பலமுனைத் தொடர்பு அமைப்பு

பலமுனைத் தொடர்பு அமைப்பு

தொலைத்தொடர்பு மற்றும் கணினி வலையமைப்பு உலகில், பல சாதனங்களை ஒரே நேரத்தில் இணைக்க வேண்டிய தேவை அதிகரித்து வருகிறது. முன்பு தகவல் தொடர்பு என்பது ஒரு அனுப்புநரிடமிருந்து ஒரு பெறுநருக்கு என புள்ளிக்கு-புள்ளி (point-to-point) முறையில் இருந்துவந்த நிலையில், தற்போது பல சூழல்களில், பல சாதனங்களால் பகிரப்படக்கூடிய ஒரே தகவல் தொடர்புப் பாதை தேவைப்படுகிறது. இங்குதான் பன்முனைத் தகவல் தொடர்பு அமைப்பின் (multipoint communication system) கருத்து முக்கியத்துவம் பெறுகிறது. இந்த அமைப்பு, கணினிகள், சென்சார்கள், IoT சாதனங்கள் அல்லது தகவல் தொடர்பு முனையங்கள் போன்ற பல முனைகளை ஒரே பரிமாற்ற ஊடகத்தைப் பகிர்ந்து கொள்ள அனுமதிக்கிறது. இதன்மூலம், பெரிய அளவில் மிகவும் திறமையான, செலவு குறைந்த மற்றும் நெகிழ்வான தகவல் தொடர்பு சாத்தியமாகிறது.

பலமுனைத் தொடர்பு அமைப்புகளைப் புரிந்துகொள்ளுதல்

மல்டிபாயிண்ட் தகவல் தொடர்பு அமைப்பு என்பது ஒரு வகையான தரவுத் தொடர்பு முறையாகும், இதில் இரண்டிற்கும் மேற்பட்ட சாதனங்கள் ஒரே பரிமாற்ற ஊடகத்தைப் பயன்படுத்தி இணைக்கப்பட்டுத் தொடர்பு கொள்கின்றன. இந்த பரிமாற்ற ஊடகம் கம்பிவழியாகவோ (எ.கா., கோஆக்சியல், ட்விஸ்டட் பேர், அல்லது ஃபைபர் ஆப்டிக்) அல்லது கம்பியில்லாதாகவோ (வைஃபை, ரேடியோ, செல்லுலார்) இருக்கலாம். இரண்டு சாதனங்களுக்கு இடையில் ஒரு பிரத்யேகப் பாதையை வழங்கும் பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் முறையைப் போலல்லாமல், மல்டிபாயிண்ட் முறையானது பல சாதனங்களுக்கு ஒரே பகிரப்பட்ட பாதையைப் பயன்படுத்துகிறது.

ஊடகம் பகிரப்படுவதால், தரவு மோதல்களைத் தடுக்க பன்முனை அமைப்புகளுக்கு ஒரு கட்டுப்பாட்டு வழிமுறை தேவைப்படுகிறது. மேலும், யார் அனுப்பலாம், எப்போது அனுப்ப வேண்டும், மற்றும் இலக்குச் சாதனம் தரவை எவ்வாறு பெறுகிறது என்பது குறித்தும் விதிகள் உள்ளன.

கராக்டெரிஸ்டிக் உட்டாமா

பலமுனை அமைப்புகளை மற்ற தகவல் தொடர்பு மாதிரிகளிலிருந்து வேறுபடுத்தும் பல முக்கியமான பண்புகள் உள்ளன :

1. பகிரப்பட்ட ஊடகங்கள்
பல சாதனங்கள் ஒரே சேனலைப் பகிர்ந்துகொள்வதால், சில சாதனங்கள் அடிக்கடி அமைதியாக இருந்து, எப்போதாவது மட்டும் தகவல்களை அனுப்பினால் செயல்திறனை அதிகரிக்க முடியும்.

2. அணுகல் கட்டுப்பாட்டு நெறிமுறை தேவை
பாதை பகிரப்படுவதால், பரிமாற்றங்கள் ஒன்றுக்கொன்று குறுக்கிடுவதைத் தடுக்க கட்டுப்பாடுகள் இருக்க வேண்டும். டோக்கன் பாஸிங், CSMA/CD, CSMA/CA, TDMA, போலிங் மற்றும் பிற ஆகியவை இதற்கு எடுத்துக்காட்டுகளாகும்.

3. அளவிடுதன்மை
ஒவ்வொரு முறையும் ஒரு புதிய சாதனம் சேர்க்கப்படும்போது பௌதீக இணைப்புகளைச் சேர்க்க வேண்டிய அவசியமின்றி, சாதனங்களின் எண்ணிக்கையை அதிகரிப்பதற்கு மல்டிபாயிண்ட் பொருத்தமானது. இருப்பினும், ஊடகத்தில் நெரிசல் அதிகமாகும் என்பதால், இந்த விரிவாக்கத்திறனுக்கு வரம்புகள் உள்ளன.

4. செலவுத் திறன்
நிறுவல் மற்றும் கேபிள்/சாதனப் பொருட்களைப் பொறுத்தவரையில், ஒவ்வொரு ஜோடி சாதனங்களுக்கும் தனித்தனியாக பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் இணைப்பை உருவாக்குவதை விட, மல்டிபாயிண்ட் இணைப்பு பெரும்பாலும் மலிவானதாகும்.

பொதுவாக இது எப்படி வேலை செய்கிறது

மல்டிபாயிண்ட் முறையில், அனைத்து சாதனங்களும் ஒரே ஊடகத்துடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. ஒரு சாதனம் தரவை அனுப்பும்போது, ​​அந்த சிக்னல் ஊடகம் முழுவதும் பரவி, மற்ற சாதனங்களால் பார்க்கப்படுகிறது. தரவு அதன் சரியான இலக்கைச் சென்றடைவதை உறுதிசெய்ய, அதற்குப் பொதுவாக ஒரு முகவரி ஒதுக்கப்படுகிறது. பொருந்தும் முகவரிகளைக் கொண்ட சாதனங்கள் தரவைப் பெற்றுச் செயலாக்குகின்றன, மற்ற சாதனங்கள் அதைப் புறக்கணிக்கின்றன.

இருப்பினும், முக்கியப் பிரச்சினை ஊடக அணுகல் நேரம்தான். இரண்டு சாதனங்கள் ஒரே நேரத்தில் அனுப்பும்போது, ​​சமிக்ஞைகள் மோதிக்கொள்ளக்கூடும். இதைச் சமாளிக்க, பல்முனை அமைப்புகள் ஊடக அணுகல் கட்டுப்பாட்டு (MAC) முறைகளைப் பயன்படுத்துகின்றன.

மல்டிபாயிண்டில் அணுகல் கட்டுப்பாட்டு முறைகள்

மிகவும் பொதுவான சில முறைகள் இதோ:

1. CSMA/CD (மோதல் கண்டறிதலுடன் கூடிய கேரியர் சென்ஸ் மல்டிபிள் அக்சஸ்)
கோஆக்சியல் கேபிள்கள் அல்லது ஹப்களை அடிப்படையாகக் கொண்ட பழைய ஈதர்நெட்டில் இந்த முறை பிரபலமாக இருந்தது. சாதனம் முதலில் ஊடகத்தைக் 'கவனிக்கிறது'. அது காலியாக இருந்தால், அது அனுப்புகிறது. ஒரு மோதல் ஏற்பட்டால், சாதனம் அந்த மோதலைக் கண்டறிந்து, மீண்டும் முயற்சிப்பதற்கு முன் ஒரு சீரற்ற காலத்திற்கு காத்திருக்கிறது. ஸ்விட்ச் செய்யப்பட்ட நெட்வொர்க்குகள் மோதல்களைக் குறைப்பதால், நவீன ஈதர்நெட்டில் CSMA/CD அரிதாகவே பயன்படுத்தப்படுகிறது.

2. CSMA/CA (மோதல் தவிர்ப்பு)
வைஃபையில் பயன்படுத்தப்படுகிறது. கம்பியில்லா ஊடகத்தில் மோதல்களைக் கண்டறிவது கடினம் என்பதால், வைஃபை ஆனது பிரேம்களுக்கு இடையேயான இடைவெளி மற்றும் பின்வாங்கும் நேரம் போன்ற வழிமுறைகளைப் பயன்படுத்தி மோதல்களைத் தடுக்கிறது. பல சாதனங்கள் வான் இடைமுகத்தை அணுகுவதற்காகப் போட்டியிடும் கம்பியில்லா பன்முனைத் தொடர்புக்கு இது பொருத்தமானது.

3. டோக்கன் பரிமாற்றம்
இந்த முறையில், சாதனங்களுக்கு இடையே ஒரு "டோக்கன்" அனுப்பப்படுகிறது. டோக்கனை வைத்திருக்கும் சாதனம் மட்டுமே தரவை அனுப்ப அனுமதிக்கப்படுகிறது. இந்த முறை, மேலும் ஒழுங்குபடுத்தப்பட்ட அணுகலை அனுமதிப்பதோடு, மோதல்களையும் குறைக்கிறது. இருப்பினும், டோக்கன்கள் தொலைந்து போவதையோ அல்லது செயலிழப்பதையோ தடுக்க, அவை முறையாக நிர்வகிக்கப்பட வேண்டும்.

4. வாக்கெடுப்பு (மையப்படுத்தப்பட்ட)
ஒவ்வொரு சாதனமும் அனுப்ப விரும்புகிறதா என்பதைப் பார்க்க, ஒரு ஒற்றைக் கட்டுப்பாட்டாளர் (மாஸ்டர்) ஒவ்வொரு சாதனத்தையும் தனித்தனியாக ஆய்வு செய்கிறது. இந்த முறை எளிமையானது மற்றும் சில தொழில்துறை வலையமைப்புகளுக்குப் பொருத்தமானது, ஆனால் ஆய்வுகளின் கூடுதல் பணிச்சுமை காரணமாக, சாதனங்களின் எண்ணிக்கை அதிகமாக இருந்தால் இது குறைந்த செயல்திறன் கொண்டதாக இருக்கலாம்.

5. TDMA (நேரப் பிரிவு பல அணுகல்)
ஊடகம் நேர இடைவெளிகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது. ஒவ்வொரு சாதனத்திற்கும் அனுப்புவதற்காக ஒரு குறிப்பிட்ட நேர இடைவெளி ஒதுக்கப்படுகிறது. செல்லுலார் மற்றும் டிஜிட்டல் ரேடியோ அமைப்புகளில் TDMA பொதுவானது. இதன் நன்மை கணிக்கக்கூடிய தன்மை; இதன் குறைபாடு என்னவென்றால், ஒரு சாதனத்தில் தரவு இல்லையென்றால் அந்த நேர இடைவெளி வீணாகிவிடும்.

பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்படும் இடவியல் அமைப்புகள்

பலமுனை அமைப்புகள் பொதுவாகப் பல்வேறு வலையமைப்பு கட்டமைப்புகளில் காணப்படுகின்றன :

1. பேருந்து
அனைத்து சாதனங்களும் ஒரே ஒரு பிரதான கேபிளுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன. இது பன்முனை வலையமைப்பிற்கு ஒரு சிறந்த எடுத்துக்காட்டாகும். இதன் குறைபாடு என்னவென்றால்: பிரதான கேபிள் பழுதடைந்தால், முழு வலையமைப்பும் தடைபட்டுவிடும்.

2. ஸ்டார் (ஹப் அல்லது அணுகல் புள்ளியுடன்)
உடல்ரீதியாக, இது ஒரு நட்சத்திர அமைப்பு, ஆனால் தர்க்கரீதியாக, இது பன்முனை அமைப்பாக இருக்க முடியும், ஏனெனில் எல்லா சாதனங்களும் ஒரு மையச் சாதனத்தைப் பகிர்ந்து கொள்கின்றன. வைஃபையில், ஒரு அணுகல் புள்ளி ஒரே ரேடியோ அலைவரிசையில் பல பயனர்களுக்குச் சேவை செய்கிறது.

3. கம்பியில்லா பலமுனை
ஒரு டிரான்ஸ்மிட்டர் அல்லது பேஸ் ஸ்டேஷன் பல சாதனங்களுக்குச் சேவை செய்கிறது. உதாரணம்: செல்லுலார் நெட்வொர்க்Wi-Fi, ரேடியோ டிரங்கிங், அல்லது LoRaWAN அடிப்படையிலான IoT நெட்வொர்க்குகள்.

நிஜ உலகப் பயன்பாட்டு எடுத்துக்காட்டுகள்

பன்முனைத் தொடர்பு அமைப்புகள் பின்வருவன உட்பட பரந்த அளவிலான பயன்பாடுகளைக் கொண்டுள்ளன:

– வீடு/அலுவலக வைஃபை நெட்வொர்க்: ஒரே அணுகல் புள்ளி (access point) மடிக்கணினிகள், கைபேசிகள், பிரிண்டர்கள், ஸ்மார்ட் டிவிகள் மற்றும் IoT சாதனங்களுக்குச் சேவை வழங்குகிறது.
– செல்லுலார் நெட்வொர்க்: ஒரு BTS, சேனல் மற்றும் நேரம்/அதிர்வெண் மேலாண்மையுடன், ஒரே செல்லில் உள்ள பல பயனர்களுக்குச் சேவை வழங்குகிறது.
– IoT அமைப்புகள் மற்றும் சென்சார்கள்: பல சென்சார்கள் ஒரு குறிப்பிட்ட நெறிமுறையைப் பயன்படுத்தி கேட்வேக்குத் தரவை அனுப்புகின்றன.
– தொழில்துறை வலையமைப்புகள் (SCADA/PLC): பல களச் சாதனங்கள் ஒரு தகவல் தொடர்புப் பாதை வழியாகக் கட்டுப்படுத்தியுடன் தொடர்பு கொள்கின்றன.
– பன்முனை மாநாட்டு அழைப்பு: இது பொதுவாக ஊடகப் பரிமாற்றத்தை நிர்வகிக்க ஒரு சேவையகம் அல்லது MCU-ஐ (பன்முனை கட்டுப்பாட்டு அலகு) பயன்படுத்தும், பல தரப்பினருக்கான ஒலி/ஒளித் தொடர்பு ஆகும்.

பலமுனைத் தொடர்பு அமைப்புகளின் நன்மைகள்

1. மேலும் சிக்கனமான உள்கட்டமைப்பு
பல சாதனங்களால் ஒரே ஊடகத்தைப் பயன்படுத்த முடிவதால், கேபிள்கள் மற்றும் போர்ட்டுகளின் தேவை குறைகிறது.

2. கணுக்களைச் சேர்ப்பதற்கு நெகிழ்வானது
ஒரு நேரடி இணைப்பைச் சேர்ப்பதை விட, ஒரு புதிய சாதனத்தைச் சேர்ப்பது பெரும்பாலும் எளிதானது.

3. அவ்வப்போதைய தரவுகளுக்கு ஏற்றது
உதாரணமாக, சீரான இடைவெளியில் சில பைட்டுகளை மட்டும் அனுப்பும் ஒரு சென்சார். பகிரப்பட்ட ஊடகம் செயல்திறன் மிக்கதாகிறது.

4. ஒளிபரப்பு மற்றும் பன்முக ஒளிபரப்பு மாதிரிகளை ஆதரிக்கிறது
தகவல்களை ஒரே நேரத்தில் பல சாதனங்களுக்கு அனுப்பலாம் (எ.கா. அறிவிப்புகள், புதுப்பிப்புகள் அல்லது ஒத்திசைவு).

குறைபாடுகள் மற்றும் சவால்கள்

1. மோதல் மற்றும் நெரிசலுக்கான சாத்தியக்கூறு
செயலில் உள்ள சாதனங்களின் எண்ணிக்கை அதிகரிக்கும்போது, ​​மோதல்கள் அல்லது வரிசைகள் ஏற்படுவதற்கான அபாயமும் அதிகரிக்கும்.

2. பாதுகாப்பு மற்றும் தனியுரிமை
பகிரப்பட்ட ஊடகத்தின் காரணமாக, குறியாக்கம் இல்லாதபோது தரவுகளை இன்னும் எளிதாகக் காண முடிகிறது. மற்றும் நல்ல அங்கீகாரம்.

3. அலைவரிசை வரம்புகள்
மொத்த அலைவரிசை பகிரப்படுகிறது. ஒரு பயனர் அதிகமாகப் பயன்படுத்தினால், மற்ற பயனர்கள் பாதிக்கப்படலாம்.

4. அணுகல் விதிகளைச் சார்ந்திருத்தல்
மல்டிபாயிண்ட் செயல்திறன் பெரும்பாலும் MAC நெறிமுறை மற்றும் பிணைய உள்ளமைப்பைப் பொறுத்தே அமைகிறது..

5. பழுது நீக்குதல் மிகவும் சிக்கலானது
பகிரப்பட்ட ஊடகத்தில் ஏற்படும் இடையூறு, ஒரே நேரத்தில் பல சாதனங்களைப் பாதிக்கக்கூடும்.

புள்ளிக்கு-புள்ளி ஒப்பீடு

பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் முறையில், ஒரு பிரத்யேக சேனல் இரண்டு சாதனங்களை இணைக்கிறது. இதன் நன்மை என்னவென்றால், அந்த ஜோடிக்கு அதிக நிலைத்தன்மையும் உத்தரவாதமான கொள்ளளவும் கிடைக்கும். இருப்பினும், பல இணைப்புகள் தேவைப்படுவதால், அதிக எண்ணிக்கையிலான சாதனங்களுக்கு செலவுகள் கூடுகின்றன. மல்டிபாயிண்ட் இதற்கு நேர் எதிரானது: இது பல நோடுகளுக்கு மலிவானதாகவும் நெகிழ்வானதாகவும் இருக்கிறது, ஆனால் இதற்கு அணுகல் மேலாண்மை மற்றும் கொள்ளளவு பகிர்வு தேவைப்படுகிறது.

எளிமையாகச் சொல்வதானால், பாயிண்ட்-டு-பாயிண்ட் என்பது இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையேயான தீவிரமான தகவல்தொடர்புக்கு (எ.கா., அலுவலகங்களுக்கு இடையேயான பிரதான இணைப்பு) பொருத்தமானது, அதேசமயம் மல்டிபாயிண்ட் என்பது பல சாதனங்கள் மற்றும் மாறுபட்ட போக்குவரத்து முறைகளைக் கொண்ட சூழல்களுக்கு (எ.கா., ஒரு அலுவலக நெட்வொர்க், பொது வைஃபை அல்லது ஒரு சென்சார் அமைப்பு) பொருத்தமானது.

மூடுகிறது

வைஃபை மற்றும் செல்லுலார் முதல் IoT மற்றும் தொழில்துறை அமைப்புகள் வரையிலான நவீன நெட்வொர்க்குகளுக்கு, மல்டிபாயிண்ட் தகவல் தொடர்பு அமைப்புகள் ஒரு முக்கிய அடித்தளமாக விளங்குகின்றன. ஒரு பகிரப்பட்ட ஊடகத்தைப் பயன்படுத்துவதன் மூலம், மல்டிபாயிண்ட் அமைப்பு செலவுத் திறனையும் விரிவாக்க எளிமையையும் வழங்குகிறது. ஆனால், ஒழுங்கான, பாதுகாப்பான மற்றும் உயர் செயல்திறன் கொண்ட தகவல்தொடர்புகளை உறுதிசெய்ய , நம்பகமான அணுகல் கட்டுப்பாட்டு நெறிமுறைகள் தேவைப்படுகின்றன. மல்டிபாயிண்ட் கருத்துருக்களைப் புரிந்துகொள்வது, நெட்வொர்க் பொறியாளர்களுக்கு மட்டுமல்லாமல், இன்றைய பரந்த இணைப்பு யுகத்தில் எண்ணற்ற சாதனங்களுக்குத் திறம்பட சேவை செய்யக்கூடிய தகவல் தொடர்பு அமைப்புகளை வடிவமைக்க விரும்பும் எவருக்கும் இன்றியமையாததாகும்.

நீங்கள் விரும்பினால், நான் எடுத்துக்காட்டு இடவியல் வரைபடங்கள், ஆய்வுச் சம்பவங்கள் (எ.கா., வளாக வைஃபை அல்லது உணரி வலையமைப்புகள்) ஆகியவற்றைச் சேர்க்கலாம், அல்லது ஈதர்நெட், லோராவான், அல்லது பன்முனை காணொளிக் கலந்துரையாடல் கட்டமைப்புகள் போன்ற குறிப்பிட்ட நெறிமுறைகளுக்கு இந்த விவாதத்தை விரிவுபடுத்தலாம்.