মোবাইল যোগাযোগ ও এর প্রজন্ম
মোবাইল কমিউনিকেশনের বিবর্তন, ১জি থেকে ৫জি প্রজন্মের বৈশিষ্ট্য, জিএসএম ও সিডিএমএ প্রযুক্তি। এইচএসসি আইসিটি অধ্যায় ২।
HSC ICT: মোবাইল যোগাযোগ ও এর প্রজন্ম
- মোবাইল যোগাযোগ ও এর প্রজন্ম
- একটু ভেবে দেখো...
- মোবাইল যোগাযোগ কী?
- সেলুলার নেটওয়ার্ক (Cellular Network)
- ফ্রিকোয়েন্সি রি-ইউজ (Frequency Reuse)
- মোবাইল প্রজন্মের বিবর্তন (Generations)
- প্রথম প্রজন্ম বা 1G (১৯৭৯-১৯৯০)
- দ্বিতীয় প্রজন্ম বা 2G (১৯৯১-২০০০)
- 2G এর দুটি স্ট্যান্ডার্ড: GSM ও CDMA
- তৃতীয় প্রজন্ম বা 3G (২০০১-২০০৮)
- চতুর্থ প্রজন্ম বা 4G (২০০৯-২০২০)
- পঞ্চম প্রজন্ম বা 5G (২০২০-বর্তমান)
- এক নজরে সকল প্রজন্ম
- যা শিখলাম ও নিজেকে যাচাই
মোবাইল যোগাযোগ ও এর প্রজন্ম: বিস্তারিত পাঠ (HSC ICT)
মোবাইল ফোন এখন আর শুধু কথা বলার যন্ত্র নয়; এটি আমাদের জীবনের অবিচ্ছেদ্য অংশ। একসময় যে যন্ত্রটি ছিল ইটের মতো ভারী এবং শুধুমাত্র ধনাঢ্য ব্যক্তিদের ব্যবহারের সামগ্রী, আজ তা হাতের মুঠোয় পুরো বিশ্বকে এনে দিয়েছে। এইচএসসি তথ্য ও যোগাযোগ প্রযুক্তি (ICT) বিষয়ের দ্বিতীয় অধ্যায়ের জন্য এই অংশটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ। বিশেষ করে সৃজনশীল প্রশ্নে (CQ) উদ্দীপক দেখে মোবাইল প্রজন্ম শনাক্ত করা এবং বিভিন্ন প্রজন্মের মধ্যে তুলনা করা—এই ধরনের প্রশ্ন প্রায় প্রতি বছরই বোর্ড পরীক্ষায় আসে। এই পাঠটিতে আমরা মোবাইল যোগাযোগের মৌলিক ধারণা থেকে শুরু করে ৫জি (5G) পর্যন্ত বিবর্তনের ইতিহাস এবং কারিগরি খুঁটিনাটি এমনভাবে শিখব, যাতে পরীক্ষার খাতায় সর্বোচ্চ নম্বর নিশ্চিত করা যায়।
মোবাইল যোগাযোগ ও সেলুলার নেটওয়ার্কের কারিগরি দিক
মোবাইল যোগাযোগ ব্যবস্থা বুঝতে হলে প্রথমে আমাদের জানতে হবে এটি আসলে কীভাবে কাজ করে। আমরা যখন মোবাইলে কথা বলি, তখন আমাদের কণ্ঠস্বর বাতাসে ভেসে অন্য প্রান্তে পৌঁছায় না; এটি একটি অত্যন্ত সুশৃঙ্খল নেটওয়ার্কের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়।
সংজ্ঞা (Definition): মোবাইল কমিউনিকেশন বা মোবাইল যোগাযোগ হলো এমন এক ধরণের তারবিহীন যোগাযোগ ব্যবস্থা, যেখানে ব্যবহারকারী চলাফেরা করা অবস্থায় বা স্থির থেকেও অন্য ব্যবহারকারীর সাথে ফুল-ডুপ্লেক্স (Full-Duplex) মোডে অর্থাৎ একই সময়ে উভয়মুখী তথ্য আদান-প্রদান করতে পারে।
সেলুলার নেটওয়ার্কের গঠন (Architecture)
একটি মোবাইল নেটওয়ার্ককে অনেকগুলো ছোট ছোট ভৌগোলিক এলাকায় ভাগ করা হয়, যাকে সেল (Cell) বলে। প্রতিটি সেলের কেন্দ্রে একটি টাওয়ার থাকে। এই সেলগুলো সাধারণত ষড়ভুজাকৃতির (Hexagonal) হয়, যাতে কোনো ফাঁকা জায়গা না থাকে এবং ফ্রিকোয়েন্সি পুনর্ব্যবহার (Frequency Reuse) করা যায়।
একটি সেলুলার নেটওয়ার্কের প্রধান তিনটি অংশ থাকে:
-
মোবাইল স্টেশন (Mobile Station - MS): এটি হলো গ্রাহকের ব্যবহৃত মোবাইল হ্যান্ডসেট এবং সিম (SIM) কার্ড। এটি একটি রেডিও ট্রান্সমিটার ও রিসিভার হিসেবে কাজ করে।
-
বেস ট্রান্সিভার স্টেশন (Base Transceiver Station - BTS): সহজ ভাষায় একে আমরা মোবাইল টাওয়ার বলি। প্রতিটি সেলের জন্য একটি বা একাধিক BTS থাকে। মোবাইল স্টেশন থেকে সিগন্যাল প্রথমে এই টাওয়ারে যায়। টাওয়ারের কাজ হলো মোবাইলের সাথে রেডিও লিংকের মাধ্যমে সংযোগ স্থাপন করা।
-
মোবাইল সুইচিং সেন্টার (Mobile Switching Center - MSC): এটি হলো পুরো মোবাইল নেটওয়ার্কের মস্তিষ্ক বা মেইন অফিস। যখন তুমি কাউকে কল করো, তখন তোমার টাওয়ার (BTS) সেই কলটি প্রথমে MSC-তে পাঠায়। MSC তখন সিদ্ধান্ত নেয় কলটি কোন নাম্বারে যাবে, গ্রাহক এখন কোথায় আছেন এবং কলটি সংযোগ করে দেয়। এছাড়াও বিলিং, কল রেকর্ড এবং রোমিং-এর হিসাব রাখা MSC-এর কাজ।
গুরুত্বপূর্ণ (Important):
- ক্লাস্টার (Cluster): কয়েকটি সেলের সমষ্টিকে ক্লাস্টার বলা হয় (সাধারণত ৭টি সেল)। একটি ক্লাস্টারের ফ্রিকোয়েন্সি অন্য ক্লাস্টারে পুনরায় ব্যবহার করা যায়, একে Frequency Reuse বলে।
- রোমিং (Roaming): হোম নেটওয়ার্কের বাইরে অন্য কোনো নেটওয়ার্ক বা কাভারেজ এলাকায় গিয়ে মোবাইল সেবা ব্যবহার করার সুবিধাকে রোমিং বলে।
হ্যান্ডওফ বা হ্যান্ডওভার (Handoff/Handover)
মোবাইল যোগাযোগের সবচেয়ে বড় সুবিধা হলো চলাফেরা করা। কিন্তু তুমি যখন গাড়িতে করে এক এলাকা থেকে অন্য এলাকায় যাও, তখন তোমার ফোনটি একটি টাওয়ারের রেঞ্জ থেকে বের হয়ে অন্য টাওয়ারের রেঞ্জে প্রবেশ করে। এই সময় যদি সংযোগ বিচ্ছিন্ন হয়ে যায়, তবে কথা বলা সম্ভব হতো না।
হ্যান্ডওফ (Handoff): চলন্ত অবস্থায় কথা বলার সময় ব্যবহারকারী যখন এক সেল (Cell) থেকে অন্য সেলে প্রবেশ করে, তখন সংযোগ বিচ্ছিন্ন না হয়ে স্বয়ংক্রিয়ভাবে দুর্বল সিগন্যাল বিশিষ্ট টাওয়ার থেকে সবল সিগন্যাল বিশিষ্ট নতুন টাওয়ারের সাথে যুক্ত হওয়ার প্রক্রিয়াকে হ্যান্ডওফ বা হ্যান্ডওভার বলে।
মোবাইল প্রজন্মের বিবর্তন: ১জি থেকে ৫জি
মোবাইল ফোনের প্রযুক্তির ধাপে ধাপে উন্নয়নকে প্রজন্ম বা Generation বলা হয়। "G" দ্বারা Generation বোঝায়। প্রতিটি প্রজন্মের পরিবর্তনের সাথে সাথে মোবাইলের আকার, ব্যাটারি লাইফ, ডেটা স্পিড এবং নিরাপত্তায় আমূল পরিবর্তন এসেছে।
প্রথম প্রজন্ম (First Generation - 1G): ১৯৮০-১৯৯০
এটি ছিল মোবাইল ফোনের শুরুর যুগ। এই প্রজন্মের ফোনগুলো ছিল এনালগ সিগন্যাল নির্ভর।
- বৈশিষ্ট্য: শুধুমাত্র ভয়েস কল করা যেত। কোনো এসএমএস (SMS) বা ইন্টারনেট সুবিধা ছিল না।
- প্রযুক্তি: AMPS (Advanced Mobile Phone System), TACS।
- সীমাবদ্ধতা: ভয়েস কোয়ালিটি খারাপ ছিল, কল ড্রপ হতো এবং নিরাপত্তা ব্যবস্থা ছিল না (কেউ রেডিও রিসিভার দিয়ে কথা শুনতে পারত)।
- ফ্রিকোয়েন্সি: ৮০০-৯০০ মেগাহার্টজ।
দ্বিতীয় প্রজন্ম (Second Generation - 2G): ১৯৯১-২০০০
এটি মোবাইল যোগাযোগের ইতিহাসে এক বৈপ্লবিক পরিবর্তন। এখান থেকেই ডিজিটাল যুগের সূচনা হয়।
- বৈশিষ্ট্য: ভয়েস কলের পাশাপাশি প্রথমবারের মতো SMS (Short Message Service) এবং MMS চালু হয়। সীমিত পরিসরে ইন্টারনেট ব্যবহার করা যেত (WAP)।
- প্রযুক্তি: GSM (Global System for Mobile Communications) এবং CDMA (Code Division Multiple Access)।
- নিরাপত্তা: ডিজিটাল এনক্রিপশন থাকার ফলে কথা কেউ আড়ি পেতে শুনতে পারত না।
- ডেটা রেট: সর্বোচ্চ ১৪.৪ কেবিপিএস (Kbps)।
মধ্যবর্তী প্রজন্ম (Intermediate Generations):
সরাসরি 2G থেকে 3G তে যাওয়ার আগে কিছু উন্নত প্রযুক্তি এসেছিল:
- 2.5G (GPRS): General Packet Radio Service। এতে ইন্টারনেটের গতি কিছুটা বাড়ে (৩০-১১৫ Kbps)।
- 2.75G (EDGE): Enhanced Data rates for GSM Evolution। এটি 3G এর ঠিক আগের ধাপ, যেখানে ৩ গুণ বেশি গতি পাওয়া যেত।
তৃতীয় প্রজন্ম (Third Generation - 3G): ২০০১-২০০৮
এই প্রজন্মে মোবাইল ফোন একটি মাল্টিমিডিয়া ডিভাইসে পরিণত হয়।
- বৈশিষ্ট্য: উচ্চগতির ইন্টারনেট, ভিডিও কল, মোবাইল টিভি এবং ভিডিও কনফারেন্সিং সুবিধা।
- প্রযুক্তি: UMTS, HSPA+।
- সুইচিং: এখানে প্যাকেট সুইচিং (Packet Switching) পদ্ধতি ব্যবহার করা হয়, যা ডেটা ট্রান্সমিশনের জন্য অত্যন্ত কার্যকর।
- ডেটা রেট: ২ এমবিপিএস (Mbps) বা তার বেশি।
চতুর্থ প্রজন্ম (Fourth Generation - 4G): ২০০৯-২০১৯
একে বলা হয় আল্ট্রা ব্রডব্যান্ড ইন্টারনেট যুগ। বর্তমানে আমরা অনেকেই এই প্রজন্ম ব্যবহার করছি।
- বৈশিষ্ট্য: উচ্চ মানের ভিডিও স্ট্রিমিং (HD TV), 3D গেম, এবং আইপি টেলিফোনি (IP Telephony)।
- প্রযুক্তি: LTE (Long Term Evolution), WiMAX।
- মূল পার্থক্য: এটি সম্পূর্ণ আইপি (IP) ভিত্তিক নেটওয়ার্ক। অর্থাৎ ভয়েস কলও ডেটা হিসেবে ইন্টারনেটের মাধ্যমে যায় (যেমন: WhatsApp কল বা VoLTE)।
- গতি: ১০০ এমবিপিএস থেকে ১ জিবিপিএস পর্যন্ত।
পঞ্চম প্রজন্ম (Fifth Generation - 5G): ২০২০-বর্তমান
এটি বর্তমান ও ভবিষ্যতের প্রযুক্তি।
- বৈশিষ্ট্য: ৫জি শুধু মোবাইলের জন্য নয়; এটি IoT (Internet of Things), চালকবিহীন গাড়ি এবং স্মার্ট সিটির জন্য তৈরি।
- সুবিধা: এর সবচেয়ে বড় সুবিধা হলো লো ল্যাটেন্সি (Low Latency)—অর্থাৎ নির্দেশ দেওয়ার সাথে সাথে কাজ করবে, কোনো দেরি হবে না।
- গতি: ১০ জিবিপিএস (Gbps) পর্যন্ত হতে পারে, যা ৪জি-র চেয়ে ১০-১০০ গুণ বেশি।
GSM বনাম CDMA: পার্থক্য ও বৈশিষ্ট্য
দ্বিতীয় প্রজন্মে মোবাইল প্রযুক্তি প্রধানত দুটি ভাগে বিভক্ত ছিল—GSM এবং CDMA। পরীক্ষায় এদের পার্থক্য প্রায়ই আসে।
পরীক্ষার প্রস্তুতি (Exam Corner)
এইচএসসি পরীক্ষার জন্য এই অংশটি কীভাবে পড়বে?
সৃজনশীল প্রশ্নের টিপস (CQ Tips):
উদ্দীপক পড়ে প্রজন্ম চেনার উপায়:
১. যদি বলা হয় "এনালগ সিগন্যাল" বা "শুধু কথা বলা যেত" — উত্তর: ১ম প্রজন্ম (1G)।
২. যদি বলা হয় "এসএমএস (SMS) সুবিধা চালু হলো" বা "সিম কার্ডের ব্যবহার শুরু" — উত্তর: ২য় প্রজন্ম (2G)।
৩. যদি উদ্দীপকে "ভিডিও কল", "ভিডিও কনফারেন্সিং" বা "মোবাইল টিভি"র কথা বলা হয় — উত্তর: ৩য় প্রজন্ম (3G)।
৪. যদি বলা হয় "ল্যাপটপের সমান গতির ইন্টারনেট", "বাফারিং ছাড়া ভিডিও" বা "আইপি (IP) নির্ভর নেটওয়ার্ক" — উত্তর: ৪র্থ প্রজন্ম (4G)।
নমুনা প্রশ্ন ও উত্তর কৌশল:
উদ্দীপক: রাশেদ তার বাবার পুরনো ফোনটি দেখল যেটি আকারে বেশ বড় এবং তাতে শুধু কথা বলা যায়। অন্যদিকে রাশেদ তার ফোনে বন্ধুদের সাথে ভিডিও কলে কথা বলে এবং হাই-স্পিড ইন্টারনেট ব্যবহার করে।
গ) রাশেদের বাবার ফোনটি কোন প্রজন্মের? ব্যাখ্যা করো।
উত্তর: রাশেদের বাবার ফোনটি ১ম প্রজন্মের (First Generation) মোবাইল ফোন।
ব্যাখ্যা: উদ্দীপকে বলা হয়েছে ফোনটি আকারে বড় এবং তাতে শুধু কথা বলা যায়। ১ম প্রজন্মের ফোনগুলো (যেমন: মটোরোলা ডায়নাট্যাক) আকারে বড় ইটের মতো ছিল এবং এতে এনালগ সিগন্যাল ব্যবহার করে শুধুমাত্র ভয়েস কল করা যেত। কোনো এসএমএস বা ইন্টারনেট সুবিধা ছিল না।
ঘ) রাশেদের ব্যবহৃত প্রযুক্তিটি কি বর্তমানের সর্বশেষ প্রযুক্তি? বিশ্লেষণ করো।
উত্তর: রাশেদ ভিডিও কল এবং ইন্টারনেট ব্যবহার করছে, যা ৩য় প্রজন্মের (3G) বৈশিষ্ট্য। কিন্তু এটি বর্তমানের সর্বশেষ প্রযুক্তি নয়।
বিশ্লেষণ: বর্তমানে ৪র্থ (4G) এবং ৫ম (5G) প্রজন্ম চালু হয়েছে। রাশেদের ৩য় প্রজন্মের তুলনায় ৪জি বা ৫জি অনেক বেশি দ্রুতগতি সম্পন্ন। ৫জিতে ল্যাটেন্সি বা বিলম্ব নেই বললেই চলে এবং এটি দিয়ে স্মার্ট হোম বা চালকবিহীন গাড়ি নিয়ন্ত্রণ করা যায়, যা ৩জিতে সম্ভব নয়। তাই রাশেদের প্রযুক্তিটি আধুনিক হলেও সর্বশেষ নয়।
শব্দসংক্ষেপ ও পরিভাষা (Glossary)
এমসিকিউ (MCQ) এবং জ্ঞানমূলক প্রশ্নের (ক-নং) জন্য নিচের পূর্ণরূপগুলো মুখস্থ রাখা জরুরি।
| শব্দসংক্ষেপ | পূর্ণরূপ (Full Form) |
|---|---|
| AMPS | Advanced Mobile Phone System |
| GSM | Global System for Mobile Communications |
| CDMA | Code Division Multiple Access |
| SIM | Subscriber Identity Module |
| GPRS | General Packet Radio Service |
| EDGE | Enhanced Data rates for GSM Evolution |
| UMTS | Universal Mobile Telecommunications System |
| LTE | Long Term Evolution |
| VoLTE | Voice over LTE |
| WiMAX | Worldwide Interoperability for Microwave Access |
| IoT | Internet of Things |
সংক্ষিপ্ত সারাংশ (Quick Revision):
- মোবাইল যোগাযোগ হলো তারবিহীন দ্বিমুখী (Full-Duplex) যোগাযোগ ব্যবস্থা।
- এর প্রধান অংশ ৩টি: মোবাইল স্টেশন (MS), বেস স্টেশন (BTS), এবং মোবাইল সুইচিং সেন্টার (MSC)।
- এক টাওয়ার থেকে অন্য টাওয়ারের সংযোগ হস্তান্তরকে হ্যান্ডওফ বলে।
- 1G: এনালগ, শুধু ভয়েস।
- 2G: ডিজিটাল, SMS, রোমিং (GSM/CDMA)।
- 3G: ভিডিও কল, ইন্টারনেট।
- 4G: আইপি ভিত্তিক, ব্রডব্যান্ড গতি।
- 5G: IoT, স্মার্ট ডিভাইস, সুপার ফাস্ট স্পিড।