१G ते ६G: विश्व पुन्हा जोडणारे ४० वर्ष

वायरलेस चार दशक

१९८३ मध्ये, Motorola चा DynaTAC 8000X हा पहिला व्यावसायिकरित्या उपलब्ध सेलुलर फोन बनला, ज्यामध्ये तीस मिनिटांची बोलण्याची वेळ होती आणि वजन जवळजवळ दोन पाउंड होते। यात जोडलेला नेटवर्क, सेलुलर अवसंरचनाची पहिली पिढी ज्याला 1G म्हणून ओळखले जाते, अमेरिकेच्या एक लहान भागांना व्यापत होते आणि केवळ व्हॉइस कॉल्स समर्थित करत होते। चाळीस वर्षांनंतर, त्या पहिल्या सेलुलर स्थापनांमधून निर्माण झालेले वायरलेस नेटवर्क्स जवळजवळ आठ अरब उपकरणे जोडतात, अशी तंत्रज्ञता सक्षम करतात जी त्याच्या निर्मात्यांना कल्पना करता येत नाही, आणि सहाव्या पिढीसाठी तयारी करत आहेत जी नेटवर्क्सच्या स्वभावाचे संपूर्ण रूपांतर करू शकते।

IEEE Spectrum चे चार दशकांच्या वायरलेस विकासाचे पुनरावलोकन 1G अनलॉग व्हॉइस ते 5G मिलिमीटर-वेव्ह ब्रॉडबँडपर्यंतच्या तांत्रिक प्रगती केवळ अनुसरण करत नाही, तर वायरलेस अवसंरचनाच्या प्रत्येक पिढीने आर्थिक क्रियाकलाप, सांस्कृतिक वर्तन आणि निर्मित वातावरण कसे पुन्हा आकार दिला. हा कथा संचयी क्षमतांचा आहे ज्यामध्ये प्रत्येक पिढीने अपनेच पूर्ववर्तीच्या सीमांचे निराकरण केले आणि पुढील उडालीच्या परिस्थिती निर्माण केली।

चार दशकांमधून उदयास आलेला नमुना अंदाजे एक दशक लांबीच्या पिढीच्या चक्रांचा आहे, प्रत्येकाने डेटा थ्रूपुटमध्ये अंदाजे दशांश सुधार दिला आणि मूलभूतपणे नव्या अनुप्रयोग श्रेणींना सक्षम केले. 2G ने व्हॉइस डिजिटल केला आणि SMS सादर केला. 3G ने मोबाइल इंटरनेट प्रवेश आणि अ‍ॅप इकोसिस्टम सक्षम केले. 4G ने मोबाइल व्हिडिओ स्ट्रीमिंग व्यावहारिक केले आणि प्लॅटफॉर्म अर्थव्यवस्थेला जन्म दिला. 5G मोठे IoT तैनातीस आणि अल्ट्रा-कमी-विलंब अनुप्रयोगांना सक्षम करत आहे. 6G अशाप्रकारे काहीतरी गुणात्मकदृष्ट्या वेगळे जोडण्याचा वचन देते: एक नेटवर्क जो सक्रियपणे शारीरिक जगाला संवेदना घेतो आणि तर्क करतो।

1G ते 3G युग: व्हॉइस ते डेटा

सेलुलर नेटवर्क्सची पहिली पिढी, वर्तमान मानदंडांनुसार, आदिमतेच्या बिंदूपर्यंत सरल होती. अनलॉग व्हॉइस एन्कोडिंग म्हणजे कॉल स्कॅनरसह इंटरसेप्ट करता येत होते, नेटवर्क क्षमता सीमित होती, आणि सेल टॉवर्समध्ये हँडऑफ अविश्वसनीय होते. परंतु 1G ने मूलभूत समस्याचे निराकरण केले जिसाठी डिझाइन केला गेला होता — वायरलेस व्हॉइस संप्रेषण — आणि व्यावसायिक आणि नियामक नींव निर्माण केली जी पुढील पिढीयां यावर निर्माण करतील।

१९९०च्या सुरुवातीला 2G मध्ये संक्रमण डिजिटल व्हॉइस एन्कोडिंग सादर केले, कॉल गुणवत्ता, सुरक्षा आणि वर्णक्रमीय दक्षता नाटकीयरित्या सुधारली. महत्त्वाचे म्हणजे, यात Short Message Service सादर केली गई जी पहिली व्यापकपणे वापरली जाणारी मोबाइल डेटा अनुप्रयोग बनली — एक प्रणाली जी सुरुवातीला नेटवर्क अभियांत्रिकीच्या उद्देशांसाठी डिझाइन केली गई होती जी ग्राहकांनी त्याच्या निर्मात्यांच्या अपेक्षेपेक्षा वेगवान अंतर्वैयक्तिक संप्रेषणासाठी स्वीकारली. SMS याने एक नमुना पूर्वानुमान दिला जो प्रत्येक पिढीसह पुनरावृत्ती होईल: अनुप्रयोग जे स्वीकृती चालित केले ते बहुतेक वेळा नेटवर्क डिजाइनरांनी अंदाज केलेले नव्हते।

२०००च्या सुरुवातीला 3G च्या परिचयामुळे मोबाइल इंटरनेट युग उघडला, तरी प्रारंभिक तैनातीमध्ये अनेकदा नावमुद्रांकित गतीसाठी खरोखर निराश होत होते. 3G चा महत्त्वाचा योगदान ब्रॉडबँड मोबाइल डेटासाठी तांत्रिक आणि नियामक आदर्श स्थापन करणे होते, इकोसिस्टम परिस्थिती निर्माण करणे ज्यामध्ये स्मार्टफोन क्रांती जी 4G सक्षम करतील ती कल्पनीय बनली. iPhone २००७ मध्ये 2G आणि सुरुवातीच्या 3G नेटवर्क्सवर लॉन्च झाला, असे प्रदर्शन केले की गोंधळलेल्या अनुप्रयोग या नेटवर्क्सच्या पूर्ण तैनातीपूर्वीही त्यांच्यासाठी मागणी निर्माण करू शकतात।

4G क्रांती आणि प्लॅटफॉर्म अर्थव्यवस्था

4G LTE, 2010 च्या सुरुवातीला स्केलवर तैनात, 3G ने वचन दिले पण अपयशी ठरणारा रूपांतरकारी होते. सुसंगत ब्रॉडबँड गती मोबाइल व्हिडिओ स्ट्रीमिंग व्यावहारिक केली, Netflix, YouTube, आणि लहान-फॉर्म व्हिडिओ प्लॅटफॉर्म्सना प्रभावशाली मीडिया उपभोग चॅनल बनविण्यास सक्षम केले. मोबाइल ई-कॉमर्स, राइड-शेअरिंग, खाद्य वितरण, आणि प्लॅटफॉर्म अर्थव्यवस्थेचे संपूर्ण अवसंरचना 4G च्या हाताने आयोजित उपकरणांना वेगवान, विश्वसनीय डेटा पहुंचवण्याच्या क्षमतेवर अवलंबून होते।

आर्थिक परिणाम विशाल होते. भौतिक वितरणवर निर्मित उद्योग — किरकोळ, टॅक्सी, हॉटेल बुकिंग, रेस्टॉरंट वितरण — प्लॅटफॉर्म व्यवसायांमधून व्यत्यय आला ज्यांना केवळ 4G कनेक्टिव्हिटी आणि स्मार्टफोन व्यापकतेची गरज होती. नेटवर्क प्रभाव जी या प्लॅटफॉर्मांना शक्तिशाली केले ते 4G कव्हरेजच्या व्यापकतेने सक्षम केले गेले होते, ज्याने जोडलेल्या लोकसंख्या घनता निर्माण केली जी ऑन-डिमांड सेवांना स्केलवर आर्थिकदृष्ट्या व्यावहार्य केली।

जेव्हा २०१९ च्या सभोवताली 5G तैनात मेहनत सुरुवाती झाली, तेव्हा हे स्पष्ट होते की वायरलेस अवसंरचना आर्थिक अवसंरचना असे मूलभूत बनली होते ज्या प्रकारे पूर्वीच्या पिढीयांनी पूर्ण अंदाज लावला नव्हता. 5G आणि 6G साठी प्रश्न केवळ कर्मक्षमता सुधारणे नव्हता तर नेटवर्क्स डिझाइन करणे कसे होते जी पूर्णपणे जोडलेल्या जगाची वाढती विविध आणि मागणी अनुप्रयोग समर्थित करू शकते।

5G चे वचन आणि 6G ची सीमांत

5G तरी काही वचने पूर्ण केली आहेत तर दुसरांमधून कमी ठरली आहे. अल्ट्रा-फास्ट मिलिमीटर-वेव्ह 5G ज्यामध्ये सर्वाधिक विपणन लक्ष आकर्षित होते तरी त्याच्या लहान श्रेणी आणि बिल्डिंग प्रवेश मर्यादेमुळे मर्यादित तैनातीचा आहे. मिड-बँड 5G शहरी क्षेत्रांमध्ये अर्थवान कर्मक्षमता सुधार पहुंचवला आहे आणि मोठे IoT तैनातीयां आणि खाजगी नेटवर्क अनुप्रयोगांना सक्षम करत आहे जे 5G च्या सर्वाधिक शक्तिशाली व्यावसायिक वापर प्रकरण प्रतिनिधित्व करतात।

6G संशोधन, जो २०२० च्या सभोवताली विश्वविद्यालयांमध्ये आणि राष्ट्रीय प्रयोगशाळांमध्ये गंभीरता पूर्वक सुरू झाला, अशा वायरलेस नेटवर्कचा मूलभूतपणे वेगळा दृष्टिकोन निर्देशित करतो. डेटा साधारणतः उपकरणांमध्ये हस्तांतरित करण्याऐवजी, 6G नेटवर्क्स सक्रियपणे त्यांचे वातावरण सेंस करण्यासाठी डिझाइन केले आहेत — उच्च-रिजोल्यूशन पर्यावरणीय मानचित्रकरणासाठी रेडिओ सिग्नल वापरून, नेटवर्क्स सक्षम करतात जे भौतिक भूमिती जाणतात ते ज्या जागांना सेवा देतात आणि स्थानीयरित्या गणना करू शकतात तसेच उपकरणे जोडू शकतात।

हा सेंसिंग क्षमता, नेटवर्क स्टॅकच्या प्रत्येक स्तरावर AI समन्वयासह, असे काहीतरी निर्माण करतील जी संशोधकांना बुद्धिमान नेटवर्क फॅब्रिक म्हणून ओळखले जाते — अवसंरचना जी केवळ डेटा हस्तांतरित करत नाही तर सक्रियपणे वितरीत संगणन वातावरणांमध्ये भाग घेते जी ते जोडते. स्वायत्त वाहने, औद्योगिक रोबोटिक्स, दूरवर शस्त्रक्रिया, आणि अंतर्निहित विस्तारित वास्तवतेसारख्या अनुप्रयोगांसाठी निहितार्थ 4G च्या प्लॅटफॉर्म अर्थव्यवस्थेवरील प्रभावाइतके गहन असू शकते, तरी व्यावसायिक 6G तैनातीमुळे वर्तमान अनुमानांनुसार एक दशक दूर राहते।

चाळीस वर्ष आपल्याला काय शिकवितो

चार पिढीच्या वायरलेस अवसंरचनांमधून परत पाहता, सर्वाधिक सुसंगत धड़ा असा आहे की प्रत्येक पिढीचे रूपांतरकारी अनुप्रयोग मागील पिढीच्या दृष्टिकोनातून अंदाज करता नव्हते. 1G नेटवर्क्सच्या डिजाइनरांनी SMS अंदाज केला नव्हता. 3G च्या आर्किटेक्ट्सने Uber पूर्वानुमान केला नव्हता. 4G निर्दिष्ट केलेल्या अभियंत्यांनी TikTok अंदाज केला नव्हता. हा इतिहास ज्या विनम्रता प्रेरित करावा हा 6G काय सक्षम करतील यासंबंधी दावांचे मूल्यांकन कसे करायचे यासाठी महत्त्वाचा आहे — आणि नियामक आणि गुंतवणूक फ्रेमवर्क कसे निर्माण करायचे जो हे निर्धारित करतील की कितक्या वेगवानपणे आणि समान रूपेण पुढील पिढीचे अनुप्रयोग लोकांपर्यंत पोहोचू शकतात आणि उद्योग जे त्यांच्यापासून लाभान्वित होतील।

हा लेख IEEE Spectrum च्या रिपोर्टिंगवर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.