5G রোলআউটে হাই-ফ্রিকোয়েন্সি ডেটা ক্যাবলের জন্য CCA তারের খরচ সুবিধা

সিসিএ তার বোঝা: গঠন এবং তড়িৎ বৈশিষ্ট্য

কপার ক্ল্যাড অ্যালুমিনিয়াম (সিসিএ) তার কী?

কপার ক্ল্যাড অ্যালুমিনিয়াম বা সিসিএ তারের মধ্যে অ্যালুমিনিয়ামের কেন্দ্র থাকে যা পাতলা কপার আবরণে ঢাকা থাকে, যা প্রস্তুতকারকদের কম খরচে ভালো পরিবাহিতা প্রদান করে। পুরোপুরি কপার বিকল্পগুলির তুলনায় অ্যালুমিনিয়াম অনেক কম উপাদান খরচ কমিয়ে দেয়, এবং বাইরের কপার স্তরটি মরিচা আটকাতে সাহায্য করে এবং সাধারণ কপার কানেক্টরগুলির সাথেও ভালোভাবে কাজ করে যা বেশিরভাগ সিস্টেমে ব্যবহার করা হয়। বর্তমানে আমরা অধিক টেলিকম কোম্পানি নেটওয়ার্কের প্রান্তে বাজেট ভিত্তিক 5G ইনস্টলেশনগুলির জন্য সিসিএ-এর দিকে ঝুঁকছে দেখছি। কিন্তু এখানে একটি বিষয় লক্ষ্য করা যায় যে অনেক ইঞ্জিনিয়ার উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পরিস্থিতিতে সিসিএ-এর পারফরম্যান্স সম্পর্কে কঠিন পথে শিখে থাকেন। সংকেতের গুণগত মান যেখানে সবচেয়ে বেশি গুরুত্বপূর্ণ সেখানে এই ধরনের ওয়্যারিং ব্যবহার করার আগে অবশ্যই কিছু পরীক্ষা এবং বাস্তব পরিক্ষার প্রয়োজন।

বৈদ্যুতিক এবং ভৌত বৈশিষ্ট্য: সিসিএ বনাম পিওর কপার কন্ডাক্টর

যদিও খাঁটি তামা 100% IACS পরিবাহিতা দেয়, CCA অ্যালুমিনিয়ামের উচ্চতর রোধের কারণে প্রায় 63% পায়। প্রধান পার্থক্যগুলি হল:

• ওজন : CCA খাঁটি তামার তুলনায় 50–60% হালকা, যা বায়বীয় এবং ছাদের মতো স্থাপনের ক্ষেত্রে ইনস্টলেশনকে সহজ করে তোলে
• তাপীয় কর্মক্ষমতা : অ্যালুমিনিয়ামের নিম্ন গলনাঙ্ক (660°C বনাম তামার 1,085°C) স্থায়ী বিদ্যুৎ সরবরাহকে সীমিত করে
• স্থায়িত্ব : ASTM B-566 বেঁকে যাওয়ার পরীক্ষা দেখায় CCA খাঁটি তামার তুলনায় 25–30% উচ্চতর ক্লান্তি হার রাখে

5G নেটওয়ার্কের জন্য যেখানে হালকা, নমনীয় তারের প্রয়োজন, CCA-এর ত্রুটিগুলি প্রায়শই অবকাঠামোগত বাজেটের সাথে মেলে

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনগুলিতে ডিসি রোধ এবং সংকেত অখণ্ডতা প্রভাব

CCA-এর খাঁটি তামার তুলনায় 55–60% উচ্চতর ডিসি রোধ রয়েছে (IEC 60228), এই ফাঁকটি উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে আরও খারাপ হয়ে যায় কারণ:

• ত্বকের প্রভাব : 1 GHz এর বেশি ফ্রিকোয়েন্সিতে, কারেন্ট প্রধানত তামার স্তরের মধ্যে (0.006–0.008 mm গভীরতা) প্রবাহিত হয়, যা আংশিকভাবে অ্যালুমিনিয়ামের রোধের প্রভাব কমায় কিন্তু সম্পূর্ণ করে না
• সন্নিবেশ ক্ষতি : 3 গিগাহার্টজে (TIA-568-C.2) কপারের তুলনায় CCA ক্যাবলগুলি 2.1–3.5 ডিবি/100 মিটার উচ্চতর হ্রাস প্রদর্শন করে
• ইম্পিডেন্স স্থিতিশীলতা : আর্দ্র পরিবেশে অ্যালুমিনিয়াম জারণ ইম্পিডেন্স পরিবর্তন (±3–5Ω) ঘটাতে পারে, রিটার্ন লস বৃদ্ধি করে

এই কারণগুলি 5G ব্যাকহল এবং CCA ব্যবহার করে ছোট সেল নেটওয়ার্কগুলিতে চ্যানেল-দৈর্ঘ্য পরিকল্পনার ক্ষেত্রে সতর্কতা অবলম্বন করার প্রয়োজনীয়তা তৈরি করে

5G ডেটা ক্যাবলে CCA-এর উচ্চ-কম্পাঙ্ক কর্মক্ষমতা চ্যালেঞ্জসমূহ

5G ফ্রিকোয়েন্সিতে CCA-এর সিগন্যাল লস এবং ইনসারশন লস

সিসিএ তারের ক্ষেত্রে 20 ডিগ্রি সেলসিয়াস পরিমাপের সময় (টিআইএ-568.2-ডি মান অনুযায়ী) পরিষ্কার তামার তুলনায় প্রায় 28% বেশি ডিসি রোধ দেখা যায়। এটি ক্যাবলের মধ্য দিয়ে সংকেতগুলি কীভাবে যাতায়াত করে তার উপর বাস্তব প্রভাব ফেলে, বিশেষ করে নতুন 5G অ্যাপ্লিকেশনগুলির জন্য যেখানে প্রতিটি বিট গুরুত্বপূর্ণ। ক্ষেত্র পরীক্ষাগুলি ধারাবাহিকভাবে দেখিয়েছে যে সিসিএ ক্যাবলগুলির সংযোজন ক্ষতির সমস্যা তামার বিকল্পগুলির তুলনায় অনেক খারাপ। প্রায় 3.5 GHz কম্পাঙ্কে, যা মিড-ব্যান্ড 5G কর্মক্ষমতার জন্য অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, এই ক্ষতিগুলি 15 থেকে 30 শতাংশ বেশি হতে পারে। 2023 সালে ইটিএসআই-এর সামঞ্জস্যপূর্ণ গবেষণা আরও খারাপ চিত্র তুলে ধরেছে। তাদের মতে, 6 GHz-এর নিচে প্রায় দুই তৃতীয়াংশ FR1 ইনস্টলেশনে চ্যানেল সার্টিফিকেশন প্রয়োজনীয়তা পূরণে ব্যর্থতা ঘটে ইম্পিড্যান্স মিলন এবং অপ্রীতিকর রিটার্ন লস লঙ্ঘনের সমস্যার কারণে যা অনেক সিসিএ-ভিত্তিক সিস্টেমকে প্রভাবিত করে।

স্কিন ইফেক্ট নিয়ে বিতর্ক: উচ্চ পরিবাহিতা কম্পাউন্ড (সিসিএ) এর অসুবিধা কি পুরোপুরি কমিয়ে দেয়?

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে অ্যালুমিনিয়ামের পরিবাহিতা সংক্রান্ত সমস্যার বেলায় স্কিন ইফেক্টের যুক্তি বাস্তব পরীক্ষায় ঠিক জল ধরে রাখতে পারে না। 2024 সালে ওয়্যারলেস ইনফ্রাস্ট্রাকচার অ্যাসোসিয়েশন কর্তৃক 28 গিগাহার্জ মিলিমিটার ওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিতে করা নিয়ন্ত্রিত পরীক্ষাগুলি লক্ষ্য করুন। তাদের পরীক্ষায় দেখা গেছে যে কম্পোজিট কপার অ্যালয় তারের তুলনায় সাধারণ তামার তারে প্রায় 22 শতাংশ কম সিগন্যাল ক্ষতি হয়েছে। এবং এই তারগুলি যখন কঠোর পরিশ্রম করে তখন অবস্থা আরও খারাপ হয়। সমস্যাটি হল যে উচ্চ তাপমাত্রা বৃদ্ধির সাথে সিসিএ-এর প্রতিরোধের তাপীয় সহগ যথেষ্ট বেশি হওয়ার কারণে সিসিএ কতটা বেশি প্রতিরোধী হয়ে ওঠে। এর অর্থ হল যে সর্বোচ্চ দক্ষতার প্রয়োজন হওয়ার সময়ে আমরা যখন সবচেয়ে বেশি শক্তি হারাই তখন সেটি তাপে পরিণত হয়।

বাস্তব পরিবেশে সিসিএ পারফরম্যান্স সংক্রান্ত প্রস্তুতকারকদের দাবি মূল্যায়ন

স্বাধীন পরীক্ষায় 37টি বিভিন্ন বাণিজ্যিক সিসিএ (CCA) ভিত্তিক 5G তারের পরীক্ষা করে দেখা গেছে যে প্রায় মাত্র 14 শতাংশ তারের প্রকৃত ইনসারশন লস (insertion loss) স্পেসিফিকেশন পুরো বছর ধরে বাইরে রাখার পরও অক্ষুণ্ন রয়েছে। 2024 এর নেটওয়ার্ক ম্যাটেরিয়ালস স্টাডি অনুসারে, সিসিএ (CCA) তার সেই সব শহরের ছোট ছোট সেল নেটওয়ার্কে বসানোর সময় প্রকৃতপক্ষে প্রায় অর্ধেক বেশি সিগন্যাল বুস্টারের প্রয়োজন হয়েছে যা সাধারণ কপার তারের ক্ষেত্রে হত। এবং এই অতিরিক্ত সরঞ্জামের কারণে প্রাথমিকভাবে যে অর্থ সাশ্রয় হয়েছিল তার প্রায় 30 শতাংশ নষ্ট হয়ে গেছে। এসব তথ্য থেকে স্পষ্ট হয়ে যাচ্ছে যে কোনও গুরুত্বপূর্ণ জায়গায় বড় পরিসরে সিসিএ (CCA) তার ব্যবহার শুরু করার আগে উত্পাদনকারীদের করণীয় হল ক্ষেত্র পরীক্ষার সময় TIA-568.2-D মান অনুসরণ করা।

ঘন ঘন 5G ইনফ্রাস্ট্রাকচারে CCA তারের খরচ কমানোর সুবিধা

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি ডেটা তারে CCA ব্যবহারে কম খরচ

2024 নেটওয়ার্ক ম্যাটেরিয়াল কস্ট অ্যানালাইসিস অনুযায়ী পুরো তামা তুলনায় কপার-ক্ল্যাড অ্যালুমিনিয়াম ম্যাটেরিয়াল খরচ 25–35% কমায়। পরিবাহীদের ক্রস-সেকশনের 60–70% অ্যালুমিনিয়াম কোর গঠন করে, পৃষ্ঠের পরিবাহিতা বজায় রেখে অ্যালুমিনিয়ামের কম কমিশন মূল্য কাজে লাগায়। বৃহৎ 5G বিস্তারের ক্ষেত্রে এটি RF কোঅ্যাক্সিয়াল অ্যাপ্লিকেশনে প্রতি মিটারে 7–12 ডলার সাশ্রয় করে।

5G ছোট সেল এবং এজ নেটওয়ার্কে ইনস্টলেশন এবং ওজন সুবিধা

40% ওজন কমানোর সাথে এটি দুর্দান্ত, সিটি এনভায়রনমেন্টে 5G নেটওয়ার্ক ইনস্টলেশনগুলি সম্পর্কে জটিল বিষয়গুলি জড়িতদের জন্য অনেক দ্রুততর এবং নিরাপদ করে তোলে। আমাদের ফিল্ড টেস্টগুলি আরও কিছু আকর্ষক তথ্য প্রকাশ করেছে - CCA ক্যাবল দিয়ে কাজ করার সময় ছোট সেল কানেকশনগুলি পরিচালনা করা দলগুলি প্রতিদিন প্রায় 18% বেশি কাজ শেষ করে। এটা যুক্তিযুক্ত, কারণ ভারী ক্যাবল রিলগুলি ছাদে বা ইউটিলিটি পোলের উপরে তোলা আর এতটা পরিশ্রমের বিষয় নয়। এবং অবশ্যই mmWave অ্যান্টেনাগুলির কথা ভুলবেন না। হালকা উপকরণগুলির অর্থ হল যে আমাদের ইনস্টলেশনের সময় কাঠামোগুলি পুনরায় শক্তিশালী করার প্রয়োজন হয় না, যা ইনস্টলেশনের সময় অর্থ সাশ্রয়ের প্রতিফলন ঘটায়। প্রতি নোড ইনস্টল করার সময় অবস্থানের বৈশিষ্ট্য এবং স্থানীয় ভবন নিয়মাবলীর উপর নির্ভর করে প্রায় $240 থেকে $580 পর্যন্ত কম খরচ হয়।

লাইফসাইকেল কস্ট কম্পারিজন: CCA বনাম পিউর কপার 5G ডেপ্লয়মেন্ট-এ

যদিও CCA প্রাথমিক সাশ্রয় অফার করে, দীর্ঘমেয়াদী অর্থনীতি অ্যাপ্লিকেশনভেদে পৃথক হয়:

অপারেটররা প্রায়শই নন-মিশন-ক্রিটিক্যাল এজ নোডগুলিতে সিসিএ (CCA) ব্যবহার করে থাকেন যেখানে 15-20 বছরের প্রতিস্থাপন চক্রগুলি নেটওয়ার্ক আপগ্রেডের সাথে সামঞ্জস্য রাখে। কোর ফ্রন্টহল লিঙ্কগুলি তবে সাধারণত অক্সিজেন-মুক্ত তামা ব্যবহার করে থাকে কারণ উচ্চ-শক্তি, উচ্চ-কম্পাঙ্কের পরিবেশে এর উন্নত কর্মক্ষমতা রয়েছে।

সিসিএ (CCA) ব্যবহারের নির্ভরযোগ্যতা, স্থায়িত্ব এবং দীর্ঘমেয়াদী ত্যাগ-নিবেদন

সিসিএ (CCA) কন্ডাক্টরের যান্ত্রিক শক্তি এবং ক্লান্তি প্রতিরোধ

সিসিএ (CCA)-এর অ্যালুমিনিয়াম কোর পরীক্ষায় প্রকৃত তামার তুলনায় 30% কম টেনসাইল শক্তি প্রদর্শন করে, যা বাঁকানোর সময় স্থায়ী বিকৃতির ঝুঁকি বাড়িয়ে দেয়। বিশেষত 5G ছোট ঘর ইনস্টলেশন এবং বাতাস-প্ররোহিত দোলনের শিকার এমন এরিয়াল ইনস্টলেশনগুলিতে এটি বিশেষভাবে প্রযোজ্য।

সিসিএ (CCA) ব্যবহার করে বাইরের 5G ইনস্টলেশনে গ্যালভানিক ক্ষয়ের ঝুঁকি

যখন CCA ক্যাবলে আর্দ্রতা প্রবেশ করে, তখন এটি অ্যালুমিনিয়াম কোর এবং তামার আবরণের মধ্যে একটি রাসায়নিক বিক্রিয়া শুরু করে যা সময়ের সাথে গ্যালভানিক ক্ষয়ের দিকে পরিচালিত করে। সাধারণ আবহাওয়ার অবস্থায় প্রায় 20 থেকে 25 বছর পর্যন্ত ভালো সুরক্ষামূলক জ্যাকেটযুক্ত অধিকাংশ CCA ক্যাবল টিকে থাকার কথা। কিন্তু ASTM B117-2023 মান অনুযায়ী ল্যাব পরীক্ষা দেখায় যে এই ক্যাবলগুলি যখন প্রাকৃতিক প্রভাব থেকে সুরক্ষিত থাকে না, তখন একেবারে ভিন্ন কিছু ঘটে। এগুলি অসুরক্ষিত অবস্থায় সাধারণ তামার তারের তুলনায় প্রায় 15 গুণ দ্রুত ক্ষয়প্রাপ্ত হয়। বাস্তব পর্যবেক্ষণগুলিও এটি সমর্থন করে। শহরাঞ্চলে প্রতি পাঁচটি 5G ইনস্টলেশনের মধ্যে প্রায় একটিতে অপারেশনের মাত্র পাঁচ বছরের মধ্যে মেরামত বা প্রতিস্থাপনের প্রয়োজন হয়েছিল যেখানে অজ্যাকেটযুক্ত CCA ক্যাবল ব্যবহার করা হয়েছিল।

মিশন-ক্রিটিক্যাল 5G সিস্টেমগুলিতে নেটওয়ার্ক নির্ভরযোগ্যতা এবং খরচ সাশ্রয়ের মধ্যে ভারসাম্য বজায় রাখা

২৮-৩৫% উপাদান খরচ কমার পরেও, অধিকাংশ ৫জি অপারেটর ক্রিটিক্যাল ইনফ্রাস্ট্রাকচারে CCA ব্যবহার সীমিত রাখে। ২০২৪ সালের এক জরিপে দেখা যায় যে ৬২% অপারেটর অপ্রয়োজনীয় লিঙ্কের জন্য CCA সংরক্ষণ করে রাখে, এবং ৯৯.৯৯৯% আপটাইম প্রয়োজন হওয়া ল্যাটেন্সি-সেনসিটিভ ব্যাকহল নেটওয়ার্কগুলিতে তামা বজায় রাখে।

সিসিএ ক্যাবলের জন্য শিল্প মান, পরীক্ষা এবং অনুপালন

প্রাসঙ্গিক সার্টিফিকেশন মান: TIA, UL এবং সিসিএর জন্য Fluke পরীক্ষা

উত্তর আমেরিকা এবং ইউরোপে তড়িৎ নিরাপত্তা বিষয়ে UL এবং IEC উভয় প্রয়োজনীয়তাই CCA ক্যাবলের ক্ষেত্রে পূরণ করতে হয়। তদুপরি পরিবেশগত নিয়মাবলীও রয়েছে, যেমন RoHS মান অনুযায়ী নিশ্চিত করা। TIA-568 মান অবশ্যই টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবলিং সিস্টেমগুলির জন্য কর্মক্ষমতার লক্ষ্যমাত্রা নির্ধারণ করে, কিন্তু সত্যিই বলতে কী, আজকাল যে উচ্চ মিলিমিটার ওয়েভ ফ্রিকোয়েন্সিগুলি নিয়ে আমরা কাজ করছি তার সাথে CCA উপকরণগুলির যে সমস্যাগুলি হয় তা প্রকৃতপক্ষে সম্পূর্ণ ভাবে ঠিক করে না। TüV Rheinland-এর মতো ল্যাবগুলি সন্নিবেশ ক্ষতি (ইনসারশন লস) এবং সংকেতের অখণ্ডতা পরীক্ষা করে থাকে, কিন্তু স্বীকার করতে হবে যে এই পরীক্ষাগুলির অধিকাংশই আসলে প্রকৃত 5G পরিবেশের সাথে মেলে না যেখানে সংকেতগুলি ল্যাবের শর্তের তুলনায় খুব আলাদা ভাবে আচরণ করে।

উচ্চ কম্পাঙ্কে CCA কর্মক্ষমতা সম্পর্কে বর্তমান মানগুলি যথেষ্ট কিনা?

বেশিরভাগ সার্টিফিকেশন ফ্রেমওয়ার্কই উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি আচরণের তুলনায় যান্ত্রিক স্থায়িত্বের উপর জোর দেয়, যার ফলে পারফরম্যান্সের অনেক অদৃশ্য বিন্দু তৈরি হয়। IEC 61156-5 এর মতো মানগুলি উচ্চতর ইনসারশন লস থ্রেশহোল্ড অনুমোদন করে যা CCA-এর নিজস্ব দুর্বলতা মেনে নেয়, 24 GHz এর উপরে আলুমিনিয়ামের পরিবাহিতা ঘাটতি যেখানে সংকেতের মানকে উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত করে সেখানে নির্ভরযোগ্যতা নিশ্চিত না করেই মান মেনে চলার পথ তৈরি করে দেয়।

অনুপালনের বৈসাদৃশ্য: কেন CCA এখনও জনপ্রিয় রয়ে গেছে যদিও মানগুলি পরস্পরের সঙ্গে সামঞ্জস্যপূর্ণ নয়

সিসিএ মূল শংসাপত্রের মানদণ্ড মেনে চলে এবং খরচ কমায় ২৫% থেকে ৪০% এর মধ্যে। বিভিন্ন অঞ্চলে আলাদা আলাদা নিয়ম রয়েছে যা ওজন বেশি গুরুত্বপূর্ণ এমন জায়গায় সিসিএ ব্যবহার করার সম্ভাবনা তৈরি করে, যেমন ফাইবার ক্যাবল বাতাসের মধ্যে দিয়ে তার বিস্তারের সময়। হালকা উপকরণগুলি কিছু তড়িৎ অসুবিধার ভারসাম্য রক্ষা করতে সাহায্য করে। অনেক উন্নয়নশীল অঞ্চলে যেখানে উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি কার্যকারিতার কঠোর প্রয়োজনীয়তা নেই, দামই প্রকৃতপক্ষে গুরুত্বপূর্ণ। যেসব অংশে ৫জি নেটওয়ার্কের সর্বোচ্চ কার্যকারিতার প্রয়োজন নেই কিন্তু এখনও কিছু নির্ভরযোগ্য এবং বাজেট বান্ধব প্রয়োজন, সেখানে সিসিএ এখনও শক্তিশালী হয়ে রয়েছে।

FAQ

৫জি নেটওয়ার্কে কেন সিসিএ তার ব্যবহার করা হয়?

সিসিএ তার খরচে কম এবং হালকা, শহুরে পরিবেশে ৫জি নেটওয়ার্ক স্থাপনের জন্য উপযুক্ত যেখানে বাজেট এবং ইনস্টলেশনের সহজতা অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। যাইহোক, এটি পরিবাহিতা এবং উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সিতে সম্ভাব্য কার্যকারিতা সমস্যার বিনিময়ে আসে।

সিসিএ তারের সঙ্গে প্রধান চ্যালেঞ্জগুলি কী কী?

প্রধান চ্যালেঞ্জগুলির মধ্যে রয়েছে উচ্চতর ডিসি রোধ, সংকেত ক্ষতি এবং বিশেষ করে আর্দ্র পরিবেশে গ্যালভানিক ক্ষয়ের প্রতি সংবেদনশীলতা। এছাড়াও সিসিএ-এর টেনসাইল স্ট্রেংথ কম হওয়ায় এটি এয়ারিয়াল ইনস্টলেশনে কম স্থায়ী।

উচ্চ-ফ্রিকোয়েন্সি অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে সিসিএ এবং খাঁটি তামার তুলনা কেমন?

উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সির প্রয়োজনীয়তার ক্ষেত্রে খাঁটি তামার তুলনায় সিসিএ-এ আরও বেশি রোধ এবং সংকেত ক্ষতি হয়, বিশেষ করে 5G অ্যাপ্লিকেশনের ক্ষেত্রে। এর ফলে ইনসারশন লস এবং ইম্পিড্যান্স মিসম্যাচ বৃদ্ধি পায়, যার জন্য চ্যানেল-দৈর্ঘ্য পরিকল্পনার বিষয়টি যত্ন সহকারে করা প্রয়োজন।

শিল্প মানকগুলির সঙ্গে সিসিএ তার কি সামঞ্জস্যপূর্ণ?

যদিও সিসিএ তার UL এবং IEC-সহ অনেক প্রমাণীকরণ মানক মেনে চলে, তবে এই মানকগুলি প্রায়শই উচ্চ ফ্রিকোয়েন্সি পারফরম্যান্সের চেয়ে বরং যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলির উপর বেশি জোর দেয়, যার ফলে কিছু অ্যাপ্লিকেশনে পারফরম্যান্সের ফাঁক রয়ে যায়।