेतदेखि स्मार्ट शहरसम्म

५ जी'को प्रभाव मोबाइल फोनको स्क्रिनमा मात्रै सीमित छैन । यसले जीवनका धेरै क्षेत्रमा नयाँ सम्भावना खोल्छ । किसानले खेतमा ५ जी-जडित ड्रोन उडाउन सक्छ, जसले माटोको चिस्यान, बोट विरुवाको अवस्था र रोगको सम्भावना तुरुन्तै देखाइदिन्छ ।

शिक्षकले भर्चुअल रियालिटीमार्फत विद्यार्थीलाई कुनै ऐतिहासिक स्थान वा प्राकृतिक दृश्यको प्रत्यक्ष अनुभव गराउन सक्छ । चिकित्सकले बिरामीको मुटुको धड्कन लगातार निगरानी गरेर जोखिम देखिए तुरुन्तै चेतावनी पाउन सक्छ । शहरमा ट्राफिक बत्ती, सुरक्षा प्रणाली, ऊर्जा वितरण र सार्वजनिक सेवाहरू सबै स्मार्ट ढंगले समन्वय गर्न सकिन्छ ।

यी सबै सम्भव बनाउने शक्ति हो ५ जी'को तीव्र गति, अत्यन्त कम विलम्बता र लाखौँ यन्त्रलाई एकैसाथ जोड्न सक्ने विशाल क्षमता ।

भविष्यको आधारशिला

५ जी केवल प्रविधि होइन, एउटा नयाँ युगको ढोका हो । जसरी कुनै समयमा विद्युत्ले उद्योग र उत्पादनलाई रूपान्तरण गर्‍यो, त्यसरी नै ५ जी'ले सूचनालाई नयाँ औद्योगिक शक्ति बनाउने सम्भावना बोकेको छ ।

उन्नत एन्टेना, उच्च आवृत्तिका तरङ्ग र बुद्धिमान सञ्जाल व्यवस्थापनको सही संयोजनले यस्तो संसार निर्माण गर्न सक्छ, जहाँ हरेक उपकरण एकअर्कासँग कुरा गर्छन्, हरेक सेवा छरितो हुन्छ, र हरेक निर्णय झन् छिटो लिइन्छ ।

अबको कथा केवल हातको स्मार्टफोनले लेख्ने छैन । खेत, सवारी साधन, अस्पताल, कारखाना र सहरका संरचनाहरू पनि त्यो कथाको हिस्सा हुनेछन् । अनि यी सबैलाई जोड्ने अदृश्य शक्ति हुनेछ, पाँचौँ पुस्ताको ताररहित सञ्जाल, अर्थात् ५ जी ।