वायरलेस संचार: प्रकार, तकनीकें, फायदे और भविष्य | Wireless Communication Technology in Hindi

Table of Contents

 

वायरलेस संचार, विभिन्न दूरसंचार प्रणालियाँ जो दूरियों पर संकेतों और संदेशों को पहुँचाने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करती हैं। वायरलेस संचार प्रणालियों में सेलुलर टेलीफोन, पेजर, रेडियो टेलीग्राफ, सैटेलाइट टेलीफोन, लैपटॉप कंप्यूटर, पर्सनल डिजिटल असिस्टेंट (पीडीए), शॉर्टवेव रेडियो और टू-वे रेडियो शामिल हैं। इनका उपयोग मुख्य रूप से निजी संचार संचारित करने के लिए किया जाता है। वाणिज्यिक रेडियो और टेलीविजन भी वायरलेस दूरसंचार प्रणालियाँ हैं, लेकिन रेडियो और टेलीविजन मुख्य रूप से निजी संचार प्रणालियों के बजाय सार्वजनिक प्रसारण सेवाएँ हैं (रेडियो और टेलीविजन प्रसारण देखें)। यह लेख उन वायरलेस संचार प्रणालियों पर केंद्रित है जिनका उपयोग मुख्य रूप से निजी संचार के लिए किया जाता है।

वायरलेस संचार लोगों को संचार करते समय अधिक लचीलापन प्रदान करता है, क्योंकि उन्हें किसी निश्चित स्थान, जैसे घर या कार्यालय, पर रहने की आवश्यकता नहीं होती है, बल्कि वे कार में यात्रा करते हुए या सड़क पर चलते हुए भी अन्य लोगों के साथ संवाद कर सकते हैं। वायरलेस प्रौद्योगिकियाँ पारंपरिक तार-आधारित सेवाओं (जैसे साधारण टेलीफोन) की तुलना में संचार सेवाओं को अधिक आसानी से उपलब्ध कराती हैं, जिनमें निश्चित स्थानों पर तारों की स्थापना की आवश्यकता होती है। वायरलेस संचार उपकरण उन स्थानों पर उपयोगी होते हैं जहाँ संचार सेवाओं की केवल अस्थायी रूप से आवश्यकता होती है, जैसे कि बाहरी उत्सवों या बड़े खेल आयोजनों में। ये प्रौद्योगिकियाँ पहाड़ों, जंगलों या रेगिस्तानों जैसे दूरस्थ स्थानों पर संचार के लिए भी उपयोगी हैं, जहाँ तार-आधारित टेलीफ़ोन सेवा उपलब्ध नहीं हो सकती। पुलिस, अग्निशमन और अन्य आपातकालीन विभाग आपातकालीन कॉलों का जवाब दे रहे वाहनों के बीच सूचना संचार के लिए दो-तरफ़ा रेडियो जैसे वायरलेस उपकरणों का उपयोग करते हैं। निर्माण और उपयोगिता कर्मचारी अक्सर कम दूरी के संचार और समन्वय के लिए हैंडहेल्ड रेडियो का उपयोग करते हैं। कई व्यवसायी यात्रा के दौरान सहकर्मियों और ग्राहकों के संपर्क में रहने के लिए सेलुलर रेडियो टेलीफ़ोन, जिन्हें सेल फ़ोन भी कहा जाता है, जैसे वायरलेस उपकरणों का उपयोग करते हैं। तेज़ी से, लोग विभिन्न रोज़मर्रा के उद्देश्यों के लिए वायरलेस उपकरणों का उपयोग कर रहे हैं, जैसे अपॉइंटमेंट शेड्यूल करना, मीटिंग की जगह तय करना, खाने की खरीदारी करना, या वीडियो स्टोर में रहते हुए होम वीडियो के चयन पर सहमति बनाना।

सभी वायरलेस संचार उपकरण सिग्नल भेजने और प्राप्त करने के लिए रेडियो तरंगों का उपयोग करते हैं। ये उपकरण विभिन्न रेडियो आवृत्तियों पर काम करते हैं ताकि एक उपकरण से आने वाले सिग्नल ओवरलैप न हों और आस-पास के अन्य उपकरणों से आने वाले प्रसारण में बाधा न डालें। हाल के वर्षों में वायरलेस संचार सेवाएँ प्रदान करने वाली कंपनियों की संख्या में लगातार वृद्धि हुई है। उदाहरण के लिए, 1988 में लगभग 500 कंपनियों ने सेल फ़ोन सेवाएँ प्रदान कीं। 2001 तक यह संख्या बढ़कर 2,500 से ज़्यादा कंपनियों तक पहुँच गई, जो लगभग 12 करोड़ ग्राहकों को सेवा प्रदान कर रही थीं। वर्तमान में, दुनिया भर की दूरसंचार कंपनियाँ पारंपरिक तार-आधारित सेवा सदस्यताओं की तुलना में ज़्यादा वायरलेस सेवा सदस्यताएँ सक्रिय कर रही हैं। वायरलेस संचार अपनी सुविधा और गतिशीलता के कारण तेज़ी से लोकप्रिय हो रहा है; संचार के लिए रेडियो आवृत्तियों की बढ़ती उपलब्धता, जिससे बड़ी संख्या में कॉलों को संभालना संभव हो गया है; और तकनीकी सुधारों के कारण, जिनमें इंटरनेट जैसी अन्य सेवाएँ भी शामिल हो गई हैं और ध्वनि संचार की स्पष्टता में सुधार हुआ है।

वायरलेस संचार एक संदेश से शुरू होता है जिसे ट्रांसमीटर नामक उपकरण द्वारा इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल में परिवर्तित किया जाता है। ट्रांसमीटर दो प्रकार के होते हैं: एनालॉग और डिजिटल। एक एनालॉग ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल को मॉड्युलेटेड रेडियो तरंगों के रूप में भेजता है। एनालॉग ट्रांसमीटर इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल को ले जाने के लिए रेडियो तरंग को मॉड्युलेट करता है और फिर संशोधित रेडियो सिग्नल को अंतरिक्ष में भेजता है। एक डिजिटल ट्रांसमीटर संदेशों को बाइनरी कोड में परिवर्तित करके इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल को एनकोड करता है, जो शून्य और एक की श्रृंखला है और सभी कंप्यूटर प्रोग्रामिंग का आधार है। एनकोडेड इलेक्ट्रॉनिक सिग्नल को फिर रेडियो तरंग के रूप में भेजा जाता है। रिसीवर नामक उपकरण रेडियो तरंगों को डिकोड या डीमॉड्यूलेट करते हैं और स्पीकर पर मूल संदेश को पुन: प्रस्तुत करते हैं।

वायरलेस संचार तार-आधारित संचार माध्यमों की तुलना में अधिक लचीलापन प्रदान करते हैं। हालाँकि, इसमें कुछ कमियाँ भी हैं। वायरलेस संचार ट्रांसमीटर की सीमा (सिग्नल कितनी दूर तक भेजा जा सकता है) द्वारा सीमित होते हैं, और चूँकि रेडियो तरंगें वायुमंडल से होकर गुजरती हैं, इसलिए वे विद्युतीय हस्तक्षेपों (जैसे बिजली) से बाधित हो सकती हैं जो स्थैतिकता उत्पन्न करते हैं।

वायरलेस संचार कैसे काम करता है

सेलुलर रेडियो टेलीफ़ोन, जिन्हें सेल फ़ोन भी कहा जाता है, सेल टावर को रेडियो सिग्नल भेजकर संचार करते हैं। प्रत्येक सेल टावर की एक निश्चित सीमा होती है जिसके भीतर वह रेडियो सिग्नल प्राप्त कर सकता है। प्रत्येक टावर की सीमा दूसरे टावर की सीमा से ओवरलैप होती है, इसलिए जब मोबाइल फोन उपयोगकर्ता यात्रा करता है, तो संचार निर्बाध रहता है। वायर्ड टेलीफ़ोन के उपयोगकर्ता के साथ संचार करने के लिए, सेल फ़ोन रेडियो सिग्नल सेल टावर से एक मोबाइल स्विचिंग सेंटर तक भेजे जाते हैं, जो सिग्नल को टेलीफ़ोन कंपनी तक पहुँचाता है। फिर सिग्नल टेलीफ़ोन लाइनों के ज़रिए वायर्ड टेलीफ़ोन तक पहुँचते हैं।

वायरलेस संचार प्रणालियों में या तो एक-तरफ़ा प्रसारण शामिल होता है, जिसमें एक व्यक्ति केवल एक संदेश की सूचना प्राप्त करता है, या दो-तरफ़ा प्रसारण, जैसे दो लोगों के बीच टेलीफ़ोन वार्तालाप। केवल एक-तरफ़ा प्रसारण प्राप्त करने वाले उपकरण का एक उदाहरण पेजर है, जो एक उच्च-आवृत्ति वाला रेडियो रिसीवर है। जब कोई व्यक्ति पेजर नंबर डायल करता है, तो पेजर कंपनी वांछित पेजर को एक रेडियो सिग्नल भेजती है। यह एन्कोडेड सिग्नल पेजर के सर्किटरी को सक्रिय करता है और आने वाली कॉल के बारे में पेजर धारक को एक टोन या कंपन के साथ, और अक्सर कॉल करने वाले का टेलीफ़ोन नंबर भी सूचित करता है। उन्नत पेजर कॉल करने वाले के संक्षिप्त संदेश प्रदर्शित कर सकते हैं, या समाचार अपडेट या खेल स्कोर प्रदान कर सकते हैं।

दो-तरफ़ा प्रसारण में सिग्नल भेजने और प्राप्त करने के लिए एक ट्रांसमीटर और एक रिसीवर दोनों की आवश्यकता होती है। एक उपकरण जो ट्रांसमीटर और रिसीवर दोनों के रूप में कार्य करता है, उसे ट्रांसीवर कहा जाता है। सेलुलर रेडियो टेलीफ़ोन और दो-तरफ़ा रेडियो ट्रांसीवर का उपयोग करते हैं, ताकि दो लोगों के बीच आगे-पीछे संचार बनाए रखा जा सके। शुरुआती ट्रांसीवर बहुत बड़े होते थे, लेकिन तकनीकी प्रगति के कारण उनका आकार छोटा हो गया है। फिक्स्ड-बेस ट्रांसीवर, जैसे कि पुलिस थानों में उपयोग किए जाने वाले, डेस्कटॉप पर फिट हो सकते हैं, और हैंड-हेल्ड ट्रांसीवर का आकार भी छोटा हो गया है। हैंडहेल्ड ट्रांसीवर के कई मौजूदा मॉडलों का वज़न 0.2 किलोग्राम (0.5 पाउंड) से भी कम होता है। कुछ पेजर भी सीमित प्रतिक्रिया विकल्प प्रदान करने के लिए ट्रांसीवर का उपयोग करते हैं। ये संक्षिप्त वापसी-संचार विकल्प पेजिंग उपयोगकर्ताओं को पेज प्राप्ति की सूचना देने और विकल्पों के सीमित मेनू का उपयोग करके प्रतिक्रिया देने की अनुमति देते हैं।

वायरलेस संचार के तरीके

तकनीक के विकास के साथ-साथ वायरलेस संचार प्रणालियाँ भी विकसित और परिवर्तित हुई हैं। आज कई अलग-अलग प्रणालियाँ उपयोग में हैं, जो सभी अलग-अलग रेडियो आवृत्तियों पर काम करती हैं। बेहतर सेवा और विश्वसनीयता प्रदान करने के लिए नई तकनीकों का विकास किया जा रहा है।

समुद्री और वायु ट्रांसीवर

पहले वायरलेस संचार उपकरण रेडियो टेलीग्राफ थे। टेलीग्राफ एक ऐसा उपकरण है जो तांबे के तारों के साथ या हवा के माध्यम से रेडियो तरंगों के रूप में सरल विद्युत स्पंद भेजता है। ये स्पंद दो धातु सतहों के बीच संपर्क से उत्पन्न होते थे, और रिसीवर इन विद्युत स्पंदों को ध्वनियों या बीप के रूप में समझते थे। वर्णमाला के अक्षरों को दर्शाने के लिए लंबे और छोटे संकेतों का एक कोड विकसित किया गया था (मोर्स कोड, अंतर्राष्ट्रीय देखें), और इस तरह टेलीग्राफ के बीच कोडित संदेश भेजे जा सकते थे। रेडियो टेलीग्राफ संदेश भेजने और प्राप्त करने के लिए तार वाली टेलीग्राफ लाइनों के बजाय रेडियो तरंगों का उपयोग करते थे। रेडियो टेलीग्राफ लंबी दूरी पर टेलीग्राफ संकेत भेजते थे और जहाज से तट तक संचार के लिए आदर्श थे। बड़े रेडियो टेलीग्राफ 1899 की शुरुआत में जहाजों पर लगाए गए थे और 1905 तक व्यापक रूप से उपयोग किए जाने लगे थे।

हैंडहेल्ड रेडियो ट्रांसीवर

पुलिस, अग्निशमन और अन्य आपातकालीन संगठनों के साथ-साथ सेना भी 1930 के दशक से दो-तरफ़ा वायरलेस रेडियो संचार का उपयोग करती आ रही है। शुरुआती वाहन-आधारित रेडियो बड़े और भारी होते थे। 1948 में ट्रांजिस्टर के आविष्कार के बाद, रेडियो आकार में छोटे हैंडहेल्ड रेडियो ट्रांसीवर में सिमट गए। कई आवृत्ति विकल्पों वाले सार्वजनिक दो-तरफ़ा रेडियो भी व्यापक रूप से उपलब्ध हैं। आमतौर पर कुछ मील की दूरी तक सीमित, ये इकाइयाँ निर्माण श्रमिकों, फिल्म क्रू, कार्यक्रम आयोजकों और सुरक्षा कर्मियों जैसे मोबाइल पेशेवरों के लिए बहुत उपयोगी हैं। वॉकी-टॉकी नामक सरल दो-तरफ़ा रेडियो वर्षों से बच्चों के लोकप्रिय खिलौने रहे हैं। अधिकांश वॉकी-टॉकी नागरिक बैंड (सीबी) के चैनल 14 पर प्रसारित होते हैं, जो आवृत्तियों की एक श्रृंखला है जिसे चैनलों में समूहीकृत किया जाता है और सार्वजनिक उपयोग के लिए आवंटित किया जाता है। सीबी रेडियो 40 विभिन्न चैनलों पर संचारित और प्राप्त कर सकते हैं। एक गैर-लाइसेंस प्राप्त रेडियो सेवा, फैमिली रेडियो सर्विस, व्यक्तियों को 3.2 किमी (2 मील) तक की सीमा वाले उच्च-आवृत्ति वाले वायरलेस उपकरणों का उपयोग करने की अनुमति देती है।

शॉर्टवेव ट्रांसीवर्स

लंबी दूरी की प्रसारण सेवाएँ और आवृत्तियाँ, जिन्हें शॉर्टवेव रेडियो बैंड (3 से 30 मेगाहर्ट्ज़ की आवृत्तियों के साथ) के रूप में जाना जाता है, शौकिया या हैम रेडियो ऑपरेटरों के लिए उपलब्ध हैं। आयनमंडल नामक वायुमंडल की परत में आयनित या विद्युत आवेशित कणों की सांद्रता के कारण शॉर्टवेव रेडियो प्रसारण लंबी दूरी तक जा सकते हैं। आयनमंडल रेडियो संकेतों को परावर्तित करता है, जिससे ऊपर की ओर प्रेषित संकेत पृथ्वी की सतह पर वापस परावर्तित हो जाते हैं। आयनमंडल के विरुद्ध तरंगों का यह परिक्रमण प्रेषक की सीमा को बहुत बढ़ा सकता है। ये प्रसारण हजारों किलोमीटर तक जा सकते हैं। कुछ विशेष परिस्थितियों में और विशेष "क्लियर चैनल" आवृत्तियों पर, AM रेडियो के श्रोता कई समय क्षेत्रों से सिग्नल प्राप्त कर सकते हैं। शॉर्टवेव रेडियो श्रोता कभी-कभी दुनिया के दूसरे छोर से भी सिग्नल प्राप्त कर सकते हैं। आयनमंडल की परावर्तकता की मात्रा दिन के समय पर निर्भर करती है। दिन के उजाले के दौरान, आयनमंडल में केवल शॉर्टवेव बैंड की उच्च आवृत्तियों पर रेडियो तरंगों के परावर्तन के लिए आवश्यक आयनों की सांद्रता होती है। रात्रि में, आयनमंडल में लघुतरंग बैंड के निचले भागों में निम्न आवृत्तियों को परावर्तित करने के लिए आवश्यक सांद्रता होती है। यदि आयनों की सांद्रता अपर्याप्त हो, तो रेडियो तरंगें आयनमंडल से होकर अंतरिक्ष में चली जाती हैं।

सेलुलर रेडियो टेलीफोन

सेलुलर रेडियो टेलीफ़ोन, या सेल फ़ोन, अपनी पोर्टेबल रेडियो क्षमता को वायर्ड या तार-आधारित टेलीफ़ोन नेटवर्क के साथ जोड़ते हैं ताकि मोबाइल उपयोगकर्ताओं को गैर-मोबाइल कॉल करने वालों द्वारा उपयोग की जाने वाली शेष सार्वजनिक टेलीफ़ोन प्रणाली तक पहुँच प्रदान की जा सके। रेडियो टेलीफ़ोन का एक प्रारंभिक रूप किसी दिए गए भौगोलिक या महानगरीय क्षेत्र में एक शक्तिशाली एंटीना के माध्यम से संचार करता था। यह बड़ा एंटीना टेलीफ़ोन प्रणाली से तार से जुड़ा होता था। एक बड़े महानगरीय क्षेत्र के लिए केवल एक एंटीना होने के कारण, उपयोग की जा सकने वाली आवृत्तियों की संख्या सीमित हो जाती थी, क्योंकि रेडियो टेलीफ़ोन आवृत्तियाँ अक्सर ओवरलैप होती थीं और व्यवधान उत्पन्न करती थीं। परिणामस्वरूप, केवल सीमित संख्या में एक साथ कॉल ही संभाली जा सकती थीं, क्योंकि सेवा के लिए आवंटित उपलब्ध रेडियो स्पेक्ट्रम पर केवल चैनलों का एक छोटा सा समूह ही उत्पन्न किया जा सकता था। आधुनिक सेलुलर टेलीफ़ोन कई छोटी दूरी के एंटेना, जिन्हें टावर कहा जाता है, के एक नेटवर्क का उपयोग करते हैं जो टेलीफ़ोन प्रणाली से जुड़ते हैं। चूँकि एंटेना की सीमा कम होती है और वे एक छोटे क्षेत्र को कवर करते हैं, जो अक्सर 1.5 से 2.4 किमी (1.0 से 1.5 मील) जितना छोटा होता है, आवृत्तियों को ओवरलैप किए बिना और व्यवधान उत्पन्न किए बिना थोड़ी दूरी पर पुन: उपयोग किया जा सकता है।

सेल फ़ोन टावर, सेल फ़ोन से डायल टोन के लिए अनुरोध प्राप्त करते हैं और इनबाउंड कॉल को संबंधित सेल फ़ोन पर या वायर-आधारित प्रणाली पर नियमित टेलीफ़ोन का उपयोग करने वाले लोगों तक पहुँचाते हैं। इनमें से कोई भी कार्य करने के लिए, सेल फ़ोन की एक विशिष्ट पहचान होनी चाहिए जिसे केंद्रीय मोबाइल टेलीफ़ोन स्विचिंग कार्यालय (MTSO) में स्थित कंप्यूटरों द्वारा पहचाना जा सके। जब सेल फ़ोन चालू होता है, तो यह रेडियो तरंगों द्वारा निकटतम सेल टावर (सबसे तेज़ सिग्नल प्राप्त करने वाला टावर) से जुड़ जाता है। सेल टावरों के बीच की दूरी इस प्रकार होती है कि उनकी प्राप्ति सीमा थोड़ी ओवरलैप होती है। यह निरंतर संपर्क MTSO के लिए एक टावर से दूसरे टावर तक कॉल स्थानांतरित करना संभव बनाता है, जब कोई मोबाइल सेल फ़ोन उपयोगकर्ता (उदाहरण के लिए, किसी चलती गाड़ी में) एक सेल क्षेत्र से दूसरे सेल क्षेत्र में जाता है।