ভি-স্যাট

২.৫ মিটারের স্যাটালাইট ডিশ অ্যান্টেনা

ভি-স্যাট (VSAT= Very Small Aperture Terminal) হলো খুব ছোট আকারের সংযোগযন্ত্র যা দ্বিমুখী ভূ-উপগ্রহকেন্দ্র হিসেবে কাজ করে। এর থালা আকৃতির অ্যান্টেনার ব্যাস ৩ মিটারের কম হয়, যেখানে অন্যান্য ধরনের উপগ্রহ কেন্দ্রের ব্যাস হয় প্রায় ১০ মিটারের মত। ভিস্যাট সবচেয়ে বেশি ব্যবহার হয় বিক্রয়কেন্দ্রে ক্রেডিট কার্ড সংক্রান্ত আদানপ্রদানের জন্য। শুধুমাত্র যুক্তরাষ্ট্রতেই ১০০,০০০ এর-ও বেশি গ্যাস স্টেশন ভিস্যাট ব্যবহার করে।

১৯৮৫ সালে শ্লুমবার্গার (Schlumberger) তৈল গবেষণা কেন্দ্র ও হিউস অ্যারোস্পেস (Hughes Aerospace) একসাথে পৃথিবীর প্রথম ভিস্যাট তৈরি করে। তাদের উদ্দেশ্য ছিল তৈলকূপ ও খনন ক্ষেত্রগুলোতে মনুষ্যবহনযোগ্য যোগাযোগ যন্ত্র তৈরি করা। এখনও বিভিন্ন খনন কূপ থেকে তাৎক্ষনিক হিসাব নিকাশের জন্য তথ্য পাঠাতে ভিস্যাট ব্যবহৃত হয়।

যুক্তরাষ্ট্রে স্থানীয় গাড়ি ব্যবসায়ীরা ক্রয-বিক্রয়ের হিসাব, অন্তর্যোগাযোগ, খুচরো যন্ত্রাংশের চাহিদা, সেবা তথ্য এবং দূর প্রশিক্ষণের জন্য গাড়ি প্রস্তুতকারী প্রতিষ্ঠানগুলোর সাথে যোগাযোগ করতে ভিস্যাট ব্যবহার করে। ফোর্ড ও স্থানীয় ব্যবসায়ীদের ব্যবহৃত ফোর্ডস্টার নেটওয়ার্ক এমন একটি সংযোগের উদাহারন।

যুক্তরাষ্ট্রের সর্বত্র অবস্থিত ওয়াল-মার্টের দোকানগুলো থেকে ওয়াল-মার্টের ব্যবসায়িক প্রধান কেন্দ্রে পরিসংখ্যাপত্র (inventory) ও বিক্রয়ের হিসাব পাঠাতে ভি-স্যাট প্রযুক্তি ব্যবহৃত হয়। ভি-স্যাট প্রযুক্তির মাধ্যমে যুক্তরাষ্ট্রে ডিরেক্টওয়ে (DirecWay) এবং স্টারব্যান্ড (StarBand), ইউরোপে Amariska, Bluestream এবং Technologie Satelitarne ইন্টারনেট সংযোগ সেবা দিয়ে থাকে। এই প্রযুক্তি পৃথিবীর সর্বত্র ব্রডব্যান্ড ইন্টারনেট সংযোগ দিতে ব্যবহার হয়ে থাকে যেখানে এডিএসএল অথবা কেবল (Cable) সংযোগ দেয়া সম্ভব নয়, বিশেষ করে দুর্গম ও গ্রাম এলাকায়।

বর্তমানে প্রায় সকল ভি-স্যাট ইন্টারনেট প্রটোকল (IP) ভিত্তিক এবং এর বহুমুখী ব্যবহার রয়েছে। ২০০৪ সালের ডিসেম্বর মাসের হিসাব অনুযায়ী ১০ লাখেরও বেশি ভিস্যাট কেন্দ্র রয়েছে যার মধ্যে প্রায় ৬৫০,০০০ সক্রিয় রয়েছে। বাৎসরিক ভিস্যাট সেবা কর হিসেবে ৩.৮৮ বিলিয়ন ডলার এবং টিডিএমএ (TDMA) ও ডিএএমএ (DAMA) যন্ত্র বিক্রয় থেকে আরও ৭৪৬.৯ মিলিয়ন ডলার অর্জিত হয়। (তথ্যসূত্র: www.comsys.co.uk).

ইতিহাস

জিওস্টেশনারি কক্ষপথ–এর ধারণা প্রথম দেন রুশ তাত্ত্বিক কনস্তানতিন সিওলকভস্কি, যিনি বিংশ শতকের শুরুর দিকে মহাকাশ ভ্রমণ নিয়ে বিভিন্ন প্রবন্ধ লিখেছিলেন। ১৯২০–এর দশকে হারমান ওবার্থ এবং হারমান পোতচনিক (যিনি ‘‘হারমান নর্ডুং’’ নামেও পরিচিত) ৩৫,৯০০ কিলোমিটার (২২,৩০০ মাইল) উচ্চতায় একটি কক্ষপথ বর্ণনা করেন, যার ঘূর্ণনকাল পৃথিবীর ঘূর্ণনকালের সমান হওয়ায় এটি পৃথিবীর বিষুবরেখার উপরে স্থিরভাবে ভাসছে বলে মনে হতো।

১৯৪৫ সালের অক্টোবর মাসে আর্থার সি. ক্লার্ক তার ‘‘Extra-Terrestrial Relays: Can Rocket Stations Give World-wide Radio Coverage?’’ শিরোনামের প্রবন্ধে জিওস্টেশনারি কক্ষপথের প্রয়োজনীয় বৈশিষ্ট্য, এবং যোগাযোগের জন্য প্রয়োজনীয় ফ্রিকোয়েন্সি ও শক্তি নিয়ে আলোচনা করেন।

১৯৬০–এর দশকে নাসা সরাসরি স্যাটেলাইট যোগাযোগ প্রযুক্তি উন্নয়ন করে এবং ‘‘Syncom 1–3’’ স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণ করে। Syncom 3 প্রথমবারের মতো ১৯৬৪ সালের জাপান অলিম্পিক–এর সরাসরি সম্প্রচার যুক্তরাষ্ট্র ও ইউরোপে প্রেরণ করে। ১৯৬৫ সালের ৬ এপ্রিল প্রথম বাণিজ্যিক স্যাটেলাইট ‘‘Intelsat I’’ (ডাকনাম ‘‘Early Bird’’) মহাকাশে উৎক্ষেপণ করা হয়।

প্রথম বাণিজ্যিক VSAT (Very Small Aperture Terminal) ছিল ‘‘C band’’ (৬ গিগাহার্টজ) রিসিভ–অনলি সিস্টেম, যা Equatorial Communications স্প্রেড–স্পেকট্রাম প্রযুক্তি ব্যবহার করে তৈরি করে। ১৯৮০–এর দশকের শুরুতে প্রায় ৩০,০০০ ‘‘৬০ সেন্টিমিটার’’ অ্যান্টেনা বিক্রি হয়। পরে প্রতিষ্ঠানটি C band (৪/৬ গিগাহার্টজ) দ্বিমুখী সিস্টেম তৈরি করে, যেখানে ‘‘১ মি × ০.৫ মি’’ অ্যান্টেনা ব্যবহার করা হয়, এবং ১৯৮৪–৮৫ সালে প্রায় ১০,০০০ ইউনিট বিক্রি হয়।

একই সময়ে LINKABIT (যা পরবর্তীতে Qualcomm ও ViaSat–এর পূর্বসূরি) বিশ্বের প্রথম ‘‘Ku band’’ (১২–১৪ গিগাহার্টজ) VSAT তৈরি করে Schlumberger কোম্পানির জন্য, যাতে তেল অনুসন্ধান ও খনন ইউনিটে নেটওয়ার্ক সংযোগ দেওয়া যায়। পরবর্তীতে LINKABIT, যা পরে M/A-COM–এর অংশ হয়, Ku band VSAT–এর আরও সংস্করণ তৈরি করে এবং ওয়ালমার্ট, হলিডে ইন, ক্রাইসলার ও জেনারেল মোটরস–এর মতো বড় প্রতিষ্ঠানকে সরবরাহ করে। এসব কর্পোরেট টার্মিনালই প্রায় ২০ বছর ধরে দুই–মুখী ডাটা ও টেলিফোনির জন্য সর্বাধিক ব্যবহৃত হয়। ১৯৮০–এর দশকে স্পেসনেট ও MCI যুক্তরাষ্ট্র ডাক বিভাগ (US Postal Service)–এর জন্য ১২,০০০–এরও বেশি সাইট নিয়ে বিশাল নেটওয়ার্ক তৈরি করে। ২০১৫ সালের হিসেবে, হিউজ কমিউনিকেশনস (Hughes Communications) পরিচালিত সবচেয়ে বড় Ku band নেটওয়ার্কে এক লাখেরও বেশি VSAT ছিল, যা মূলত লটারি ব্যবস্থার জন্য ব্যবহৃত হতো।

২০০৫ সালে ওয়াইল্ডব্লু (বর্তমানে ViaSat) ‘‘Ka band’’–এ VSAT নেটওয়ার্ক স্থাপন শুরু করে। ২০১১ সালে ViaSat ‘‘ViaSat-1’’ নামের ইতিহাসের সবচেয়ে ক্ষমতাধর স্যাটেলাইট উৎক্ষেপণ করে, যা Exede ব্র্যান্ডের অধীনে WildBlue নেটওয়ার্ক বাড়াতে ব্যবহৃত হয়। ২০০৭ সালে হিউজ কমিউনিকেশনস তাদের HughesNet ব্র্যান্ডের অধীনে ভোক্তাদের জন্য Ka band VSAT চালু করে ‘‘Spaceway 3’’ স্যাটেলাইটে এবং পরে ২০১২ সালে ‘‘EchoStar XVII/Jupiter 1’’ স্যাটেলাইটে। ২০১৪ সালের সেপ্টেম্বর নাগাদ Hughes প্রথম স্যাটেলাইট ইন্টারনেট প্রদানকারী প্রতিষ্ঠান হয়, যারা এক মিলিয়নেরও বেশি সক্রিয় টার্মিনাল অর্জন করে।

কনফিগারেশন

বেশিরভাগ VSAT নেটওয়ার্ক নিম্নোক্ত টপোলজিগুলোর একটির অধীনে কনফিগার করা হয়ঃ

• ‘‘স্টার টপোলজি’’ – একটি কেন্দ্রীয় আপলিংক সাইট (যেমন NOC – Network Operations Center) ব্যবহার করে প্রতিটি VSAT–এ স্যাটেলাইটের মাধ্যমে তথ্য আদান–প্রদান করা হয়।
• ‘‘মেশ টপোলজি’’ – প্রতিটি VSAT স্যাটেলাইটের মাধ্যমে সরাসরি অন্য টার্মিনালে তথ্য পাঠায় এবং গ্রহণ করে, অর্থাৎ এটি নিজেই হাব হিসেবে কাজ করে। ফলে কেন্দ্রীয় আপলিংকের প্রয়োজন হয় না।
• ‘‘স্টার ও মেশের সমন্বিত টপোলজি’’ – অনেক নেটওয়ার্কে একাধিক কেন্দ্রীয় আপলিংক সাইট ব্যবহার করা হয়, যেখানে প্রতিটি স্টারের টার্মিনাল একে অপরের সঙ্গে মেশ আকারে যুক্ত থাকে। আবার অনেক ক্ষেত্রে একক স্টার টপোলজিতেও প্রতিটি টার্মিনাল একে অপরের সঙ্গে সংযুক্ত থাকে এবং হাবের ভূমিকা পালন করে। এই ধরণের কনফিগারেশন নেটওয়ার্কের খরচ কমায় এবং কেন্দ্রীয় আপলিংকের ওপর চাপ হ্রাস করে।

ভবিষ্যৎ প্রয়োগ

প্রযুক্তিগত উন্নতির ফলে সাম্প্রতিক বছরগুলোতে ‘‘Fixed Satellite Service (FSS)’’–এর খরচ–কার্যকারিতা ব্যাপকভাবে উন্নত হয়েছে। নতুন VSAT সিস্টেমগুলো ‘‘Ka band’’ প্রযুক্তি ব্যবহার করছে, যা কম খরচে উচ্চ ডেটা গতি প্রদান করে।

বর্তমানে কক্ষপথে থাকা FSS সিস্টেমগুলোতে বিশাল ক্ষমতা এবং তুলনামূলক কম খরচ রয়েছে। এসব সিস্টেম ব্যবহারকারীদের জন্য বিভিন্ন প্রয়োগে ব্যবহৃত হয়, যেমনঃ টেলিফোনি, ফ্যাক্স, টেলিভিশন, উচ্চগতির ডেটা যোগাযোগ, ইন্টারনেট অ্যাক্সেস, স্যাটেলাইট সংবাদ সংগ্রহ, ডিজিটাল অডিও ব্রডকাস্টিং (DAB) ইত্যাদি। এগুলো আবাসিক ও ব্যবসায়িক উভয় ক্ষেত্রেই উচ্চমানের যোগাযোগ সেবা নিশ্চিত করে।

ভি-স্যাট কনফিগারেশনের উপাদান

একটি VSAT–এর প্রধান অংশগুলো হলোঃ

• অ্যান্টেনা
• ব্লক আপকনভার্টার (BUC)
• লো–নয়েজ ব্লক ডাউনকনভার্টার (LNB)
• অরথোমোড ট্রান্সডিউসার (OMT)
• ইন্টারফ্যাসিলিটি লিংক কেবল (IFL)
• ইনডোর ইউনিট (IDU)

অ্যান্টেনার বাইরে থাকা সব যন্ত্রাংশকে ‘‘ODU’’ (Outdoor Unit) বলা হয়। অর্থাৎ OMT–এর মাধ্যমে BUC ও LNB–র মধ্যে সিগন্যাল ভাগ করা হয়। ‘‘IDU’’ আসলে একটি মডেম, সাধারণত ইথারনেট পোর্ট ও দুইটি F-connector থাকে – একটি BUC (প্রেরণ)–এর জন্য এবং অন্যটি LNB (গ্রহণ)–এর জন্য।

‘‘Astra2Connect’’–এ একটি একীভূত OMT/BUC/LNA ব্যবহৃত হয়, যা দেখতে একটি সাধারণ টিভি স্যাটেলাইট অ্যান্টেনার মতো, তবে মাত্র ৫০০ mW ক্ষমতাসম্পন্ন (যা স্বাভাবিক ২W–এর চেয়ে দুর্বল এবং বৃষ্টিতে খারাপভাবে কাজ করে)। ‘‘Skylogic Tooway’’ সিস্টেমও একটি সমন্বিত OMT/BUC/LNB যন্ত্র ব্যবহার করে, যাকে TRIA (Transmit and Receive Integrated Assembly) বলা হয়, যার ক্ষমতা ৩W। বড় অ্যান্টেনার ক্ষেত্রে শক্তিশালী বাতাসে স্থানচ্যুতি ঠেকাতে যান্ত্রিক সমর্থন থাকে, যাতে দিক হারিয়ে সেবা ব্যাহত না হয়।

সামুদ্রিক ভি-স্যাট (Maritime VSAT)

বৈশিষ্ট্য

একটি সামুদ্রিক ভি-স্যাট এমনভাবে ডিজাইন করা হয়েছে যে এটি সমুদ্রে চলন্ত জাহাজে ব্যবহার করা যায়। চলমান জাহাজ সব সময় সব অক্ষের মধ্যে চলতে থাকে। তাই সামুদ্রিক ভি-স্যাট সিস্টেমের অ্যান্টেনা–কে অনুভূমিক (horizon) এবং প্রকৃত উত্তর (true north)–এর সাথে স্থিতিশীল রাখতে হবে, যাতে এটি সঠিকভাবে স্যাটেলাইটের দিকে নির্দেশিত থাকে। এর জন্য মোটর এবং সেন্সর ব্যবহার করা হয়। এটি নিশ্চিত করে যে, স্যাটেলাইটের সাথে যোগাযোগ করার সময় সংকেতের ক্ষতি এবং পার্শ্ববর্তী স্যাটেলাইটের সঙ্গে হস্তক্ষেপ কম হয়। নতুন প্রযুক্তি এখন আবির্ভূত হচ্ছে যা ফ্ল্যাট প্যানেল অ্যান্টেনা–কে ইলেকট্রনিকভাবে নির্দেশনা দিতে পারবে, চলমান যেকোনো যান্ত্রিক অংশ ছাড়াই।

প্রযুক্তি

প্রথম দিকে, স্থিতিশীল স্যাটেলাইট অ্যান্টেনা জাহাজে টেলিভিশন সিগন্যাল গ্রহণের জন্য ব্যবহার করা হতো। প্রথম স্থিতিশীল ভি-স্যাট অ্যান্টেনা প্রস্তুতকারক সংস্থাগুলোর মধ্যে অন্যতম ছিল SeaTel (কংকর্ড, ক্যালিফোর্নিয়া), যা ১৯৭৮ সালে প্রথম স্থিতিশীল অ্যান্টেনা উন্মোচন করে। ২০০৭ সালে সামুদ্রিক শিল্পে দুই-পথের স্থিতিশীল ভি-স্যাট অ্যান্টেনা সিস্টেমের বাজারে SeaTel প্রায় ৭২% শেয়ার দখল করেছিল, Orbit–এর তুলনায় যা ছিল ১৭.৬%।

প্রাথমিকভাবে, সামুদ্রিক ভি-স্যাট সিঙ্গল চ্যানেল পার ক্যারিয়ার প্রযুক্তি ব্যবহার করত, যা বড় ব্যবহারকারীদের জন্য উপযুক্ত ছিল, যেমন তেলখনি বা বড় জাহাজের বহর। পরে, সংস্থা iDirect তাদের আইপি ভিত্তিক TDMA প্রযুক্তি চালু করে, যা প্রতিটি জাহাজের জন্য ব্যান্ডউইথ ডায়নামিকভাবে বরাদ্দ করত। এর ফলে সামুদ্রিক ভি-স্যাট ইনস্টল করা ছোট ও মাঝারি বহরের জন্য সহজ ও কম খরচে সম্ভব হয়, যা বাজারে ভি-স্যাট গ্রহণযোগ্যতা বাড়াতে গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।

বাজার

Comsys Group–এর সামুদ্রিক ভি-স্যাট রিপোর্ট অনুযায়ী, ২০০৭ সালে স্থিতিশীল সামুদ্রিক ভি-স্যাট পরিষেবার বাজার (তেল ও গ্যাস খনির জন্য নয়) $৪০০ মিলিয়নের বেশি ছিল। ২০১০ সালে COMSYS তাদের দ্বিতীয় রিপোর্টে বাজারের পরিমাণ ২০০৯ সালে $৫৯০ মিলিয়ন এবং ২০১০–এর পূর্বাভাস $৮৫০ মিলিয়ন নির্ধারণ করে।

ভি-স্যাট পাওয়ার জন্য যোগ্য জাহাজের সংখ্যা ৪২,০০০–এর বেশি নির্ধারণ করা হয়েছিল, যার মধ্যে প্রায় ৩৪,০০০ জাহাজ এখনও বাকি ছিল। ২০০৯ সালে (২০০৭-এর সংখ্যা বন্ধনীর মধ্যে) প্রধান সংস্থার শেয়ার ছিলঃ

• Vizada: ১৭.৬% (২৬.০%)
• Ship Equip: ১১.০% (১০.৭%)
• Cap Rock: ২.৮% (২.৯%)
• MTN: ৭.৫% (৬.৪%)
• Stratos: % (৩.৬%)
• KVH: ৫.৪% (-)
• Elektrikom: ৪.৯% (৩.২%)
• Intelsat: ৩.৪% (-)
• Eutelsat: ৩.১%
• NSSL: ৩.১%
• Radio Holland: ৩.০%
• Telemar: ৩.০%
• DTS: ২.৬%
• অন্যান্য: ৩২.৬% (২৭.৭%)

অনেক প্রধান প্রদানকারী তাদের সামুদ্রিক ভি-স্যাট সেবা ব্র্যান্ড করেছে, যেমন Vizada–এর Marlink বিভাগ, SeaLink এবং WaveCall পণ্য, OmniAccess–এর BroadBEAM পণ্য, এবং Ship Equip–এর Sevsat।

সামুদ্রিক ভি-স্যাট সংযোগ পরিষেবা প্রদানকারীর বিশ্ব বাজার শেয়ার (রাজস্ব অনুযায়ী, ২০১৮ ও ২০১৯)

• Marlink: ২৩.৯%
• Speedcast: ১৫.০%
• Inmarsat: ১১.৩%
• KVH Industries: ৮.৮%
• Global Eagle: ৭.৬%
• ITC Global: ৬.৬%
• RigNet: ৫.৯%
• NSSLGlobal: ৫.২%
• Navarino: ৪.৩%
• Satcom Global: ২.৭%

ভি-স্যাট-এর গঠনপ্রকৃতি

অধিকাংশ ভি-স্যাট নেটওয়ার্ক নিম্নবর্ণিত যে কোনো একটি গঠন রীতি অনুযায়ী তৈরি হয়।

• তারকা আকৃতি (star topology): একটি কেন্দ্রীয় আপলিঙ্ক সাইট যেমন নেটওয়র্ক অপারেশন সেন্টার (এনওসি) ব্যবহার করে উপগ্রহের মাধ্যমে তথ্য আদান প্রদান করা হয়।
• চক্র আকৃতি (Mesh topology): প্রতিটি ভিস্যাট টার্মিনাল হাব হিসেবে কাজ করে এবং উপগ্রহের মাধ্যমে অন্যান্য টার্মিনালে তথ্য পাঠায়। এ পদ্ধতিতে কেন্দ্রীয় আপলিঙ্ক সাইটের প্রয়োজনীয়তা কমে।
• মিশ্র গঠনরীতি: তারকা ও চক্র আকৃতির সমন্বয়ে যে নেটওয়ার্ক গঠিত হয়। এ পদ্ধতিতে কয়েকটি কেন্দ্রীয় আপলিঙ্ক সাইট থাকে যার প্রতিটি থেকে ভিস্যাট টার্মিনাল বের হয়ে তারা আকৃতির নেটওয়ার্ক গঠন করে। প্রতিটি তারা এবং প্রতিটি তারার প্রতি প্রান্ত আবার চক্র আকারেও সংযুক্ত থাকে। অন্যান্য ক্ষেত্রে দেখা যায় একটি তারার প্রতিটি প্রান্ত একে অপরের সঙ্গে যুক্ত থাকে এবং প্রতিটি প্রান্তই হাবের মত কাজ করে। নেটওয়ার্কের খরচ কমাতে এবং কেন্দ্রীয় আপলিঙ্ক সাইটের মাধ্যমে তথ্য আদান প্রদানের পরিমাণ কমাতে এরূপ বিভিন্ন গঠননীতি অবলম্বন করা হয়।

তারা আকৃতির নেটওয়ার্ক ব্রডব্যান্ড ওয়াইড এরিয়া নেটওয়ার্ক ও ব্রডব্যান্ড ইন্টারনেট সেবা দেয়ার কাজে ব্যবহৃত হয়।