Multiplexing Techniques: TDM, FDM, WDM, CDMA

Multiplexing वह प्रक्रिया है जिसमें एक संचार चैनल पर एक साथ कई सिग्नल या डेटा प्रवाह (data streams) को भेजने की क्षमता होती है, ताकि चैनल का अधिकतम उपयोग किया जा सके। यह डेटा के ट्रांसमिशन को अधिक कुशल बनाता है और संसाधनों का बेहतर उपयोग सुनिश्चित करता है। मुख्य रूप से चार प्रकार के multiplexing techniques का उपयोग किया जाता है: TDM (Time Division Multiplexing), FDM (Frequency Division Multiplexing), WDM (Wavelength Division Multiplexing) और CDMA (Code Division Multiple Access)।

1. TDM (Time Division Multiplexing) - समय विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग

TDM में, एक चैनल को अलग-अलग समय स्लॉट्स में बांटा जाता है, और हर समय स्लॉट में एक अलग डिवाइस या डेटा ट्रांसमिट होता है। यहां हर डिवाइस को एक निश्चित समय पर ट्रांसमिट करने का अवसर मिलता है, लेकिन सभी डिवाइस एक ही चैनल का उपयोग करते हैं।

• कसे काम करता है:

  • उदाहरण के रूप में, अगर तीन डिवाइस हैं (A, B, और C) तो प्रत्येक डिवाइस को एक निश्चित समय स्लॉट मिलेगा। डिवाइस A पहले स्लॉट में डेटा भेजेगा, फिर B और C अगले स्लॉट्स में भेजेंगे।
  • TDM का उपयोग आमतौर पर डिजिटल डेटा ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है।

• उदाहरण:

  • टेलीफोन नेटवर्क, जहां अलग-अलग कॉल्स को एक ही चैनल पर समय के अनुसार विभाजित किया जाता है।
  • T1/E1 लाइनों का उपयोग भी इसी प्रकार के समय विभाजन से होता है।

• प्रकार:

  • Synchronous TDM (STDM): इसमें समय स्लॉट्स पहले से निर्धारित होते हैं।
  • Asynchronous TDM (ATDM): इसमें समय स्लॉट्स लचीलापन रखते हैं और आवश्यकतानुसार उपयोग किए जाते हैं।

2. FDM (Frequency Division Multiplexing) - आवृत्ति विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग

FDM में, विभिन्न सिग्नल्स को अलग-अलग आवृत्तियों (frequencies) पर ट्रांसमिट किया जाता है, ताकि एक ही चैनल पर विभिन्न डेटा प्रवाहों को भेजा जा सके। प्रत्येक सिग्नल को अलग आवृत्ति बैंड (frequency band) सौंपा जाता है।

• कसे काम करता है:

  • इसमें हर डेटा स्ट्रीम को एक विशिष्ट आवृत्ति बैंड में मॉड्यूलेट किया जाता है। एक ही समय में कई सिग्नल्स अलग-अलग आवृत्तियों के साथ भेजे जाते हैं।
  • इस प्रक्रिया के दौरान, यह सुनिश्चित किया जाता है कि अलग-अलग सिग्नल्स के बीच कोई हस्तक्षेप न हो।

• उदाहरण:

  • रेडियो प्रसारण (AM, FM), जहां विभिन्न स्टेशन अलग-अलग आवृत्तियों पर प्रसारित होते हैं।
  • टेलीविजन प्रसारण में विभिन्न चैनल्स को अलग आवृत्तियों पर भेजा जाता है।

• प्रकार:

  • Analog FDM: इसमें एनालॉग सिग्नल्स को विभिन्न आवृत्तियों में भेजा जाता है।
  • Digital FDM: इसमें डिजिटल डेटा को अलग-अलग आवृत्तियों में मॉड्यूलेट किया जाता है।

3. WDM (Wavelength Division Multiplexing) - तरंगदैर्ध्य विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग

WDM एक प्रकार का FDM है, जो optical fiber communication में इस्तेमाल होता है। इसमें, विभिन्न तरंगदैर्ध्यों (wavelengths) का उपयोग किया जाता है, जिससे एक ऑप्टिकल फाइबर चैनल पर एक साथ कई सिग्नल ट्रांसमिट किए जा सकते हैं।

• कसे काम करता है:

  • WDM में, विभिन्न प्रकाश तरंगदैर्ध्य (wavelengths) पर डेटा भेजा जाता है। प्रत्येक सिग्नल को एक विशिष्ट तरंगदैर्ध्य पर भेजा जाता है, और सभी सिग्नल एक ही ऑप्टिकल फाइबर के माध्यम से चलते हैं।
  • यह प्रणाली लंबी दूरी तक उच्च डेटा ट्रांसमिशन के लिए आदर्श होती है।

• उदाहरण:

  • ऑप्टिकल फाइबर संचार में उच्च क्षमता वाले डेटा ट्रांसमिशन के लिए WDM का उपयोग किया जाता है। उदाहरण के तौर पर, Dense Wavelength Division Multiplexing (DWDM), जिसमें बहुत सारे तरंगदैर्ध्य एक साथ भेजे जा सकते हैं।

• प्रकार:

  • CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing): इसमें कम तरंगदैर्ध्य स्पेसिंग होती है।
  • DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing): इसमें अधिक तरंगदैर्ध्य स्पेसिंग होती है, जिससे अधिक चैनल्स को एक साथ ट्रांसमिट किया जा सकता है।

4. CDMA (Code Division Multiple Access) - कोड विभाजन मल्टीप्लेक्सिंग

CDMA एक रैण्डम एक्सेस टेक्नोलॉजी है, जिसमें कोड्स के आधार पर एक ही चैनल पर विभिन्न सिग्नल्स भेजे जाते हैं। इस तकनीक में, प्रत्येक सिग्नल को एक अद्वितीय कोड दिया जाता है और इन कोड्स के आधार पर विभिन्न उपयोगकर्ता एक ही चैनल का उपयोग करते हैं।

• कसे काम करता है:

  • CDMA में, प्रत्येक डिवाइस को एक अलग कोड सौंपा जाता है। जब सिग्नल्स एक ही चैनल पर ट्रांसमिट होते हैं, तो वे एक-दूसरे से अलग होते हैं क्योंकि उनके पास अलग कोड्स होते हैं। प्राप्त करने वाला रिसीवर इन कोड्स की पहचान करके डेटा को अलग-अलग उपयोगकर्ताओं से प्राप्त करता है।
  • यह तकनीक spread-spectrum पर आधारित है, जिससे सिग्नल को एक विस्तृत आवृत्ति बैंड में फैला दिया जाता है।

• उदाहरण:

  • 3G, 4G, और 5G नेटवर्क में CDMA तकनीक का उपयोग होता है।
  • मोबाइल फोन नेटवर्क्स में CDMA का उपयोग डेटा और आवाज़ के ट्रांसमिशन के लिए किया जाता है।

सारांश (Summary)

हर एक तकनीक का अपना विशेष उपयोग है और विभिन्न संचार प्रणालियों में इसकी आवश्यकता के अनुसार चयन किया जाता है।