জ্ঞানীয় রেডিও প্রযুক্তি এবং সামরিক ক্ষেত্রে এর প্রয়োগ

আমরা সবাই জানি, রেডিও স্পেকট্রাম একটি মূল্যবান প্রাকৃতিক সম্পদ। যদিও 3000GHz এর নিচের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রামকে তাত্ত্বিকভাবে রেডিও স্পেকট্রাম বলা হয়, প্রযুক্তিগত সীমাবদ্ধতার কারণে, মানুষ বর্তমানে শুধুমাত্র ব্যবহারের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডকে 9kHz থেকে 400GHz পর্যন্ত ভাগ করে। প্রকৃতপক্ষে, সামরিক ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলি 40GHz এর নীচে কেন্দ্রীভূত হয়, যখন বেসামরিক ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডগুলি মূলত 3GHz এর নীচে কেন্দ্রীভূত হয়। মোবাইল যোগাযোগ প্রযুক্তির দ্রুত বিকাশের সাথে, নতুন বেতার যোগাযোগ পরিষেবাগুলি একটি অবিরাম প্রবাহে আবির্ভূত হয়, ব্যবহারকারীর সংখ্যা ক্রমাগত বৃদ্ধি পেতে থাকে এবং বর্ণালী সংস্থানগুলি ক্রমশ দুষ্প্রাপ্য হয়ে ওঠে। এই সমস্যা সমাধানের জন্য, বিভিন্ন উন্নত মডুলেশন কৌশল, কোডিং কৌশল, মাল্টি-অ্যান্টেনা কৌশল, লিঙ্ক অভিযোজন এবং অন্যান্য নতুন প্রযুক্তি ধারাবাহিকভাবে উদ্ভাবিত হয়েছে। এই প্রযুক্তিগুলি বিভিন্ন কোণ থেকে চ্যানেলের ক্ষমতা উন্নত করেছে এবং ভাল ফলাফল অর্জন করেছে। যাইহোক, শ্যানন সীমার কারণে, চ্যানেলের ক্ষমতা অনির্দিষ্টকালের জন্য বাড়ানো অসম্ভব। যদিও রেডিও স্পেকট্রাম পুনরায় ব্যবহার করা যেতে পারে, একটি নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি পয়েন্ট বা ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডের জন্য, এটি একটি নির্দিষ্ট সময়ের ডোমেইন এবং স্পেস ডোমেনে সীমিত, এবং পুনরায় ব্যবহার করা যাবে না। স্পেকট্রাম সম্পদের ঘাটতির বিপরীতে বিদ্যমান স্পেকট্রামের অত্যন্ত কম ব্যবহারের হার।

Figure 1 shows the 0-6GHz spectrum utilization tested by the University of California, Berkeley. The actual measurement results show that in the global licensed frequency band, even in the 300MHz to 3GHz frequency band with good signal propagation characteristics and very tight demand, the spectrum utilization rate is less than 6 percent ; in the 3-4GHz frequency band, the spectrum utilization rate is reduced to 0.5 percent ; Above 4GHz, the frequency utilization is lower. Therefore, how to effectively share spectrum resources and fully improve spectrum utilization has become an urgent problem to be solved. In this context, Cognitive Radio (CR, Cognitive Radio) technology proposes a new solution—improving the utilization efficiency of wireless spectrum through Dynamic Spectrum Sharing (DSS, Dynamic Spectrum Sharing).

সামরিক যোগাযোগে জ্ঞানীয় রেডিওর প্রয়োগ

3.1 যোগাযোগ ব্যবস্থার ক্ষমতা বৃদ্ধি

ওয়্যারলেস স্পেকট্রামের ঘাটতি কেবল বেসামরিক ক্ষেত্রেই নয়, সামরিক ক্ষেত্রেও বিশিষ্ট। বিশেষ করে আধুনিক যুদ্ধের অবস্থার অধীনে, সীমিত এলাকায় বিভিন্ন ধরনের ইলেকট্রনিক ডিভাইস নিবিড়ভাবে স্থাপন করা হয়, যা বর্ণালী সম্পদকে অত্যন্ত আঁটসাঁট করে তুলবে। তদুপরি, বেসামরিক রেডিও সরঞ্জামগুলির আপগ্রেড এবং ব্যবহারকারীর সংখ্যা তীব্র বৃদ্ধির সাথে সাথে বর্ণালীর চাহিদাও বাড়ছে। কিছু দেশের কিছু সংস্থা বেসামরিক ব্যবহারের জন্য সামরিক স্পেকট্রামের অংশ বরাদ্দ করার জন্য আবেদন করেছে। এই প্রবণতা নিঃসন্দেহে সামরিক রেডিও স্পেকট্রাম সম্পদের ঘাটতিকে আরও বাড়িয়ে তুলবে। CR গতিশীলভাবে বর্ণালী সম্পদ ব্যবহার করতে পারে, যা তাত্ত্বিকভাবে বর্ণালী ব্যবহার কয়েক ডজন গুণ উন্নত করতে পারে। অতএব, CR আংশিকভাবে গৃহীত হলেও, সমগ্র যোগাযোগ ব্যবস্থার সক্ষমতা ব্যাপকভাবে উন্নত করা যেতে পারে।

3.2 বর্ণালী ব্যবস্থাপনার দক্ষতা উন্নত করুন

ব্যাটলফিল্ড স্পেকট্রাম ম্যানেজমেন্ট একটি অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ বিষয়, এবং সমস্ত দেশের সামরিক বাহিনী এই সমস্যাটির গবেষণাকে অত্যন্ত গুরুত্ব দেয়। যাইহোক, বর্তমানে, যুদ্ধক্ষেত্র স্পেকট্রাম বরাদ্দ মূলত নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সি বরাদ্দ আকারে বাহিত হয়। প্রকৃত যুদ্ধ পরিস্থিতি থেকে এই পরিকল্পনা পুরোপুরি সফল নয়। একদিকে, এই বরাদ্দকরণ স্কিমটি শুধুমাত্র বর্ণালী সম্পদের কম ব্যবহারের দিকে পরিচালিত করে না, তবে সহজেই সিস্টেমের মধ্যে বা বন্ধুত্বপূর্ণ শক্তির মধ্যে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক হস্তক্ষেপের কারণ হয়; অন্যদিকে, যুদ্ধ শুরু হওয়ার আগে এই বরাদ্দ প্রকল্পের জন্য স্পেকট্রাম পরিকল্পনার জন্য অনেক সময় প্রয়োজন; উপরন্তু, একবার যোগাযোগের ফ্রিকোয়েন্সি নির্ধারণ করা হলে, যুদ্ধের অবস্থায় যাই ঘটুক না কেন তা পরিবর্তন করা যাবে না। কারণ

অতএব, আধুনিক যুদ্ধে যেখানে যুদ্ধক্ষেত্রের পরিস্থিতি দ্রুত পরিবর্তিত হচ্ছে, সেখানে নির্দিষ্ট স্পেকট্রাম বরাদ্দ স্কিম যোদ্ধাদের বিলম্বিত করা সহজ। CR যুদ্ধক্ষেত্রের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশ বুঝতে পারে যেখানে এটি অবস্থিত সেখানে এবং স্বয়ংক্রিয়ভাবে প্রয়োজনীয় ব্যান্ডউইথ এবং বর্ণালীর উপলব্ধতা সনাক্ত করতে পারে। অতএব, বর্ণালী সম্পদের বরাদ্দ CR এর সাহায্যে দ্রুত সম্পন্ন করা যেতে পারে, এবং যোগাযোগ প্রক্রিয়া চলাকালীন যোগাযোগের ফ্রিকোয়েন্সি স্বয়ংক্রিয়ভাবে সামঞ্জস্য করা যেতে পারে। এটি কেবল নেটওয়ার্কিংয়ের গতিই উন্নত করে না, তবে সমগ্র যোগাযোগ ব্যবস্থার ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক সামঞ্জস্যতাও উন্নত করে।

3.3 সিস্টেমের হস্তক্ষেপ বিরোধী EOD জ্যামার ক্ষমতা উন্নত করুন

আধুনিক যুদ্ধের অবস্থার অধীনে যোগাযোগ সরঞ্জাম পরিমাপের জন্য অ্যান্টি-জ্যামিং ক্ষমতা একটি গুরুত্বপূর্ণ সূচক, এবং এটি যুদ্ধ জয়ের জন্য একটি গুরুত্বপূর্ণ গ্যারান্টিও। প্রথাগত চ্যানেল অ্যান্টি-জ্যামিং প্রযুক্তির মধ্যে প্রধানত স্প্রেড স্পেকট্রাম, ফ্রিকোয়েন্সি হপিং, টাইম হপিং এবং সেখান থেকে প্রাপ্ত সংশ্লিষ্ট প্রযুক্তি অন্তর্ভুক্ত। সিআর-এর শুধুমাত্র উপরের-প্রতিরোধী হস্তক্ষেপ ক্ষমতাই নেই, কিন্তু ডিবিএফ প্রযুক্তির সাথে মিলিত অবস্থান সেন্সিং প্রযুক্তি ব্যবহারের কারণে রশ্মির দিক সামঞ্জস্য করে হস্তক্ষেপকে দমন করে। CR শুধুমাত্র বিরোধী-হস্তক্ষেপ ক্ষমতাই উন্নত করে না, বরং ট্রান্সমিট পাওয়ার কমাতে পারে এবং বিরোধী-প্রতিরোধ ক্ষমতাও উন্নত করতে পারে। জ্ঞানীয় রেডিওর উন্নত মেশিন লার্নিং ক্ষমতা রয়েছে, যা হস্তক্ষেপ শিখতে এবং বিশ্লেষণ করতে পারে, যাতে এটি সক্রিয়ভাবে উপযুক্ত অ্যান্টি-জ্যামিং কৌশল বেছে নিতে পারে (উপযুক্ত যোগাযোগ চ্যানেল, মডুলেশন পদ্ধতি, ট্রান্সমিট পাওয়ার, ফ্রিকোয়েন্সি হপিং প্যাটার্ন ইত্যাদি) বেছে নিতে পারে। হস্তক্ষেপ এড়ান। উপরন্তু, যেহেতু CR এর কাজের ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডটি খুব প্রশস্ত, এটি হস্তক্ষেপের অসুবিধাও বাড়ায়।

3.4 আরএফ সিগন্যাল জ্যামার ইলেকট্রনিক কাউন্টারমেজার প্রদান করুন

ইলেকট্রনিক পাল্টা ব্যবস্থার প্রথাগত পদ্ধতি হল প্রথমে যুদ্ধক্ষেত্রের রেডিও সনাক্তকরণের মাধ্যমে যুদ্ধক্ষেত্রের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশ সনাক্ত করা এবং তারপর যুদ্ধ যোগাযোগ নেটওয়ার্কের মাধ্যমে বৈদ্যুতিন পাল্টা ব্যবস্থার সাথে সনাক্ত করা পরিস্থিতির সাথে যোগাযোগ করা এবং ইলেকট্রনিক পাল্টা ব্যবস্থার জন্য দায়ী সৈন্যরা কাজটি সম্পাদন করবে। হস্তক্ষেপ এই পদ্ধতির জন্য শুধুমাত্র প্রচুর জনশক্তি এবং বস্তুগত সম্পদের প্রয়োজন হয় না, তবে ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক পরিবেশ পুনরুদ্ধার এবং ইলেকট্রনিক পাল্টা ব্যবস্থার জন্য দায়ী সৈন্যদের সাথে ঘনিষ্ঠ সহযোগিতাও প্রয়োজন। অতএব, পুনঃসূচনা থেকে হস্তক্ষেপ বাস্তবায়নের সময়কাল দীর্ঘ, যা যোদ্ধাদের বিলম্বিত করা সহজ। CR যুদ্ধক্ষেত্রের ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বর্ণালীর বৈশিষ্ট্যগুলি অনুধাবন করে দ্রুত এবং সঠিকভাবে বন্ধু বা শত্রুকে সনাক্ত করতে পারে। ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক স্পেকট্রাম রিকনেসান্স পরিচালনা করার সময় এটি দ্রুত মুক্তি বা হস্তক্ষেপ এড়াতে পারে, যা ঐতিহ্যগত রেডিওতে পাওয়া যায় না।

3.5 সিস্টেম আন্তঃসংযোগ উন্নত করুন

বর্তমানে আমাদের সেনাবাহিনীর বিভিন্ন শাখা বিভিন্ন মডেলের বিপুল সংখ্যক রেডিও স্টেশন দিয়ে সজ্জিত। এই রেডিও স্টেশনগুলির বিভিন্ন কাজের ফ্রিকোয়েন্সি, ট্রান্সমিট পাওয়ার, মডুলেশন পদ্ধতি ইত্যাদি রয়েছে এবং আন্তঃসংযোগ এবং আন্তঃক্রিয়াশীলতা অর্জন করতে পারে না, যা তিনটি সশস্ত্র বাহিনীর যৌথ অভিযানকে সীমাবদ্ধ করার একটি গুরুত্বপূর্ণ কারণ হয়ে দাঁড়িয়েছে। সেল ফোন স্ক্র্যাম্বলার জ্যামার একটি বিস্তৃত ফ্রিকোয়েন্সি ব্যান্ডকে কভার করতে পারে এবং সিগন্যালের বেসব্যান্ড প্রসেসিং, IF মড্যুলেশন এবং আরএফ সিগন্যাল ওয়েভফর্ম তৈরি করতে সফ্টওয়্যার ব্যবহার করতে পারে। স্বাধীনভাবে বিভিন্ন সফ্টওয়্যার লোড করার মাধ্যমে, একটি CR উভয় শর্টওয়েভ রেডিও স্টেশন, আল্ট্রা-শর্ট ওয়েভ রেডিও স্টেশন এবং এমনকি স্যাটেলাইটের সাথে যোগাযোগ করতে পারে। এটি সঠিকভাবে কারণ CR স্বায়ত্তশাসিতভাবে নেটওয়ার্ক যোগাযোগ প্রোটোকল এবং পরিষেবাগুলি শিখতে পারে,

সিস্টেমের আন্তঃকার্যযোগ্যতা এবং আন্তঃসংযোগ উন্নত করুন।

উপরোক্ত ফাংশন এবং সুবিধাগুলি ছাড়াও, CR পজিশনিং এবং এনভায়রনমেন্ট পারসেপশন ফাংশনও প্রদান করে, যার সুবিধা রয়েছে সিভিল রেডিও হস্তক্ষেপের জন্য কম সংবেদনশীল এবং দ্রুত নেটওয়ার্কিং, যা ঐতিহ্যবাহী রেডিওর অপরিবর্তনীয় সুবিধা।

সামরিক জ্ঞানীয় রেডিওর জন্য 4 সুযোগ এবং চ্যালেঞ্জ

সিআরকে যোগাযোগ উন্নয়নের পরবর্তী প্রজন্মের দিকনির্দেশনা বলে মনে করা হয়। যেহেতু CR প্রযুক্তি উল্লেখযোগ্যভাবে ওয়্যারলেস স্পেকট্রামের ব্যবহারের দক্ষতা উন্নত করতে পারে, তাই এটি শিল্পে খুব মনোযোগ আকর্ষণ করেছে এবং সাম্প্রতিক বছরগুলিতে দ্রুত বিকাশ করেছে। যাইহোক, CR এখনও পরীক্ষাগার থেকে ব্যবহারিক এবং সামরিক ব্যবহার পর্যন্ত অনেক চ্যালেঞ্জের মুখোমুখি:

(1) বর্তমান গবেষণার অধিকাংশই ভৌত স্তরে থাকে, এবং CR নেটওয়ার্কিং, নেটওয়ার্ক টপোলজি, নেটওয়ার্ক প্রোটোকল ইত্যাদির উপর কিছু গবেষণা রয়েছে;

(2) দ্রুত স্পেকট্রাম সেন্সিং এবং সিগন্যাল শনাক্তকরণ প্রযুক্তির আরও গবেষণা প্রয়োজন;

(3) দ্রুত এবং কার্যকর পরিবেশগত উপলব্ধি এবং কীভাবে কার্যকরভাবে পরিবেশগত উপলব্ধি তথ্য ব্যবহার করা যায়;

(4) লিঙ্ক পুনঃপ্রতিষ্ঠা এবং রক্ষণাবেক্ষণ প্রযুক্তি যখন CR গতিশীল ফ্রিকোয়েন্সি সমন্বয় সম্পাদন করে;

(5) CR টার্মিনালের নকশা জটিল, এর জন্য প্রয়োজন একটি প্রশস্ত-ব্যান্ড, উচ্চ-সংবেদনশীলতা RF ফ্রন্ট-এন্ড, দ্রুত এবং দক্ষ ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং অ্যালগরিদম, এবং একটি শক্তিশালী এবং নির্ভরযোগ্য হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার নকশা যা সামরিক মান পূরণ করে;

(6) মেশিন লার্নিং এবং কিভাবে CR নেটওয়ার্ককে আরও বুদ্ধিমান এবং সামরিক যোগাযোগের বৈশিষ্ট্য এবং প্রয়োজনীয়তার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ করতে কম্পিউটার ভাষার আরও ভাল ব্যবহার করা যায়;

(7) Compatibility between CR and active equipment. The cost of CR terminals is high, and even for military use, it is impossible to equip troops on a large scale in a short period of time. This requires that CR can cover most of the frequency bands, modulation methods and frequency hopping methods of our military's active communication equipment;

(8) টার্মিনালের ক্ষুদ্রকরণ এবং কম শক্তি খরচের নকশা।