ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং: ব্লক ডায়াগ্রাম, কাজ এবং এর প্রয়োগ

মাল্টিপ্লেক্সিং কৌশলটি 1870 সালে বিকশিত হয়েছিল, তবে 20 শতকের শেষের দিকে; এটি ডিজিটাল টেলিযোগাযোগের জন্য অনেক বেশি প্রযোজ্য হয়ে উঠেছে। টেলিযোগাযোগে, মাল্টিপ্লেক্সিং একটি একক মাধ্যমে একাধিক ডেটা স্ট্রিম একত্রিত করতে এবং পাঠাতে কৌশলটি ব্যবহার করা হয়। সুতরাং, মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের জন্য যে হার্ডওয়্যার ব্যবহার করা হয় তাকে মাল্টিপ্লেক্সার বা MUX বলা হয় যা n ইনপুট লাইনগুলিকে একক o/p লাইন তৈরি করতে একত্রিত করে। মাল্টিপ্লেক্সিং পদ্ধতিটি টেলিযোগাযোগে ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হয় যেখানে একটি একক তারের মাধ্যমে অসংখ্য টেলিফোন কল করা হয়। মাল্টিপ্লেক্সিংকে তিন প্রকারে শ্রেণীবদ্ধ করা হয়েছে যেমন; ফ্রিকোয়েন্সি বিভাগ, তরঙ্গদৈর্ঘ্য বিভাগ (WDM) , এবং সময় বিভাগ। বর্তমানে, এই তিনটি মাল্টিপ্লেক্সিং কৌশল টেলিকমিউনিকেশন প্রক্রিয়ায় একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ সম্পদ হয়ে উঠেছে এবং তারা টেলিফোন লাইন, এএম এবং এফএম রেডিও এবং অপটিক্যাল ফাইবারগুলির মাধ্যমে স্বাধীন সংকেত প্রেরণ ও গ্রহণ করার পদ্ধতিতে অনেক উন্নতি করেছে। এই নিবন্ধটি FDM নামে পরিচিত মাল্টিপ্লেক্সিং এর প্রকারগুলির একটি নিয়ে আলোচনা করে ফ্রিকোয়েন্সি বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং - কাজ এবং এর অ্যাপ্লিকেশন।

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং কি?

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং সংজ্ঞা হল: একটি মাল্টিপ্লেক্সিং কৌশল যা একটি ভাগ করা মাধ্যমে একাধিক সংকেত একত্রিত করতে ব্যবহৃত হয়। এই ধরনের মাল্টিপ্লেক্সিং-এ, বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি সহ সংকেতগুলি একত্রিত করা হয় একযোগে সংক্রমণের জন্য। এফডিএম-এ, একাধিক সংকেত একটি চ্যানেল বা একক যোগাযোগ লাইনে সংক্রমণের জন্য একত্রিত করা হয় যেখানে প্রতিটি সংকেত মূল চ্যানেলে একটি ভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে বরাদ্দ করা হয়।

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং ব্লক ডায়াগ্রাম

ফ্রিকোয়েন্সি বিভাগ ব্লক ডায়াগ্রামটি নীচে দেখানো হয়েছে যার মধ্যে একটি ট্রান্সমিটার এবং একটি রিসিভার রয়েছে। FDM-তে, m1(t), m2(t) এবং m3(t) এর মত বিভিন্ন বার্তা সংকেতগুলি fc1, fc2 এবং fc3 এর মত বিভিন্ন ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিমিত হয়। এই পদ্ধতিতে, ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনের মধ্যে বিভিন্ন মডুলেটেড সংকেত একে অপরের থেকে আলাদা করা হয়। এই মড্যুলেটেড সংকেতগুলিকে একত্রে একত্রিত করা হয় যৌগিক সংকেতকে আকৃতি দেওয়ার জন্য যা চ্যানেল/ট্রান্সমিশন মাধ্যমে প্রেরিত হয়।

দুটি বার্তা সংকেতের মধ্যে হস্তক্ষেপ এড়াতে, এই দুটি সংকেতের মধ্যে একটি গার্ড ব্যান্ডও রাখা হয়। দুটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি আলাদা করতে একটি গার্ড ব্যান্ড ব্যবহার করা হয়। এটি নিশ্চিত করে যে যোগাযোগের চ্যানেলগুলি যেগুলি একযোগে ব্যবহার করা হয় সেগুলি হস্তক্ষেপের সম্মুখীন হয় না যা সংক্রমণের হ্রাস মানের উপর প্রভাব ফেলবে।

উপরের চিত্রে দেখানো হয়েছে, তিনটি ভিন্ন বার্তা সংকেত বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সিতে পরিমিত হয়। এর পরে, তারা একটি একক যৌগিক সংকেতে একত্রিত হয়। প্রতিটি সিগন্যালের ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি অবশ্যই বেছে নিতে হবে যাতে মড্যুলেটেড সিগন্যালের কোনো ওভারল্যাপিং না হয়। এর মতো, মাল্টিপ্লেক্সড সিগন্যালের মধ্যে প্রতিটি মড্যুলেটেড সিগন্যাল ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনের মধ্যে একে অপরের থেকে আলাদা করা হয়।

রিসিভারের শেষে, ব্যান্ডপাস ফিল্টারগুলি যৌগিক সংকেত এবং ডিমাল্টিপ্লেক্সড থেকে প্রতিটি মডুলেটেড সংকেতকে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয়। LPF এর মাধ্যমে demultiplexed সংকেত প্রেরণ করে, প্রতিটি বার্তা সংকেত পুনরুদ্ধার করা সম্ভব। এইভাবে একটি সাধারণ এফডিএম (ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং) পদ্ধতি।

কিভাবে ফ্রিকোয়েন্সি বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং কাজ করে?

এফডিএম সিস্টেমে, ট্রান্সমিটারের প্রান্তে বেশ কয়েকটি ট্রান্সমিটার রয়েছে এবং রিসিভার প্রান্তে বেশ কয়েকটি রিসিভার রয়েছে। ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের মধ্যে, যোগাযোগের চ্যানেল আছে। FDM-এ, ট্রান্সমিটারের শেষে, প্রতিটি ট্রান্সমিটার আলাদা ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি সংকেত প্রেরণ করে। উদাহরণস্বরূপ, প্রথম ট্রান্সমিটার 30 kHz ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি সংকেত প্রেরণ করে, দ্বিতীয় ট্রান্সমিটার 40 kHz ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি সংকেত প্রেরণ করে এবং তৃতীয় ট্রান্সমিটার 50 kHz ফ্রিকোয়েন্সি সহ একটি সংকেত প্রেরণ করে।

এর পরে, বিভিন্ন ফ্রিকোয়েন্সি সহ এই সংকেতগুলি একটি মাল্টিপ্লেক্সার নামে পরিচিত একটি ডিভাইসের সাথে মিলিত হয় যা একটি যোগাযোগ চ্যানেলের মাধ্যমে মাল্টিপ্লেক্স সংকেত প্রেরণ করে। এফডিএম একটি এনালগ পদ্ধতি যা একটি খুব জনপ্রিয় মাল্টিপ্লেক্সিং পদ্ধতি। রিসিভার শেষে ডি-মাল্টিপ্লেক্সার মাল্টিপ্লেক্স সংকেতগুলিকে আলাদা করতে ব্যবহৃত হয় তারপর এটি এই পৃথক সংকেতগুলি নির্দিষ্ট রিসিভারগুলিতে প্রেরণ করে।

একটি সাধারণ FDM-এ মোট n চ্যানেল থাকে, যেখানে n হল 1-এর থেকে বড় একটি পূর্ণসংখ্যা। প্রতিটি চ্যানেল এক বিট তথ্য বহন করে এবং এর নিজস্ব ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সি থাকে। প্রতিটি চ্যানেলের আউটপুট অন্য সব চ্যানেল থেকে আলাদা ফ্রিকোয়েন্সিতে পাঠানো হয়। প্রতিটি চ্যানেলে ইনপুট একটি পরিমাণ dt দ্বারা বিলম্বিত হয়, যা প্রতি সেকেন্ডে সময় বা চক্রের এককে পরিমাপ করা যেতে পারে।

প্রতিটি চ্যানেলের মাধ্যমে বিলম্ব নিম্নরূপ গণনা করা যেতে পারে:

dI(t) = I(t) + I(t-dt)/2 − I(t-dt)/2, যেখানে I(t) = 1/T + C1 *

I(t) = 1/T + C2 *

I(t) = 1/T + C3 *

যেখানে T = সময়ের এককে সংকেতের সময়কাল (আমাদের ক্ষেত্রে এটি ন্যানোসেকেন্ড)। C1, C2 এবং C3 হল ধ্রুবক যা প্রেরিত সংকেতের ধরন এবং এর মডুলেশন স্কিমের উপর নির্ভর করে।

প্রতিটি চ্যানেলে ফোটোনিক স্ফটিকগুলির একটি অ্যারে থাকে যা তাদের মধ্য দিয়ে যাওয়া আলোক তরঙ্গগুলির জন্য ফিল্টার হিসাবে কাজ করে। প্রতিটি স্ফটিক আলোর নির্দিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্য অতিক্রম করতে পারে; অন্যরা সম্পূর্ণরূপে তাদের গঠন দ্বারা বা একটি সংলগ্ন স্ফটিক থেকে প্রতিফলিত দ্বারা অবরুদ্ধ করা হয়।

FDM-এর জন্য প্রতিটি ব্যবহারকারীর জন্য একটি অতিরিক্ত রিসিভার ব্যবহার করা প্রয়োজন, যা মোবাইল ডিভাইসে ইনস্টল করা ব্যয়বহুল এবং কঠিন হতে পারে। এই সমস্যা যেমন ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশন কৌশল ব্যবহার করে সমাধান করা হয়েছে অর্থোগোনাল ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং (OFDM) . OFDM ট্রান্সমিশন একক ক্যারিয়ার ফ্রিকোয়েন্সিতে বিভিন্ন ব্যবহারকারীকে বিভিন্ন সাবক্যারিয়ার বরাদ্দ করে রিসিভারের প্রয়োজনীয় সংখ্যক কমিয়ে দেয়।

এটির জন্য অতিরিক্ত রিসিভার প্রয়োজন কারণ বেস স্টেশন এবং প্রতিটি মোবাইল ইউনিটকে সময়ের সাথে সাথে সিঙ্ক্রোনাইজ করতে হবে। এই মাল্টিপ্লেক্সিং-এ ডেটা বার্স্ট মোডে পাঠানো যায় না তাই ডেটা ক্রমাগত পাঠানো হয়, যাতে রিসিভারকে পরের প্যাকেটটি গ্রহণ করা শুরু করার আগে পরবর্তী প্যাকেটটি প্রাপ্ত না হওয়া পর্যন্ত অপেক্ষা করতে হবে। বিভিন্ন বেস স্টেশন থেকে বিভিন্ন হারে প্যাকেট গ্রহণ করতে সক্ষম হওয়ার জন্য বিশেষ রিসিভারের প্রয়োজন, অন্যথায় তারা সঠিকভাবে ডিকোড করতে সক্ষম হবে না।

FDM সিস্টেমে জড়িত ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের সংখ্যাকে 'ট্রান্সমিটার-রিসিভার পেয়ার' বা সংক্ষেপে TRP বলা হয়। টিআরপির সংখ্যা যা অবশ্যই উপলব্ধ হতে হবে তা নিম্নলিখিত সূত্রটি ব্যবহার করে গণনা করা যেতে পারে:

NumberOfTRPs = (# ট্রান্সমিটার) (# পয়েন্ট প্রাপ্তি) (# অ্যান্টেনা)

উদাহরণস্বরূপ যদি আমাদের তিনটি ট্রান্সমিটার থাকে এবং চারটি পয়েন্ট (RPs) থাকে, তাহলে আমাদের নয়টি টিআরপি থাকবে কারণ তিনটি ট্রান্সমিটার এবং চারটি RP আছে। জিনিসগুলি সহজ রাখতে, ধরা যাক প্রতিটি RP-এর একটি RP অ্যান্টেনা রয়েছে এবং প্রতিটি TRP-এ দুটি RP অ্যান্টেনা রয়েছে; এর মানে আমাদের আরও নয়টি টিআরপিএস লাগবে:

এই মাল্টিপ্লেক্সিংও হতে পারে বিন্দু বিন্দু বা বহু বিন্দু বিন্দু . পয়েন্ট-টু-পয়েন্ট মোডে, প্রতিটি ব্যবহারকারীর নিজস্ব ট্রান্সমিটার, রিসিভার এবং অ্যান্টেনা সহ নিজস্ব ডেডিকেটেড চ্যানেল রয়েছে। এই ক্ষেত্রে, প্রতি ব্যবহারকারীর একাধিক ট্রান্সমিটার থাকতে পারে এবং সমস্ত ব্যবহারকারী বিভিন্ন চ্যানেল ব্যবহার করবে। পয়েন্ট-টু-মাল্টিপয়েন্ট মোডে, সমস্ত ব্যবহারকারী একই চ্যানেল ভাগ করে, কিন্তু প্রতিটি ব্যবহারকারীর ট্রান্সমিটার এবং রিসিভার একই চ্যানেলের অন্যান্য ব্যবহারকারীদের সাথে সংযুক্ত থাকে।

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং বনাম টাইম ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং এবং টাইম ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের মধ্যে পার্থক্য নীচে আলোচনা করা হয়েছে।

সুবিধাগুলি এবং অসুবিধাগুলি

দ্য ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিনের সুবিধা g নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত.

• FDM এর ট্রান্সমিটার এবং রিসিভারের কোন সিঙ্ক্রোনাইজেশনের প্রয়োজন নেই।
• এটা সহজ এবং এর demodulation সহজ.
• ধীর সংকীর্ণ ব্যান্ডের কারণে শুধুমাত্র একটি চ্যানেল প্রভাব পাবে।
• এফডিএম অ্যানালগ সংকেতের জন্য প্রযোজ্য।
• একযোগে প্রচুর সংখ্যক চ্যানেল প্রেরণ করা যেতে পারে।
• এটি ব্যয়বহুল নয়।
• এই মাল্টিপ্লেক্সিং উচ্চ নির্ভরযোগ্যতা আছে.
• এই মাল্টিপ্লেক্সিং ব্যবহার করে, কম শব্দ এবং বিকৃতির সাথে এবং উচ্চ দক্ষতার সাথে মাল্টিমিডিয়া ডেটা প্রেরণ করা সম্ভব।

দ্য ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের অসুবিধা নিম্নলিখিত অন্তর্ভুক্ত.

• FDM একটি ক্রস-টক সমস্যা আছে.
• FDM শুধুমাত্র তখনই প্রযোজ্য যখন কয়েকটি কম-গতির চ্যানেল পছন্দ করা হয়
• মধ্যস্থতা বিকৃতি ঘটে।
• FDM সার্কিট্রি জটিল।
• এর জন্য আরও ব্যান্ডউইথ প্রয়োজন।
• এটি কম থ্রুপুট দেয়।
• TDM-এর তুলনায়, FDM দ্বারা প্রদত্ত বিলম্বিতা বেশি।
• এই মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের গতিশীল সমন্বয় নেই।
• FDM-এর জন্য প্রচুর পরিমাণে ফিল্টার এবং মডুলেটর প্রয়োজন।
• এই মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের চ্যানেল ওয়াইডব্যান্ড ফেইডিং দ্বারা প্রভাবিত হতে পারে
• চ্যানেলের সম্পূর্ণ ব্যান্ডউইথ FDM-এ ব্যবহার করা যাবে না।
• FDM সিস্টেমের জন্য একটি ক্যারিয়ার সংকেত প্রয়োজন।

অ্যাপ্লিকেশন

ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের অ্যাপ্লিকেশনগুলির মধ্যে নিম্নলিখিতগুলি অন্তর্ভুক্ত রয়েছে।

• এর আগে, এফডিএম সেলুলার টেলিফোন সিস্টেম এবং হারমোনিক টেলিগ্রাফিতে ব্যবহৃত হয় যোগাযোগ ব্যবস্থা .
• ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিং প্রধানত রেডিও সম্প্রচারে ব্যবহৃত হয়।
• এফডিএম টিভি সম্প্রচারেও ব্যবহৃত হয়।
• একটি একক লিঙ্ক বা একক ট্রান্সমিশন লাইনের মাধ্যমে একাধিক ফোন কল প্রেরণে সাহায্য করার জন্য এই ধরনের মাল্টিপ্লেক্সিং টেলিফোন সিস্টেমে প্রযোজ্য।
• FDM ব্যবহার করা হয় a স্যাটেলাইট যোগাযোগ ব্যবস্থা বিভিন্ন ডেটা চ্যানেল প্রেরণের জন্য।
• এটি এফএম ট্রান্সমিশন সিস্টেম বা স্টেরিও ফ্রিকোয়েন্সি মডুলেশনে ব্যবহৃত হয়।
• এটি AM রেডিও ট্রান্সমিশন সিস্টেম/এম্পলিটিউড মডুলেশনে ব্যবহৃত হয়।
• এটি পাবলিক টেলিফোন এবং কেবল টিভি সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয়।
• এটি সম্প্রচারে ব্যবহৃত হয়।
• এটি AM এবং FM সম্প্রচারে ব্যবহৃত হয়।
• এটি বেতার নেটওয়ার্ক, সেলুলার নেটওয়ার্ক ইত্যাদিতে ব্যবহৃত হয়।
• এফডিএম ব্রডব্যান্ড সংযোগ সিস্টেমে এবং ডিএসএল (ডিজিটাল সাবস্ক্রাইবার লাইন) মডেমেও ব্যবহৃত হয়।
• FDM সিস্টেম প্রধানত অডিও, ভিডিও এবং ইমেজ ট্রান্সমিশনের মত মাল্টিমিডিয়া ডেটার জন্য ব্যবহৃত হয়।

এইভাবে এই ফ্রিকোয়েন্সি ডিভিশন মাল্টিপ্লেক্সিংয়ের একটি ওভারভিউ বা FDM। এটি একটি মাল্টিপ্লেক্সিং কৌশল যা বিদ্যমান ব্যান্ডউইথকে কয়েকটি সাব-ব্যান্ডে বিভক্ত করে যেখানে প্রতিটি একটি সংকেত বহন করতে পারে। সুতরাং, এই মাল্টিপ্লেক্সিং একটি শেয়ার্ড যোগাযোগ মাধ্যমের উপরে একযোগে সংক্রমণের অনুমতি দেয়। এই মাল্টিপ্লেক্সিং সিস্টেমটিকে স্বাধীন ফ্রিকোয়েন্সি সাব-ব্যান্ডের উপরে প্রেরিত বেশ কয়েকটি সেগমেন্ট জুড়ে বিপুল পরিমাণ ডেটা প্রেরণ করতে দেয়। এখানে আপনার জন্য একটি প্রশ্ন, সময় বিভাগ মাল্টিপ্লেক্সিং কি?