আপনি যদি কোনো বিষয় ভালোভাবে শিখতে চান, তাহলে প্রথমে ধারণাটি খুব পরিষ্কার হতে হবে। আপনি যদি এটি ভালভাবে বুঝতে না পারেন, তাহলে আপনি শিখার সাথে সাথে সেই ধারণাগুলি বোঝার জন্য পিছনে যাওয়া ভাল। আমি মনে করি তত্ত্ব বোঝার কারণ মাঝে মাঝে বিভ্রান্তিকর হয় যে ধারণাটি নিজেই পরিষ্কার নয়। ঝিহু সম্পর্কে কিছু প্রশ্ন দেখুন। ধারণাটি পরিষ্কার হলে, আপনি এই ধরনের অপ্রফেশনাল প্রশ্ন করবেন না।
আসুন প্রথমে ডেটা ট্রান্সমিশন হার, প্রতীক (প্রতীক) এবং প্রতীক হারের দুটি মৌলিক ধারণা দেখি।
1. ডেটা স্থানান্তর হার
কোড রেট, বিট রেট বা ডেটা ব্যান্ডউইথ নামেও পরিচিত, এটি বিপিএস-এ যোগাযোগে প্রতি সেকেন্ডে প্রেরিত ডেটা কোডের বিটের সংখ্যা বর্ণনা করে। এটি বোঝা সহজ, এটি "শুধু প্রয়োজন", প্রতি সেকেন্ডে কত বিট ডেটা প্রেরণ করা হয়।
2. প্রতীক (প্রতীক)
প্রতীকও বলা হয়। বিভিন্ন মডুলেশন পদ্ধতির মাধ্যমে (যেমন FSK, QAM, ইত্যাদি), একাধিক বিট তথ্য একটি প্রতীক চিহ্নে লোড করা যেতে পারে। উদাহরণস্বরূপ, নীচের চিত্রটি 4QAM (অর্থাৎ QPSK) দ্বারা সংশোধিত চারটি প্রতীক চিহ্ন দেখায় এবং একটি প্রতীক দুটি বিট তথ্য বহন করতে পারে।
3. প্রতীক হার
প্রতীক হার হল প্রতীক হার, Baud/s বা sym/s, এবং প্রতি সেকেন্ডে প্রেরিত চিহ্নের সংখ্যা উপস্থাপন করে। প্রতীক হারকে বড রেট বা প্রতীক হারও বলা হয়। প্রতীক হার যোগাযোগ দক্ষতা নির্ধারণ করে। স্পষ্টতই, একটি মডুলেশন পদ্ধতির আরও বেশি প্রতীক অবস্থা (উপরের উদাহরণে 4QAM), প্রতীক হারের মান তত বেশি এবং প্রতি সেকেন্ডে আরও বিট তথ্য প্রেরণ করা যেতে পারে। স্পষ্টতই আছে
ডেটা ট্রান্সমিশন রেট=প্রতীক হার x একটি প্রতীকে বিটের সংখ্যা
আমরা সাধারণত যে সিরিয়াল পোর্ট ব্যবহার করি তাতে কোনো মড্যুলেশন নেই। প্রেরিত উচ্চ এবং নিম্ন স্তরগুলি সরাসরি 1 এবং 0 প্রতিনিধিত্ব করে, অর্থাৎ, একটি বিট একটি প্রতীক, তাই এর বড রেট হল সংক্রমণ হার। আমরা যে সিরিয়াল পোর্ট বড রেটটির কথা বলছি তা হল 115200, অর্থাৎ এই সেটিং এর অধীনে, ট্রান্সমিশন রেট 115200bit/s এ পৌঁছাতে পারে।
উপরের তিনটি ধারণা সম্পর্কে কথা বলার পরে, আমরা ব্যান্ডউইথ সম্পর্কে কথা বলতে পারি।
ব্যান্ডউইথ আসলে একটি ভৌত ধারণা, এটি দখলকৃত স্পেকট্রামের প্রস্থকে বোঝায়। একটি যোগাযোগ ব্যবস্থা ডিজাইন করার সময়, ব্যান্ডউইথ আসলে ডিজাইন দ্বারা নির্ধারিত একটি পরিমাণ। এটা বোঝা খুবই জরুরী যে কোন সিস্টেম, আপনি কোন ডাটা রেট সাপোর্ট করতে যাচ্ছেন? কি মডুলেশন পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়? কি এনকোডিং ব্যবহার করা হয়? সবকিছু বিবেচনায় নেওয়ার পরে, এই সূচকগুলি আপনার চ্যানেলের কতটা ব্যান্ডউইথ প্রয়োজন তা নির্ধারণ করে। বিভিন্ন এনকোডিং পদ্ধতি (বিভিন্ন উদ্দেশ্য, চেক, ত্রুটি সংশোধন, ইত্যাদি, শুধুমাত্র একটি উদ্দেশ্য সহ, ট্রান্সমিশনের নির্ভরযোগ্যতা উন্নত করা) আপনি শেষ পর্যন্ত কত তথ্য প্রেরণ করেন তা নির্ধারণ করে (প্রেরিত ডেটা + অন্যান্য প্রয়োজনীয় তথ্য), মডুলেশন পদ্ধতিটি প্রতীক হার নির্ধারণ করে যেখানে এই ডেটাগুলি শেষ পর্যন্ত প্রেরণ করা হয়।
তাহলে প্রশ্ন হল, ব্যান্ডউইথ এবং ব্যান্ডউইথের মধ্যে সম্পর্ক কি? চ্যানেল ব্যান্ডউইথ এবং ডেটা ট্রান্সমিশন হারের মধ্যে সম্পর্ক শ্যাননের উপপাদ্য এবং Nyquist এর মানদণ্ড দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে।
শ্যাননের উপপাদ্য:
Cmax=Wlog2(1+S/N)(b/s) S হল চ্যানেলে প্রেরিত সিগন্যালের গড় শক্তি, N হল চ্যানেলের ভিতরে গাউসিয়ান শব্দ শক্তি
অর্থাৎ, চ্যানেলে কোন শব্দ না থাকলে, চ্যানেল দ্বারা সমর্থিত ব্যান্ডউইথ অসীম। অবশ্যই, আসলে কোন গোলমাল না থাকা অসম্ভব।
শ্যাননের উপপাদ্যটি চ্যানেলের ক্ষমতার তাত্ত্বিক উপরের সীমা দেয়, তবে এটি কিছুটা অলীক দেখায়, কারণ এটির সাথে বড রেট, কোড রেট, ইত্যাদির কোনো সম্পর্ক নেই বলে মনে হয় এবং তাদের মধ্যে সম্পর্ক Nyquist মানদণ্ড দ্বারা দেওয়া হয়েছে।
Nyquist মানদণ্ড: W (Hz) ব্যান্ডউইথ সহ একটি শব্দ-মুক্ত লো-পাস চ্যানেলের জন্য, সর্বোচ্চ প্রতীক সংক্রমণ হার Bmax:
Bmax=2W (Baud), অর্থাৎ, হার্টজ ব্যান্ডউইথ প্রতি একটি আদর্শ লো-পাস চ্যানেলের সর্বাধিক প্রতীক সংক্রমণ হার হল প্রতি সেকেন্ডে 2 প্রতীক।
Baud ইউনিটের পূর্ববর্তী সংজ্ঞা অনুসারে, যদি এনকোডিং পদ্ধতির প্রতীক অবস্থার সংখ্যা M হয়, সীমা তথ্য সংক্রমণ হার (চ্যানেল ক্ষমতা) Cmax প্রাপ্ত হয়:
Cmax=2Wlog2(M) (b/s) (মন্তব্যগুলি নির্দেশ করে যে এটি একটি কম-পাস কেস, কিন্তু এটি বোঝার উপর প্রভাব ফেলে না)
Nyquist আমাদের যা বলতে চায় তা হল যে যদি প্রতিটি প্রতীক একটি নির্দিষ্ট বিট প্রেরণ করে, যদি আমার চ্যানেল শুধুমাত্র W (Hz) ব্যান্ডউইথ সমর্থন করে তবে আপনি আমাকে প্রতি সেকেন্ডে সর্বাধিক Cmax (বিট) তথ্য দিতে পারেন, আমি কিছু খেতে পারি না আরো বিপরীতভাবে, যখন ব্যান্ডউইথ জানা যায় এবং চ্যানেলের ক্ষমতা Cmax শ্যাননের উপপাদ্য দ্বারা নির্ধারিত হয়, তখন Nyquist মানদণ্ডটি আসলে সিস্টেমে প্রতি প্রতীকে প্রেরিত সর্বাধিক সংখ্যক বিট (যেমন QAM এর সংখ্যা) দেয়।
উপরের বাক্যে ফিরে গেলে, ব্যান্ডউইথ এমন একটি পরিমাণ যা ডিজাইন দ্বারা নির্ধারিত হয়। আমি এত ডেটা প্রেরণ করতে চাই এবং চ্যানেলের সর্বাধিক সংকেত-টু-শব্দ অনুপাতের মূলত একটি পূর্বাভাসিত মান থাকতে পারে। আপনাকে অন্তত আমার জন্য একটি চ্যানেল তৈরি করতে হবে যা শ্যাননের উপপাদ্যকে সন্তুষ্ট করে। বলাই বাহুল্য, ব্যান্ডউইথ কম, আর অপচয় বেশি। আপনাকে বর্ণালী জানতে হবে। সম্পদ প্রায়ই খুব মূল্যবান হয়. এছাড়াও, আপনার আরএফ সার্কিট, হার্ডওয়্যার ডিজাইন এবং ফিল্টার অবশ্যই আমার জন্য এই ব্যান্ডউইথের সাথে মিলিত হবে। কম হলে চলবে না। ব্যান্ডউইথ খুব বেশি হলে, বাইরের হস্তক্ষেপের সংকেত ফুটো হতে পারে এবং অ্যান্টি-হস্তক্ষেপ কাজ করবে না।
অবশেষে, ক্যারিয়ার সম্পর্কে কথা বলা যাক। নাম থেকে বোঝা যায়, বাহক হল সংকেত মড্যুলেশন এবং ট্রান্সমিশনের বাহক। এটির শুধুমাত্র একটি কেন্দ্র ফ্রিকোয়েন্সি রয়েছে এবং ব্যান্ডউইথের সাথে এর কোন সম্পর্ক নেই। উদাহরণস্বরূপ, 11n প্রোটোকল নির্ধারণ করে যে এটি 2G ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড বা 5G ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কাজ করতে পারে এবং অন্যান্য কারণগুলি একই। 20M ব্যান্ডউইথ ধরে নিলে, 2G ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কাজ করার সময় ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি 2.4GHz হয়, তারপরে এটি আসলে 2.390GHz-2.410GHz দখল করে থাকে। 5G ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডে কাজ করার সময়, ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি হয় 5GHz, এবং এটি আসলে 4.990GHz-5.010GHz দখল করে থাকে।
এই নিবন্ধের শেষে, এই লিঙ্কে আমার উত্তরের সাথে ওয়্যারলেস কমিউনিকেশন সিস্টেমে ডেটা ব্যান্ডউইথ, ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি এবং ক্যারিয়ার ব্যান্ডউইথের মধ্যে সম্পর্ক কিভাবে বুঝব? শেষ হিসাবে কেন সিগন্যাল ব্যান্ডউইথ দখল করে তা সত্যিই মৌলিক, কারণ ডিজিটাল সিগন্যাল দ্বারা দখলকৃত স্পেকট্রাম (এটি কি শুধু একটি বর্গাকার তরঙ্গের মতো এপিরিওডিক নয়) আসলে ফুরিয়ার ট্রান্সফর্মের পরে অসীম প্রশস্ত।
