चैनल एक्सेस मैथड
दूरसंचार और कंप्यूटर नेटवर्क में चैनल एक्सेस मेथड या मल्टीपल एक्सेस मेथड वो तरीके हैं जिनसे एक ही संचार माध्यम से जुड़े दो से अधिक टर्मिनलों को संचारित किया जा सकता है और उस माध्यम की क्षमता का साझा करके प्रयोग किया जा सकता है। ऐसी साझा हुए संचार माध्यमों के उदाहरण वायरलेस नेटवर्क, बस नेटवर्क, रिंग नेटवर्क और अर्ध-द्वैध मोड में संचालित पॉइंट-टू-पॉइंट लिंक हैं।
चैनल एक्सेस मैथड मल्टीप्लेक्सिंग पर आधारित है, जिससे कई डेटा स्ट्रीम या सिग्नल एक ही संचार चैनल या ट्रांसमिशन माध्यम साझा कर सकते हैं। इस संदर्भ में, भौतिक परत द्वारा बहुसंकेतन (मल्टीप्लेक्सिंग) प्रदान किया जाता है।
चैनल एक्सेस मेथड मल्टीपल एक्सेस प्रोटोकॉल और कंट्रोल मैकेनिज्म का हिस्सा भी हो सकता है, जिसे मध्यम अभिगम नियंत्रण (मीडियम एक्सेस कंट्रोल/MAC) भी कहा जाता है। मीडियम एक्सेस कंट्रोल विभिन्न उपयोगकर्ताओं को मल्टीप्लेक्स चैनलों को सौंपने और उनको टकराव से बचाने जैसे मुद्दों को संभालता है। मीडियम एक्सेस कंट्रोल OSI मॉडल की डेटा लिंक परत में एक उप-परत है और TCP/IP मॉडल की लिंक परत का एक घटक है।
साहित्य में मल्टीपल-एक्सेस योजनाओं और प्रोटोकॉल को वर्गीकृत करने के कई तरीकों का इस्तेमाल किया गया है। उदाहरण के लिए, डेनियल मिनोली (2009) पांच प्रमुख प्रकार की मल्टीपल-एक्सेस योजनाओं की पहचान करते हैं: एफडीएमए, टीडीएमए, सीडीएमए, एसडीएमए, और रैंडम एक्सेस। आर. रोम और एम. सिदी (1990) प्रोटोकॉल को "कॉन्फ्लिक्ट-फ्री एक्सेस प्रोटोकॉल", "अलोहा प्रोटोकॉल", और "कैरियर सेंसिंग प्रोटोकॉल" में वर्गीकृत करते हैं।
दी टेलीकम्युनिकेशंस हैंडबुक (टेरप्लान और मोरेले, 2000) निम्न MAC श्रेणियों की पहचान करता है:
चैनल एक्सेस योजनाएं आम तौर पर निम्नलिखित श्रेणियों में आती हैं।
फ़्रीक्वेंसी-डिवीज़न मल्टीपल एक्सेस (FDMA) चैनल-एक्सेस स्कीम फ़्रीक्वेंसी-डिवीज़न मल्टीप्लेक्सिंग (FDM) स्कीम पर आधारित सबसे मानक एनलॉग सिस्टम है, जो अलग-अलग डेटा स्ट्रीम को अलग-अलग आवृत्ति बैंड प्रदान करता है। एफडीएमए के मामले में, आवृत्ति बैंड विभिन्न नोड्स या उपकरणों को आवंटित किए जाते हैं। FDMA सिस्टम का एक उदाहरण पहली पीढ़ी का 1G सेल-फ़ोन सिस्टम था, जहाँ प्रत्येक फ़ोन कॉल को एक विशिष्ट अपलिंक फ़्रीक्वेंसी चैनल और एक डाउनलिंक फ़्रीक्वेंसी चैनल को असाइन किया जाता था। प्रत्येक संदेश संकेत (प्रत्येक फोन कॉल) एक विशिष्ट वाहक आवृत्ति पर संशोधित होता है।
एक संबंधित तकनीक वेवलेंथ-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्लूडीएम) पर आधारित वेवलेंथ-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (डब्लूडीएमए) है, जहां विभिन्न डेटा स्ट्रीम को फाइबर-ऑप्टिकल संचार में अलग-अलग रंग दिया जाता है। डब्लूडीएमए के मामले में, बस या हब नेटवर्क में विभिन्न नेटवर्क नोड्स को एक अलग रंग मिलता है।
एफडीएमए का एक उन्नत रूप ऑर्थोगोनल फ़्रीक्वेंसी-डिवीज़न मल्टीपल एक्सेस (ओएफडीएमए) योजना है, उदाहरण के लिए, 4G सेलुलर संचार प्रणालियों में ये उपयोग किया जाता है। ओएफडीएमए में प्रत्येक नोड कई उप-वाहकों का उपयोग कर सकता है, जिससे विभिन्न उपयोगकर्ताओं को सेवा की विभिन्न गुणवत्ता (विभिन्न डेटा दर) प्रदान करना संभव हो जाता है। वर्तमान की रेडियो चैनल की स्थिति और ट्रेफिक लोड के आधार पर उपयोगकर्ताओं को सौंपा गया उप-वाहक गतिशील रूप से बदल सकता है। सिंगल-कैरियर FDMA (SC-FDMA), उर्फ लीनियरली-प्रीकोडेड OFDMA (LP-OFDMA), सिंगल-कैरियर फ़्रीक्वेंसी-डोमेन-इक्वलाइज़ेशन (SC-FDE) पर आधारित है।
टाइम-डिवीजन मल्टीप्ल एक्सेस (TDMA) चैनल एक्सेस स्कीम, टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (TDM) स्कीम पर आधारित है। टीडीएमए चक्रीय रूप से दोहराए जाने वाले फ्रेम संरचना में अलग-अलग ट्रांसमीटरों को अलग-अलग समय का स्लॉट प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, नोड 1 टाइम स्लॉट 1, नोड 2 टाइम स्लॉट 2, आदि का उपयोग कर सकता है, ये तब तक चलता है जब तक कि अंतिम ट्रांसमीटर न आ जाए, फिर ये दोबारा से इसी प्रकार शुरू हो जाता है। टीडीएमए का एक उन्नत रूप गतिशील टीडीएमए (डीटीडीएमए) है, जहां समय स्लॉट के लिए ट्रांसमीटरों का असाइनमेंट प्रत्येक फ्रेम पर भिन्न होता है।
मल्टी-फ़्रीक्वेंसी टाइम-डिवीज़न मल्टीपल एक्सेस (MF-TDMA) टाइम और फ़्रीक्वेंसी मल्टीपल एक्सेस दोनों को जोड़ती है। उदाहरण के तौर पर, 2G सेलुलर सिस्टम टीडीएमए और एफडीएमए के संयोजन पर आधारित हैं। प्रत्येक फ़्रीक्वेंसी चैनल को आठ टाइम स्लॉट में विभाजित किया गया है, जिनमें से सात का उपयोग सात फ़ोन कॉल के लिए और एक का डेटा सिग्नलिंग के लिए किया जाता है।
सांख्यिकीय टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग मल्टीपल एक्सेस भी आमतौर पर टाइम-डोमेन मल्टीप्लेक्सिंग पर आधारित होता है, लेकिन चक्रीय रूप से दोहराए जाने वाले फ्रेम संरचना पर नहीं। अपने यादृच्छिक गुण के कारण, इसे सांख्यिकीय मल्टीप्लेक्सिंग विधि और "गतिशील बैंडविड्थ आवंटन में सक्षम" के रूप में वर्गीकृत किया जा सकता है। इसके लिए एक मीडिया एक्सेस कंट्रोल (मैक) प्रोटोकॉल, यानी नोड्स के लिए चैनल पर दिशा बदलने और टकराव से बचने के सिद्धांतों की आवश्यकता होती है। इसके सामान्य उदाहरण हैं, CSMA/CD जिनका उपयोग ईथरनेट बस नेटवर्क और हब नेटवर्क में किया जाता है, और CSMA/CA, जिसका उपयोग वायरलेस नेटवर्क जैसे IEEE 802.11 में किया जाता है।
कोड-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (सीडीएमए) योजना स्प्रेड स्पेक्ट्रम पर आधारित है, जिसका अर्थ है कि एक व्यापक रेडियो चैनल बैंडविड्थ का उपयोग अलग-अलग बिट धाराओं की डेटा दर की तुलना में किया जाता है, और कई संदेश संकेतों को एक ही वाहक आवृत्ति पर एक साथ स्थानांतरित किया जाता है, विभिन्न का उपयोग करते हुए कोड फैलाना। शैनन-हार्टले प्रमेय के अनुसार, विस्तृत बैंडविड्थ 1 से कम (0 डीबी से कम) के सिग्नल-टू-नॉइज़ अनुपात के साथ भेजना संभव बनाता है, जिसका अर्थ है कि संचरण शक्ति को स्तर से नीचे के स्तर तक कम किया जा सकता है। समान आवृत्ति रेंज साझा करने वाले अन्य संदेश संकेतों से शोर और सह-चैनल हस्तक्षेप।
इसका एक प्रकार प्रत्यक्ष-अनुक्रम सीडीएमए (डीएस-सीडीएमए) है, जो प्रत्यक्ष-अनुक्रम स्प्रेड स्पेक्ट्रम (डीएसएसएस) पर आधारित है, उदाहरण के लिए 3जी सेल फोन सिस्टम में उपयोग किया जाता है। प्रत्येक सूचना बिट (या प्रत्येक प्रतीक) को कई पल्सेस के एक लंबे कोड अनुक्रम द्वारा दर्शाया जाता है, जिसे चिप्स कहा जाता है। अनुक्रम प्रसार कोड है, और प्रत्येक संदेश संकेत (उदाहरण के लिए प्रत्येक फ़ोन कॉल) एक भिन्न प्रसार कोड का उपयोग करता है।
एक अन्य रूप फ़्रीक्वेंसी-होपिंग सीडीएमए (एफएच-सीडीएमए) है, जो फ़्रीक्वेंसी-होपिंग स्प्रेड स्पेक्ट्रम (एफएचएसएस) पर आधारित है, जहां चैनल फ़्रीक्वेंसी को एक अनुक्रम के अनुसार तेजी से बदला जाता है जो स्प्रेडिंग कोड का गठन करता है। एक उदाहरण के रूप में, ब्लूटूथ संचार प्रणाली आवृत्ति-होपिंग और सीएसएमए/सीए सांख्यिकीय समय-विभाजन बहुसंकेतन संचार (डेटा संचार अनुप्रयोगों के लिए) या टीडीएमए (ऑडियो प्रसारण के लिए) के संयोजन पर आधारित है। एक ही उपयोगकर्ता (एक ही पिकोनेट के लिए) से संबंधित सभी नोड्स समान आवृत्ति होपिंग अनुक्रम का उपयोग समकालिक रूप से करते हैं, जिसका अर्थ है कि वे एक ही आवृत्ति चैनल पर भेजते हैं, लेकिन सीडीएमए/सीए या टीडीएमए का उपयोग वीपीएएन के भीतर टकराव से बचने के लिए किया जाता है। विभिन्न VPAN में नोड्स के बीच क्रॉस-टॉक और टकराव की संभावना को कम करने के लिए ब्लूटूथ द्वारा फ़्रीक्वेंसी-होपिंग का उपयोग किया जाता है।
अन्य तकनीकों में ओएफडीएमए और मल्टी-कैरियर कोड-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (एमसी-सीडीएमए) शामिल हैं।
स्पेस-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (एसडीएमए) विभिन्न भौतिक क्षेत्रों में विभिन्न सूचनाओं को प्रसारित करता है। उदाहरणों में सरल सेलुलर रेडियो सिस्टम और अधिक उन्नत सेलुलर सिस्टम शामिल हैं जो स्थानिक संचरण पैटर्न को परिष्कृत करने के लिए दिशात्मक एंटेना और पावर मॉड्यूलेशन का उपयोग करते हैं।
पावर-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (पीडीएमए) योजना चैनल पर उपलब्ध पावर को साझा करने के लिए उपयोगकर्ताओं के बीच परिवर्तनीय ट्रांसमिशन पावर का उपयोग करने पर आधारित है। उदाहरणों में एक उपग्रह ट्रांसपोंडर पर कई एससीपीसी मोडेम शामिल हैं, जहां उपयोगकर्ताओं को उच्च डेटा दरों पर संचारित करने के लिए पावर बजट का एक बड़ा हिस्सा मांग पर मिलता है।
पैकेट मोड चैनल एक्सेस विधियाँ पैकेट ट्रांसमिशन की अवधि के लिए एकल नेटवर्क ट्रांसमीटर का चयन करती हैं। कुछ विधियां वायर्ड संचार के लिए अधिक उपयुक्त हैं जबकि अन्य वायरलेस के लिए अधिक उपयुक्त हैं।  वायर्ड मल्टी-ड्रॉप नेटवर्क के लिए सामान्य सांख्यिकीय टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग मल्टीपल एक्सेस प्रोटोकॉल में शामिल हैं: वायरलेस के लिए कोलिजन अवॉइडेंस के साथ मल्टीपल एक्सेस (MACAW) रचनात्मक हस्तक्षेप पर आधारित बिटवाइज़ मध्यस्थता जैसा कि CAN बस में प्रयोग किया जाता है पैकेट रेडियो वायरलेस नेटवर्क में उपयोग किए जा सकने वाले सामान्य एकाधिक एक्सेस प्रोटोकॉल में शामिल हैं:
जहां इन विधियों का उपयोग आगे और रिवर्स संचार चैनलों को विभाजित करने के लिए किया जाता है, उन्हें डुप्लेक्सिंग विधियों के रूप में जाना जाता है। एक डुप्लेक्सिंग संचार प्रणाली या तो आधा डुप्लेक्स या पूर्ण डुप्लेक्स हो सकती है। आधा डुप्लेक्स सिस्टम में, संचार केवल एक ही दिशा में काम करता है। एक वॉकी-टॉकी आधा-डुप्लेक्स सिस्टम का एक उदाहरण है क्योंकि दोनों उपयोगकर्ता एक दूसरे के साथ संवाद कर सकते हैं, लेकिन साथ ही किसी को अगले व्यक्ति शुरू होने से पहले ट्रांसमिट करना समाप्त करना पड़ता है। एक पूर्ण-डुप्लेक्स सिस्टम में, दोनों उपयोगकर्ता एक ही समय में संवाद कर सकते हैं। एक टेलीफोन एक पूर्ण-डुप्लेक्स सिस्टम का सबसे आम उदाहरण है क्योंकि दोनों उपयोगकर्ता प्रत्येक छोर पर एक ही समय में बोल सकते हैं और सुन सकते हैं। कुछ प्रकार के पूर्ण-डुप्लेक्सिंग विधियां हैं:ध्यान दें कि इन तकनीकों के संकरों का अक्सर उपयोग किया जाता है। कुछ उदाहरण:स्थानीय क्षेत्र नेटवर्क (लैन) और मेट्रोपॉलिटन एरिया नेटवर्क (मैन्स) में, एकाधिक एक्सेस विधियां बस नेटवर्क, रिंग नेटवर्क, स्टार नेटवर्क, वायरलेस नेटवर्क और अर्ध-डुप्लेक्स पॉइंट-टू-पॉइंट संचार सक्षम करती हैं, लेकिन पूर्ण-डुप्लेक्स प्वाइंट में आवश्यक नहीं हैं नेटवर्क स्विच और राउटर के बीच-बिंदु-बिंदु सीरियल लाइनें। सबसे आम एकाधिक पहुंच विधि सीएसएमए / सीडी है, जिसका उपयोग ईथरनेट में किया जाता है। यद्यपि आज के ईथरनेट इंस्टॉलेशन सीधे स्विच करने के लिए पूर्ण-डुप्लेक्स कनेक्शन का उपयोग करते हैं। पुराने पुनरावर्तक केंद्रों के साथ संगतता प्राप्त करने के लिए सीएसएमए / सीडी अभी भी लागू की गई है।
सैटेलाइट संचार में, कई एक्सेस एक संचार सैटेलाइट की क्षमता है जो एक संचार लिंक के एक हिस्से के रूप में कार्य करने के लिए जमीन आधारित टर्मिनल की एक से अधिक जोड़ी के बीच एक से अधिक जोड़ी के बीच कार्य करती है। वर्तमान में संचार उपग्रहों के साथ उपयोग की जाने वाली तीन प्रकार की कई प्रकार कोड-विभाजन, आवृत्ति-विभाजन, और समय-विभाजन एकाधिक पहुंच हैं।
सेलुलर नेटवर्क में दो सबसे व्यापक रूप से गोद लेने वाली प्रौद्योगिकियां सीडीएमए और टीडीएमए हैं। टीडीएमए प्रौद्योगिकी भाषण में प्राकृतिक ब्रेक की पहचान करके और एक रेडियो तरंग का उपयोग बदले में एकाधिक प्रसारण का समर्थन करने के लिए काम करती है। सीडीएमए प्रौद्योगिकी में, प्रत्येक व्यक्तिगत पैकेट को एक अद्वितीय कोड प्राप्त होता है जो एक विस्तृत आवृत्ति स्पेक्ट्रम पर टूट जाता है और फिर दूसरे छोर पर फिर से इकट्ठा किया जाता है। सीडीएमए कई लोगों को एक ही आवृत्ति पर एक ही समय में बोलने की अनुमति देती है, जिससे स्पेक्ट्रम की एक ही मात्रा में अधिक बातचीत प्रसारित की जाती है; यही कारण है कि सीडीएमए अंततः वायरलेस उद्योग में सबसे व्यापक रूप से अपनाई गई चैनल पहुंच विधि बन गई।
सीडीएमए की उत्पत्ति को 1940 के दशक में वापस देखा जा सकता है जहां इसे संयुक्त राज्य सरकार द्वारा पेटेंट किया गया था और संदेशों को प्रेषित करने के लिए द्वितीय विश्व युद्ध में उपयोग किया जाता था। हालांकि, युद्ध के बाद पेटेंट की समयसीमा समाप्त हो गई और सीडीएमए का उपयोग कम हो गया और व्यापक रूप से टीडीएमए द्वारा प्रतिस्थापित किया गया। यही तब तक इरविन एम। जैकब्स एक एमआईटी अभियंता, और कंपनी लिंकबिट के साथी कर्मचारियों ने दूरसंचार कंपनी क्वालकॉम की स्थापना की। उस समय क्वालकॉम की स्थापना की गई थी, जैकब्स पहले ही स्पेक्ट्रम की क्षमता बढ़ाने के लिए डिजिटल प्रौद्योगिकी का उपयोग करके सेना के लिए दूरसंचार समस्याओं को संबोधित करने पर काम कर रहे थे। क्वालकॉम जानता था कि सीडीएमए वायरलेस की दक्षता और उपलब्धता में काफी वृद्धि करेगा, लेकिन वायरलेस उद्योग पहले से ही निवेश कर रहा है डी लाखों डॉलर में टीडीएमए में संदेह था। जैकब्स और क्वालकॉम ने कई वर्षों में बुनियादी ढांचे में सुधार किया और सीडीएमए के परीक्षण और प्रदर्शन प्रदर्शन किया। 1993 में, सीडीएमए वायरलेस उद्योग मानक के रूप में स्वीकार कर लिया गया। 1995 तक, सीडीएमए को व्यावसायिक रूप से वायरलेस उद्योग में 2 जी की नींव के रूप में उपयोग किया जा रहा था।