Community project by students of the Faculty of Information Technology, University of Moratuwa, Sri Lanka.

8.4. මාධ්‍ය බෙදා ගැනීම සඳහා බහු පථ තාක්‍ෂණයන් ගවේශනය කිරීම (Explores multiplexing techniques for media sharing)

මාධ්‍ය බෙදා ගැනීම සඳහා බහු පථ තාක්‍ෂණයන් ගවේශය කිරීම (Explores multiplexing techniques for media sharing)

 

බහු පථ තාක්ෂණයෙහි  අවශ්‍යයතාවය

බහු පථ තාක්ෂණය (multiplexing ඇතැම් අවස්ථාවල  mux යන කෙටි යෙදුමෙන්ද දැක් වෙයි ) දැනට ලෝකයේ බෙහෙවින් ජනප්‍රිය වී ඇත. එයට හේතු කීපයකි.

බහු පථ  තාක්ෂණයෙහි අවශ්‍යයතාව පැහැදිලිකිරීමට සරල උදාහරණයකට යොමු වෙමු. අප එදිනෙදා භාවිතයට ගන්නා නළජලය උදාහරණයකට ගනිමින්  අවස්ථා දෙකක් සලකා බලමු. පළමු අවස්ථාවනම් ජල පිරිපහදුවේ සිට එක එක්  නිවසට වෙන වෙනම නල වලින් ජලය සැපයීමයි. දෙවන අවස්ථාව පොදු නළයකින් යම් දුරක් ජලයේ ගෙනවිත් ඉන්පසුව ජලය බෙදා හැරීමයි. මෙයින් ඉක්මන්, ලාභදායි, වඩාත් ප්‍රයෝගික අවස්ථාව කුමක්ද?

බහු පථ තාක්ෂණය ඇතිවීමටද බලපෑ කරුණු ඉහත අවස්ථාවට බෙහෙවින් සමානවීය. එසේනම්  බහු පථ තාක්ෂණය ඇතිවීමට ප්‍රධාන හේතුවනම් ලෝකයේ පවතින ලක්ෂ්‍ය දෙකක් අතර ඇති සන්නිවේදන සම්බන්ධක (communication links) ගණන අවම කිරීම මගින් ජාල පද්ති ඇති කිරීමට යන වියදම අවම කිරීමයි. උදාහරණයක් වශයෙන් ලන්ඩන් වල සිටින ඔබගේ මිතුරෙකුට යවන විද්‍යුත් ලිපියක් සලකා බලන්න.

ඔබ නිවසේ සිට ලන්ඩන් වලට වෙනම සම්බන්ධයක් ඇතිකිරීමට විශාල පිරිවැයක් දැරීමට සිදුවෙයි. තවත් කරුණක් නම් ඔබේ යහළුවා වෙනත් ස්ථානයකට ගියහොත් ඔබට නැවත පෙර ක්‍රියාවම කිරීමට සිදුවෙයි.

මේ සියලු කාරණා පාදක කොට ගෙන බහු පථ තාක්ෂණය හදුන්වාදෙනු ලැබීය.

බහු පථ තාක්ෂණය නොමැති අවස්ථාවක්

බහු පථ තාක්ෂණය නොමැති අවස්ථාවක්

බහු පථ තාක්ෂණය යොදාගත් අවස්ථාවක්

බහු පථ තාක්ෂණය යොදාගත් අවස්ථාවක්

 

 

 

 

 

 

 

මෙලෙස බහු පථ තාක්ෂණයෙන් සන්නිවේදනය සදහා බහුපථකාරක (Multiplexers) නිපදවා ඇත. එමගින් එක අන්තයකින් බහුපථකරණය සිදු කරයි. මෙසේ බහු පථකරණයවූ නාලිකාවකින් ලැබෙන දත්ත කියවීම සදහා  ප්‍රති බහු පථ කාරකයක් (demultiplexer) අවශ්‍යවේ.

 

බහු පථ තාක්ෂණයන් ගවේෂණය

 

බහු පථ තාක්ෂණය යනු කුමක්ද? එහි ඇති අවශ්‍යතාවය අප පෙර කොටස් වල පැහැදිලි කරගත්තෙමු. බහු පථ  තාක්ෂණයන් ගත් විට විවිද ක්‍රම කීපයක් දැක්වීමට පුලුවන්. එනම්

  • සංඛ්‍යාතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (FDM)
  • කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (TDM)
  • කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (CDM)

 

මෙම තාක්ෂණික ක්‍රම වෙනස් වී ඇත්තේ සංඛ්‍යාතය, කාලය සහ කේතය යන අවකාශ තුනේහිය. මෙයින් එකක් වෙනස් කර අනෙක්වා නියතව තබාගැනීමෙන් එකවර එකිනෙකට වෙනස් සංඥා කීපයක් එකවර යැවිය හැක.      

සංඛ්‍යාතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (FDM)

 

මෙහිදී සිදුවන්නේ සන්නිවේදනයට ලබාදී ඇති මුළු සංඛ්‍යාතය එක් එක් සංඥා සදහා වෙන්කර දීමයි. මෙලෙස වෙන් කිරීමේදී සැලකිය යුතු එක කරුණක් නම් සංඥා අතිච්ඡාදනය වීම (Overlapping) වලක්වා ගැනීමයි. මෙයට විසදුමක් ලෙස එක්  සංඛ්‍යාත පරාසයක් අවසානයේ භාවිතයට නොගන්නා කුඩා සංඛ්‍යාත පරාසයක් වෙන් කර තබයි. (පහත රුපයේ පැහැදිලිව දැක ගත හැක)

 

FDM

සංඥා තුනකට සංඛ්‍යාතය බෙදා ඇති අයුරු

 

 

මෙම සංඛ්‍යාතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය ප්‍රතිඝම තාක්ෂනයකි (Analog Technology). මෙහිදී ආදායකයා (receiver) කල යුත්තේ අවශ්‍යය සංඛ්‍යාතය වෙත සුසර (tune) කර සිටීම පමණයි.

ගුවන් විදුලිය සහ රුපවාහිනිය මෙයට කදිම නිදසුන් වෙයි. ගුවන් විදුලියේ විවිද සංඥා එකලග පිහිටීම නිසා අතිච්ඡාදනය වීම් සිදුවිම ඔබ අත් විද ඇතිබව නොඅනුමානයි.

 

කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (TDM)

 

මෙහිදී විවිද සංඛ්‍යාත අනුව බෙදා වෙන් කිරීම වෙනුවට බහුපථකරණයවූ සංඥාව (Multiplexed Signal) එක් සංඛ්‍යාතයක් යටතේ සම්ප්‍රේෂණය වීමයි. එසේනම් එය වෙනස් වන්නේ කෙසේද?

මාතෘකාවේ දැක්වෙන පරිදි මෙහිදී වෙනස් කරනු ලබන්නේ කාලයයි. මෙහි කාලය යන්නෙන් අදහස් කරන්නේ සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යය තුල එක් එක් මුලශ්‍රයට සන්නිවේදනය සදහා ලබාදෙන කාලයයි.

අප උදාහරණයකින් මෙය තව දුරටත් පැහැදිලි කරගමු.  

එකිනෙක අතර සන්නිවේදනය කරනා සන්නිවේදන මුලාශ්‍ර තුනක් ඇතැයි සිතන්න. විස්තර කිරීමේ පහසුව උදෙසා එය A, B සහ C ලෙස නම් කරමු. මෙහිදී එක් එක් මුලාශ්‍ර වලට ලබාදී ඇති කාලය T යයි සිතමු.

පළමු T  කාලය තුල A  මුලාශ්‍රයට මාධ්‍ය තුල සම්ප්රෙෂබ්නයට ඉඩ ලබා දෙයි. දෙවනුව ගතවන T කාලය තුල B නම් මුලශ්‍රයට ඉඩ ලබා දෙයි. මේ වන විට A  සහ C  යන මුලාශ්‍ර නිහඩව සිටි. තෙවනුව ලැබෙන T නම් කාලයේ ඉඩ ලැබෙන්නේ C  වෙතයි. ඉන්පසු ලැබෙන T  නම් කාල පරාසයේ නැවතත් A  සම්ප්‍රේෂණය අරබයි. මෙලෙස වක්‍රයක් ආකාරයෙන් දිගින් දිගටම මුලාශ්‍ර අතැර මාරු වෙමින් සම්ප්‍රේෂණයේ යෙදෙයි. වඩාත් පැහැදිලි කරගනිමට පහත රූපසටහන වෙත යොමුවන්න.

TDM

 

තවත් වැදගත් කරුණක් නම් කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය සංඛ්‍යාංක (Digital) වීමයි. මෙය නිශ්චිත කාල පරාසයන් සමග වෙනස් වන බැවිනි.

කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමයේ ඇති එක් අවාසියක් නම් මුලාශ්‍ර වලට තොරතුරු හුවමාරු කරගැනීමට ඇති අවශ්‍යය තාවය නොසලකා හැරීමයි. ඒ හේතුවෙන් සම්ප්‍රේෂණයට තොරතුරු නොමැති විටකදී පවා ඒ වෙනුවෙන් කාලය මිඩංගු වීමයි.

 

කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (CDM)

 

කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමයේ ඉහත අවස්ථා මෙන් සංඛ්‍යාතය එකින් එකට වෙනස් වන්නේ නැත. මෙහිදී වෙනස් වන්නේ විසුරුම් සාධකයයි (Spread Factor).  මෙම විසිරුම් සාධකය සදහා මුලික කර ගනු ලබන්නේ විසුරුම් වර්නවලියයි (Spread Spectrum). මෙහිදී සංඥාව ලැබෙන අන්තයෙන් දැන සිටිය යුත්තේ මෙම  විහිදුම් කේතයයි (Spread Code) එමගින් ලැබෙන සංඥාව ප්‍රති බහුපථකරනය කර ගත හැක (Demultiplexing).

කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය සිදුවන අයුරු

කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය සිදුවන අයුරු

 

කේතය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය ජංගම දුරකථන සහ රැහැන් රහිත සන්නිවේදන ක්‍රම අතර භාවිත වෙයි. ඊට අමතරව ගෝලීය ස්ථාන නිර්ණයන පද්ධති (GPS system) වලද මෙය භාවිත වෙයි.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.