पेशीय दूरध्वनी तंत्राची संकल्पना (Cellular Telephony)

पेशीय दूरध्वनी तंत्राचा इतिहास

इ.स. १९४७ साली बेल लॅब्सच्या डग्लस रिंग आणि रे यंग यांनी मोबाईल फोनसाठी काल्पनिक षटकोनी आकाराच्या ( Hexagonal Cell) भौगोलिक रचनेची कल्पना मांडली होती. प्रत्यक्षात या संकल्पनेसाठी लागणाऱ्या तंत्रज्ञानाचा पाया बेल लॅबच्याच रिचर्ड फ्रेंकिल आणि जोल एंजेल यांनी इ.स. १९६० मध्ये रचला. या संकल्पने अंतर्गत, एक मोठा भौगोलिक परिसर छोट्या छोट्या षटकोनी आकारात विभागण्यात येतो. अश्या रचनेची कल्पना आपण मधमाशीच्या पोळ्यावरून करू शकतो. या प्रत्येक भागासाठी एक-एक विद्युत चुंबकीय नियंत्रक असतो. जेंव्हा एखादा फिरता ग्राहक एका षटकोनी भागातून दुसऱ्या षटकोनी भागात शिरतो तेंव्हा त्याच्यावरील नियंत्रणाचे हस्तांतरण होते. अश्या प्रकारे कुठल्याही क्षणी ग्राहक कुठल्या न कुठल्यातरी नियंत्रकाखाली असतो. या हस्तांतरणाच्या तंत्रज्ञानाचे श्रेय बेल लॅबच्या अमोस जोएल यांना जाते. पुढे इ.स. १९७१ मध्ये एटी अँड टीने अँप्स (अ‍ॅडव्हान्स्ड मोबाइल फोन सिस्टम या नावाचे लॅटिन लघुरूप) या तंत्राचा विकास केला. हे तंत्र पूर्णपणे अनुरूप पद्धतीचे होते. काही वर्षानी म्हणजे इ.स. १९९१ मध्ये या तंत्रज्ञानात सुधारणा करून त्याचे डी-अँप्स (डिजिटल अ‍ॅडव्हान्स्ड मोबाइल फोन सिस्टम या नावाचे लॅटिन लघुरूप) असे नामकरण केले. या तंत्राचा मुख्य फरक म्हणजे हे तंत्र अंकीय संदेशवहनावर आधारित होते.

अल्प परिचय

मोबाइल तंत्रज्ञान हे ग्राहकांच्या मागणीप्रमाणे आणि तंत्रज्ञानातील विकास प्रगत होत गेले. प्रत्यक्षात मोबाइल तंत्रज्ञानाच्या उत्क्रांतीचे खालील महत्त्वपूर्ण टप्पे पडतात.

पहिली पिढी

मोबाइल तंत्रज्ञानाची पहिली पिढी पूर्णपणे अनुरूप संदेशवहनावर आधारित होती. पहिल्या पिढीच्या तंत्रज्ञानाचा व्यापारी वापर इ.स. १९८०च्या दशकाच्या मध्यावर सुरू झाला. या पहिल्या पिढीत मुख्यतः दोन त्रुटी होत्या. पहिली त्रुटी ही प्रमाणीकरणाशी संबंधित होती. प्रत्येक विकसक आपापल्या पद्धतीने तंत्रज्ञानाचा विकास करत होता. त्यामुळे एका पद्धतीने काम करणारे मोबाइल दुसऱ्या पद्धतीच्या यंत्रणेशी जुळवून घेऊ शकत नव्हते. दुसरी त्रुटी अनुरूप संदेशवहन तंत्रज्ञानाशी निगडित होती. हे तंत्रज्ञान विद्युत-चुंबकीय लहरींच्या प्रदूषणासाठी अत्यंत संवेदनशील असल्यामुळे ध्वनी लहरी वाहून नेण्याचा दर्जा खालावत असे.

दुसरी पिढी

दुसऱ्या पिढीची सुरुवात पहिल्या पिढीच्या अनुत्तरित प्रश्नांमुळे झाली. एकंदरीत दुसऱ्या पिढीचे बदल हे अनुरूप संदेशवहन तंत्रज्ञानापासून अंकीय संदेश्वहन तंत्रज्ञानाकडे आणि मुक्तविकासाकडून प्रमाणीकरणाकडे झाले.

कुठल्याही रेडियो तंत्रातील अतिमहत्त्वाचा घटक हा विद्युत-चुंबकीय लहरी असतात. या चुंबकीय लहरींचे उपयोग विविध क्षेत्रात (सैन्य, अवकाश तंत्रज्ञान, दूरसंचार इत्यादी) होत असल्यामुळे त्यांचा पुरवठाही खूप मर्यादित आहे. या कारणाकरता या लहरींचा वापर फार काळजीपूर्वक आणि पूर्ण क्षमतेने करावा लागतो. या विद्युत-चुंबकीय लहरींचे काही महत्त्वपूर्ण गुणधर्म असतात, जसे तरंगलांबी, वारंवारता इत्यादी. यावरूनच ह्या वापराची वेगवेगळी तंत्रे विकसित झाली. ती सर्वसाधारणपणे खालीलप्रमाणे आहेत.

टीडीएमए (हे तंत्रज्ञान काळाच्या विभाजनावर आधारित आहे)
एफडीएमए/डब्ल्यूडीएमए (हे तंत्रज्ञान लहरींच्या तरंगलांबीच्या विभाजनावर आधारित आहे)
सीडीएमए (हे तंत्रज्ञान काही गणिती संकल्पनांवर आधारित आहे)
ओएफडीएमए (हे तंत्रज्ञान लहरींची वारंवारता आणि काही गणिती संकल्पनांवर आधारित आहे)

वरील विद्युत-चुंबकीय लहरींच्या वापर पद्धतीप्रमाणे विकासाच्या काही शाखा तयार झाल्या. या शाखा प्रमाणीकरणासाठीही वापरल्या गेल्या. वरील वापराच्या पद्धतींवरून वेगवेगळी प्रमाण तयार झाली.

जीएसएम (ग्लोबल सिस्टम्स फॉर मोबाइल्स) . ही पद्धती पूर्णतः टीडीएमए संकल्पनेवर आधारित आहे. प्रामुख्याने या पद्धतीचा विकास युरोपमध्ये झाला. या तंत्राचा जागतिक हिस्सा ८०% एवढा आहे .
सीडीएमए (आयएस-९५) : ही पद्धती सीडीएमए संकल्पनेवर आधारित आहे. या पद्धतीचा वापर करणारे मुख्य देश अमेरिका, दक्षिण कोरिया, चीन आणि भारत हे आहेत. या तंत्राचा जागतिक हिस्सा २०% एवढा आहे .
पीडीसी : ही पद्धती प्रामुख्याने जपानमध्येच वापरली जाते.

शॉर्ट मेसेजिंग सर्व्हिस (एसएमएस) ही सुविधा म्हणजे दुसऱ्या पिढीचे सर्वात मोठे योगदान. ज्यावेळी या पिढीचा विकास होत होता त्यावेळी ध्वनी लहरींचे वहन हाच मुख्य प्रश्न होता. काही काळानंतर डेट्याची देवाण-घेवाण हा प्रश्नसुद्धा विकासकांच्या दृष्टीने महत्त्वाचा बनू लागला.

२.५ वी पिढी

ही पिढी ३ ऱ्या आणि दुसऱ्या पिढीतील विकासाचा टप्पा म्हणून मानली जाते. २ ऱ्या पिढी मध्ये विकासाचा मुख्य उद्देश ध्वनी लहरींच्या देवाण-घेवाणीशी निगडीत होता. ध्वनीव्यतिरिक्त डेट्याची देवाण -घेवाण (ध्वनीतर डेटा संचरण) हा दुय्यम मुद्दा होता. पण ग्राहकांची ध्वनीव्यतिरिक्त माहितीच्या देवाण -घेवाणीची गरज वाढू लागली. अशाप्रकारे असलेल्या तंत्रज्ञानातच बदल करून विकासकांनी नवीन तंत्राचा विकास केला. जीएसएमच्या विकासाच्या पुढच्या टप्प्यात जीपीआरएस (जनरल रेडिओ पॅकेट सर्व्हिस) आणि ईडीजीई (एन्हान्स्ड डेटारेट्स फॉर जीएसएम इव्होल्यूशन) ही तंत्रे २.५ व्या पिढीशी निगडीत आहेत. त्याच बरोबर सीडीएमएच्या परिवारात १एक्स आरटीटी या तंत्रज्ञानाचा समावेश होतो.

३ री पिढी

मुळात दुसऱ्या पिढीने ध्वनीवहना बरोबरच मर्यादित ध्वनीतर माहितीच्या तंत्रज्ञानाचा विकास केला. त्यानंतर मात्र दिवसागणिक ध्वनीतर माहितीच्या देवाण-घेवाणीची गरज वाढू लागली. या महत्त्वाच्या कारणाकरिता पुढच्या पिढीच्या विकासाचा ढाचा तयार करण्यात आला. तिसरी पिढी UMTS ( universal Mobile Telecommunication Service) या नावाने ओळखली जाते. तिसऱ्या पिढीचा पहिला मसुदा १९९२ साली ITU (International Telecommunication Union)नी सादर केला. मुख्यत: या संपूर्ण विकासाची दिशा जागतिकपातळीवर एक प्रमाणीकरण असण्याशी निगडीत होती. त्याच सुमारास विद्युत-चुंबकीय लहरींच्या वापरासाठी W-CDMA (Wideband Code Division Multiple Access) या तंत्रज्ञानाचा वापर करण्याचे ठरविले गेले.

४ थी पिढी

बिनतारी संदेशवहन तंत्रज्ञानातील ही पुढची पिढी आहे. जेंव्हा तंत्रज्ञान दुसऱ्या पिढीतून तिसऱ्या पिढीत विकसित होत होते तेंव्हा मूळ तंत्ररचनेचा काही भागच बदलण्यात आला होता. चौथ्या पिढीत मात्र संपूर्ण तंत्ररचनाच बदलण्यात आली. तिसऱ्या पिढीतील विद्युत चुंबकीय वर्णपटल वापरण्याची कार्यक्षम सीडीएमए पद्धती ऐवजी, चौथ्या पिढीत ओएफडीएमए पद्धत वापरण्यात आली आहे . चौथ्या पिढीत मुख्यत: दोन समांतर तंत्रज्ञान विकसित झाली आहेत.

WiMax
LTE

हेही पाहा

मोबाईल फोन