5G நெட்வொர்க்குகளுக்கான வன்பொருள்

5G நெட்வொர்க்குகளுக்கான வன்பொருள்

பெண்டாஹுலுவான்

அதிநவீன கம்பியில்லா இணைப்புத் தொழில்நுட்பத்தைப் பொறுத்தவரை, 5G இன்று மிகவும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்த தொழில்நுட்பங்களில் ஒன்றாகும். இது அதிவேக இணைய வேகத்தை வழங்குவதோடு மட்டுமல்லாமல், குறைந்த தாமதம் மற்றும் ஒரே நேரத்தில் மில்லியன் கணக்கான சாதனங்களை இணைக்கும் திறனை வழங்குவதன் மூலம் எதிர்காலத் தகவல் தொடர்புத் தேவைகளையும் பூர்த்தி செய்கிறது. இருப்பினும், இவை அனைத்தையும் அடைவதற்கு, 5G-ஐ ஆதரிக்கும் ஒரு வன்பொருள் உள்கட்டமைப்பு மிகவும் இன்றியமையாதது. இந்தக் கட்டுரை, ஒரு 5G நெட்வொர்க்கிற்குத் தேவையான முக்கிய வன்பொருளைப் பற்றி ஆழமாக ஆராய்ந்து, அதன் முக்கியக் கூறுகள் மற்றும் அவற்றின் செயல்பாடுகளைப் பற்றி விவாதிக்கும்.

அடிப்படை நிலையங்கள்

பேஸ் ஸ்டேஷன் என்பது செல்லுலார் நெட்வொர்க்கின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், மேலும் 5G-க்கு இந்த சாதனம் இன்னும் முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகவும் சிக்கலானதாகவும் மாறுகிறது. 5G நெட்வொர்க்கில் உள்ள பேஸ் ஸ்டேஷன், gNodeB (gNB) என்று அழைக்கப்படுகிறது, இது பயனர் சாதனங்களுக்கும் 5G கோர் நெட்வொர்க்குக்கும் இடையேயான தகவல்தொடர்புகளை நிர்வகிக்கும் பொறுப்பைக் கொண்டுள்ளது.

gNodeB ஆனது மையப்படுத்தப்பட்ட அலகு (CU) மற்றும் பரவலாக்கப்பட்ட அலகு (DU) என இரண்டு கூறுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. CU பல கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடுகளை நிர்வகிக்கிறது, அதே நேரத்தில் DU தரவு செயலாக்கப் பணிகளைக் கையாளுகிறது. மேலும், இந்த அடிப்படை நிலையம் குறைந்த, நடுத்தர மற்றும் மில்லிமீட்டர் அலை (mmWave) அதிர்வெண்கள் உட்பட பரந்த அளவிலான அதிர்வெண் நிறமாலைகளை ஆதரிக்கும் திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும்.

MIMO (பல உள்ளீடு பல வெளியீடு) ஆண்டெனா

MIMO என்பது ஒரு பேஸ் ஸ்டேஷனுக்கும் பயனர் சாதனத்திற்கும் இடையில் பல சிக்னல்களை இணையாக அனுப்பவும் பெறவும் அனுமதிக்கும் ஒரு தொழில்நுட்பமாகும். MIMO ஆண்டெனாக்கள் 5G நெட்வொர்க்குகளின் ஒரு முக்கிய அங்கமாகும், ஏனெனில் அவை அலைவரிசையை மிகவும் திறமையாகப் பயன்படுத்த உதவுவதோடு, கொள்ளளவு மற்றும் தரவு விகிதங்களையும் அதிகரிக்கின்றன.

5G வலையமைப்புகளில் இரண்டு முக்கிய வகையான MIMO ஆண்டெனாக்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
1. மாசிவ் MIMO: இது வழக்கமான MIMO-வை விட மிக அதிகமான ஆண்டெனாக்களைக் கொண்டுள்ளது, பொதுவாக நூற்றுக்கணக்கான ஆண்டெனாக்களை எட்டும். இது நெட்வொர்க் திறனை கணிசமாக அதிகரிக்கவும், குறுக்கீட்டைக் குறைக்கவும் வழிவகுக்கிறது.
2. பீம்ஃபார்மிங்: கம்பியில்லா சமிக்ஞைகளைக் குறிப்பிட்ட பயனர் சாதனங்களுக்குத் திசைதிருப்பி, சமிக்ஞையின் செயல்திறனையும் பரவலையும் அதிகரிக்கும் ஒரு தொழில்நுட்பம்.

சிறிய செல்கள்

5G வலையமைப்புகளில், குறிப்பாக நகர்ப்புறங்கள் போன்ற அதிக பயனர் செறிவுள்ள பகுதிகளில், வலையமைப்பின் கொள்ளளவு மற்றும் பரப்பளவை அதிகரிப்பதில் சிறிய செல்கள் ஒரு முக்கியப் பங்கு வகிக்கின்றன. சிறிய செல்கள் என்பவை ஒரு சிறிய பகுதியை உள்ளடக்கும் குறைந்த சக்தி கொண்ட அடிப்படை நிலையங்கள் ஆகும்; இவை மேக்ரோ செல்களுடன் (அதிக சக்தி கொண்ட முதன்மை அடிப்படை நிலையங்கள்) ஒருங்கிணைந்து செயல்பட்டு, தேவையான பரப்பளவையும் கொள்ளளவையும் வழங்குகின்றன.

5G வலையமைப்புகளில் பல வகையான சிறிய செல்கள் பயன்படுத்தப்படுகின்றன:
1. ஃபெம்டோசெல்கள்: பல பயனர்களுக்குச் சேவை செய்வதற்காக, உட்புறக் கவரேஜுக்குப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன.
2. பிகோசெல்கள்: சற்றே பெரிய பரப்பளவிற்கு சேவை செய்கிறது, வணிகக் கட்டிடங்களுக்கு ஏற்றது.
3. மைக்ரோசெல்கள்: ஃபெம்டோசெல்கள் மற்றும் பிக்கோசெல்களை விட பரந்த பகுதிக்கு பாதுகாப்பு அளிக்கின்றன, ஆனால் மேக்ரோசெல்களை விட சிறியவை.

மிகப்பெரிய IoT மற்றும் எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங் சாதனங்கள்

5G என்பது தரவு வேகம் மற்றும் கொள்ளளவு பற்றியது மட்டுமல்ல, அதிக எண்ணிக்கையிலான இணையப் பொருட்களின் (IoT) சாதனங்களை ஆதரிப்பது பற்றியும் ஆகும். பிணைய உள்கட்டமைப்பு, பலதரப்பட்ட IoT சாதனங்களையும் பயன்பாடுகளையும் உயர் செயல்திறனுடன் நிர்வகிக்கும் திறனைக் கொண்டிருக்க வேண்டும். பெருமளவிலான IoT-ஐ ஆதரிக்கும் வன்பொருள்களில், 5G பிணையங்களுடன் செயல்பட வடிவமைக்கப்பட்ட உணர்விகள், இயக்கிகள் மற்றும் தகவல் தொடர்பு தொகுதிகள் அடங்கும்.

எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங் என்பது 5G உடன் நெருங்கிய தொடர்புடைய மற்றொரு தொழில்நுட்பமாகும். இதில், தரவு செயலாக்கம் ஒரு தொலைதூர தரவு மையத்தில் நடைபெறுவதற்குப் பதிலாக, தரவு மூலத்திற்கு அருகில் (எட்ஜில்) நடைபெறுகிறது. தாமதத்தைக் குறைப்பதற்கும், நிகழ்நேரப் பதிலளிப்பைச் செயல்படுத்துவதற்கும் எட்ஜ் சர்வர்கள் மற்றும் எட்ஜ் கேட்வேக்கள் தேவைப்படுகின்றன. எட்ஜ் கம்ப்யூட்டிங்கிற்குத் தேவைப்படும் சில வன்பொருட்கள் பின்வருமாறு:
1. எட்ஜ் சர்வர்கள்: தரவு செயலாக்கத்தை விரைவுபடுத்துவதற்காக, பயனர்களின் இருப்பிடங்களுக்கு அருகில் வைக்கப்படும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட கணினிகள்.
2. எட்ஜ் கேட்வேகள்: இவை IoT சாதனங்களுக்கும் எட்ஜ் சர்வர்களுக்கும் இடையே இணைப்பை உறுதி செய்வதோடு, தரவை அனுப்புவதற்கு முன்பு அதை வடிகட்டி சேகரிக்கும் சாதனங்களாகும்.

மைய நெட்வொர்க் வன்பொருள்

மைய வலையமைப்பு என்பது முழு 5G அமைப்பின் மூளையாகும், இங்கு பல நிர்வாக மற்றும் கட்டுப்பாட்டுச் செயல்பாடுகள் செயல்படுத்தப்படுகின்றன. 5G மைய வலையமைப்பு, அதன் முன்னோடிகளை விட மிகவும் நெகிழ்வான மற்றும் திறமையான கட்டமைப்பைப் பயன்படுத்துகிறது; இது பெரும்பாலும் வலையமைப்புச் செயல்பாட்டு மெய்நிகராக்கம் (NFV) மற்றும் மென்பொருள்-வரையறுக்கப்பட்ட வலையமைப்பு (SDN) எனக் குறிப்பிடப்படுகிறது.

5G மைய வலையமைப்பு வன்பொருளின் சில முக்கிய கூறுகள் பின்வருமாறு:
1. தரவு மையங்கள்: மைய வலையமைப்பிற்குத் தேவைப்படும் சேவையகங்கள் மற்றும் சேமிப்பக சாதனங்களை வைப்பதற்கான பௌதீக உள்கட்டமைப்பை வழங்கும் பெரிய, அதிநவீன தரவு மையங்கள்.
2. ரௌட்டர்கள் மற்றும் ஸ்விட்சுகள்: இந்தச் சாதனங்கள் வெவ்வேறு பிணையப் பிரிவுகளுக்கு இடையே தரவுப் போக்குவரத்தின் ஓட்டத்தை ஒழுங்குபடுத்துவதன் மூலம், தரவு அதன் இலக்கைத் திறமையாகச் சென்றடைவதை உறுதி செய்கின்றன.
3. ஃபயர்வால் மற்றும் பாதுகாப்பு சாதனங்கள்: தரவு ஒருமைப்பாடு மற்றும் பிணைய நம்பகத்தன்மையை நிலைநிறுத்துவதற்கு, அச்சுறுத்தல்கள் மற்றும் தாக்குதல்களிலிருந்து பிணையத்தைப் பாதுகாப்பது இன்றியமையாதது.
4. கிளவுட் உள்கட்டமைப்பு: அதிக நெகிழ்வுத்தன்மைக்காக, பல 5G மைய வலையமைப்புச் செயல்பாடுகள் கிளவுட் தளங்களில் இயங்குகின்றன. பிளேட் சர்வர்கள் மற்றும் பெரிய அளவிலான சேமிப்பகம் போன்ற கிளவுட் வசதி கொண்ட வன்பொருள்கள் இன்றியமையாதவை.

பின்னோக்கு மற்றும் போக்குவரத்து வலையமைப்புகள்

பேக்ஹால் மற்றும் போக்குவரத்து வலையமைப்புகள் 5G உள்கட்டமைப்பின் முக்கிய அங்கங்களாகும். இவை பேஸ் ஸ்டேஷன்களை கோர் நெட்வொர்க்குடன் இணைத்து, தரவுகள் மிக அதிக வேகத்தில் செல்வதை உறுதி செய்கின்றன. ஒரு பேக்ஹால் வலையமைப்பின் முக்கிய அங்கங்கள் பின்வருமாறு:

1. ஃபைபர் ஆப்டிக் கேபிள்கள்: ஃபைபர் ஆப்டிக் கேபிள்கள் பல்வேறு நெட்வொர்க் கூறுகளை இணைக்கப் பயன்படுகின்றன, மேலும் அவை மிக அதிக தரவு பரிமாற்ற வேகத்தையும் குறைந்த தாமதத்தையும் வழங்குகின்றன.
2. மைக்ரோவேவ் இணைப்புகள்: கேபிளிங் சாத்தியமில்லாத பகுதிகளில் ஃபைபர் ஆப்டிக்ஸுக்கு மாற்றாகப் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சமீபத்திய மைக்ரோவேவ் தொழில்நுட்பம் 5G பேக்ஹாலை ஆதரிக்கப் போதுமான திறனை வழங்குகிறது.
3. ஸ்விட்சுகள் மற்றும் அக்ரிகேட்டர்கள்: பல்வேறு பேஸ் ஸ்டேஷன்களிலிருந்து வரும் தரவுப் போக்குவரத்தை, மைய நெட்வொர்க்கிற்கு அனுப்புவதற்கு முன்பு நிர்வகிக்கும் சாதனங்கள்.

புற சாதனங்கள்

முக்கிய நெட்வொர்க் வன்பொருளுடன் கூடுதலாக, பல புற சாதனங்களும் 5G சூழலமைப்பின் இன்றியமையாத பகுதிகளாகும். ஸ்மார்ட்போன்கள், டேப்லெட்டுகள் மற்றும் குறிப்பிட்ட IoT சாதனங்கள் போன்ற இறுதிப் பயனர் சாதனங்கள் இதில் அடங்கும். 5G நெட்வொர்க்குகளின் முழுப் பலன்களையும் பயன்படுத்திக்கொள்ள, இந்தச் சாதனங்களில் 5G மோடம்களும் ஆண்டெனாக்களும் பொருத்தப்பட்டிருக்க வேண்டும்.

நவீன 5ஜி ஸ்மார்ட்போன்கள் பொதுவாக 5ஜி அதிர்வெண் நிறமாலையை ஆதரிக்கும் சிப்செட்களையும், சிக்னல் வரவேற்பை அதிகபட்சமாக்க வடிவமைக்கப்பட்ட ஆண்டெனாக்களையும் கொண்டுள்ளன. இந்தச் சாதனங்களின் செயல்திறனையும் திறனையும் மேம்படுத்துவதற்காக, கேரியர் அக்ரிகேஷன் மற்றும் டைனமிக் ஸ்பெக்ட்ரம் ஷேரிங் போன்ற தொழில்நுட்பங்களும் செயல்படுத்தப்படுகின்றன.

மூடுகிறது

மேம்பட்ட தொழில்நுட்பங்களும் வன்பொருள்களும் இணக்கமாகச் செயல்படுவதன் விளைவாகவே 5G நெட்வொர்க்குகள் உருவாகின்றன. உயர் செயல்திறன் கொண்ட பேஸ் ஸ்டேஷன்கள் முதல் இறுதிப் பயனர் சாதனங்கள் வரை, வேகமான, நம்பகமான மற்றும் திறமையான இணைப்பு என்ற தொலைநோக்குப் பார்வையை நனவாக்குவதில் ஒவ்வொரு கூறுகளும் ஒரு முக்கியப் பங்கை வகிக்கின்றன.

5G வலையமைப்புகளை ஆதரிக்கும் வன்பொருளின் அனைத்து அம்சங்களையும் புரிந்துகொள்வது, தகவல் மற்றும் தொடர்புத் தொழில்நுட்ப வல்லுநர்களுக்கு மட்டுமல்லாமல், இந்தத் தொழில்நுட்பம் தங்கள் வாழ்க்கையை எவ்வாறு பாதிக்கும் என்பதை அறிய விரும்பும் நுகர்வோருக்கும் மிகவும் முக்கியமானது. சரியான வன்பொருள் மற்றும் தொடர்ச்சியான புதுமைகளுடன், 5G அடுத்த டிஜிட்டல் புரட்சிக்கு அடித்தளமாக அமையும்.