আজকে আমরা টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবল, কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবল ও অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবলের গঠন সম্পর্কে আলোচনা করবো । যা ট্রান্সমিশন মিডিয়া ও সংযোগের অন্তর্গত।
Table of Contents
টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবল, কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবল ও অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবলের গঠন
Guided ট্রান্সমিশন মিডিয়া এর মধ্য দিয়ে ডাটার Represent কৃত Signal এক ডিভাইস থেকে অন্য ডিভাইসে আদান-প্রদান হয়ে থাকে। Guided transmission media কে নিম্নলিখিত ভাগে ভাগ করা যায়ঃ
| Open cable | 0-5 MHz |
| Twisted pair cable | 0-100 MHz |
| Co-axial cable | 0-500 MHz |
| Optical fiber cable | 186 to 370 THz |
ওপেন ওয়ার (Open wire)ঃ
সাধারণত টেলিফোন খুঁটির উপর ইলেকট্রিক তারের মতো টানানো থাকে Nutsc interference থেকে রক্ষা পাওয়ার জন্য এতে সাধারণত কোন Shield (আর) ব্যবহার হয় না। এতে একাধিক পরিবাহী বা একটি পরিবাহীও থাকতে পারে এ প্রক্রিয়ায় সর্বোচ্চ 20 ফুট দূরত্বের মধ্যে ডাটা আদান-প্রদান হতে পারে।
টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবল (Twisted pair cable) :
দুটি প্যাচানো Copper cable দিয়ে Twisted pair cable তৈরি করা হয়, প্রতিটি ক্যাবলে Insulator jacket ও Conductor থাকে। দুটি তারের মধ্যে একটি Receiver এর নিকট Sipal বহনে ব্যবহৃত হয়, আর অপর তারটি Ground হিসেবে ব্যবহৃত হয়। অর্থাৎ একটি ve data signal এবং অপরটি ve data signal বহনে ব্যবহৃত হয়। Sender যখন দুটি তারের থেকে একটি তার এর মধ্য দিয়ে Signal পাঠায়, তখন বাহিরের পরিবেশ থেকে কিছু অবাঞ্ছিত Noise (Interference) এবং ক্রসটোক (Cross-talk) উভয় তারের উপর অনাকাঙ্ক্ষিত কিছু Signal তৈরি করে।
যেহেতু Twisted pair cable এর দুটি প্যাচানো তারই Insulator jacket দ্বারা আবৃত থাকে, ফলে বাহিরের থেকে (External source) এবং পার্শ্ববর্তী ভারের (Neighbouring wires) সাথে Cross-talk থেকে উৎপন্ন অনাকাঙ্ক্ষিত ইলেকট্রোম্যাগনেটিক (Electromagnetic) Noise কে প্রতিহত করতে পারে।
তা ছাড়া দুটি তার প্যাচানো থাকে, প্রতিটি প্যাকে তার দুটি প্যারালালভাবে অবস্থান করে। ফলে অনাকাঙ্ক্ষিত Signal (Noise) দুটি তারকে সমানভাবে প্রভাবিত করতে পারে না। দুটি তারের মধ্যে একটি হয়ত Noise এর খুব কাছাকাছি থাকে, অন্যটি Nirbike থেকে দূরে অবস্থান করে। আবার পরের প্যাকে যেটি Noise থেকে দূরে ছিল, সেটি Noise এর কাছাকাছি আসে এবং যেটি Nisine এর কাছাকাছি ছিল, সেটি Noise থেকে দূরে সরে যায়। ফলে অনাকাঙ্ক্ষিত None টুইটেও শেয়ারের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত Signal এর তেমন ক্ষতি করতে পারে না।
প্রকারভেদ ঃ
সাধারণত Twisted pair cable কে ২টি ভাগে ভাগ করা হয়েছে।
- Shielded twisted pair (STP) cable.
- Unshielded twisted pair (UTP) cable.
Shielded twisted pair (STP)ঃ
cable Shielded twisted pair এর সংক্ষিপ্ত রূপ হল STP অনাকাঙ্ক্ষিত Noise প্রতিহত। করার প্রযুক্তি (Techniques), চাল / আবরণ (Shielding) এবং জোড়া তারের (Twisted pair) সমন্বয়ে STP ক্যাবল তৈরি হয়। তারের প্রত্যেক জোড়াই ধাতব পাত (Metallic foil) দ্বারা মোড়ানো (Wrapping) থাকে STP ক্যাবলে ২টি অংশ থাকে-
(ক) জোড়া ভারের প্রত্যেকটি ধাতব সুতা দ্বারা বুনন করা থাকে (Wrapping in an overall metallic braid)
(খ) তারের উপর ধাতপাত দ্বারা মোড়ানো থাকে (Wrapping in metallic foil)।
STP কে সাধারণত 150 ohm cable-ও বলা হয়। এ ধরনের ক্যাবল মূলত Token ring network এ ব্যবহৃত হয়। ভাবের Pair-to-pain বাঁধা বা একত্রে জুড়ে দেয়ার (Coupling) এ সময় এবং Cable এর মধ্যে Cross-talk এর সময় যে Electronic noise সৃষ্টি হয়, STP তা কমিয়ে দেয়। তা ছাড়া ক্যাবলের বাহিরের থেকে EMI (Electromagnetic interference) এবং RFI (Radia frequency interference) জনিত যে অনাকাঙ্ক্ষিত Electronic noise সৃষ্টি হয়, যা Main signal কে ব্যাহত করতে পারে, তাও STP কমিয়ে দেয়।
Unshielded Twisted Pair (UTP) cableঃ
Twisted pair ক্যাবল দিয়ে Communication তৈরির ক্ষেত্রে যে Type টি সবচেয়ে বেশি ব্যবহৃত হয়, তা হল Unshielded Twisted Pair (UTP ক্যাবল UTP কে চার জোড়া (Four pair) Wire media ও বলা হয়। UTP ক্যাবলের ৮টি কপার তার প্রত্যেকটি অপরিবাহী পদার্থ (Insulating material) দ্বারা আবৃত থাকে। আবার তারের প্রত্যেকটি জোড়া একে অপরের চেয়ে Colour code এর মাধ্যমে পৃথক থাকে EMI এবং RFT-জনিত অনাকাঙ্ক্ষিত Signal (Degradation) কে সীমিত রাখতে এবং Twisted wire pair জনিত Crosstalk এর কারণে যে ধরনের Unexpected সিগন্যাল উৎপন্ন হয়, তা বাতিলকরণে এ ধরনের ক্যাবল ব্যবহৃত হয়।
ক্যাটাগরি (Categories)ঃ
EIA (The Electronic Industries Association) UTP ক্যাবলকে ৭টি ক্যাটাগরিতে বিষত করেছে। নিম্নমানের ক্যাবলকে ক্যাটাগরি। এবং সবচেয়ে উন্নতমানের ক্যাবলকে ক্যাটাগরি 7 এ রাখা হয়েছে। প্রত্যেক EIA ক্যাটাগরি সুনির্দিষ্ট ক্ষেত্রে ব্যবহৃত হয়। যেমন-
|
Category |
Specification |
Data rate (Mbps) |
Use |
| 1 | Unshielded twisted-pair used in telephone | <0.1 | Telephone |
| 2 | Unshielded twisted-pair originally used in | 2 | T-1 lines |
| 3 | Improved CAT 2 used in LANS | 10 | LANs |
| 4 | Improved CAT 3 used in Token Ring networks | 20 | LANs |
| 5 | Cable wire is normally 24 AWG with a jacket and outside sheath | 100 | LANs |
| 5E | An extension to category 5 that includes extra features to minimize the cross-talk and electromagnetic interference | 125 | LANs |
| 6 | A new category with matched components coming from the same manufacture The cable must be tested at a 200-Mbps data rate. | 200 | LANs |
| 7 | Sometimes called SSTP (shielded screen twisted-pair) Each pair is individually wrapped in a helical metallic fort followed by a metallic foil shield in addition to the outside sheath The shield decreases the effect of cross-talk and increases the data rate. | 600 | LANs |
Performance:
Twisted pair cable 4 Performance fefe Frequency 4t Distance 42 বিপরীতে Attenuation কে Compare করা চিত্র ৪.৮ নং-এ দেখা যাচ্ছে যে, Frequency বাড়ছে এবং Attenuation এর পরিমাপক একক হল Decibels per kilometer (dB/km) এবং তারের Thickness এর মাপ হল Gauge.
কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবল:
(Co-axial cable) Co-axial ক্যাবল টুইস্টেড পেয়ার ক্যাবলের বহনকৃত Frequency এর চেয়ে হাই-ফ্রিকুয়েন্সি Signal বহন করে। কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবল হল এমন এক ধরনের ক্যাবল, যাতে গোলাকার আকৃতির দুটি Conductor, ১টি Insulator এবং ১টি Jacket থাকে। ২টি Conductor (পরিবাহী) এর মধ্যে একটি Conductor কে বলা হয় Inner conductor অপরটি Outer conductor Inner conductor সাধারণত Copper দিয়ে তৈরি (কপার সুপরিবাহী)।
Inner conductorএর বাহিরের চারপাশে নমনীয় অপরিবাহী (Flexible insulation) পদার্থ দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে। এ অপরিবাহীর বাহিরে Oute conductor থাকে, যা ধাতব পাত বা ধাতব সুতা (Metal foil or trail) কিংবা দুইয়ের সংমিশ্রণে তৈরি। Outer conduct সিলিন্ডারের আকৃতিবিশিষ্ট। Outer conductor এর বাহিরে পুরো তারকে ঢেকে দেয়ার জন্য Plastic cover থাকে, যাকে Cable jacket ও বলা হয়।
Co-axial ক্যাবলকে সংক্ষেপে Coax বলা হয়ে থাকে।
Co-axial ক্যাবলের ২টি Conductor এর মধ্যে Inner conductor কে বাহিরে Electrical signal বা EMI থেকে Outer conductor রক্ষা করে থাকে। Outer conductor এবং Inner conductor এর মধ্যবর্তী দূরত্ব এবং Inner conductor এর চারপাশে যে Material smsulating থাকে, তাদেরকে একসাথে ক্যাবল প্রপার্টিজ (Cable properties) বা ইম্পিড্যান্স (Impedance) বলে ।
ক্যাবল TV এর জন্য Coraxial ক্যাবলের আদর্শ impedance হল 75 ohms (2) আবার Ethernet thinnet এবং thicknet এর জন্য Co-axial ক্যাবলের আদর্শ impedance হল 50Q। ক্যাবলের ইম্পিড্যাপ এর নিয়ন্ত্রণের মাধ্যমে Twisted pair ক্যাবলের চেয়ে উচ্চগতিতে ডাটা স্থানান্তরিত করা যায়।
কিছু Inner conductor copper plate দ্বারা তৈরি, কিন্তু High frequency এর Performance পাওয়ার জন্য Inner conductor কে সাধারণত Silver plate দ্বারা তৈরি করা হয়।
Inner conductor এর চারপাশে যে Insulator আছে, তা হতে পারে শক্ত প্লাস্টিক (Solid plastic) নিয়ে তৈরি বা প্লাস্টিকের ফোম (Foam plastic) দিয়ে তৈরি কিংবা থাকতে পারে খালি স্থান, যাকে “Air with spacer” বলা হয় সাধারণত শক্ত Polyethylene (PE) কে কমন Insulator হিসেবে ব্যবহার করা হয় Lower-lons ক্যাবলে Polyethylene ফোম ব্যবহার করা হয়।
শক্ত teflon (PTTE)-কেও অনেক ক্যাবলে Insulator হিসেবে ব্যবহার করা হয়। তা ছাড়া কিছু কিছু Co-axial ক্যাবলে বাতাসপূর্ণ খালি জায়গাতে Insulator হিসেবে থাকে, যা Outer conductor (shield) থেকে Inner conductor কে পৃথক রাখে, যাতে দুটি Conductor পরস্পর স্পর্শ না করে।
Outer conductor থাকে Shield বলা হয়, তা বিভিন্ন ধরনের হয়ে থাকে Coaxial ক্যাবলের Outer conductor সাধারণ কপার তারের সুতা (Braid copper wire) দ্বারা তৈরি, যাতে ক্যাবলটি নমনীয় (Flexible) হয় এবং Shield লেয়ারের মধ্যে ব্যাপ (Cap) থাকে । Braid সম (Flal) নয় বিধায় Shield এর আয়তন হেরফের হয়।
আবার মাঝে মাঝে Braid নিসতার দিয়ে তৈরি হয়। তবে Shield এর ভালো Performance পাওয়ার জন্য ফ্যানদের মধ্যে Double-layer shield] [কছু কিছু Shield আছে যা শ াত Tube দ্বারা তৈরি এ সমস্ত ক্যানলকে ফিকড়মড়ির প্যাচ নিয়ে বাকানো যায় না। অধিকাংশ Cable television (CATV)-এ এই ক্যাবল ব্যবহৃত হয়।
Outer conductor at fece ce Insulating Jacket C, 1 fefe Materials face defe e fefing Materials মধ্যে কমন হল PVCA (Polyving chloride), কিন্তু আজকাল কিছু কিছু ক্যাবলে অগ্নিপ্রতিরোধক (Fire-resistant Materials ব্যবহার করা হয় এবং একে Ultraviolet light (অতিবেগুনি রশ্মি) এবং Oxidation কে প্রতিরোধ করে ক্যাবলকে রক্ষা করা হয়। Co-axial ক্যাবলের শেষ দু-প্রান্তে RI connector সংযুক্ত থাকে।
Standardsঃ
অধিকাংশ Co-axial ক্যাবলের ইম্পি 50 বা 52 75 93 Radio frequency (RE industry কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবলের জন্য Standard type name ব্যবহার করে থাকে। Radio government (RG) rating এর উপর ভিত্তি করে Co-axial ক্যাবলকে কয়েকটি Standard এ বিভক্ত করা হয়েছে। যেমন-
“RG-6′ তাদের একটি। টেলিভিশনের কথা চিন্তা করলেই সাধারণত fome use এর জন্য RO 6 বলটি বেশি ব্যবহৃত হয় ৩ ক্যাবলটির ইম্পিড্যাপ হল 75
সেনাবাহিনীর। | (Military) ব্যবহারের জন্য Signal passing এর উপর ভিত্তি করে Coraxial ক্যাবলকে “RG#” অথবা “RG # U” গ্রুপে বিভক্ত করে বিভিন্ন standard এ নামকরণ করা হয়। যেমন-
প্রকারভেদঃ
গঠন অনুসারে কো-অ্যাক্সিয়াল ক্যাবলকে ২টি ভাগে ভাগ করা যায়-
- Thicknet
- Thinnet
Thicknet :
Thicknet কে Thicknetwire-ও বলা হয়। Thickner ক্যাবল হল Coraxial ক্যাবলের Larger সাইজ এর ব্যাস 0.4 ইঞ্চি এবং ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইম্পিড্যাপ (Electromagnetic impedance) 502 Thicknet ক্যাবল লোকাল এরিয়া নেটওয়ার্কে ব্যবহৃত হয়ে থাকে Backbone wiring এর ক্ষেত্রেও Thicknet ক্যাবল ব্যবহৃত হয়।
Thinnet :
Thinnet ক্যাবল হল Co-axial ক্যাবলের Smaller সাইজ এর ব্যাস হল 0.2 ইঞ্চি এবং ইলেকট্রোম্যাগনেটিক ইম্পিড্যান্স (Electromagnetic impedance) হল 5002 Thinnet ক্যাবলকে সংক্ষেপে Thinwire-ও বলা হয়। Thinnet ক্যাবল, Thicknet ক্যাবলের চেয়ে সস্তা এবং Installation খুব সহজ Thinnet দিয়েও LAN করা হয়, কিন্তু Thinner এর পরিবর্তে Twisted pair দ্বারা LAN করা আরও সহজ।
Performanceঃ
Co-axial ক্যাবলের Performance এর লেখচিত্র নিচে দেয়া হল। লেখচিত্র থেকে বুঝা যাচ্ছে যে, Twitt pair ক্যাবলের চেয়ে Coraxial ক্যাবলের Attenuation উচ্চ, যদিও Coraxial ক্যাবলের Bandwidth উচ্চ, তারপর Signal passing-এ তাড়াতাড়ি দুর্বল হয়ে পড়ে। এ অসুবিধা দূর করার জন্য ক্যাবলের কিছুদূর পর পর Repeater ব্যবহার করা হয়।
ফাইবার অপটিক ক্যাবল (Fiber optic cable) : ফাইবার অপটিক্যাল তৈরিতে খুব সরু হাজার হাজার কাচের তৈরি তন্তু বা প্লাস্টিক ব্যবহার করা হয়। এ তত্ত্ব দিয়ে আলোর গতিতে প্রবাহিত লেজার রশ্মির সাহায্যে data স্থানান্তর করা হয়।
ক্যাবলের শুরুতে একটি Electrical to light energy converter এবং ক্যাবলের শেষপ্রান্তে একটি Light to electrical energy converter ব্যবহার করা হয়।
অপটিক্যাল ফাইবার Electrical signal transmit করতে পারে না। Electrical signal-গুলোকে তাই অবশ্যই Light signal d Convert করতে হয়।
অপটিক্যাল ফাইবারের মধ্যে যে সরু কাচ (Glass) থাকে, তাকে কোর (Cone) বলা হয়। কোরের বাহিরের চারপাশে ধাতব Concentric layer থাকে, থাকে (Cladding) বলা হয়। সাধারণত কোরের ব্যাগ (Diameter) 62.5 microms 1 micros 10 মিটার অর্থাৎ কে মিটারের দশ লক্ষ ভাগের এক ভাগ) এবং (Cladding) এর ব্যাস হল 125 মাইকেল 1 (Microm) এর উপর যে পাতলা আবরণ (Coating), যা প্লান্টি (Plastic) নিয়ে তৈরি, তাকে Jacker বলা হয়। স Abrasion), Solvents (প্রাক এবং অন্যান্য Contaminant থেকে Jacket ফাইবারের Core এবং Cladding কে রক্ষা করে।
অপটিক্যাল ফাইবার ক্যাবলের Center-এ আলো Transmission করার জন্য যে সরু কাচের Element থাকে, তাকে Core (কোর) বলে। সকল ধরনের Lighting signal কোরের মধ্য দিয়ে প্রবাহিত হয়। কোরের Glass-কে সিলিকন ডাই-অক্সাইড (Silical এবং অন্যান্য Element এর সমন্বয়ে তৈরি করা হয়। এতে কোরের বাহিরের সীমানার দিকে আলো প্রতিসরণ (Refraction) t প্রবণতা কম থাকে। ফলে কেন্দ্রের আলোর পরিমাণের চেয়ে কোরের বাহিরে আলোর পরিমাণ কম থাকে।
আলো প্রতিসরণের গুরুত্বপূর্ণ বৈশিষ্ট্য হল- আলোকরশ্মি যখন এক মাধ্যম থেকে অন্য মাধ্যমে প্রবেশ করে, তখন হয় মিডিয়া অতিক্রম করবে, না হয় প্রতিফলিত হবে। যখন আলোকরশ্মি এক মিডিয়া থেকে অন্য মিডিয়ায় যায়, তখন তা বেঁকে যায়। যেমন- এর প্রকৃত উদাহরণ হল- পুকুরের পানিতে মাছ শিকার করা।
কোন আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে হালকা মাধ্যমে যাওয়ার ক্ষেত্রে আপতন কোণ (Angle of incident) যদি সঙ্কট কোণ (Critical angle) অপেক্ষা ছোট হয়, তখন প্রতিসরণের নিয়ম অনুযায়ী আলোকরশ্মিটি প্রতিসরিত হবে এবং হালকা মাধ্যমের মধ্যে প্রবেশ করবে। আপতন কোণ (Angle of incident) যদি সঙ্কট কোণ (Critical angle) এর সমান হয়, তবে প্রতিসরিত রশ্মিটি বিদেশ (দুটি মাধ্যম) ঘেঁষে যাবে। অর্থাৎ আলোকরশ্মিটি প্রতিসরিত (Refraction) হবে। আবার আপতন কোণ (Angle of incident) যদি সঙ্কট কোণ (Critical angle) অপেক্ষা বড় হয়, তখন আলোকাশ্মিটি প্রতিসরিত হবে না এবং প্রতিফলিত (Reflection) হয়ে আবার একই মাধ্যমে ফিরে আসে।
সংকট কোণ (Critical angle) :
কোন আলোকরশ্মি ঘন মাধ্যম থেকে যাওয়ার ক্ষেত্রে যে আপতন কোণের জন্য প্রতিসরণ কোণ 90° হয়, ঘন মাধ্যমে সে নির্দিষ্ট আপতন কোণকে ঐ দু’মাধ্যমের সঙ্কট কোণ বলে।
অপটিক্যাল ফাইবারের একটি Channel এর মধ্য দিয়ে আলো প্রতিসরণ ও প্রতিফলনের নিয়মানুযায়ী চলাচল করে। Class বা Plastic এর তৈরি কোর (Core) এর চারপাশে যে ক্লাডিং (Cladding) থাকে, তা Glass বা Plastic এর হালকা মাধ্যম (Less dense)। কোর (Core) আলোকরশ্মিকে প্রতিসরিত (Refracted) করে, ক্ল্যাডিং (Cladding) আলোকরশ্মিকে প্রতিফলিত (Reflected) করায়।
কোর (Core) আলোকে প্রতিসরিত করে আলো চলাচলের পথে পথপ্রদর্শক হিসেবে কাজ করে, Cladding আলোকে প্রতিফলিত করে পুনরায় কোরের মধ্যে ফিরিয়ে নিয়ে আসে এবং আলোকে কোর-ক্ল্যাডিং (মিডিয়া) এর বাহিরে যেতে বাধা প্রদাণকরে মিডিয়ার মধ্যে সীমাবদ্ধ রাখে।
ফাইবার সাইজ (Fiber size)ঃ
কোর (Core) এবং ক্ল্যাডিং (Cladding) এর ব্যাসের (Diameter) উপর ভিত্তি করে অপটিক্যাল ফাইবারের সাইজ বিভিন্ন হয়ে থাকে। ব্যাস পরিমাপক একক হল মাইক্রোন বা মাইক্রোমিটার। নিম্নে কিছু কমন ফাইবার সাইজ দেয়া হল:
| Type | core (um) | Cladding (um) | Mode |
| 50/125 | 50.0 | 12.5 | Multimode graded index |
| 62.5/125 | 62.5 | 125 | Multimode graded index |
| 100/125 | 100.0 | 125 | Multimode graded index |
| 7/125 | 7.0 | 125 | Single mode |
Performance :
অপটিক্যাল ক্যাবলের Attenuation এবং Wavelength এর রূপরেখা নিচের চিত্রে দেয়া হল Co-axial এবং Twisted pair cable এর চেয়ে Attenuation fiber optic ক্যাবলে অত্যন্ত কম। এ ক্যাবলে অন্যান্য ক্যাবলের চেয়ে কম সংখ্যক Repeater প্রয়োজন হয়।