डेटा संचार: डेटा संचार के लिए नई तकनीकों का उपयोग

डेटा कम्युनिकेशन: डेटा कम्युनिकेशन के लिए नई तकनीकों का उपयोग!

डेटा संचार तकनीक का उपयोग करके नेटवर्क विकसित किए जाते हैं। व्यावसायिक डेटा संचार प्रणाली में कंप्यूटर, टर्मिनल और संचार लिंक होते हैं और विभिन्न प्रकार के डेटा जैसे कि संख्यात्मक, पाठ्य, ग्राफिक, छवि, आवाज, आदि को प्रसारित करते हैं।

चित्र सौजन्य: einstein.stanford.edu/highlights/sb2-060706-new_moc.jpg

संचार लिंक विभिन्न उपकरणों और सॉफ्टवेयर के माध्यम से स्थापित किए जाते हैं। उपकरण और सॉफ्टवेयर की आवश्यकताएं काफी हद तक, सिग्नल के प्रकार, संचार चैनल, नेटवर्किंग की टोपोलॉजी, आदि पर निर्भर करती हैं।

एनालॉग और डिजिटल सिग्नल:

डेटा संचार में इस्तेमाल होने वाले इलेक्ट्रोमैग्नेटिक सिग्नल दो प्रकार के हो सकते हैं, अर्थात् एनालॉग और डिजिटल। एनालॉग सिग्नल निरंतर सिग्नल होते हैं क्योंकि उनकी तीव्रता समय के साथ एक सहज फैशन में भिन्न होती है। दूसरी ओर, डिजिटल सिग्नल, असतत संकेत होते हैं, जिसमें सिग्नल की तीव्रता कुछ समय के लिए स्थिर स्तर पर बनी रहती है और अगली अवधि के लिए दूसरे निरंतर स्तर में बदल जाती है।

वॉयस सिग्नल एक एनालॉग सिग्नल का एक विशिष्ट उदाहरण है, जबकि बाइनरी डेटा का प्रतिनिधित्व करने वाली दालों पर डिजिटल 'डिजिटल सिग्नल के उदाहरण हैं। बाइनरी सिग्नल कंप्यूटर, टर्मिनल और अन्य डेटा प्रोसेसिंग उपकरणों द्वारा उत्पन्न होते हैं।

डिजिटल सिग्नल संचारित करने के लिए कम खर्चीले हैं और शोर और हस्तक्षेप के लिए अधिक संवेदनशील हैं और इस प्रकार, चैनल की लंबाई डिजिटल डेटा के लिए एक गंभीर समस्या है। तारों के माध्यम से डिजिटल डेटा स्थानांतरित हो जाता है, सिग्नल के कमजोर होने की समस्या से भर जाता है क्योंकि संचार प्रणालियों के बीच की दूरी बढ़ जाती है।

इसलिए, लंबी दूरी के संचार के लिए, मौजूदा दूरसंचार लाइनों का उपयोग करना अनिवार्य हो जाता है। मौजूदा दूरसंचार लाइनें केवल एनालॉग सिग्नल ले जाने में सक्षम हैं। इन लाइनों का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए, डिजिटल डेटा को एनालॉग में परिवर्तित किया जाता है और रिसीवर के अंत में एनालॉग डेटा को 'मॉडेम' का उपयोग करके डिजिटल डेटा में परिवर्तित किया जाता है, जैसा कि चित्र 11.2 में दिखाया गया है।

संचार कढ़ी:

दो उपकरणों के बीच संचार पथ जिसके माध्यम से डेटा संचारित होता है, संचार चैनल कहलाता है। इसकी क्षमता को इसकी बैंडविड्थ और ट्रांसमिशन की गति के संदर्भ में मापा जा सकता है।

फेशियल या वीडियो ट्रांसमिशन के लिए ग्रेटर बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है जबकि सरल स्पीच ट्रांसमिशन के लिए 4000 हर्ट्ज (हर्ट्ज) की बैंडविड्थ की आवश्यकता होती है जो वीडियो ट्रांसमिशन के लिए आवश्यक बैंडविड्थ का एक हजारवां हिस्सा है। एक समय में उपयोगकर्ता उपकरणों की संख्या में वृद्धि के साथ बैंडविड्थ की आवश्यकता भी आनुपातिक रूप से बढ़ जाती है।

संचरण की गति को विभिन्न इकाइयों का उपयोग करके मापा जाता है लेकिन उपयोगकर्ता के दृष्टिकोण से, सबसे उपयोगी उपाय प्रति सेकंड (cps) वर्ण है।

इन दोनों उपायों का निर्धारण कारकों के एक मेजबान द्वारा किया जाता है जैसे ट्रांसमिशन माध्यम, ट्रांसमिशन की लंबाई, ट्रांसमिशन मोड, आदि।

इन कारकों के संबंध में विकल्पों का मूल्यांकन नीचे किया गया है:

संचरण माध्यम:

ट्रांसमिशन माध्यम संचारण और प्राप्त करने वाले उपकरणों के बीच की भौतिक कड़ी है। मीडिया में तार, समाक्षीय केबल, माइक्रोवेव, लेजर, फाइबर ऑप्टिक्स और डिजिटल नेटवर्क शामिल हैं।

ए) मुड़ जोड़ी तारों को आमतौर पर एनालॉग सिग्नल के साथ-साथ डिजिटल सिग्नल के लिए ट्रांसमिशन मीडिया के रूप में उपयोग किया जाता है और इसलिए, टेलीफोन सिस्टम (ईपीबीएक्स सिस्टम) में एप्लिकेशन ढूंढें। इसमें प्रति सेकंड 10, 000 वर्णों तक संचरण की गति है। यह कम खर्चीला और मध्यम उपयोग करने में आसान है। लेकिन जैसे ही ट्रांसमीटर और रिसीवर के बीच की दूरी बढ़ती है, यह माध्यम हस्तक्षेप और शोर के लिए अतिसंवेदनशील हो जाता है।

उनके कनेक्शन अधिक नाजुक हैं और इस प्रकार, बनाए रखना मुश्किल है। परिणामस्वरूप मुड़ जोड़ी के तारों का उपयोग मुख्य रूप से नेटवर्क में किया जाता है जहां टर्मिनल एक दूसरे के काफी करीब स्थित होते हैं और / या लागत के विचार के लिए।

एकीकृत सेवा डिजिटल नेटवर्क (आईएसडीएन) प्रौद्योगिकी में प्रगति के साथ, मुड़ जोड़ी तारों को डेटा की लंबी दूरी के प्रसारण के लिए भी स्वीकार्यता मिल रही है। आईएसडीएन मूल रूप से एक डिजिटल फोन कॉल या उच्च गति डिजिटल संचार सेवा है जो मौजूदा ट्विस्टेड जोड़ी फोन केबल सिस्टम पर एक साथ आवाज और डेटा स्थानांतरित करता है।

इस मामले में डेटा ट्रांसफर गति 250, 000 वर्ण प्रति सेकंड डेटा संपीड़न सुविधा तक जाती है। आईएसडीएन अत्यधिक संवादात्मक कनेक्शन के माध्यम से दिन के दौरान अंतराल पर बड़ी डेटा फाइलें भेजने के लिए सबसे उपयुक्त है। ISDN सेवाओं को व्यापक रूप से स्वास्थ्य और वित्तीय सेवा कंपनियों के बीच स्वीकार किया जाता है, जिन्हें बल्क में बल्क डेटा ट्रांसफर की आवश्यकता होती है।

ख) समाक्षीय केबल केंद्र में एक तार के साथ प्रवाहकीय सिलेंडर से बने होते हैं। इन केबलों का उपयोग डिजिटल और साथ ही एनालॉग सिग्नल को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। वे संचरण गति में मुड़ जोड़ी तारों की तुलना में तेज़ (1 मिलियन वर्ण प्रति सेकंड तक संचरण की गति) हैं। वे अपने परिरक्षित और संकेंद्रित निर्माण के कारण शोर और हस्तक्षेप के लिए भी कम संवेदनशील होते हैं। उन्हें स्थापित करना और बनाए रखना आसान है। हालांकि, वे मुड़ जोड़ी तारों की तुलना में थोड़ा अधिक महंगे हैं।

ग) ऑप्टिकल फाइबर केबल में कांच या प्लास्टिक के पतले फिलामेंट होते हैं जो प्रकाश की गति के करीब ऑप्टिकल किरणों का संचालन करने में सक्षम होते हैं। ऑप्टिकल फाइबर केबल बराबर संचरण क्षमता के लिए कम जगह घेरते हैं क्योंकि वे काफी पतले होते हैं।

संचार माध्यम के रूप में उन्हें एक और फायदा है; वे बाहरी विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों से अलग-थलग हैं। वे सिग्नल की न्यूनतम हानि के साथ उच्च बैंडविड्थ और ट्रांसमिशन की उच्च गति (5 मिलियन वर्ण प्रति सेकंड तक) की वजह से एक साथ आवाज, वीडियो और डेटा का समर्थन करते हैं।

वे लंबी दौड़ चड्डी, मेट्रो चड्डी, ग्रामीण एक्सचेंज और स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क में आवेदन पाते हैं। हालांकि, वे महंगे हैं और कुशल स्थापना और रखरखाव की आवश्यकता होती है।

डी) माइक्रोवेव ट्रांसमिशन उच्च अंत रेडियो आवृत्ति का उपयोग करता है और ट्रांसमिशन और रिसेप्शन (विशिष्ट माइक्रोवेव परवलयिक डिश एंटीना) के लिए विशेष उपकरण की आवश्यकता होती है। ये सिस्टम एक रिले टॉवर पर एंटेना का उपयोग करके 'लाइन-ऑफ-द-विज़न-पथ' पर डेटा संचारित करते हैं जो हस्तक्षेप करने वाली बाधाओं पर संचार करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त है।

माइक्रोवेव ट्रांसमिशन की बढ़ती मांग के साथ, आवृत्तियों के अतिरेक की संभावना है जिसके परिणामस्वरूप अतिव्यापी और हस्तक्षेप होता है। इसलिए, आवृत्ति बैंड के असाइनमेंट को सख्ती से विनियमित किया जाता है। इस तरह के प्रसारण के लिए आमतौर पर उपयोग की जाने वाली आवृत्तियां 2 से 40 गीगाहर्ट्ज तक होती हैं।

ई) वीसैट संचार उपग्रह का उपयोग करते हुए उपग्रह संचार प्रणाली एक माइक्रोवेव रिले स्टेशन है जो लगभग 35784 किलोमीटर की स्थिर कक्षाओं में तैनात है। भूमध्य रेखा के ऊपर। एक संचार उपग्रह ट्रांसपोंडर नामक कई आवृत्ति बैंड संचालित करता है।

एक सामान्य ट्रांसपोंडर में 36 से 76 मेगाहर्ट्ज की बैंडविड्थ होती है। यह पॉइंट टू पॉइंट लिंक या रिसीवर को ब्रॉडकास्ट लिंक प्रदान कर सकता है। उपग्रह संचार प्रणाली का एक योजनाबद्ध आरेख चित्र 11.3 में प्रस्तुत किया गया है।

वेरी स्मॉल अपर्चर टर्मिनल (वीएसएटी) नोड्स को ऊपर दिखाए गए अनुसार भू-स्टेशनरी उपग्रह में तय एंटीना का उपयोग करके एक साथ नेटवर्क किया जाता है। एंटीना एक पुनरावर्तक के रूप में कार्य करता है और मास्टर अर्थ स्टेशन सिग्नल को बढ़ाता है और डेटा के प्रवाह का लेखा-जोखा भी रखता है।

चूंकि उपग्रह उच्च ऊंचाई पर स्थित हैं, इसलिए वायुमंडलीय स्थितियों से हस्तक्षेप की संभावना पूरी तरह से समाप्त हो गई है। हालांकि, दो उपग्रह एक दूसरे के करीब स्थित हैं और एक ही आवृत्ति बैंड का उपयोग करके एक दूसरे के साथ हस्तक्षेप कर सकते हैं।

इस प्रकार, एक दूसरे के करीब तैनात किए जा सकने वाले उपग्रहों की संख्या सीमित है। अपेक्षाकृत कम यातायात मात्रा के मामले में, उपग्रह ऑप्टिकल फाइबर आधारित संचार पर स्कोर करते हैं। यह प्रसारण सुविधा का लाभ भी है जो ऑप्टिकल फाइबर के मामले में नहीं है।

यह तकनीक अपने भौगोलिक रूप से बिखरे हुए कार्यालयों, गोदामों, डीलरों, विक्रेताओं आदि को जोड़ने के इच्छुक उद्यमों में अपने अनुप्रयोगों को ढूंढती है। यह तकनीक बैंकिंग और वित्तीय सेवा क्षेत्रों, वितरण उद्योग, मोटर वाहन उद्योग, पर्यटन, बहु-साइट निर्माण और में बहुत लोकप्रिय है और सरकार।

VSAT नेटवर्क स्थापित करने के लिए दो विकल्प हैं:

प्राइवेट नेटवर्क:

भारत में, कुछ ही बड़ी कंपनियों के पास अपना निजी नेटवर्क स्थापित करने का लाइसेंस है। नेशनल स्टॉक एक्सचेंज के पास दुनिया के सबसे बड़े वीसैट आधारित स्टॉक एक्सचेंजों में से एक है, और शायद 2000 से अधिक वीसैट वाले सबसे बड़े निजी वीसैट नेटवर्क पहले से ही मुंबई में स्थित अपने हब के साथ पूरे देश में स्थापित हैं।

यह नेटवर्क दलालों को ऑर्डर देने, ऑन-लाइन बाजार की जानकारी देखने और विभिन्न शहरों में स्थित अपने कार्यालयों से सीधे लेनदेन को निष्पादित करने में सक्षम बनाता है। 10 मिलियन बिट्स में 1 एरर फैक्टर वाले ब्रोकरों के लिए नेटवर्क की उपलब्धता 99.7% और ब्रोकरों के लिए 1.5 सेकंड से कम की समान प्रतिक्रिया समय है।

साझा हब सेवाएँ:

कई संचार कंपनियां हब को दूसरों के साथ साझा करने के लिए सेवाएं दे रही हैं। वीसैट साइटों की सीमित संख्या की आवश्यकता वाली कंपनियां ऐसे सेवा प्रदाताओं की सेवाओं को काम पर रखने से शुरुआती निवेश और परिचालन लागत को बचा सकती हैं।

च) पराबैंगनी आवृत्तियों को बांधने के बिना लेज़र डेटा ट्रांसमिशन के लिए बहुत संभावनाएं प्रदान करते हैं। लेकिन ऑप्टिकल फ्रीक्वेंसी के उपयोग और दृष्टि पथ की आवश्यकता के लिए लेज़र संचार को कम दूरी के लिंक के लिए ही उपयुक्त बनाते हैं।

हालांकि, प्रत्येक प्रसारण माध्यम के अपने फायदे और सीमाओं के कारण आवेदन के अपने क्षेत्र हैं, एक विशिष्ट डेटा संचार प्रणाली विभिन्न प्रकार के मीडिया के उपयुक्त मिश्रण का उपयोग करेगी।

डेटा ट्रांसमिशन तकनीक:

दो उपकरणों के बीच सूचना के किसी भी सफल संचरण में ट्रांसमिशन माध्यम और उपकरणों के अलावा कुछ तंत्रों की आवश्यकता होती है। यह बताया जा सकता है कि कंप्यूटर आमतौर पर डिजिटल सिग्नल उत्पन्न करता है और इस प्रकार दो कंप्यूटरों के बीच संचार सिग्नल को बदले बिना हो सकता है।

संचार चैनल, संचार के राजमार्ग जो पहले से उपलब्ध हैं, मुख्य रूप से एनालॉग सिग्नल भेजने के लिए डिज़ाइन किए गए थे। सौभाग्य से, डिजिटल सूचनाओं को केवल डिजिटल संकेतों की मदद से प्रेषित नहीं किया जाना चाहिए।

इसी प्रकार, एनालॉग सूचना को डिजिटल सिग्नल में परिवर्तित करने के बाद भी प्रेषित किया जा सकता है। जैसा कि डिजिटल दालों को प्रभावी ढंग से टेलीफोन लाइनों पर प्रसारित नहीं किया जा सकता है जो आवाज को प्रसारित करने के लिए डिज़ाइन किए गए थे, टेलीफोन लाइनों के माध्यम से प्रसारित होने वाली डिजिटल जानकारी को टेलीफोन लाइनों पर डाले गए एनालॉग सिग्नल (संशोधित) में दर्शाया गया है।

रिसीवर के अंत में, एनालॉग सिग्नल को डिजिटल कंप्यूटर में बदल दिया जाता है, जिससे सिग्नल प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर को सक्षम किया जा सकता है। मॉड्यूलेशन और डिमोडुलेटिंग के लिए जिम्मेदार डिवाइस को 'मॉडेम' कहा जाता है।

गति और कनेक्टिविटी के मामले में बाजार में अलग-अलग तरह की सुविधाएँ उपलब्ध हैं। लोकप्रिय गति 56000 बीपीएस है, हालांकि तेज मोडेम भी आज उपलब्ध हैं। तेज़ मोडेम स्थापित करने के लिए महंगे हैं लेकिन वे ट्रांसमिशन समय को कम करके ट्रांसमिशन की लागत को कम करते हैं। हालाँकि, ट्रांसमिशन में लिया गया कुल समय ट्रांसमिशन माध्यम की गति पर भी निर्भर करता है।

ट्रांसमिशन के मोड:

सिम्प्लेक्स और डुप्लेक्स चैनल:

एनालॉग सिग्नल को सिम्प्लेक्स चैनलों के माध्यम से भेजा जा सकता है जो डेटा को केवल एक दिशा में प्रवाह करने की अनुमति देते हैं। ऐसे चैनल से जुड़ा एक टर्मिनल या तो केवल एक भेजने या केवल डिवाइस प्राप्त करता है और ऐसे टर्मिनल शायद ही कभी उपयोग में होते हैं।

आधे डुप्लेक्स ट्रांसमिशन चैनल वैकल्पिक रूप से दोनों तरह से प्रसारण की अनुमति देते हैं। हालाँकि, पूर्ण द्वैध रेखाएं तेजी से होती हैं क्योंकि यह एक साथ संचारित होती है और संकेत प्राप्त करती है क्योंकि हर बार प्रसारण की दिशा बदलने के बाद आधे डुप्लेक्स चैनलों में देरी होती है।

अतुल्यकालिक और तुल्यकालिक संचरण:

डेटा के रिसेप्शन में इसके बाइनरी मूल्य को निर्धारित करने के लिए आने वाले सिग्नल को एक बार प्रति बिट समय नमूना करना शामिल है। इस प्रयोजन के लिए, रिसीवर डिवाइस को प्रत्येक बिट के आने का समय और अवधि पता होना चाहिए जो इसे प्राप्त करता है और ट्रांसमीटर और रिसीवर को सिंक्रनाइज़ करने के लिए कदम उठाने की आवश्यकता होती है।

वांछित तुल्यकालन को प्राप्त करने के लिए दो बुनियादी दृष्टिकोण हैं - अतुल्यकालिक और तुल्यकालिक संचरण। अतुल्यकालिक संचरण के मामले में, प्रत्येक वर्ण के लिए प्रारंभ और रोक तत्वों का उपयोग किया जाता है। रिसीविंग डिवाइस स्टार्टिंग सिग्नल्स को एनकाउंटर करने के लिए अपना टाइमिंग मैकेनिज्म सेट करता है।

अतुल्यकालिक संचरण का मूल लाभ यह है कि यह सरल और सस्ता है। लेकिन, अतिरिक्त प्रारंभ और संकेत सिग्नल संचारित होने के लिए डेटा के आकार को बढ़ाते हैं। दूसरी ओर, सिंक्रोनस ट्रांसमिशन के मामले में, डेटा की एक स्थिर धारा बिना किसी स्टार्ट और स्टॉप सिग्नल के भेजी जाती है। संकेतों के प्रत्येक ब्लॉक में कई वर्ण हो सकते हैं।

लेकिन, रिसीवर और ट्रांसमीटर के बीच के समय में किसी भी अंतर से बचने के लिए, प्रत्येक डिवाइस की घड़ियों को सिंक्रनाइज़ किया जाना चाहिए। डेटा की बड़ी मात्रा के लिए, सिंक्रोनस ट्रांसमिशन बेहतर है क्योंकि इसमें अतिरिक्त शुरुआत और स्टॉप सिग्नल शामिल नहीं हैं जो आम तौर पर लगभग 20% तक ट्रांसमिशन की मात्रा बढ़ाते हैं। हालाँकि, इस तरह के प्रसारण के लिए डेटा लिंक नियंत्रण प्रक्रियाओं और इस प्रकार उच्च हार्डवेयर लागतों की आवश्यकता होती है।