ဆက်သွယ်ရေးတွင် Multiplexing နည်းလမ်းများ
Pendahuluan
ဆက်သွယ်ရေးလောကမှာ ဒေတာထုတ်လွှင့်မှုမှာ ထိရောက်မှုနဲ့ ထိရောက်မှုက အရေးကြီးပါတယ်။ ကွန်ရက်စွမ်းရည်ကို မြှင့်တင်ရာမှာနဲ့ ရှိပြီးသားအရင်းအမြစ်တွေကို အများဆုံးအသုံးချရာမှာ အလွန်ထိရောက်မှုရှိကြောင်း သက်သေပြခဲ့တဲ့ နည်းလမ်းတစ်ခုကတော့ multiplexing ပါ။ Multiplexing ဆိုတာ တစ်ခုတည်းသော ထုတ်လွှင့်မှုလမ်းကြောင်းပေါ်မှာ အချက်ပြမှုတွေ ဒါမှမဟုတ် ဒေတာစီးကြောင်းတွေကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ထုတ်လွှင့်ခွင့်ပြုတဲ့ နည်းပညာတစ်ခုပါ။ ဒီဆောင်းပါးမှာ အခြေခံကနေ အဆင့်မြင့်အထိ ဆက်သွယ်ရေးမှာ အသုံးပြုတဲ့ multiplexing နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးကို ဆွေးနွေးပါမယ်။
၁။ Multiplexing ကို နားလည်ခြင်း
Multiplexing ဆိုသည်မှာ နှစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုထက်ပိုသော data stream များကို shared communications medium မှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်ရန်အတွက် တစ်ခုတည်းသော stream အဖြစ် ပေါင်းစပ်သည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ signal များသည် ၎င်းတို့၏ ဦးတည်ရာသို့ ရောက်ရှိသည်နှင့် demultiplexing နည်းပညာများကို အသုံးပြု၍ ပြန်လည်ခွဲထုတ်သည်။ ဤနည်းအားဖြင့် multiplexing သည် transmission lines များကို အသုံးပြုခြင်းကို ပိုမိုထိရောက်ပြီး ကုန်ကျစရိတ်သက်သာစေသည်။
၂။ Multiplexing အမျိုးအစားများ
ဆက်သွယ်ရေးတွင် အသုံးများသော multiplexing နည်းလမ်းများစွာရှိပြီး ၎င်းတို့မှာ-
က။ Frequency Division Multiplexing (FDM)
FDM သည် အရိုးရှင်းဆုံး multiplexing နည်းလမ်းဖြစ်သည်။ FDM တွင် frequency spectrum ကို frequency band ငယ်များစွာအဖြစ် ပိုင်းခြားထားပြီး တစ်ခုစီကို တစ်ဦးချင်း data များ ပေးပို့ရန် အသုံးပြုသည်။ data stream တစ်ခုစီကို carrier frequency အမျိုးမျိုးဖြင့် ပေးပို့သောကြောင့် data stream များစွာကို တစ်ပြိုင်နက်တည်း ထပ်နေစရာမလိုဘဲ ပေးပို့နိုင်သည်။
FDM ရဲ့ အားသာချက်ကတော့ အတော်လေး ရိုးရှင်းပြီး အကောင်အထည်ဖော်ရလွယ်ကူတာပါပဲ။ ဒါပေမယ့် အားနည်းချက်ကတော့ ရရှိနိုင်တဲ့ frequency range က အကန့်အသတ်ရှိတာကြောင့် တစ်ပြိုင်နက်တည်း ပို့လွှတ်နိုင်တဲ့ data stream အရေအတွက်ကို ကန့်သတ်ထားပါတယ်။
ခ။ အချိန်ခွဲဝေမှု မျိုးစုံပေါင်းစပ်ခြင်း (TDM)
TDM သည် အချိန်ကို သီးခြားကြားကာလများအဖြစ် ပိုင်းခြားခြင်းဖြင့် အလုပ်လုပ်သည်။ အချိန်ကြားကာလတစ်ခုစီကို ၎င်း၏အချက်အလက်များကို ထုတ်လွှင့်ရန်အတွက် တစ်ခုတည်းသော ဒေတာစီးကြောင်းသို့ ပေးထားသည်။ ကြားကာလပြီးဆုံးသည်နှင့် နောက်ဒေတာစီးကြောင်း၏အလှည့်ကို ပေးထားသည်။ TDM သည် ဒေတာစီးကြောင်းများစွာအား တစ်ခုတည်းသော ထုတ်လွှင့်မှုလမ်းကြောင်းကို တစ်ပြိုင်နက်တည်းအသုံးပြုရန် ခွင့်ပြုပြီး ထုတ်လွှင့်မှုလမ်းကြောင်း၏ ထိရောက်မှုကို အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ပေးသည်။
TDM ရဲ့ အားသာချက်ကတော့ တခြားဒေတာစီးကြောင်းတွေကို မနှောင့်ယှက်ဘဲ ဒေတာတွေ ပို့လွှတ် နိုင်စွမ်း ပါပဲ။ ဒါပေမယ့် TDM အကောင်အထည်ဖော်မှုမှာ အချိန်ထပ်တူကျအောင် လုပ်ဆောင်ခြင်းဟာ အဓိကစိန်ခေါ်မှုတစ်ခု ဖြစ်ပါတယ်။
ဂ။ Wavelength Division Multiplexing (WDM)
WDM သည် optical fiber ကဲ့သို့ optical transmission တွင်အသုံးပြုသော FDM ၏ မျိုးကွဲတစ်ခုဖြစ်သည် ။ WDM တွင် မတူညီသော wavelength များရှိသော အလင်းကို မတူညီသော အချက်အလက်များကို ထုတ်လွှင့်ရန် အသုံးပြုသည်။ မတူညီသော data stream များကို မတူညီသော wavelength များတွင် ထုတ်လွှင့်သောကြောင့် data stream များစွာအတွက် optical fiber line တစ်ခုတည်းကို အသုံးပြုနိုင်သည် ။
WDM သည် optical fiber ၏ စွမ်းရည်ကို တိုးမြှင့်ခြင်းနှင့် မြန်နှုန်းမြင့် ဆက်သွယ်ရေးကို ပံ့ပိုးပေးခြင်း ၏ အားသာချက်ရှိသည် ။ WDM ကို ခေတ်မီ ဆက်သွယ်ရေး ကွန်ရက်များတွင် မြင့်မားသော စွမ်းရည်ရှိသော အချက်အလက်များကို အကွာအဝေး ဝေးလံသော နေရာများသို့ ထုတ်လွှင့်ရန်အတွက် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။
ဃ။ ကုဒ်ခွဲ မျိုးစုံပေါင်းစပ်ခြင်း (CDM)
CDM သို့မဟုတ် Code Division Multiple Access (CDMA) အဖြစ် လူသိများသော CDM သည် multiplexing နည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်ပြီး data stream များစွာကို ထူးခြားသောကုဒ်များဖြင့် modulate လုပ်ပြီးနောက် တူညီသော frequency band မှတစ်ဆင့် ထုတ်လွှင့်သည်။ လက်ခံသည့် device တစ်ခုစီသည် ပေါင်းစပ် signal များမှ ရည်ရွယ်ထားသော data ကို ထုတ်ယူရန် matching code တစ်ခုကို အသုံးပြုသည်။
CDM ရဲ့ အားသာချက်တွေကတော့ frequency spectrum ကို အသုံးပြုရာမှာ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိခြင်းနဲ့ interference ကို ကိုင်တွယ်နိုင်စွမ်းတို့ပဲ ဖြစ်ပါတယ်။ CDM ကို ဆယ်လူလာဆက်သွယ်ရေးမှာ မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိပါတယ်၊ အကြောင်းကတော့ သိသာထင်ရှားတဲ့ interference မရှိဘဲ တူညီတဲ့ frequency မှာ multiple communications တွေ ဖြစ်ပေါ်နိုင်စေလို့ပါ။
၅။ အကျိုးကျေးဇူးများနှင့် စိန်ခေါ်မှုများ
Multiplexing နည်းလမ်းများသည် ဆက်သွယ်ရေးတွင် အားသာချက်များစွာကို ပေးစွမ်းပြီး ၎င်းတို့တွင် အောက်ပါတို့ ပါဝင်သည်-
က။ Spectrum ထိရောက်မှု- Multiplexing သည် ကန့်သတ်ထားသော frequency spectrum ကို ပိုမိုထိရောက်စွာအသုံးပြုနိုင်စေသောကြောင့် data stream များကို လမ်းကြောင်းတစ်ခုတည်းမှတစ်ဆင့် ပိုမိုထုတ်လွှင့်နိုင်သည်။
(ခ) ကုန်ကျစရိတ်လျှော့ချခြင်း- ဒေတာစီးကြောင်းများစွာအတွက် တစ်ခုတည်းသော ထုတ်လွှင့်မှုလမ်းကြောင်းကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် အခြေခံအဆောက်အအုံကုန်ကျစရိတ်များကို သိသိသာသာ လျှော့ချနိုင်သည်။
ဂ။ တိုးချဲ့နိုင်မှု- Multiplexing သည် ဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များအား သိသာထင်ရှားသော နောက်ထပ်ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ အခြေခံအဆောက်အအုံများ တည်ဆောက်ရန် မလိုအပ်ဘဲ တိုးပွားလာသော အသုံးပြုသူအရေအတွက်နှင့် အချက်အလက်စီးဆင်းမှုများကို ကိုင်တွယ်နိုင်စေပါသည်။
သို့သော်၊ multiplexing ကို အကောင်အထည်ဖော်ရာတွင် ကျော်လွှားရမည့် စိန်ခေါ်မှုများစွာ ရှိပါသည်။ ဥပမာ-
က။ အနှောင့်အယှက်- FDM နှင့် WDM ကဲ့သို့သော multiplexing နည်းလမ်းအချို့တွင်၊ အနီးနားရှိ data stream များအကြား အနှောင့်အယှက်သည် ပြဿနာတစ်ခု ဖြစ်နိုင်သည်။
(ခ) ထပ်တူပြုခြင်း- TDM တွင်၊ ဒေတာစီးကြောင်းတစ်ခုစီသည် ၎င်း၏မှန်ကန်သောအချိန် slot ကိုရရှိကြောင်းသေချာစေရန် တိကျသောထပ်တူပြုခြင်းလိုအပ်သည်။
ဂ။ ထပ်တူပြုခြင်း ရပ်ဆိုင်းခြင်း- CDM တွင် ကုဒ်မှားယွင်းပါက မှားယွင်းသော ဒီကုဒ်ဖြုတ်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်နိုင်ပြီး ဒေတာကို ဖတ်၍မရဖြစ်စေသည်။
၄။ ခေတ်သစ်ဆက်သွယ်ရေးတွင် Multiplexing အပလီကေးရှင်းများ
ခေတ်သစ်ဆက်သွယ်ရေးတွင် multiplexing သည် ကျယ်ပြန့်သော အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးတွင် အရေးကြီးသော အခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်သည်။ ဥပမာအချို့ကို အောက်တွင်ဖော်ပြထားပါသည်။
က။ ဆယ်လူလာကွန်ရက်များ- CDM သို့မဟုတ် CDMA နည်းလမ်းကို တတိယမျိုးဆက် (3G) နှင့် နောက်ပိုင်းဆယ်လူလာကွန်ရက်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးပြုကြသည်။ ဤနည်းပညာသည် အသုံးပြုသူများစွာအား အချင်းချင်းအနှောင့်အယှက်မဖြစ်စေဘဲ တူညီသောကြိမ်နှုန်းလှိုင်းကို အသုံးပြု၍ ဆယ်လူလာကွန်ရက်ကို ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုနိုင်စေပါသည်။
ခ။ ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကွန်ရက်များ- WDM ကို ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကွန်ရက်များတွင် ထုတ်လွှင့်မှုစွမ်းရည်တိုးမြှင့်ရန်အတွက် အသုံးပြုသည်။ တစ်ခုတည်းသော ဖိုက်ဘာအော့ပတစ်ကေဘယ်မှတစ်ဆင့် တစ်ပြိုင်နက်တည်း ဒေတာစီးကြောင်း များစွာကို ထုတ်လွှင့်ရန် မတူညီသော လှိုင်းအလျားများကို အသုံးပြုသည် ။
ဂ။ ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးကွန်ရက်များ- FDM နှင့် TDM တို့ကို ဂြိုလ်တုဆက်သွယ်ရေးများတွင် အသုံးပြုသူများ သို့မဟုတ် ဒေတာစီးကြောင်းများအကြား ရရှိနိုင်သော bandwidth ကို မျှဝေရန်အတွက် မကြာခဏ အသုံးပြုကြသည်။
ဃ။ အင်တာနက်ကွန်ရက်- အင်တာနက်ကွန်ရက်များတွင် multiplexing ကို အသုံးပြုသူများအကြား bandwidth မျှဝေခြင်းမှသည် server များနှင့် data center များအကြား transmission path များ မျှဝေခြင်းအထိ အဆင့်အမျိုးမျိုးဖြင့် အသုံးပြုကြသည်။
နိဂုံး
Multiplexing သည် ခေတ်သစ်ဆက်သွယ်ရေးတွင် မရှိမဖြစ်လိုအပ်သောနည်းပညာတစ်ခုဖြစ်ပြီး ကွန်ရက်အရင်းအမြစ်များကို ပိုမိုထိရောက်စွာအသုံးပြုနိုင်စေပါသည်။ FDM၊ TDM၊ WDM နှင့် CDM ကဲ့သို့သော နည်းလမ်းအမျိုးမျိုးကို အသုံးပြုခြင်းဖြင့် multiplexing သည် ဆက်သွယ်ရေးအသုံးချမှုအမျိုးမျိုး၏ တိုးပွားလာနေသောဒေတာထုတ်လွှင့်မှုလိုအပ်ချက်များကို ဖြည့်ဆည်းပေးနိုင်ပါသည်။ နည်းပညာဆိုင်ရာစိန်ခေါ်မှုများစွာနှင့်ရင်ဆိုင်နေရသော်လည်း နည်းပညာတိုးတက်မှုများသည် multiplexing ကို ပိုမိုထိရောက်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရလာစေရန် ဆက်လက်လုပ်ဆောင်နေပြီး ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းတွင် ပိုမိုမြန်ဆန်ပြီး ယုံကြည်စိတ်ချရသော ဆက်သွယ်ရေးများကို ပံ့ပိုးပေးပါသည်။
