৫জি ব্যাখ্যা: কীভাবে নেক্সট-জেনারেশন নেটওয়ার্ক কনেক্টিভিটি ও উদ্ভাবন রূপান্তর করছে

কল্পনা করুন HD মুভি কয়েক সেকেন্ডে ডাউনলোড করা বা নেটওয়ার্কড রোবট সার্জনroller গাইডেন্সে সার্জারি করছে! এগজসাইটিং লাগছে? আসন্ন ৫জি প্রযুক্তি একই কিছুর ভিত্তি তৈরি করছে — ভার্চুয়াল রিয়্যালিটি, অটোনোমাস ড্রাইভিং, IoT এবং স্মার্ট সিটি, যার মানে ইনস্ট্যান্ট কমিউনিকেশন, নিরাপদ পরিবহন এবং সঠিক সার্জারি। পূর্ববর্তী ওয়ায়ারলেস নেটওয়ার্ক জেনারেশনের তুলনায়, ৫জি আমাদের স্মার্টফোন এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইসে দ্রুত গতি এবং অধিক ফাংশনালিটি দেয়।

ওয়ায়ারলেস টেকনোলজির ইতিহাস অনন্য। অতীতে যাই, ১জি আমাদের প্রথম সেলুলার ফোন দিয়েছিল, ২জি আমাদের প্রথমবার টেক্সট করার সুযোগ দিয়েছিল। ৩জি প্রযুক্তি আমাদের অনলাইন এনেবল করেছিল এবং সর্বশেষ ৪জি আজ আমরা যে গতিটি উপভোগ করছি সেটি দিয়েছিল। কিন্তু যেহেতু আরও ইউজার অনলাইন আসছেন, ৪জি নেটওয়ার্ক কাঞ্চিত হচ্ছে এবং এর উপরের সীমায় পৌঁছে গেছে, যার ফলে ধীর গতি এবং সার্ভিস বাধা পড়ছে।

স্মার্টফোন এবং অন্যান্য ডিভাইসে আরও ডেটার চাহিদা আমাদের ৫জি দিকে পথ প্রশস্ত করছে, যা ওয়ায়ারলেস টেকনোলজির ক্ষেত্রে পরবর্তী বিপ্লব। এই প্রযুক্তি আজকের নেটওয়ার্কের চেয়ে হাজার হাজার ইনকামিং এবং আউটগোইং ট্রাফিক হ্যান্ডেল করতে পারবে এবং ৪জি LTE-এর চেয়ে ১০ গুন দ্রুত হওয়া আশা করা হচ্ছে। তবে, এই ওয়ায়ারলেস টেকনোলজি এখনও ডেভেলপমেন্ট стаজে আছে এবং বর্তমানে এটি পাঁচটি 브্যান্ড নিউ টেকনোলজির ওপর ভিত্তি করে।

মিলিমিটার ওয়েভ (Millimeter Waves):

এই 웨이ভের জন্য আপনাকে বুঝতে হবে যে আমাদের স্মার্টফোন এবং অন্যান্য ইলেকট্রনিক ডিভাইস রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রামে নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে। সাধারণত, সেগুলো ৩ kHz থেকে ৬ GHz-এর মধ্যে থাকে। কিন্তু, এই ফ্রিকোয়েন্সিগুলো আরও ভিড়ে যাচ্ছে কারণ আরও ডিভাইস অনলাইন আসছে। ভবিষ্যতে, আমরা ধীর সার্ভিস এবং বেশি ড্রপড কানেকশনের সম্মুখীন হব।

এই সমস্যার একমাত্র সমাধান হলো রেডিও স্পেকট্রামে আপকামিং নতুন ডিভাইসগুলোর জন্য কিছু নতুন স্পেস খোলা। তাই বিজ্ঞানীরা ৩০GHz থেকে ৩০০GHz-এর মধ্যে পড়া নতুন মিলিমিটার ওয়েভ ব্রডকাস্ট করার গবেষণা করছেন। কিন্তু একটা ক্যাচ আছে! মিলিমিটার ওয়েভ লম্বা দূরত্ব ট্রাভেল করতে পারে না এবং তাদের পথে আসা বাধাগুলো পার করতে পারে না। তারা হয় মেঘে আবসর্ব হয় যাবে বা দেওয়ালের মধ্যে আটকে যাবে। এই সমস্যা এড়াতে, আমাদের আরেকটি নতুন প্রযুক্তি আছে যাকে স্মল সেল (Small Cell) বলা হয়।

স্মল সেল (Small Cell):

আজকের ওয়ায়ারলেস নেটওয়ার্ক বিশাল, হাই-পাওয়ার সেল টাওয়ারের ওপর ভিত্তি করে যা লম্বা দূরত্বে সিগন্যাল ব্রডকাস্ট করে। কিন্তু একটা সমস্যা আছে। হাই ফ্রিকোয়েন্সি মিলিমিটার ওয়েভ এই হাই টাওয়ারের মাধ্যমে বাধা পার করে ট্রাভেল করতে পারে না। অর্থাৎ আপনি যদি কোনো বাধার পিছনে থাকেন, আপনার কানেকশন হারাবেন। স্মল সেল নেটওয়ার্ক এই সমস্যা সমাধান করবে। কীভাবে? হাজার হাজার লো-পাওয়ার মিনি বেস স্টেশন ব্যবহার করে, যেগুলো ট্রেডিশনাল টাওয়ারের চেয়ে একে অপরের কাছে অনেক বেশি থাকবে। এটি একটি ঘন নেটওয়ার্ক তৈরি করবে যা রिले টিমের মতো কাজ করবে। এটি অন্যান্য বেস স্টেশন থেকে সিগন্যাল রিসিভ করবে এবং যেকোনো লোকেশনে ইউজারকে ডেটা পাঠাবে।

ম্যাসিভ MIMO (Massive MIMO):

MIMO হলো "Multiple Input and Multiple Output"-এর সংক্ষিপ্ত রূপ। ৪জি বেস স্টেশনে ডজন ডজন অ্যান্টেনা পোর্ট থাকে যা সকল সেলুলার ট্রাফিক হ্যান্ডেল করে। কিন্তু ম্যাসিভ MIMO বেস হাজার হাজার পোর্ট সাপোর্ট করতে পারে, যা নেটওয়ার্কের ক্যাপাসিটি বাড়ায়। তবে, এতে নিজস্ব জটিলতা আছে। সত্যিকারের অনেক অ্যান্টেনা ইনস্টল করলে সেলুলার ট্রাফিক হ্যান্ডেল করার সময় সিগন্যাল একে অপরের সাথে ক্রস করলে বেশি ইন্টারফিয়ারেন্স সৃষ্টি হয়। তাই ৫জি স্টেশনে বিমফর্মিং (Beamforming) ইনকর্পোরেট করা জরুরি।

বিমফর্মিং (Beamforming):

এই প্রযুক্তিটি সেলুলার সিগন্যালের জন্য একটি ট্রাফিক সিগন্যালিং সিস্টেমের মতো। সকল দিকে ব্রডকাস্ট করার বদলে, বিমফর্মিং একটি বেস স্টেশনের অনুমতি দেবে নির্দিষ্ট ইউজারের দিকে ডেটার একটি ফোকাসড বীম পাঠাতে। এই প্রক্রিয়া ইন্টারফিয়ারেন্স রোধ করে এবং অনেক বেশি কার্যকর কারণ স্টেশনগুলো একসাথে বেশি ইনকামিং এবং আউটগোইং ডেটা স্ট্রিম হ্যান্ডেল করতে পারবে। উদাহরণস্বরূপ, আপনি যদি বিল্ডিং ক্লাস্টারে থাকেন এবং ফোন কল করতে চান, আপনার সিগন্যাল একই এলাকার অন্য ইউজারদের সিগন্যালের সাথে ক্রস করবে এবং নিকটবর্তী বিল্ডিংগুলোর সাথে টাকাবে। MIMO বেস স্টেশন সেই এলাকার সকল সিগন্যাল রিসিভ করবে এবং তাদের আগমনের টাইমিং এবং ডিরেকশন ট্র্যাক করবে এবং একসাথে আরও বেশি ইনফরমেশন এক্সচেঞ্জ করবে।

ফুল ডуп্লেক্স (Full Duplex):

আপনি যদি কখনো ওয়াকি-টকি ব্যবহার করেছেন, তবে জানেন কমিউনিকেশনের জন্য আপনাকে কথা বলা এবং শোনার জন্য টার্ন নিতে হয়। এটা একটু বোরিং। আজকের সেলুলার বেস স্টেশনগুলোর একই সেটআপ আছে অর্থাৎ হয় ট্রান্সমিট করবে বা রিসিভ করবে। ৫জি-তে, একটি ট্রান্সসিভার একই সময়ে এবং একই ফ্রিকোয়েন্সিতে ডেটা ট্রান্সমিট ও রিসিভ করতে পারবে। গবেষকরা এমন একটি সার্কিট ডিজাইন করছেন যা ইনকামিং এবং আউটগোইং সিগন্যাল চ্যানেল করতে পারবে এবং অ্যান্টেনাকে একই সময়ে ট্রান্সমিট ও রিসিভ করতে দেবে।

যদিও এই সম্পূর্ণ প্রক্রিয়া জটিল, ব্যয়বহুল এবং সময়সাপেক্ষ, নেটওয়ার্ক ২০২০ সালে লঞ্চ হওয়া আশা করা হচ্ছে। এগুলো ৫জি ওয়ায়ারলেস নেটওয়ার্ক লঞ্চ সাপোর্ট করতে পারে এমন কিছু প্রযুক্তি। এই আসন্ন প্রযুক্তি সম্পর্কে আপনার মতামত কী? কমেন্ট সেকশনে জানাতে পারেন আপনি আমাদের আর্টিকেল পছন্দ করেছেন কিনা।