දත්ත සම්ප්‍රේශන අපාවනය

දත්ත සම්ප්‍රේෂණයේදී සංඥාවට සිදු විය හැකි බලපෑම්

මේ උසස් පෙල competency level 8.6 පරිගණක ජාලකරණය සහ දත්ත සන්නිවේදනය. මේ කොටසින් මේ වන තෙක් උසස් පෙල ප්‍රශ්න පත්‍රයේ ජාලකරණ ප්‍රශ්න අසා නැහැ. උසස් පෙල ජාලකරණ ප්‍රශ්නය විවිධාකරයි. සබ් නෙට් මාස්ක් එක පිළිබඳ ප්‍රශ්නය හැරුණම කිසිම අවුරුද්දක නැවත නැවත එකම ජාලකරණ ප්‍රශ්නය අහලා නැහැ. ඔබ දන්නවා උසස් පෙලට පරිගණක ජාලකරණය පිළිබඳ සැලකිය යුතු කොටසක් ආවරණය වන බව. ඉතින් ඉදිරියේදී ඉහත මාතෘකාව යටතේ ප්‍රශ්න ඇසීමට ඉඩ ඇති නිසා මේ ලිපිය ලියන්න හිතුණා.

කිසියම් මාධ්‍යක් ඔස්සේ සංඥාවක් (Signal) සම්ප්‍රේෂණය වීමේදී නොයෙකුත් ආකාරයේ බලපෑම්වලට නතුව හානි සිදු විය හැක. එසේ වුවහොත් ග්‍රාහකයාට ලැබෙන්නේ සම්ප්‍රේෂණ අන්තයෙන් එවූ මුල් සංඥාවට වඩා හාත්පසින් වෙනස් එකකි. සංඥාවට ඇති වූ බලපෑම අධික වුවහොත් ග්‍රාහකයාට සංඥාව නොලැබී යාමටද ඉඩකඩ තිබේ. මෙලෙස සංඥාවකට බලපෑම් විය හැකි ප්‍රධාන ආකාර තුනක් දක්නට ලැබේ.

• 1.       Signal Attenuation  - සංඥා හායනය
• 2.       Signal Distortion - සංඥා විකෘතිය
• 3.       Noise - ඝෝෂාව

Signal Attenuation - සංඥා හායනය

සංඥාවක් කිසියම් මාධ්‍යයක් ඔස්සේ ගමන් කිරීමේදී එහි ශක්තිය හීන වේ. සම්ප්‍රේෂණ දුර වැඩි වන්නේද සංඥාවේ ශක්තිය වැඩියෙන් හීන වී යයි. මෙය රැහැන් සහිත සහ රැහැන් රහිත මාධ්‍ය දෙකටම පොදු ස්වාභාවයකි. මෙහි ශක්තිය යනුවෙන් අදහස් කරන්නේ තරංගයේ ආයාමය (උස) තරංගය පුරා ඒකාකාරී ස්වාභාවයෙන් අඩු වීමයි.

ඉහත උදාහරණයේ පරිදි මුල්  සංඥාව සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍ය ඔස්සේ point 1 සිට point 2 දක්වා ගමන් කිරීමේදී එහි උස අඩු වී ඇති බව ඔබට පෙනී යයි.  එහෙත් තරංගයේ හැඩයට බලපෑමක් වී නොමැත.

තරංගය මේ ආකාරයෙන් තව දුරටත් සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍ය ඔස්සේ යැවුවොත් එහි ශක්තිය දිගින් දිගටම හීන වී තරංගය සම්පූර්ණයෙන්ම විනාශ වී යා හැක. එනිසා එලෙස තරංගයක් කිසියම් මාධ්‍යයක් ඔස්සේ විනාශ නොවී ගමන් කල හැකි උපරිම දුර සොයාගෙන එම දුර අනුව රිපීටර්ස් ස්ථාපනය කල යුතු වේ. රිපීටර් එකක් යනු ශක්තිය හීන වූ තරංගයේ ශකතිය වර්ධනය (amplify) කර  නැවතත් තරංගය යථා තත්ත්වයට පත් කර දෙන උපකරණයක් වේ.

සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍ය අනුව ශක්තිය හීන වීමේ ශීඝ්‍රතාවය වෙනස් වේ.

උදා. Thin coaxial cable එකක තරංගයක් විනාශ නොවී ගමන් කල හැකි උපරිම දුර මීටර 185කි. එසේ නම් A සිට B සම්ප්‍රේෂණ දුර අනුව මීටර  185න් 185ට රිපීටර්ස් ස්ථාපනය කල යුතු වේ.

Thick coaxial cable හි සම්ප්‍රේෂණ දුර - මීටර 500

Twisted pair (Network cables) හි සම්ප්‍රේෂණ දුර - මීටර 100

Fiber optics හි සම්ප්‍රේෂණ දුර - කිලෝ මීටර 100යි.

ඒ අනුව රැහැන් සහිත මාධ්‍යයක් ඔස්සේ දිගු දුර දත්ත සම්ප්‍රේෂණයට වඩාත් උචිත වන්නේ Fiber optic කේබල වේ.

රැහැන් රහිත මාධ්‍ය ඔස්සේ තරංගයක් ගමන් කිරීමේදී දුර ප්‍රමාණය මෙන්ම පහත සඳහන් සාධකද තරංගයේ ශක්තිය හීන වීම සඳහා බලපායි.

•  තරංග පරාවර්තනය
• තරංග වර්තනය (තරංගයක් එක් මාධ්‍යයකින් තවත් මාධ්‍යකට ගමන් කිරීමේදී. උ. දා. වායුගෝලයේ සිට ජලයට)
• තරංග විවර්තනය (“තරංග ගමන් ගන්නා මාර්ගයේ බාධක නිසා ඇතිවන තරංග නැවීම් ආශ්‍රීතව සිදුවන විවිධ සංසිද්ධීන් විවර්තනය ලෙස හැඳින්වේ” - විකීපීඩියා)
•  තරංග අවසෝෂණය (වායුගෝලයේ ජල වාෂ්ප සහ මීදුම අධික වීම නිසා)

Signal Distortion - සංඥා විකෘතිය

සංඥාවක් කිසියම් මාධ්‍යයක් ඔස්සේ ගමන් කිරීමේදී එහි හැඩය වෙනස් වේ නම් එය සංඥා විකෘතිය ලෙස හඳුන්වයි. මෙහිදී ග්‍රාහකයාට  ලැබෙනුයේ සම්ප්‍රේෂණ අන්තයෙන් එවූ සංඥාවට වඩා හැඩයෙන් වෙනස් සංඥාවකි.

සම්ප්‍රේෂණය කල තරංගය

ග්‍රහණය කල තරංගය

සංඥා විකෘති වර්ග ප්‍රධාන වශයෙන් තුනක් දක්නට ලැබේ.

1.  Amplitude distortion/ ආයාම විකෘතිය
2. Frequency distortion/ සංඛ්‍යාත විකෘතිය
3. Phase distortion/ කලා විකෘතිය

Amplitude distortion

මෙහිදී තරංගයේ තරංග ආයාමය තැනින් තැන වෙනස් වී තිබෙනු දක්නට ලැබේ. තරංග හායනයේදී තරංග ආයාමය මුළු තරංගය මුළුල්ලේ ඒකාකාරී ලෙස අඩු වුවත් මෙහිදී තරංග ආයාමය වෙනස් වී ඇත්තේ තරංගයේ තැනින් තැන වේ. එනිසා තරංගයේ මුල් හැඩය වෙනස් වේ.

පහත රූපයේ දැක්වෙන පරිදි නිල් පැහැයෙන් පෙන්වන්නේ සම්ප්‍රේෂණ අන්තයේ තරංගය වන අතර රතු පැහැයෙන් පෙන්වන්නේ ග්‍රහණය කරගත් තරංගය වේ. රතු පැහැ තරංගයේ යම් යම් කොටස්වල පමණක් නිල් පැහැ තරංගයට වඩා ආයාමය වෙනස් වී ඇත. 

Frequency distortion

මෙහිදී මුල් තරංගයේ තරංග සංඛ්‍යාතය ග්‍රාහක අන්තයේදී තැනින් තැන වෙනස් වී තිබෙනු දක්නට ලැබේ. එනිසා තරංගයේ මුල් හැඩය වෙනස් වීමකට භාජනය වේ.

Phase distortion

මෙහිදී මුල් තරංගයේ තරංග මුහුණත ග්‍රාහක අන්තයේදී තැනින් තැන වෙනස් වී තිබෙනු දක්නට ලැබේ. එනිසා තරංගයේ මුල් හැඩය වෙනස් වීමකට භාජනය වේ.

Noise - ඝෝෂාව

සම්ප්‍රේෂණ අන්තයේ සිට යවන සංඥාවකට ඝෝෂාව එක් වූ විට ග්‍රාහක අන්තයට ලැබෙන්නේ පිරිසිදු සංඥාවක් නොවේ.

ඝෝෂා වර්ග කිහිපයක් දක්නට ලැබේ: 

1. තාපය නිසා හට ගන්නා ඝෝෂාව (thermal noise)

ලෝහ මාධ්‍යක් ඔස්සේ තරංගයක් ගමන් කිරීමේදී ලෝහයේ ඇති ඉලෙක්ට්‍රෝන කැලඹීමකට ලක්වී තාපයක් හට ගනී. එනිසා ඝෝෂාකාරී තරංගයක් අතිරේක ලෙස නිර්මාණය වී ලෝහ මාධ්‍ය ඔස්සේ ගමන් කරන ප්‍රධාන තරංගය හා මිශ්‍ර වේ.

2. ප්‍රේරිත ඝෝෂාව (Induced Noise)

කිසියම් මාධ්‍යයක් ඔස්සේ ගමන් කරන තරංගයක් අසල ඇති ඝෝෂාකාරී උපකරණ මඟින් (උ. දා. මෝටර්) උත්පාදනය වන ඝෝෂාකාරී තරංග හා මිශ්‍ර වීමෙන් ප්‍රේරිත ඝෝෂාව ඇති වේ.

3. හරස් කතා ඝෝෂා (Cross-talk)

වයර් දෙකක් එක මත එකක් ගොස් ඇති විට (cross වී ඇති විට) කේබල දෙක ඔස්සේ ගමන් කරන තරංග දෙක එකිනෙක මිශ්‍ර විය හැක. මෙහිදී එක් කේබලයක් සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍ය ලෙස ක්‍රියා කරන අතර අනෙක් කේබලය ග්‍රාහක මාධ්‍ය ලෙස ක්‍රියා කරයි. වයර නිසි ලෙස ආවරණය නොකර ඇති විට හෝ ආවරණවලට හානි වී ඇති විට මෙසේ වේ. 

4. ආවේශ ඝෝෂා (Impulse noise)

කිසියම් සම්ප්‍රේෂණ මාධ්‍යක් ඔස්සේ ගමන් කරන තරංගයකට කරන්ට් වයර් එකක් මඟින් හෝ විදුලි කෙටීමක් මඟින් ඇතිවන විද්‍යුත් චුම්භක ධාරා මිශ්‍ර වීමෙන් නිපදවෙන ඝෝෂාව impulse noiseලෙස හැඳින්වේ.