6 පාඩම - බහුපතකරණය-Multiplexing

බහුකාර්යකරණය යනු එක් මාධ්‍යයක් හරහා බහු දත්ත ප්‍රවාහයන් ඒකාබද්ධ කිරීම සහ යැවීම(ඒක් තරංගයක් තුල දත්ත වර්ග කිහිපයක් ඒකවර යැවීම) සඳහා භාවිතා කරන තාක්‍ෂණයකි. දත්ත ප්‍රවාහයන් ඒකාබද්ධ කිරීමේ ක්‍රියාවලිය බහුකාර්ය ලෙසද බහුකාර්ය සඳහා භාවිතා කරන දෘඩාංග බහුමාපකය(Multiplexer) ලෙසද හැඳින්වේ. ආදාන කිහිපයක් ඒකවර ඒක් වයරයක් තුලින් ගෙන යාම සදහා  මල්ටිප්ලෙක්සර් (MUX) නම් උපකරණයක් භාවිතා කරයි. අවසානයේ Demultiplexer (DEMUX) නම් උපාංගයක් භාවිතා කිරීමෙන් නැවත සංඥා ඒකිනෙක වෙන් කර ගනී.

බහුකාර්ය ඇයි?

සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යය යවන්නාගේ සිට ලබන්නා වෙත සංඥාව යැවීමට භාවිතා කරයි. මාධ්‍යයට තිබිය හැක්කේ වරකට එක් සංඥාවක් පමණි. එක් මාධ්‍යයක් බෙදා ගැනීම සඳහා බහුවිධ සංඥා තිබේ නම්, එක් එක් සංඥාවට ලබා ගත හැකි කලාප පළලෙන් යම් කොටසක් ලබා දෙන ආකාරයට මාධ්‍යය බෙදිය යුතුය.

උදාහරණයක් ලෙස: සංඥා 10 ක් සහ කලාප පළල ඒකක 100 ක් නම්, ඒකක 10 සෑම සංඥාවක්ම බෙදා ගනී.

බහු සංඥා පොදු මාධ්‍යය බෙදා ගන්නා විට, ගට්ටනය වීමේ හැකියාවක් ඇත. එවැනි ගැටුම් වලක්වා ගැනීම සඳහා බහුකාර්ය සංකල්පය භාවිතා කරයි.

බහුකාර්යකරණයේ ඉතිහාසය

තනි විදුලි රැහැන් හරහා දුරකථන ඇමතුම් කිහිපයක් ගෙන යන විදුලි සංදේශ වලදී බහුකාර්ය තාක්ෂණය බහුලව භාවිතා වේ.

බහුකාර්යකරණය 1870 ගණන්වල මුල් භාගයේ විදුලි පණිවුඩයෙන් ආරම්භ වූ අතර දැන් එය සන්නිවේදනයේ බහුලව භාවිතා වේ.

ජෝර්ජ් ඕවන් ස්ක්යියර්(George Owen Squier) විසින් 1910 දී දුරකථන වාහක බහුකාර්යය සංවර්ධනය කරන ලදී

'N' ආදාන සංඥා බහුමාපකය(multiplexer)  හරහා සම්ප්‍රේෂණය වන අතර බහුමාපකය(multiplexer) සංඥා ඒකාබද්ධ කර සංයුක්ත සංඥාවක් සාදයි.

සංයුක්ත සංඥාව multiplexer හරහා සම්ප්‍රේෂණය වන අතර multiplexer සංඥාව සංරචක සංඥා වලට වෙන් කොට ඒවා අදාළ ගමනාන්ත වෙත මාරු කරයි.

බහුකාර්ය ශිල්ප ක්‍රම- Types of Multiplexing Techniques

සන්නිවේදනයේ බහුකාර්ය ශිල්ප ක්‍රම ප්‍රධාන වශයෙන් භාවිතා වන අතර මේවා වර්ග තුනකට වර්ග කර ඇත. බහුකාර්යකරණ ක්‍රම 3 ක් පහත දැක්වේ.

01.සංඛ්‍යාත බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය(FDM)
02.කේත බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (WDM)
03.කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (TDM)

සංඛ්‍යාත බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය(FDM)

එය ඇනලොග් තාක්‍ෂණයකි. එක් සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යයක පවතින කලාප පළල නාලිකා කිහිපයකට බෙදා ගැනීම මෙහිදී සිදු කරයි.

ඉහත රූපයට අනුව සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යයෙහි කළාප පළල උපකරණ 3හි සංඛ්‍යාතයන් සදහා බෙදා  ඇත  ඉන්පසු ඒම ඒක් ඒක් සංඛ්‍යාතයන් මොඩියුලේෂන් උපකරණ මගින් වෙන වෙනම සංඛ්‍යාත පටි වලට පරිවර්තනය කර අවසානයේදී සංයුක්ත සංඥාවක් සාදනු ලැබේ.

FDM හි ප්‍රධාන පරමාර්ථය වන්නේ පවතින කලාප පළල විවිධ සංඛ්‍යාත නාලිකා වලට බෙදීම සහ ඒවා විවිධ උපාංගවලට වෙන් කිරීමයි.

 FDM ප්‍රධාන වශයෙන් ගුවන් විදුලි විකාශන සහ රූපවාහිනී ජාල වල භාවිතා වේ.

FDM හි වාසි:

•    FDM ඇනලොග් සංඥා සඳහා භාවිතා කරයි.
•   FDM ක්‍රියාවලිය ඉතා සරල හා පහසු මොඩියුලකරණයකි.
•  එකවර FDM හරහා සංඥා විශාල සංඛ්‍යාවක් යැවිය හැකිය.
•  යවන්නා සහ ලබන්නා අතර කිසිදු සමමුහුර්ත කිරීමක් අවශ්‍ය නොවේ.

FDM හි අවාසි:

•   FDM තාක්ෂණය භාවිතා කරනුයේ අඩු වේග නාලිකා අවශ්‍ය වූ විට පමණි.
•  එය crosstalk ගැටලුවට ගොදුරු වේ.
•  මොඩියුලේටර් විශාල ප්‍රමාණයක් අවශ්‍ය වේ.
•  එයට ඉහළ කලාප පළල නාලිකාවක් අවශ්‍ය වේ.

කාලය බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (TDM)

එය ඩිජිටල් තාක්‍ෂණයකි. FDM තාක්‍ෂණයේ දී, සියලු සංඥා එකම වේලාවක විවිධ සංඛ්‍යාත සමඟ ක්‍රියාත්මක වන නමුත් TDM තාක්‍ෂණයේදී සියලු සංඥා එකම සංඛ්‍යාතයකින් විවිධ වේලාවන් සමඟ ක්‍රියාත්මක වේ. TDM හිදී, නාලිකාවේ ඇති මුළු කාලය විවිධ පරිශීලකයින් අතර බෙදා හරිනු ලැබේ. එමනිසා, සෑම පරිශීලකයෙකුටම විවිධ කාල පරතරයන් වෙන් කර ඇත. පරිශීලකයෙකු නිශ්චිත කාලයක් සඳහා නාලිකාව පාලනය කරයි. දත්ත එකවර සම්ප්‍රේෂණය නොවන අතර දත්ත එකින් එක සම්ප්‍රේෂණය වේ.

TDM හි, සංඥාව රාමු ස්වරූපයෙන් සම්ප්රේෂණය වේ. සෑම රාමුවකම එක් එක් පරිශීලකයා සඳහා වෙන් කර ඇති රාමුවක slot එකක් හෝ කිහිපයක් ඇත.

කේත බෙදා ගැනීමේ බහු පථ ක්‍රමය (CDM)

CDM දෙවන පරම්පරාවේ (2G) සහ තෙවන පරම්පරාවේ (3G) රැහැන් රහිත සන්නිවේදනයන්හි බහුලව භාවිතා වේ. 800-MHz සහ 1.9-GHz කලාපවල අල්ට්‍රා අධි-සංඛ්‍යාත (UHF)  දුරකථන පද්ධතිවල මෙම තාක්ෂණය භාවිතා වේ.  කේත බෙදීම් බහු ප්‍රවේශය ලෙසද හැඳින්වේ. එකවර එකම සංඛ්‍යාතයන් මත විවිධ සංඥා සම්ප්‍රේෂණය කිරීමට ඉඩ සලසන උසස් තාක්‍ෂණයකි. සෑම ජංගම උපාංගයකටම අනන්‍ය 64-බිට් කේතයක් පවරා ඇත.  ද්විමය 1 යැවීමට, ජංගම උපාංගයක් අනන්‍ය කේතයක් සම්ප්‍රේෂණය කරයි. ද්විමය 0 යැවීමට, ජංගම උපාංගයක් අනන්‍ය කේතයේ ප්‍රතිලෝම සම්ප්‍රේෂණය කරයි. කිසිවක් නොයවන්නේ නම්, ජංගම උපාංගයක් ශුන්‍ය සම්ප්‍රේෂණය කරයි. ඒ් සමග කේතනය කල සංඥාවට අදාල තොරතුරුද(ග්‍රාහක කේතය) සම්ප්‍රේෂණ සංඥාවට ඇතුලත් කරනු ලැබේ. මේ නිසා සෑම නාලිකාවක්ම ස්වාධීනව කටයුතු කරනු ලෑබේ.

ලබන්නා සාරාංශගත සංඥාව ලබා ගනී, ග්‍රාහක කේතය මඟින් එය ගුණ කරයි, ප්‍රතිළුල ලෙස ලැබෙන අගයන් එකතු කරයි.

එකතුව +64 ට ආසන්න නම් ද්විමය 1 ලෙස අර්ථ නිරූපණය කරයි.

එකතුව -64 ට ආසන්න නම් ද්විමය 0 ලෙස අර්ථ නිරූපණය කරයි

උදාහරණ-

බිටු 8 කේතය සලකන්න

විවිධ ජංගම උපාංග තුනක් පහත කේත භාවිතා කරයි:

Mobile A: 11110000

Mobile B: 10101010

Mobile C: 00110011

Assume Mobile A sends a 1, B sends a 0, and C sends a 1

Signal code:

 1 විට= +N volt;

 0 විට = -N volt