कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग: कार्य, प्रकार और इसके अनुप्रयोग

बहुसंकेतन एक ऐसी तकनीक है जिसका उपयोग रेडियो तरंग या फाइबर ऑप्टिक केबल जैसे संचार लिंक पर एक समग्र सिग्नल में कई संकेतों को एनालॉग या डिजिटल प्रसारित करने के लिए किया जाता है। एक बार जब यह समग्र संकेत अपने गंतव्य तक पहुँच जाता है, तो यह डिमल्टीप्लेक्स हो जाता है। तो डिमल्टीप्लेक्सर सिग्नल को वापस मूल सिग्नल में विभाजित करता है और अन्य कार्यों के उद्देश्य के लिए उन्हें अलग-अलग लाइनों में आउटपुट करता है। विभिन्न प्रकार की बहुसंकेतन तकनीकें हैं जैसे एफडीएम , पीडीएम, टीडीएम , सीडीएम, एसडीएम और WDM . यह लेख मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकों में से एक प्रकार पर चर्चा करता है; कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग या सीडीएम - अनुप्रयोगों के साथ काम करना।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग क्या है?

सीडीएम शब्द का अर्थ 'कोड विभाजन' है बहुसंकेतन ” और यह एक बहुसंकेतन तकनीक है जहां एक सामान्य आवृत्ति बैंड के ऊपर तात्कालिक संचरण के लिए विभिन्न डेटा संकेतों को मिला दिया जाता है। एक बार इस मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक का उपयोग कई उपयोगकर्ताओं को एक ही संचार चैनल को प्रसारित करने की अनुमति देने के लिए किया जाता है, तो इस तकनीक को सीडीएमए या कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस के रूप में जाना जाता है।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग आरेख

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग बस प्रत्येक चैनल को एक अद्वितीय कोड आवंटित करता है ताकि प्रत्येक चैनल एक ही समय में समान स्पेक्ट्रम का उपयोग कर सके। सीडीएम स्प्रेड स्पेक्ट्रम संचार का उपयोग करता है जिसमें एक नैरोबैंड सिग्नल एक बड़े आवृत्ति बैंड पर या विभिन्न चैनलों में विभाजन के माध्यम से प्रसारित होता है। यह बैंडविड्थ फ्रीक्वेंसी या डिजिटल सिग्नल को प्रतिबंधित नहीं करता है, इसलिए हस्तक्षेप के लिए कम संवेदनशील है, और इसलिए बेहतर डेटा संचार क्षमता और अधिक सुरक्षित निजी लाइन प्रदान करता है।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग आरेख नीचे दिखाया गया है। निम्नलिखित आंकड़ा बताता है कि कैसे सभी चैनल प्रसारण के लिए एक साथ समान आवृत्ति का उपयोग करते हैं। सीडीएम वायरलेस कम्युनिकेशन डोमेन में स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक का उपयोग करता है क्योंकि प्रत्येक चैनल को कोडित किया जाता है ताकि इसका स्पेक्ट्रम मूल सिग्नल के उपयोग की तुलना में बहुत व्यापक क्षेत्र में प्रसारित हो।

भले ही स्पेक्ट्रम का प्रसारण वर्णक्रमीय दृष्टिकोण से दोषपूर्ण दिखाई दे सकता है, इसलिए ऐसा नहीं है क्योंकि सभी उपयोगकर्ता एक ही स्पेक्ट्रम को प्रसारित करते हैं। यह सीडीएम अक्सर सेल फोन के लिए उपयोग किया जाता है क्योंकि यह बहुउपयोगकर्ता स्थितियों में अधिक लचीलापन देता है।

सीडीएम स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक का उपयोग दुश्मनों को इंटरसेप्ट करने से रोकने के साथ-साथ प्रसारण को जाम करने से करता है। तो, एक फैले हुए स्पेक्ट्रम में, एक आवंटित आवृत्ति स्पेक्ट्रम में आवृत्तियों की एक निश्चित सीमा पर एक डेटा संकेत प्रसारित होता है। स्प्रेड स्पेक्ट्रम वाइडबैंड, शोर संकेतों का उपयोग करता है जिन्हें नोटिस करना, इंटरसेप्ट करना या डीमॉड्यूलेट करना बहुत कठिन होता है। इसके अलावा, नैरोबैंड सिग्नल की तुलना में स्प्रेड-स्पेक्ट्रम सिग्नल जाम करना बहुत कठिन होता है। यह बहुसंकेतन भी बहुत सुरक्षित है क्योंकि इसके कोडेड नेचर व्यू में सिग्नल को रोकना या जाम करना आसान नहीं है।

सीडीएम प्रणाली में, एनकोडर और डिकोडर जैसे आवश्यक घटक ट्रांसमीटर और रिसीवर सिरों पर स्थित होते हैं। ट्रांसमीटर पर एनकोडर एक अद्वितीय कोड के माध्यम से संचरण के लिए आवश्यक कम से कम बैंडविड्थ की तुलना में बहुत व्यापक रेंज के ऊपर सिग्नल स्पेक्ट्रम को प्रसारित करता है। तो, रिसीवर पर डिकोडर सिग्नल स्पेक्ट्रम संपीड़न और डेटा रिकवरी के लिए एक समान कोड का उपयोग करता है।

एन्कोडिंग के लिए कई तरीकों का उपयोग किया जाता है, इस पर आधारित है कि क्या यह समय डोमेन, स्पेक्ट्रल डोमेन, या अन्यथा दोनों के भीतर समाप्त हो गया है। उपयोग किए गए कोड द्वि-आयामी हैं जबकि समय और आवृत्ति दोनों का संबंध है। टाइम-डोमेन कोड में डायरेक्ट-सीक्वेंस एन्कोडिंग के साथ-साथ टाइम होपिंग भी शामिल है। वर्णक्रमीय कोड विभिन्न वर्णक्रमीय घटकों के चरण या आयाम के साथ कार्यान्वित किए जाते हैं।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग का संचालन है, एक बिट को किसी विशेष क्रम में विभिन्न आवृत्तियों पर सिग्नल तत्वों के अनुक्रम को संशोधित करके प्रेषित किया जा सकता है। इसलिए प्रत्येक बिट के लिए अलग-अलग आवृत्तियों को चिप दर के रूप में जाना जाता है। यदि सिंगल या मल्टीपल बिट एक समान फ्रीक्वेंसी पर ट्रांसमिट होते हैं, तो इसे किस रूप में जाना जाता है फ़ीक्वेंसी हॉपिंग . तो यह केवल एक बार चिप दर '1' से नीचे होने पर होगा क्योंकि यह आवृत्ति और बिट का अनुपात है। प्राप्त करने वाले पक्ष पर रिसीवर केवल सही क्रम में आवृत्तियों की जांच करके शून्य या एक बिट को डिकोड करता है।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग कैसे काम करता है?

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग एक सिग्नल को दूसरे से अलग करने के लिए प्रत्येक सिग्नल को फैलाने वाले कोड के रूप में ज्ञात बिट्स की एक श्रृंखला असाइन करके काम करता है। एन्कोडेड डेटा का एक नया प्रवाह उत्पन्न करने के लिए यह स्प्रेडिंग कोड मूल सिग्नल के साथ विलय कर दिया जाता है, जिसके बाद इसे एक साझा माध्यम पर प्रसारित किया जाता है। उसके बाद, एक डिमक्स जो कोड को जानता है, मूल संकेतों को केवल स्प्रेडिंग कोड को घटाकर प्राप्त कर सकता है जिसे डिस्प्रेडिंग कहा जाता है।

सीडीएमए

सीडीएमए का अर्थ है 'कोड-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस' और यह एक प्रकार का मल्टीप्लेक्सिंग है, जो एक ही ट्रांसमिशन चैनल पर कब्जा करने के लिए कई संकेतों की अनुमति देता है और यह सुलभ बैंडविड्थ के उपयोग को अनुकूलित करता है।

सीडीएमए सिस्टम फ्रीक्वेंसी और टाइम मल्टीप्लेक्सिंग की तुलना में बेहद अलग है। तो इस प्रकार की प्रणाली में, एक ऑपरेटर के पास पूरी अवधि के लिए संपूर्ण बैंडविड्थ में प्रवेश करने का अधिकार होता है। मूल सिद्धांत यह है कि अलग-अलग उपयोगकर्ताओं के बीच अंतर करने के लिए अलग-अलग सीडीएमए कोड का उपयोग किया जाता है। इस सीडीएमए तकनीक का उपयोग 800 मेगाहर्ट्ज और 1.9 गीगाहर्ट्ज बैंड में यूएचएफ (अल्ट्रा-हाई-फ्रीक्वेंसी) सेलुलर फोन सिस्टम में किया जाता है।

सीडीएमए की विशेषताओं में मुख्य रूप से निम्नलिखित शामिल हैं।

• सीडीएमए कई उपयोगकर्ताओं को एक निर्दिष्ट समय पर कनेक्ट करने की अनुमति देता है और इसलिए उन्नत डेटा के साथ-साथ आवाज संचार क्षमता भी प्रदान करता है।
• सीडीएमए प्रणाली में, उपयोगकर्ताओं की संख्या की कोई सीमा नहीं है, हालांकि जब उपयोगकर्ताओं की संख्या बढ़ जाती है तो प्रदर्शन कम हो जाएगा।
• सीडीएमए सिस्टम शोर और हस्तक्षेप को दूर करता है और नेटवर्क की गुणवत्ता में सुधार करता है।
• अपने संकेतों की सुरक्षा के लिए सीडीएमए द्वारा उपयोगकर्ता प्रसारण को विशिष्ट और अद्वितीय कोड में एन्कोड किया जा सकता है।
• सीडीएमए में, सभी चैनलों के माध्यम से एक पूर्ण स्पेक्ट्रम का उपयोग किया जाता है।
• सीडीएमए सिस्टम के भीतर सभी सेल समान आवृत्ति का उपयोग कर सकते हैं।

फायदे और नुकसान

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग के लाभ निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• सिग्नल की गुणवत्ता बेहतर होती है।
• यह हस्तक्षेप और टैपिंग से बचाता है क्योंकि प्रेषक और रिसीवर केवल प्रसार कोड को जानते हैं।
• यह हैकर्स से काफी सुरक्षित है।
• उपयोगकर्ताओं को जोड़ना सरल है और उपयोगकर्ताओं की संख्या की कोई सीमा नहीं है।
• बड़े सिग्नल बैंडविड्थ मल्टीपाथ फेडिंग को कम करते हैं।
• विशेष आवृत्ति स्पेक्ट्रम का कुशल उपयोग।
• संसाधन वितरण लचीला है।
• यह अत्यधिक कुशल है।
• इसमें किसी तुल्यकालन की आवश्यकता नहीं है।
• इस बहुसंकेतन में, कई उपयोगकर्ता एक ही बैंडविड्थ को विभाजित कर सकते हैं।
• सीडीएम स्केलेबल है।
• यह अन्य प्रकार की सेलुलर प्रौद्योगिकियों के साथ संगत है।
• यह एक निश्चित आवृत्ति स्पेक्ट्रम का कुशलतापूर्वक उपयोग करता है।
• प्रत्येक उपयोगकर्ता को निर्दिष्ट अलग-अलग कोड शब्दों के कारण हस्तक्षेप कम हो गया है।
• बेहतर सुरक्षा, हस्तक्षेप और जैमिंग का प्रतिरोध, और बैंडविड्थ का कुशल उपयोग। CDMA की स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक छिपकर सुनने वाले के लिए सिग्नल को रोकना अधिक कठिन बना देती है, और अद्वितीय प्रसार कोड इसे हस्तक्षेप और जैमिंग के लिए प्रतिरोधी बनाते हैं।

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग के नुकसान में निम्नलिखित शामिल हैं।

• जब उपयोगकर्ताओं की संख्या में वृद्धि होगी तो समग्र सेवा गुणवत्ता में कमी आएगी।
• नियर-फार की समस्या हो जाती है।
• इसे समय तुल्यकालन की आवश्यकता है।
• सीडीएम में, प्रत्येक उपयोगकर्ता की प्रेषित बैंडविड्थ स्रोत की डिजिटल डेटा गति से अधिक होती है।
• डेटा संचरण की दर कम है।
• सीडीएम जटिल है।

अनुप्रयोग

कोड डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग के अनुप्रयोग निम्नलिखित को शामिल कीजिए।

• CDM का व्यापक रूप से तथाकथित दूसरी पीढ़ी (2G) और तीसरी पीढ़ी के 3G वायरलेस संचार में उपयोग किया जाता है। तकनीक का उपयोग 800-मेगाहर्ट्ज और 1.9-गीगाहर्ट्ज बैंड में अल्ट्रा-हाई-फ्रीक्वेंसी (यूएचएफ) सेलुलर टेलीफोन सिस्टम में किया जाता है। यह एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण और स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक का संयोजन है।
• सीडीएम नेटवर्किंग तकनीक का उपयोग एक सामान्य आवृत्ति बैंड के ऊपर एक साथ संचरण के लिए कई डेटा संकेतों को संयोजित करने के लिए किया जाता है।
• यह बहुसंकेतन दूसरी पीढ़ी और तीसरी पीढ़ी के बेतार संचार में बड़े पैमाने पर उपयोग किया जाता है।
• इसका उपयोग 800-मेगाहर्ट्ज और 1.9-गीगाहर्ट्ज बैंड के भीतर यूएचएफ (अल्ट्रा-हाई-फ्रीक्वेंसी) सेलुलर टेलीफोन सिस्टम में किया जाता है। तो यह एनालॉग-टू-डिजिटल रूपांतरण और स्प्रेड स्पेक्ट्रम तकनीक दोनों का संयोजन है।

प्रश्न: सेल्यूलर नेटवर्क में CDMA का उपयोग कैसे किया जाता है?

उ: CDMA का व्यापक रूप से 3G और 4G सेलुलर नेटवर्क के साथ-साथ वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क (WLANs) में उपयोग किया जाता है। तकनीक कई उपयोगकर्ताओं को समान आवृत्ति बैंड साझा करने, नेटवर्क की क्षमता बढ़ाने और बेहतर कॉल गुणवत्ता प्रदान करने की अनुमति देती है।

प्रश्न: क्या सीडीएमए का उपयोग उपग्रह संचार में किया जा सकता है?

उ: हाँ, सीडीएमए का उपयोग उपग्रह संचार में किया जा सकता है क्योंकि यह सीमित बैंडविड्थ पर एक साथ कई संकेतों को प्रसारित करने की अनुमति देता है। यह उन स्थितियों में इसे एक लोकप्रिय विकल्प बनाता है जहां बड़ी संख्या में संकेतों को एक साथ प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि उपग्रह संचार में।

प्रश्न: डायरेक्ट सीक्वेंस सीडीएमए और फ्रीक्वेंसी होपिंग सीडीएमए में क्या अंतर है?

ए: डायरेक्ट अनुक्रम सीडीएमए (डीएस-सीडीएमए) प्रसार कोड के रूप में छद्म यादृच्छिक बाइनरी अनुक्रम का उपयोग करके सिग्नल की वाहक तरंग को संशोधित करता है, जबकि फ्रीक्वेंसी होपिंग सीडीएमए (एफएच-सीडीएमए) अलग-अलग समय पर एक अलग आवृत्ति पर सिग्नल प्रसारित करता है, और रिसीवर होपिंग का उपयोग करता है। मूल संकेत के पुनर्निर्माण के लिए पैटर्न।

प्रश्न: सेल्यूलर नेटवर्क में CDMA का उपयोग कैसे किया जाता है?

उ: CDMA का व्यापक रूप से 3G और 4G सेलुलर नेटवर्क के साथ-साथ वायरलेस लोकल एरिया नेटवर्क (WLANs) में उपयोग किया जाता है। तकनीक कई उपयोगकर्ताओं को समान आवृत्ति बैंड साझा करने, नेटवर्क की क्षमता बढ़ाने और बेहतर कॉल गुणवत्ता प्रदान करने की अनुमति देती है।

प्रश्न: क्या सीडीएमए का उपयोग उपग्रह संचार में किया जा सकता है?

उ: हाँ, सीडीएमए का उपयोग उपग्रह संचार में किया जा सकता है क्योंकि यह सीमित बैंडविड्थ पर एक साथ कई संकेतों को प्रसारित करने की अनुमति देता है। यह उन स्थितियों में इसे एक लोकप्रिय विकल्प बनाता है जहां बड़ी संख्या में संकेतों को एक साथ प्रसारित करने की आवश्यकता होती है, जैसे कि उपग्रह संचार में।

प्रश्न: डायरेक्ट सीक्वेंस सीडीएमए और फ्रीक्वेंसी होपिंग सीडीएमए में क्या अंतर है?

ए: डायरेक्ट अनुक्रम सीडीएमए (डीएस-सीडीएमए) प्रसार कोड के रूप में छद्म यादृच्छिक बाइनरी अनुक्रम का उपयोग करके सिग्नल की वाहक तरंग को संशोधित करता है, जबकि फ्रीक्वेंसी होपिंग सीडीएमए (एफएच-सीडीएमए) अलग-अलग समय पर एक अलग आवृत्ति पर सिग्नल प्रसारित करता है, और रिसीवर होपिंग का उपयोग करता है। मूल संकेत के पुनर्निर्माण के लिए पैटर्न।

इस प्रकार, यह सब कोड डिवीजन के एक सिंहावलोकन के बारे में है बहुसंकेतन - काम कर रहा है फायदे, नुकसान और अनुप्रयोगों के साथ। सीडीएम में, एक साथ एक सामान्य आवृत्ति बैंड के ऊपर संचरण के लिए विभिन्न डेटा संकेतों को मिला दिया जाता है। एक बार इस सीडीएम नेटवर्किंग तकनीक का उपयोग कई उपयोगकर्ताओं को एक संचार चैनल प्रसारित करने के लिए किया जाता है, तो इस तकनीक को जाना जाता है सीडीएमए या कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए)। यहाँ आपके लिए एक प्रश्न है, FDM क्या है?