Data communication
ڈیٹا کمیونیکیشن یا ڈیجیٹل کمیونیکیشن، بشمول ڈیٹا ٹرانسمیشن اور ڈیٹا رسپشن، ڈیجیٹل بٹ اسٹریم یا ڈیجیٹائزڈ اینالاگ سگنل کی شکل میں ڈیٹا کی منتقلی اور استقبال ہے جو پوائنٹ ٹو پوائنٹ یا پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ کمیونیکیشن چینل پر منتقل ہوتا ہے۔ اس طرح کے چینلز کی مثالیں تانبے کے تار، آپٹیکل فائبر، ریڈیو سپیکٹرم کا استعمال کرتے ہوئے وائرلیس مواصلات، اسٹوریج میڈیا اور کمپیوٹر بسیں ہیں۔ اعداد و شمار کو برقی مقناطیسی سگنل کے طور پر پیش کیا جاتا ہے، جیسے برقی وولٹیج، ریڈیو ویو، مائکروویو، یا اورکت سگنل۔ اینالاگ ٹرانسمیشن آواز، ڈیٹا، تصویر، سگنل یا ویڈیو کی معلومات کو ایک مسلسل سگنل کا استعمال کرتے ہوئے پہنچانے کا ایک طریقہ ہے جو طول و عرض، مرحلے، یا کسی متغیر کے تناسب سے کسی اور خاصیت میں مختلف ہوتا ہے۔ پیغامات کی نمائندگی یا تو لائن کوڈ (بیس بینڈ ٹرانسمیشن) کے ذریعے دالوں کی ایک ترتیب کے ذریعے کی جاتی ہے، یا ڈیجیٹل ماڈیولیشن طریقہ کار کا استعمال کرتے ہوئے مسلسل مختلف لہر کی شکلوں (پاس بینڈ ٹرانسمیشن) کے محدود سیٹ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ پاس بینڈ ماڈیولیشن اور متعلقہ ڈیموڈیولیشن موڈیم آلات کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ ڈیجیٹل سگنل کی سب سے عام تعریف کے مطابق، بٹ اسٹریمز کی نمائندگی کرنے والے بیس بینڈ اور پاس بینڈ دونوں سگنلز کو ڈیجیٹل ٹرانسمیشن سمجھا جاتا ہے، جبکہ ایک متبادل تعریف صرف بیس بینڈ سگنل کو ڈیجیٹل سمجھتی ہے، اور ڈیجیٹل ڈیٹا کی پاس بینڈ ٹرانسمیشن کو ڈیجیٹل سے اینالاگ تبدیلی کی ایک شکل سمجھتی ہے۔ منتقل شدہ ڈیٹا ڈیٹا سورس سے پیدا ہونے والے ڈیجیٹل پیغامات ہو سکتے ہیں، مثال کے طور پر، کمپیوٹر یا کی بورڈ۔ یہ ایک اینالاگ سگنل بھی ہو سکتا ہے جیسے کہ فون کال یا ویڈیو سگنل، جسے بٹ اسٹریم میں ڈیجیٹائز کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر، پلس کوڈ ماڈیولیشن یا زیادہ جدید سورس کوڈنگ اسکیموں کا استعمال کرتے ہوئے۔ یہ سورس کوڈنگ اور ڈیکوڈنگ کوڈیک آلات کے ذریعے کی جاتی ہے۔ متعلقہ مضامین کے درمیان فرق ڈیٹا ٹرانسمیشن کے ساتھ ساتھ ڈیجیٹل ٹرانسمیشن اور ڈیجیٹل مواصلات کے شعبے میں کورسز اور نصابی کتابوں میں یکساں مواد ہے۔ ڈیجیٹل ٹرانسمیشن یا ڈیٹا ٹرانسمیشن روایتی طور پر ٹیلی مواصلات اور الیکٹریکل انجینئرنگ سے تعلق رکھتا ہے۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کے بنیادی اصولوں کا احاطہ کمپیوٹر سائنس یا ڈیٹا کمیونیکیشن کے کمپیوٹر انجینئرنگ کے موضوع میں بھی کیا جا سکتا ہے، جس میں کمپیوٹر نیٹ ورکنگ ایپلی کیشنز اور مواصلاتی پروٹوکول بھی شامل ہیں، مثال کے طور پر روٹنگ، سوئچنگ اور انٹر پروسیس کمیونیکیشن۔ اگرچہ ٹرانسمیشن کنٹرول پروٹوکول (ٹی سی پی) میں ٹرانسمیشن شامل ہے، ٹی سی پی اور دیگر ٹرانسپورٹ لیئر پروٹوکول کا احاطہ کمپیوٹر نیٹ ورکنگ میں کیا جاتا ہے لیکن ڈیٹا ٹرانسمیشن کے بارے میں نصابی کتاب یا کورس میں اس پر بحث نہیں کی جاتی ہے۔ زیادہ تر نصابی کتابوں میں، اینالاگ ٹرانسمیشن کی اصطلاح صرف اینالاگ سگنل کے ذریعے اینالاگ میسج سگنل (ڈیجیٹائزیشن کے بغیر) کی ترسیل سے مراد ہے، یا تو غیر ماڈیولڈ بیس بینڈ سگنل کے طور پر یا اینالاگ ماڈیولیشن طریقہ جیسے اے ایم یا ایف ایم کا استعمال کرتے ہوئے پاس بینڈ سگنل کے طور پر۔ اس میں اینالاگ-اوور-اینالاگ پلس ماڈیولٹیڈ بیس بینڈ سگنلز جیسے پلس چوڑائی ماڈیولیشن بھی شامل ہو سکتے ہیں۔ کمپیوٹر نیٹ ورکنگ روایت کی چند کتابوں میں، اینالاگ ٹرانسمیشن سے مراد ڈیجیٹل ماڈیولیشن کے طریقوں جیسے ایف ایس کے، پی ایس کے اور اے ایس کے کا استعمال کرتے ہوئے بٹ اسٹریمز کی پاس بینڈ ٹرانسمیشن بھی ہے۔ نوٹ کریں کہ یہ طریقے مثال کے طور پر ڈیجیٹل ٹرانسمیشن یا ڈیٹا ٹرانسمیشن نامی نصابی کتابوں میں شامل ہیں۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کے نظریاتی پہلوؤں کا احاطہ انفارمیشن تھیوری اور کوڈنگ تھیوری کے ذریعے کیا جاتا ہے۔ پروٹوکول پرتیں اور ذیلی موضوعات ڈیٹا ٹرانسمیشن کے شعبے میں کورسز اور نصابی کتابیں عام طور پر درج ذیل او ایس آئی ماڈل پروٹوکول تہوں اور موضوعات سے نمٹتی ہیں: پرت 1، فزیکل پرت: چینل کوڈنگ بشمول ڈیجیٹل ماڈیولیشن اسکیمیں لائن کوڈنگ اسکیمیں فارورڈ ایرر کریکشن (ایف ای سی) کوڈز بٹ سنکرونائزیشن ملٹی پلیکسنگ چینل ماڈل پرت 2، ڈیٹا لنک پرت: چینل تک رسائی اسکیمیں، میڈیا ایکسیس کنٹرول (ایم اے سی) پیکٹ موڈ کمیونیکیشن اور فریم سنکرونائزیشن ایرر ڈٹیکشن اینڈ آٹومیٹک ریپیٹ ریکویسٹ (اے آر کیو) فلو کنٹرول پرت 6، پریزنٹیشن پرت: سورس کوڈنگ (ڈیجیٹائزیشن اور ڈیٹا کمپریشن)، اور انفارمیشن تھیوری۔ کرپٹوگرافی (کسی بھی پرت پر ہو سکتی ہے) ان تین تہوں کے کراس لیئر ڈیزائن سے نمٹنا بھی عام ہے۔ درخواستیں اور تاریخ کا ڈیٹا (بنیادی طور پر لیکن خصوصی طور پر معلوماتی نہیں) غیر الیکٹرانک کے ذریعے بھیجا گیا ہے (جیسے۔ نظری، صوتی، مکینیکل) کا مطلب مواصلات کی آمد سے ہے۔ ٹیلی فون کی آمد کے بعد سے اینالاگ سگنل کا ڈیٹا الیکٹرانک طور پر بھیجا گیا ہے۔ تاہم، جدید دور میں پہلی ڈیٹا برقی مقناطیسی ترسیل کی ایپلی کیشنز ٹیلی گرافی (1809) اور ٹیلی ٹائپ رائٹر (1906) تھیں، جو دونوں ڈیجیٹل سگنلز ہیں۔ 20 ویں صدی کے اوائل میں ہیری نائکوسٹ، رالف ہارٹلی، کلاڈ شینن اور دیگر کے ذریعہ ڈیٹا ٹرانسمیشن اور انفارمیشن تھیوری میں بنیادی نظریاتی کام ان ایپلی کیشنز کو ذہن میں رکھتے ہوئے کیا گیا تھا۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کا استعمال کمپیوٹر بسوں میں کمپیوٹرز میں اور متوازی بندرگاہوں اور سیریل بندرگاہوں جیسے کہ آر ایس-232 (1969)، فائر وائر (1995) اور یو ایس بی (1996) کے ذریعے پردیی آلات کے ساتھ مواصلات کے لیے کیا جاتا ہے۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کے اصولوں کو 1951 سے غلطی کا پتہ لگانے اور اصلاح کے لیے اسٹوریج میڈیا میں بھی استعمال کیا جاتا ہے۔ ڈیجیٹل کوڈ کا استعمال کرتے ہوئے وصول کنندہ کے ذریعہ ڈیٹا کو درست طریقے سے حاصل کرنے کے مسئلے پر قابو پانے کا پہلا عملی طریقہ بارکر کوڈ تھا جسے رونالڈ ہیو بارکر نے 1952 میں ایجاد کیا تھا اور 1953 میں شائع ہوا تھا۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن کا استعمال کمپیوٹر نیٹ ورکنگ آلات جیسے موڈیم (1940)، لوکل ایریا نیٹ ورک (LAN) اڈاپٹر (1964)، ریپیٹر، ریپیٹر ہبس، مائکروویو لنکس، وائرلیس نیٹ ورک ایکسیس پوائنٹس (1997) وغیرہ میں کیا جاتا ہے۔ ٹیلی فون نیٹ ورکس میں، ڈیجیٹل مواصلات کا استعمال ٹائم ڈویژن ملٹی پلیکسنگ (ٹی ڈی ایم) (1962) کے ساتھ مل کر پلس کوڈ ماڈیولیشن (پی سی ایم) کے ذریعے ایک ہی تانبے کی کیبل یا فائبر کیبل پر بہت سی فون کالز کی منتقلی کے لیے کیا جاتا ہے۔ ٹیلی فون کے تبادلے ڈیجیٹل اور سافٹ ویئر کے زیر انتظام ہو گئے ہیں، جس سے بہت سی ویلیو ایڈڈ خدمات میں سہولت فراہم ہوتی ہے۔ مثال کے طور پر، پہلا اے ایکس ای ٹیلی فون ایکسچینج 1976 میں پیش کیا گیا تھا۔ انٹیگریٹڈ سروسز ڈیجیٹل نیٹ ورک (آئی ایس ڈی این) خدمات کا استعمال کرتے ہوئے اختتامی صارف کے لیے ڈیجیٹل مواصلات 1980 کی دہائی کے آخر میں دستیاب ہوا۔ 1990 کی دہائی کے اختتام سے، براڈ بینڈ تک رسائی کی تکنیکیں جیسے اے ڈی ایس ایل، کیبل موڈیم، فائبر ٹو دی بلڈنگ (ایف ٹی ٹی بی) اور فائبر ٹو دی ہوم (ایف ٹی ٹی ایچ) چھوٹے دفاتر اور گھروں میں وسیع پیمانے پر پھیل گئی ہیں۔ موجودہ رجحان روایتی ٹیلی مواصلات کی خدمات کو پیکٹ موڈ مواصلات جیسے آئی پی ٹیلی فونی اور آئی پی ٹی وی سے تبدیل کرنا ہے۔ اینالاگ سگنلز کو ڈیجیٹل طور پر منتقل کرنے سے سگنل پروسیسنگ کی زیادہ صلاحیت حاصل ہوتی ہے۔ مواصلاتی سگنل پر کارروائی کرنے کی صلاحیت کا مطلب ہے کہ بے ترتیب عمل کی وجہ سے ہونے والی غلطیوں کا پتہ لگایا جا سکتا ہے اور انہیں درست کیا جا سکتا ہے۔ ڈیجیٹل سگنلز کی مسلسل نگرانی کے بجائے نمونے بھی لیے جا سکتے ہیں۔ متعدد ڈیجیٹل سگنلز کی ملٹی پلیکسنگ ینالاگ سگنلز کی ملٹی پلیکسنگ کے مقابلے میں بہت آسان ہے۔ ان تمام فوائد کی وجہ سے، کمپیوٹر ڈیٹا کو منتقل کرنے کی وسیع مانگ اور ایسا کرنے کے لیے ڈیجیٹل مواصلات کی صلاحیت کی وجہ سے اور چونکہ وائڈ بینڈ مواصلاتی چینلز اور سالڈ اسٹیٹ الیکٹرانکس میں حالیہ پیشرفت نے انجینئروں کو ان فوائد کو مکمل طور پر محسوس کرنے کی اجازت دی ہے، اس لیے ڈیجیٹل مواصلات میں تیزی سے اضافہ ہوا ہے۔ ڈیجیٹل انقلاب کے نتیجے میں بہت سی ڈیجیٹل ٹیلی کمیونیکیشن ایپلی کیشنز بھی سامنے آئی ہیں جہاں ڈیٹا ٹرانسمیشن کے اصولوں کا اطلاق ہوتا ہے۔ مثالوں میں دوسری نسل (1991) اور بعد میں سیلولر ٹیلی فونی، ویڈیو کانفرنسنگ، ڈیجیٹل ٹی وی (1998)، ڈیجیٹل ریڈیو (1999)، اور ٹیلی میٹری شامل ہیں۔ ڈیٹا ٹرانسمیشن، ڈیجیٹل ٹرانسمیشن یا ڈیجیٹل مواصلات ایک پوائنٹ ٹو پوائنٹ یا پوائنٹ ٹو ملٹی پوائنٹ مواصلاتی چینل پر ڈیٹا کی منتقلی ہے۔ اس طرح کے چینلز کی مثالوں میں تانبے کے تار، آپٹیکل فائبر، وائرلیس مواصلاتی چینل، اسٹوریج میڈیا اور کمپیوٹر بسیں شامل ہیں۔ اعداد و شمار کو برقی مقناطیسی سگنل کے طور پر پیش کیا جاتا ہے، جیسے برقی وولٹیج، ریڈیو ویو، مائکروویو، یا اورکت روشنی۔ جبکہ اینالاگ ٹرانسمیشن ایک اینالاگ چینل پر مسلسل مختلف اینالاگ سگنل کی منتقلی ہے، ڈیجیٹل مواصلات ڈیجیٹل یا اینالاگ چینل پر مجرد پیغامات کی منتقلی ہے۔ پیغامات کی نمائندگی یا تو لائن کوڈ (بیس بینڈ ٹرانسمیشن) کے ذریعے دالوں کی ترتیب کے ذریعے کی جاتی ہے، یا ڈیجیٹل ماڈیولیشن طریقہ استعمال کرتے ہوئے مسلسل مختلف لہر شکلوں (پاس بینڈ ٹرانسمیشن) کے محدود سیٹ کے ذریعے کی جاتی ہے۔ پاس بینڈ ماڈیولیشن اور متعلقہ ڈیموڈیولیشن (جسے پتہ لگانے کے نام سے بھی جانا جاتا ہے) موڈیم آلات کے ذریعے انجام دیا جاتا ہے۔ ڈیجیٹل سگنل کی سب سے عام تعریف کے مطابق، بٹ اسٹریمز کی نمائندگی کرنے والے بیس بینڈ اور پاس بینڈ دونوں سگنلز کو ڈیجیٹل ٹرانسمیشن سمجھا جاتا ہے، جبکہ ایک متبادل تعریف صرف بیس بینڈ سگنل کو ڈیجیٹل سمجھتی ہے، اور ڈیجیٹل ڈیٹا کی پاس بینڈ ٹرانسمیشن کو ڈیجیٹل سے اینالاگ تبدیلی کی شکل سمجھتی ہے۔ منتقل شدہ ڈیٹا ڈیٹا سورس سے پیدا ہونے والے ڈیجیٹل پیغامات ہو سکتے ہیں، مثال کے طور پر کمپیوٹر یا کی بورڈ۔ یہ ایک اینالاگ سگنل بھی ہو سکتا ہے جیسے کہ فون کال یا ویڈیو سگنل، جسے بٹ اسٹریم میں ڈیجیٹائز کیا جاتا ہے، مثال کے طور پر پلس کوڈ ماڈیولیشن (پی سی ایم) یا زیادہ جدید سورس کوڈنگ (اینالاگ سے ڈیجیٹل تبدیلی اور ڈیٹا کمپریشن) اسکیموں کا استعمال کرتے ہوئے۔ یہ سورس کوڈنگ اور ڈیکوڈنگ کوڈیک آلات کے ذریعے کی جاتی ہے۔ سیریل اور متوازی ترسیل ٹیلی مواصلات میں، سیریل ٹرانسمیشن کسی گروپ کے سگنل عناصر کی ترتیب وار ترسیل ہے جو کسی کردار یا ڈیٹا کے دوسرے وجود کی نمائندگی کرتی ہے۔ ڈیجیٹل سیریل ٹرانسمیشن بٹس ہیں جو ایک تار، فریکوئنسی یا آپٹیکل پاتھ پر ترتیب وار بھیجے جاتے ہیں۔ چونکہ اس کے لیے سگنل پروسیسنگ کم ہوتی ہے اور متوازی ترسیل کے مقابلے میں غلطی کے امکانات کم ہوتے ہیں، اس لیے ہر ایک راستے کی منتقلی کی شرح تیز ہو سکتی ہے۔ اسے طویل فاصلے پر استعمال کیا جا سکتا ہے اور ڈیٹا کے ساتھ چیک ڈیجیٹ یا پیریٹی بٹ آسانی سے بھیجا جا سکتا ہے۔ متوازی ترسیل دو یا زیادہ الگ الگ راستوں پر متعلقہ سگنل عناصر کی بیک وقت ترسیل ہے۔ متعدد برقی تار استعمال کیے جاتے ہیں جو بیک وقت متعدد بٹس منتقل کر سکتے ہیں، جو سیریل ٹرانسمیشن کے ساتھ حاصل کیے جانے والے اعداد و شمار کی منتقلی کی شرح سے زیادہ کی اجازت دیتا ہے۔ یہ طریقہ عام طور پر کمپیوٹر کے اندر اندرونی طور پر استعمال ہوتا ہے، مثال کے طور پر، اندرونی بسیں، اور بعض اوقات بیرونی طور پر پرنٹرز جیسی چیزوں کے لیے۔ ان نظاموں میں ٹائمنگ سکیو ایک اہم مسئلہ ہو سکتا ہے کیونکہ متوازی ڈیٹا ٹرانسمیشن میں تاروں میں ناگزیر طور پر قدرے مختلف خصوصیات ہوتی ہیں لہذا کچھ بٹس دوسروں سے پہلے پہنچ سکتے ہیں، جو پیغام کو خراب کر سکتے ہیں۔ یہ مسئلہ فاصلے کے ساتھ خراب ہوتا جاتا ہے جس سے متوازی ڈیٹا کی ترسیل طویل فاصلے کے لیے کم قابل اعتماد ہو جاتی ہے۔ مواصلاتی چینلز کچھ مواصلاتی چینل کی اقسام میں شامل ہیں: ڈیٹا ٹرانسمیشن سرکٹ فل ڈوپلیکس ہاف ڈوپلیکس سمپلیکس ملٹی ڈراپ: بس نیٹ ورک میش نیٹ ورک رنگ نیٹ ورک اسٹار نیٹ ورک وائرلیس نیٹ ورک پوائنٹ ٹو پوائنٹ اسنکرونس اور سنکرونس ڈیٹا ٹرانسمیشن اسنکرونس سیریل کمیونیکیشن ٹرانسمیشن کے آغاز اور اختتام کو ظاہر کرنے کے لیے اسٹارٹ اور اسٹاپ بٹس کا استعمال کرتا ہے۔ ترسیل کا یہ طریقہ اس وقت استعمال ہوتا ہے جب ڈیٹا کو ٹھوس دھارے کے برخلاف وقفے وقفے سے بھیجا جاتا ہے۔ مطابقت پذیر ترسیل گھڑی کے اشاروں کا استعمال کرتے ہوئے ترسیل کے وصول کرنے اور بھیجنے دونوں سرے پر ترسیل کی رفتار کو ہم آہنگ کرتی ہے۔ گھڑی ایک علیحدہ سگنل ہو سکتا ہے یا ڈیٹا میں سرایت کر سکتا ہے۔ اس کے بعد دونوں نوڈس کے درمیان ڈیٹا کا ایک مسلسل سلسلہ بھیجا جاتا ہے۔ اسٹارٹ اینڈ اسٹاپ بٹس نہ ہونے کی وجہ سے ڈیٹا ٹرانسفر کی شرح زیادہ موثر ہو سکتی ہے۔ انٹرنیٹ ورکنگ میڈیا (مواصلات) نیٹ ورک سیکیورٹی نوڈ ٹو نوڈ ڈیٹا ٹرانسفر ٹرانسمیشن (ابہام) حوالہ جات کمپیوٹر نیٹ ورکنگ ماس میڈیا ٹیکنالوجی ٹیلی مواصلات