এই ব্লগ পোস্টে আমরা আলোচনা করব, কেন রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি আধুনিক যোগাযোগের একটি মূল উৎস হয়ে উঠেছে তার কারণ ও গুরুত্ব।
তথ্য প্রেরণের জন্য মানুষ দীর্ঘকাল ধরে কালিক ও স্থানিক সীমাবদ্ধতা অতিক্রম করতে উল্লেখযোগ্য প্রচেষ্টা চালিয়ে আসছে। আমরা সিডি ও টেপের মতো মাধ্যমে তথ্য সংরক্ষণ করে কালিক সীমাবদ্ধতা কাটিয়েছি, এবং রেডিও সম্প্রচার—যা আমরা প্রায়শই আমাদের গাড়িতে শুনি—তাকে স্থানিক সীমাবদ্ধতা অতিক্রমকারী তথ্য প্রেরণের একটি উদাহরণ হিসেবে দেখা যেতে পারে। আমরা একে “যোগাযোগ” বলি, এবং আধুনিক বেতার যোগাযোগ যে এত নাটকীয়ভাবে বিকশিত হতে পেরেছে, তার কারণ হলো কম্পাঙ্ক (ফ্রিকোয়েন্সি) ক্ষেত্রের গবেষণা। যদিও অভিধান অনুযায়ী কম্পাঙ্কের সংজ্ঞা হলো “একটি নির্দিষ্ট সময়ে একটি তরঙ্গের পুনরাবৃত্ত চক্রের সংখ্যা”, প্রকৌশলবিদ্যায় এর তাৎপর্য আরও বেশি। যদিও কম্পাঙ্ক বোঝার জন্য গাণিতিক ও ভৌত জ্ঞানের প্রয়োজন, এই নিবন্ধটির লক্ষ্য হলো আধুনিক সমাজে কম্পাঙ্কের শক্তি ও গুরুত্ব অন্বেষণ করার জন্য এটিকে যথাসম্ভব সহজ ও স্বজ্ঞাতভাবে ব্যাখ্যা করা।
আমরা মূলত টাইম ডোমেইনের সাথে পরিচিত। এমন একটি পরিস্থিতির কথা ভাবুন যেখানে আপনি একটি কনসার্টের ভেন্যুতে ১০০ মিটার দূরে দাঁড়িয়ে থাকা আপনার বন্ধুকে চিৎকার করে একটি বার্তা পাঠাচ্ছেন। এই পরিস্থিতিতে, আমি হলাম তথ্য প্রেরণকারী, আমার বন্ধু হলো প্রাপক, এবং আমি যে বার্তাটি পাঠাচ্ছি তা একটি একক তথ্য। একই সময়ে ঘটে চলা অন্যান্য শব্দ—যেমন গায়কের কণ্ঠস্বর বা দর্শকদের উল্লাস—আমার বন্ধুর কাছে অপ্রাসঙ্গিক এবং তাই সেগুলোকে নয়েজ বা কোলাহল হিসেবে গণ্য করা যেতে পারে। টাইম ডোমেইনে যোগাযোগের সমস্যাটি ঠিক এখানেই দেখা দেয়। যখন একই সময়ে একাধিক তথ্য বিদ্যমান থাকে, তখন সেগুলো একে অপরের কাজে হস্তক্ষেপ করতে পারে, যার ফলে কাঙ্ক্ষিত তথ্যটি বাতিল হয়ে যাওয়ার সম্ভাবনা থাকে। কনসার্টের কোলাহল খুব বেশি হলে যেমন আমার বার্তা বন্ধুর কাছে নাও পৌঁছাতে পারে, ঠিক তেমনি প্রাপক যদি কোলাহল দ্বারা উল্লেখযোগ্যভাবে প্রভাবিত হন, তবে তার পক্ষে কাঙ্ক্ষিত তথ্য পাওয়া কঠিন হয়ে পড়ে। বিশেষ করে, যোগাযোগের দূরত্ব বাড়ার সাথে সাথে সিগন্যালের শক্তি দুর্বল হয়ে পড়ে এবং কোলাহলের আপেক্ষিক শক্তি বৃদ্ধি পায়, যা এই সমস্যাটিকে আরও গুরুতর করে তোলে।
এই সমস্যা কাটিয়ে উঠতে, বিজ্ঞানীরা ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেইনে তথ্য প্রেরণের একটি পদ্ধতি তৈরি করেছেন। অন্য কথায়, তাঁরা সময়ের পরিবর্তে ফ্রিকোয়েন্সিকে চলক হিসেবে বিবেচনা করে একটি নতুন দৃষ্টিকোণ প্রদান করেছেন। যদি প্রেরক ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেইনে অর্থবহ তথ্য প্রেরণ করে, তবে প্রাপক—যদি সে পূর্বনির্ধারিত ফ্রিকোয়েন্সিটি জানে—একটি ফিল্টার ব্যবহার করে অন্যান্য ফ্রিকোয়েন্সির সংকেত ছেঁকে ফেলতে পারে। এর সবচেয়ে সহজ উদাহরণ হলো মানুষের কান, যাকে একটি ফিল্টার হিসেবে দেখা যেতে পারে। যেমন, মানুষ ১৬ হার্জ থেকে ২০ কিলোহার্জের শ্রবণযোগ্য ফ্রিকোয়েন্সি পরিসরের বাইরের শব্দ, যেমন ডলফিনের অতিস্বনক শব্দ, শুনতে পায় না। তাহলে, ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেইনে অর্থবহ সংকেত কীভাবে তৈরি করা হয়? রেডিও সম্প্রচারের ক্ষেত্রে, এটিকে একটি পূর্বনির্ধারিত ফ্রিকোয়েন্সির সাইন ওয়েভকে মডুলেট করে তথ্য প্রেরণের একটি পদ্ধতি হিসেবে বোঝা যেতে পারে। এএম (AM) তথ্যের উপর ভিত্তি করে বিস্তারকে মডুলেট করে, অন্যদিকে এফএম (FM) ফ্রিকোয়েন্সি পরিবর্তনের মাধ্যমে তথ্য প্রেরণ করে। এই কারণেই, একাধিক স্টেশন একই সাথে সম্প্রচার করলেও, শ্রোতা তার কাঙ্ক্ষিত স্টেশনে টিউন করে শুধুমাত্র সেই সম্প্রচারটিই শুনতে পারে। এইভাবে ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেনে রূপান্তরিত সংকেতগুলো টাইম ডোমেনে হস্তক্ষেপমুক্ত থাকে।
তবে, ফ্রিকোয়েন্সি ডোমেইনেও একই সমস্যা দেখা দিতে পারে। যদি একই ফ্রিকোয়েন্সিতে একাধিক তথ্য প্রেরণ করা হয়, তবে সেগুলো একে অপরের সাথে হস্তক্ষেপ করতে পারে, যার ফলে গ্রাহকের পক্ষে কাঙ্ক্ষিত তথ্য গ্রহণ করা কঠিন হয়ে পড়ে। তবে, নির্দিষ্ট ব্যবহারকারীদের নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি বরাদ্দ করা হলে পরিস্থিতি বদলে যায়। এর কারণ হলো, সময় সকলের জন্য সমানভাবে উপলব্ধ থাকে। আধুনিক যোগাযোগ ব্যবস্থায় গতি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ, তাই এটা স্বতঃসিদ্ধ যে আমাদের সিদ্ধান্ত নিতে হবে আমরা সময় বরাদ্দ করব—অর্থাৎ প্রতি সেকেন্ড বা মিনিটে তথ্য পাঠাব—নাকি একই সাথে তথ্য পাঠানোর জন্য ফ্রিকোয়েন্সি বরাদ্দ করব। ফ্রিকোয়েন্সি ব্যবহার করে যোগাযোগের পদ্ধতিগুলো রেডিও, টিভি এবং মোবাইল ফোনের মতো বিভিন্ন ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়।
তবে, ইঞ্জিনিয়ারিং-এর ক্ষেত্রে যেমনটা সবসময় হয়ে থাকে, এখানেও একটি আপস-মীমাংসার ব্যাপার আছে। সাধারণ ডেটা থেকে শুরু করে, ভয়েস বা ভিডিওর মতো উচ্চ-মানের সংকেত প্রেরণের জন্য একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের প্রয়োজন হয়। ফলস্বরূপ, প্রত্যেকেই একটি বৃহত্তর ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ড ব্যবহার করতে চায়। এর সমাধান হলো হয় উপলব্ধ ফ্রিকোয়েন্সি স্পেকট্রামকে অসীমভাবে প্রসারিত করা, অথবা সীমিত স্পেকট্রামকে ন্যায্যভাবে বণ্টন করা। তবে, প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে, উপলব্ধ স্পেকট্রাম সসীম, এবং ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলো একটি সম্পদে পরিণত হয়। জাতীয় স্পেকট্রাম নিলামে টেলিযোগাযোগ সংস্থাগুলোর দেওয়া বিপুল পরিমাণ অর্থই স্পেকট্রামের গুরুত্বকে তুলে ধরে। এমনকি মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রেও, যেখানে গ্যাস এবং বিদ্যুতের মতো অপরিহার্য সম্পদ বেসরকারি খাত দ্বারা পরিচালিত হয়, সেখানে সরকার সরাসরি স্পেকট্রাম পরিচালনা করে। এটি স্পেকট্রামের গুরুত্ব সম্পর্কে অনেক কিছু বলে দেয়।
ফোনের উচ্চ বিল নিয়ে চিন্তিত মানুষেরা হয়তো ভাবতে পারেন যে, তত্ত্বগতভাবে, তারা বিনামূল্যে কথা বলার জন্য রেডিও ফ্রিকোয়েন্সি চুরি করতে পারেন। তবে, এই চেষ্টা না করাই শ্রেয়। কারণ, একদিন হয়তো কালো স্যুট পরা লোকেরা রেডিও ফ্রিকোয়েন্সির অননুমোদিত ব্যবহারের জন্য আপনাকে গ্রেপ্তার করতে হঠাৎ হাজির হতে পারে।
