লাইন কোডিং এর ক্যাটাগরি (Categories of line coding)

আজকে আমরা লাইন কোডিং এর ক্যাটাগরি সম্পর্কে আলোচনা করবো । যা ডিজিটাল কমিউনিকেশন সিস্টেমের অন্তর্গত।

 

 

লাইন কোডিং এর ক্যাটাগরি (Categories of line coding)

লাইন কোডিংকে ১টি ক্যাটাগরিতে বিভক্ত করা হয়েছে। প্রত্যেক ক্যাটাগরিকে আবার কয়েকটি ভাগে বিন্যাস করা হয়েছে নিজে লাইন কোডিং এর ক্যাটাগরির ছক দেয়া হল ।

NRZ = Non-Return-to-zero
RZ = Return-to-zero
AMI= Alternate marks aversion,
2B1Q=Two binary on quaternary
8B6T= Eight bir ry ternary
4D-PAM5= For divensional five-level pulse amplitude modulation.
MLT 3 = Multileval e animission, three level (MLT-3)

Characteristics of line coding:

লাইন কোডিং এর বিভিন্ন ক্যাটাগরির আলোচনার পূর্বে আমরা লাইনে কোডিং এর কিছু কমন বৈশিষ্ট্য নিয়ে আলোচনা করব। কমন বৈশিষ্ট্যগুলো হল-

(ক) Signal level and data level

(খ) DC components

(গ) Bit rate and pulse rate

(ঘ) Self-synchronization.

 

Signal level and data level :

ডাটা কমিউনিকেশনে আমাদের উদ্দেশ্য থাকে ডাটা এলিমেন্টকে (Data element) Send করা। এ ডাটা এলিমেন্ট হল সবচেয়ে ছোট Entity, যা ইনফরমেশনের একটি ক্ষুদ্র অংশের প্রতিনিধিত্ব করে। এ অবস্থায় একে bit বলে। আবার সিগন্যাল এলিমেন্ট (Signal element) হল সময় অনুযায়ী ডিজিটাল সিগন্যালের সবচেয়ে সংক্ষিপ্ত Unit (Shortest mit)। সিগন্যাল এলিমেন্ট ডাটা এলিমেন্টকে Carry করে। ডাটা এলিমেন্ট যখন সিগন্যালের মাধ্যমে Pass হয়, তখন একে বলে ডাটা লেভেল (Data level)। আবার Transmission এর সময় সিগন্যাল এলিমেন্টকে বলে সিগন্যাল লেভেল (Signal level)।

নিম্নলিখিত চিত্রে ডাটা লেভেল এবং সিগন্যাল লেভেলের Ratio দেয়া হল। এর বিভিন্ন Value’র জন্য বিভিন্ন ধরনের Situation দেখানো হল।

 

 

চিত্রের (a) অংশে একটি ডাটা লেভেলকে একটি সিগন্যাল লেভেল দ্বারা Carry করা হয় (যখন r =1) ।(b) নং অংশে প্রতোর ডাটাকে Cany করতে দুটি সিগন্যাল লেভেল (Two transitions) প্রয়োজন] (যখন r=1/2 )। আবার (c) নং অংশে দুটি ডাটা লেভেল একটি সিগন্যাল লেভেল দ্বারা Carry হয় (যখন r = 2)। (d) শ এটি বিটের একটি গ্রুপকে Carry করতে 3টি সিগন্যাল লেভেলের একটি গ্রুপের প্রয়োজন] (যখন r = 4/3)।

উপরিউক্ত আলোচনাকে আমরা নিচের উদাহরণের মাধ্যমে বুঝার চেষ্টা করি। ধরি, ডাটা লেভেল হল একজন Person বা ব্যক্তি তার এক স্থান থেকে অন্য স্থানে যাওয়ার জন্য যানবাহন প্রয়োজন। একটি যানবাহনকে আমরা একটি সিগন্যাল লেভেল বলে ধরে নিই। যখন r =1 হয় অর্থাৎ একজন ব্যক্তি একটি Vehicle (যানবাহন) কে ড্রাইভ করে অন্য স্থানে যেতে পারে। এখানে এক Person এক Vehicle যখন r>1 । অর্থাৎ একাধিক Person হয়, তখন খুব সতর্কতার সাথে একটি Vehicle একত্রে Travelling করতে পারবে। আবার মাঝে মাঝে এক ব্যক্তি দুটি Vehicle কে Driving করতে পারে, যেমন- একটি car এবং একটি Trailer (যখন r=1/2 )

 

 

Bit Rate and pulse Rate:

Bit rate কে Data rate-ও বলা হয়। Bit rate বলতে বিটের সংখ্যা (Number of bits) কে বুঝায়, যা প্রতি একক সময়ে ট্রান্সমিশন বা এক স্থান থেকে অন্য স্থানে পরিবাহিত হয় Bitrate এর একক হিসেবে bps (bit per second) কে প্রকাশ করা হয়।

Pulse rate বলতে প্রতি একক সময়ে Pulse এর সংখ্যাকে বুঝায়। একটি Symbol কে ট্রান্সমিট করতে যে সময়ের প্রয়োজন,এটা হল সে সময়ে সবচেয়ে ক্ষুদ্রতম অংশ।

Bit rate এবং Pulse rate এর মধ্যকার সম্পর্ককে আমরা নিচের Formula এর মাধ্যমে প্রকাশ করতে পারি, যেমন-

Bitrate = pulse rate x log2L

এখানে L হল সিগন্যালের Data level এর সংখ্যা। যখন প্রতিটি pulse এ একটি করে বিট carry হবে তখন pulse rate এবং Bit rate একই হবে। আবার প্রতিটি Pulse এ যদি একাধিক Bit Carry হয়ে থাকে তাহলে Bit rate> pulse rate হবে।

DC Components :

Spectrum এ খুব লো-ফ্রিকুয়েন্সি (Very low frequency) তৈরি করার জন্য যখন ডিজিটাল সিগন্যালে Voltage লেভেল Constant হয়ে যায়, তখন ফ্রিকুয়েন্সি প্রায় 0 (Zero) থাকে। একে DC (direct-current) component বলে।

কিছু Line coding schemes অবশেষে DC component ছাড়ে/ত্যাগ করে এ ধরনের Component অবাঞ্ছিত, কারণ কিছু সিস্টেম আছে (যেমন- Transformer), যারা DC component কে Passing এর অনুমতি দেয় না। তা ছাড়া অব্যবহৃত DC component এর ট্রান্সমিশন করতে অতিরিক্ত শক্তির (Extra energy) প্রয়োজন।

 

 

চিত্রে ২টি লাইনে কোডিং স্কিম আছে। (a) নং এ DC component আছে, একে Negative ভোল্টেজ দ্বারা পজিটিভ ভোল্টেজকে Cancel করা যায় না।

আবার (b) নং এ DC component নেই, এতে Negative ভোল্টেজ দ্বারা পজিটিভ ভোল্টেজকে Cancel করা যায়। প্রথমটি (a) নং Transformer এর মধ্য দিয়ে সঠিকভাবে Pass হতে পারে না, কিন্তু দ্বিতীয়টি [ (b) নং পারে।

Self-synchronizationঃ Sender থেকে Receiver পর্যন্ত ইনফরমেশনের সঠিক ট্রান্সমিশনের জন্য ট্রান্সমিটেড সিগন্যালে অবশ্যই কিছুটা পরিবর্তন হয়, যাতে Receiver কে সর্তক বা সজাগ বা Alert করে দিতে হয়।

Sender এর চেয়ে Receiver এর Clock যদি slower কিংবা Faster হয়, তাহলে Receiver সিগন্যালকে বিরক্ষিত (Interpret) অবস্থায় পায়।

চিত্রে Receiver এর Shorter বিট ডিউরেশনের অবস্থা দেয়া হল। এখানে Sender 01001101 বিটগুলো Send করছে, আর Receiver 0010000111011 বিটগুলো Receive করছে (Exaggerated Situation বা অতিরঞ্জিত অবস্থা)।

 

 

Self-synchronization বলতে ট্রান্সমিটেড ডিজিটাল সিগন্যালের সাথে অতিরিক্ত টাইমিং ইনফরমেশন যুক্ত হওয়া (The addition of extra timing information) কে বুঝায়। লাইন কোডিং স্কিম এর Self-synchronization রয়েছে, যা Receiver কে Pulse এর শুরুতে বা মধ্যবর্তীতে বা শেষে সঠিকভাবে Alen করে দেয় যাতে Receiver তার Clock কে Reset করে নিতে পারে।