टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस
टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (टीडीएमए) साझा-माध्यम नेटवर्क के लिए एक चैनल एक्सेस पद्धति है। यह कई उपयोगकर्ताओं को सिग्नल को अलग-अलग समय स्लॉट में विभाजित करके एक ही आवृत्ति चैनल साझा करने की अनुमति देता है।[1] उपयोगकर्ता अपने समय स्लॉट का उपयोग करते हुए, एक के बाद एक तेजी से उत्तराधिकार में संचारित करते हैं। यह कई स्टेशनों को अपनी चैनल क्षमता के केवल एक भाग का उपयोग करते हुए एक ही ट्रांसमिशन माध्यम (जैसे रेडियो फ्रीक्वेंसी चैनल) को साझा करने की अनुमति देता है। डायनेमिक टीडीएमए एक टीडीएमए वैरिएंट है जो प्रत्येक डेटा स्ट्रीम की ट्रैफ़िक डिमांड के आधार पर वैरिएबल बिट-रेट डेटा स्ट्रीम के लिए प्रत्येक फ्रेम में समय स्लॉट की एक वेरिएबल संख्या को गतिशील रूप से आरक्षित करता है।
टीडीएमए का उपयोग डिजिटल 2G सेल्युलर प्रणाली जैसे ग्लोबल प्रणाली फॉर मोबाइल कम्युनिकेशंस (जीएसएम), आईएस-136, पर्सनल डिजिटल सेल्युलर (पीडीसी) और आईडेन और पोर्टेबल फोन के लिए डिजिटल एन्हांस्ड कॉर्डलेस टेलीकम्युनिकेशंस (डीईसीटी) मानक में किया जाता है। टीडीएमए का उपयोग पहली बार 1979 में वेस्टर्न यूनियन द्वारा अपने वेस्टार 3 संचार उपग्रह में उपग्रह संचार प्रणालियों में किया गया था। अब इसका उपयोग परिसर से ऑपरेटर तक अपस्ट्रीम ट्रैफिक के लिए उपग्रह संचार कॉम्बैट-नेट रेडियो प्रणाली और निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (पीओएन) नेटवर्क में बड़े पैमाने पर किया जाता है।[2][3][4][5]
टीडीएमए एक प्रकार का टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (टीडीएम) है जिसमें विशेष बात यह है कि एक रिसीवर (रेडियो) से जुड़े एक ट्रांसमीटर के अतिरिक्त कई ट्रांसमीटर होते हैं। मोबाइल फोन से बेस स्टेशन तक अपलिंक के स्थिति में यह विशेष रूप से कठिन हो जाता है क्योंकि मोबाइल फोन इधर-उधर घूम सकता है और अपने ट्रांसमिशन को अपने समकक्षों से ट्रांसमिशन में अंतर से मेल खाने के लिए आवश्यक समय में बदलाव कर सकता है।
विशेषताएं
- एकाधिक उपयोगकर्ताओं के साथ एकल वाहक आवृत्ति साझा करता है
- गैर-निरंतर संचरण हैंडऑफ़ को आसान बनाता है
- डायनेमिक टीडीएमए में मांग पर स्लॉट दिए जा सकते हैं
- इंट्रा सेल इंटरफेरेंस कम होने के कारण कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस में कम कठोर शक्ति नियंत्रण
- सीडीएमए की तुलना में उच्च सिंक्रनाइज़ेशन ओवरहेड
- उच्च डेटा दरों के लिए उन्नत समकरण (संचार) आवश्यक हो सकता है यदि चैनल आवृत्ति चयनात्मक है और इंटरसिंबल इंटरफेरेंस बनाता है
- सीडीएमए की तुलना में सेल ब्रीदिंग (टेलीफोनी) (आसन्न सेलों से संसाधन उधार लेना) अधिक जटिल है
- फ्रीक्वेंसी/स्लॉट आवंटन जटिलता
- पल्सेटिंग पावर एनवलप: अन्य उपकरणों के साथ विद्युत चुम्बकीय इंटरफेरेंस
मोबाइल फोन प्रणाली में
2जी प्रणाली
अधिकांश 2G सेलुलर प्रणाली, IS-95 के उल्लेखनीय अपवाद के साथ, टीडीएमए पर आधारित हैं। जीएसएम, डी-एएमपीएस, पर्सनल डिजिटल सेल्युलर, आईडेन और पर्सनल हैंडी-फोन प्रणाली टीडीएमए सेल्युलर प्रणाली के उदाहरण हैं।
जीएसएम प्रणाली में, बेस स्टेशन से टाइमिंग एडवांस कमांड भेजकर मोबाइल फोन का सिंक्रोनाइजेशन हासिल किया जाता है, जो मोबाइल फोन को पहले और कितना ट्रांसमिट करने का निर्देश देता है। यह रेडियो तरंगों की प्रकाश गति वेग से उत्पन्न प्रसार विलंब के लिए क्षतिपूर्ति करता है। मोबाइल फोन को उसके पूरे टाइम स्लॉट के लिए ट्रांसमिट करने की अनुमति नहीं है, किन्तु प्रत्येक टाइम स्लॉट के अंत में एक गार्ड इंटरवल होता है। जैसे ही ट्रांसमिशन गार्ड पीरियड में जाता है, मोबाइल नेटवर्क ट्रांसमिशन को सिंक्रोनाइज़ करने के लिए अग्रिम समय को समायोजित करता है।
फ़ोन के आरंभिक सिंक्रनाइज़ेशन के लिए और भी अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है। मोबाइल ट्रांसमिट होने से पहले वास्तव में आवश्यक ऑफ़सेट जानने का कोई तरीका नहीं है। इस कारण से, नेटवर्क से संपर्क करने का प्रयास करने वाले मोबाइलों के लिए एक संपूर्ण समय स्लॉट समर्पित करना पड़ता है; इसे जीएसएम में रैंडम-एक्सेस चैनल (आरएसीएच) के रूप में जाना जाता है। नेटवर्क से प्राप्त समय स्लॉट के प्रारंभ में मोबाइल प्रसारण का प्रयास करता है। यदि मोबाइल बेस स्टेशन के बगल में स्थित है, तो कोई समय विलंब नहीं होगा और यह सफल होगा। चूंकि, यदि मोबाइल फोन बेस स्टेशन से 35 किमी से कम की दूरी पर है, तो समय की देरी का अर्थ होगा कि मोबाइल का प्रसारण समय स्लॉट के बिल्कुल अंत में आता है। उस स्थिति में, मोबाइल को निर्देश दिया जाएगा कि वह अपने संदेशों को प्रसारित करने के लिए लगभग एक पूरे समय के स्लॉट से पहले अन्यथा अपेक्षा की जाएगी। अंत में, यदि मोबाइल जीएसएम में 35 किमी सेल रेंज से परे है, तो आरएसीएच निकटवर्ती समय स्लॉट में आएगा और उसे अनदेखा कर दिया जाएगा। शक्ति की सीमाओं के अतिरिक्त यह विशेषता है, जो किसी विशेष विस्तार विधि का उपयोग नहीं किए जाने पर जीएसएम सेल की सीमा को 35 किमी तक सीमित कर देती है। चूंकि, बेस स्टेशन पर अपलिंक और डाउनलिंक के बीच तुल्यकालन को बदलकर, इस सीमा को दूर किया जा सकता है।[citation needed]
3जी प्रणाली
चूंकि अधिकांश प्रमुख 3जी प्रणालियां प्राथमिक रूप से सीडीएमए पर आधारित हैं,[6] टाइम-डिवीजन डुप्लेक्सिंग (टीडीडी), पैकेट शेड्यूलिंग (डायनेमिक टीडीएमए) और पैकेट ओरिएंटेड मल्टीपल एक्सेस स्कीम 3जी फॉर्म में उपलब्ध हैं, दोनों विधिों के लाभों का लाभ उठाने के लिए सीडीएमए के साथ संयुक्त हैं।
जबकि यूएमटीएस 3G प्रणाली का सबसे लोकप्रिय रूप टीडीएमए के अतिरिक्त सीडीएमए और आवृत्ति-विभाजन डुप्लेक्सिंग (एफडीडी) का उपयोग करता है, टीडीएमए को दो मानक यूएमटीएस यूटीआरए में सीडीएमए और टाइम-डिवीज़न डुप्लेक्सिंग के साथ जोड़ा गया है।
वायर्ड नेटवर्क में
ITU-T G.hn मानक, जो मौजूदा होम वायरिंग (पावर लाइन, फोन लाइन और समाक्षीय केबल) पर हाई-स्पीड लोकल एरिया नेटवर्किंग प्रदान करता है, एक टीडीएमए योजना पर आधारित है। G.hn में, एक मास्टर उपकरण नेटवर्क में अन्य स्लेव उपकरणों को कंटेंट-फ्री ट्रांसमिशन ऑपर्च्युनिटीज (सीएफटीएक्सओपी) आवंटित करता है। एक समय में केवल एक उपकरण सीएफटीएक्सओपी का उपयोग कर सकता है, इस प्रकार टकराव से बचा जा सकता है।
फ्लेक्सरे प्रोटोकॉल जो सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणाली के लिए उपयोग किया जाने वाला एक वायर्ड नेटवर्क भी है। आधुनिक कारों में सुरक्षा-महत्वपूर्ण संचार, डेटा ट्रांसमिशन नियंत्रण के लिए टीडीएमए विधि का उपयोग करता है।
अन्य बहु-एक्सेस योजनाओं के साथ तुलना
रेडियो प्रणाली में, टीडीएमए का उपयोग सामान्यतः फ्रीक्वेंसी-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (एफडीएमए) और फ़्रीक्वेंसी-डिवीज़न डुप्लेक्स (एफडीडी) के साथ किया जाता है; इस संयोजन को एफडीएमए/टीडीएमए/एफडीडी कहा जाता है। उदाहरण के लिए जीएसएम और आईएस-136 दोनों में यही स्थिति है। इसके अपवादों में डीईसीटी और पर्सनल हैंडी-फोन प्रणाली (पीएचएस) माइक्रो-सेलुलर प्रणाली, यूएमटीएस-टीडीडी यूएमटीएस वेरिएंट और चीन का टीडी-एससीडीएमए सम्मिलित हैं, जो टाइम-डिवीजन डुप्लेक्सिंग का उपयोग करते हैं, जहां एक ही आवृत्ति पर बेस स्टेशन और हैंडसेट के लिए भिन्न-भिन्न समय स्लॉट आवंटित किए जाते हैं।
टीडीएमए का एक प्रमुख लाभ यह है कि मोबाइल के रेडियो भाग को केवल अपने समय स्लॉट के लिए सुनने और प्रसारित करने की आवश्यकता होती है। शेष समय के लिए, मोबाइल नेटवर्क पर माप ले सकता है, विभिन्न आवृत्तियों पर आसपास के ट्रांसमीटरों का पता लगा सकता है। यह सुरक्षित इंटर फ्रीक्वेंसी हैंडओवेर्स की अनुमति देता है, कुछ ऐसा जो सीडीएमए प्रणाली में कठिन है, आईएस-95 में बिल्कुल भी समर्थित नहीं है और यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली (यूएमटीएस) में जटिल प्रणाली एडिशंस के माध्यम से समर्थित है। यह बदले में स्थूल सेल परतों के साथ सूक्ष्म सेल परतों के सह-अस्तित्व की अनुमति देता है।
तुलनात्मक रूप से, सीडीएमए "सॉफ्ट हैंड-ऑफ" का समर्थन करता है जो एक मोबाइल फोन को एक साथ 6 बेस स्टेशनों के साथ संचार में रहने की अनुमति देता है, जो एक प्रकार का "समान-आवृत्ति हैंडओवर" है। गुणवत्ता के आधार पर आने वाले पैकेटों की तुलना की जाती है और सबसे अच्छे पैकेट का चयन किया जाता है। सीडीएमए की "सेल ब्रीदिंग" विशेषता, जहां दो भीड़भाड़ वाली सेलों की सीमा पर एक टर्मिनल स्पष्ट संकेत प्राप्त करने में असमर्थ होगा, अधिकांश चरम अवधि के समय इस लाभ को नकार सकता है।
टीडीएमए प्रणालियों की एक हानि यह है कि वे एक आवृत्ति पर विद्युत चुम्बकीय इंटरफेरेंस उत्पन्न करते हैं यह वह चर्चा है जिसे कभी-कभी तब सुना जा सकता है जब टीडीएमए फोन को रेडियो या स्पीकर के बगल में छोड़ दिया जाए।[7] एक और हानि यह है कि टाइम स्लॉट के बीच डेड टाइम टीडीएमए चैनल की संभावित बैंडविड्थ को सीमित करता है। ये आंशिक रूप से कार्यान्वित किए जाते हैं क्योंकि यह सुनिश्चित करने में कठिनाई होती है कि विभिन्न टर्मिनल बिल्कुल आवश्यक समय पर संचारित होते हैं। चल रहे हैंडसेट को लगातार अपने समय को समायोजित करने की आवश्यकता होगी ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उनका प्रसारण ठीक समय पर प्राप्त हो, क्योंकि जैसे ही वे बेस स्टेशन से आगे बढ़ते हैं, उनके सिग्नल आने में अधिक समय लगेगा। इसका अर्थ यह भी है कि प्रमुख टीडीएमए प्रणालियों की सीमा के संदर्भ में सेल आकार पर कठिन सीमाएं हैं, चूंकि व्यवहार में समर्थित सीमा से अधिक दूरी पर प्राप्त करने और संचारित करने के लिए आवश्यक शक्ति स्तर वैसे भी अधिकतर अव्यावहारिक होगा।
डायनेमिक टीडीएमए
डायनेमिक टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (डायनेमिक टीडीएमए) में, शेड्यूलिंग एल्गोरिदम प्रत्येक डेटा स्ट्रीम की ट्रैफिक डिमांड के आधार पर वैरिएबल बिट-रेट डेटा स्ट्रीम के लिए प्रत्येक फ्रेम में समय स्लॉट की एक वेरिएबल संख्या को गतिशील रूप से आरक्षित करता है। डायनेमिक टीडीएमए का उपयोग किया जाता है
- हाईपरलान/2 ब्रॉडबैंड रेडियो एक्सेस नेटवर्क।
- आईईईई 802.16ए वाईमैक्स
- ब्लूटूथ
- सैन्य रेडियो / सामरिक डेटा लिंक
- टीडी-एससीडीएमए
- आईटीयू-टी G.hn
- टीडीएमए/डीटीएमए लिंक का अनुकरण
यह भी देखें
- डुप्लेक्स (दूरसंचार) – Communication flowing simultaneously in both directions
- लिंक 16 – नाटो सैन्य सामरिक डेटा विनिमय नेटवर्क जो टीडीएमए का उपयोग करता है
संदर्भ
- ↑ Guowang Miao; Jens Zander; Ki Won Sung; Ben Slimane (2016). मोबाइल डेटा नेटवर्क के मूल तत्व. Cambridge University Press. ISBN 978-1107143210.
- ↑ Maine, K.; Devieux, C.; Swan, P. (November 1995). इरिडियम उपग्रह नेटवर्क का अवलोकन. WESCON'95. IEEE. p. 483.
- ↑ Mazzella, M.; Cohen, M.; Rouffet, D.; Louie, M.; Gilhousen, K. S. (April 1993). GLOBALSTAR मोबाइल उपग्रह प्रणाली की बहु अभिगम तकनीक और स्पेक्ट्रम उपयोग. Fourth IEE Conference on Telecommunications 1993. IET. pp. 306–311.
- ↑ Sturza, M. A. (June 1995). TELEDESIC उपग्रह प्रणाली की वास्तुकला. International Mobile Satellite Conference. Vol. 95. p. 214.
- ↑ "ORBCOMM सिस्टम ओवरव्यू" (PDF).
- ↑ Jagannatham, Aditya K. (2016). आधुनिक वायरलेस संचार प्रणालियों के सिद्धांत. McGraw-Hill Education. ISBN 9789339220037.
- ↑ "मोबाइल फोन में जीएसएम बज शोर को कम करें". EETimes. July 20, 2009. Retrieved November 22, 2010.
