Monia vaihtelevan bittinopeuden digitaalisia bittivirtoja voidaan siirtää tehokkaasti yhdellä kiinteän kaistanleveyden kanavalla tilastollisen multipleksoinnin avulla. Kyseessä on asynkronisessa tilassa tapahtuva aika-aluemultipleksointi, joka on eräs aika-jakomultipleksoinnin muoto.
Digitaalisia bittivirtoja voidaan siirtää analogisella kanavalla koodijakomultipleksointitekniikoiden, kuten taajuushyppely-hajautetun hajautetun spektrin (Frequency-Hopping Spread Spectrum, FHSS) ja suorasekvenssihajautetun spektrin (Direct-Sequence Spread Spectrum, DSSS), avulla.
Langattomassa viestinnässä multipleksointi voidaan toteuttaa myös vaihtuvalla polarisaatiolla (horisontaalinen/vertikaalinen tai myötäpäivään/vastapäivään) kullakin vierekkäisellä kanavalla ja satelliitilla tai vaiheistetulla moniantennijoukolla yhdistettynä usean sisääntulon ja usean ulostulon tiedonsiirtojärjestelmään (MIMO).
Avaruusjakomultipleksointi Muokkaa
Johtimellisessa viestinnässä space-division multiplexing, joka tunnetaan myös nimellä space-division multiple access (SDMA), on erillisten pisteestä pisteeseen kulkevien sähköisten johtimien käyttö kutakin lähetyskanavaa varten. Esimerkkeinä voidaan mainita analoginen stereoäänikaapeli, jossa on yksi johtopari vasemmalle kanavalle ja toinen oikealle kanavalle, ja moniparinen puhelinkaapeli, kytketty tähtiverkko, kuten puhelinliityntäverkko, kytketty Ethernet-verkko ja mesh-verkko.
Langattomassa tietoliikenteessä avaruusjako-monikerrannaisjako saavutetaan useilla antennielementeillä, jotka muodostavat vaiheistetun ryhmänäytön antennin. Esimerkkejä ovat MIMO (multiple-input and multiple-output), SIMO (single-input and multiple-output) ja MISO (multiple-input and single-output). Langaton IEEE 802.11g -reititin, jossa on k antennia, mahdollistaa periaatteessa kommunikoinnin k:lla multipleksoidulla kanavalla, joista jokaisen huippubittinopeus on 54 Mbit/s, jolloin kokonaishuippubittinopeus kasvaa kertoimella k. Erilaiset antennit tuottavat erilaiset monipolku-etenemis- (kaiku-) signaalit, minkä ansiosta digitaaliset signaalinkäsittelytekniikat voivat erottaa eri signaalit toisistaan. Näitä tekniikoita voidaan hyödyntää myös tiladiversiteettiin (parannettu häipymiskestävyys) tai säteenmuodostukseen (parannettu selektiivisyys) multipleksoinnin sijaan.
TaajuusjakomultipleksointiEdit
Taajuusjakomultipleksointi (FDM): Kunkin tulosignaalin spektri siirretään erilliselle taajuusalueelle.
Taajuusjakomultipleksointi (FDM) on luonnostaan analoginen tekniikka. FDM:llä saavutetaan useiden signaalien yhdistäminen yhteen väliaineeseen lähettämällä signaaleja useilla eri taajuusalueilla yhdellä väliaineella. FDM:ssä signaalit ovat sähköisiä signaaleja.Yksi FDM:n yleisimmistä sovelluksista on perinteinen radio- ja televisiolähetystoiminta maanpäällisiltä, mobiili- tai satelliittiasemilta tai kaapelitelevisiosta. Asiakkaan asuinalueelle ulottuu vain yksi kaapeli, mutta palveluntarjoaja voi lähettää useita televisiokanavia tai -signaaleja samanaikaisesti tuon kaapelin kautta kaikille tilaajille ilman häiriöitä. Vastaanottimien on virityttävä sopivalle taajuudelle (kanavalle) päästäkseen käsiksi haluttuun signaaliin.
Optisessa tietoliikenteessä käytetään muunnostekniikkaa, jota kutsutaan aallonpituusjakomultipleksoinniksi (WDM).
AikajakomultipleksointiEdit
Aikajakomultipleksointi (TDM).
Aikajakomultipleksointi (Time-division multiplexing, TDM) on digitaalinen (tai harvinaisissa tapauksissa analoginen) tekniikka, joka käyttää tilan tai taajuuden sijasta aikaa erottaakseen toisistaan erilaiset tietovirrat. TDM:ssä muutaman bitin tai tavun ryhmät järjestetään jokaisesta yksittäisestä tulovirrasta peräkkäin ja siten, että ne voidaan yhdistää sopivaan vastaanottimeen. Jos se tehdään riittävän nopeasti, vastaanottavat laitteet eivät havaitse, että osa virtapiirin ajasta on käytetty toisen loogisen tiedonsiirtoreitin palvelemiseen.
Ajatellaan sovellusta, jossa lentoaseman neljältä päätelaitteelta on päästävä keskustietokoneelle. Jokainen päätelaite kommunikoi 2400 baudin nopeudella, joten sen sijaan, että lentoyhtiö olisi hankkinut neljä yksittäistä piiriä näin hidasta siirtoa varten, se on asentanut pari multiplekseriä. Lisäksi on asennettu pari 9600 baudin modeemia ja yksi oma analoginen viestintäpiiri lentoaseman lipputiskiltä takaisin lentoyhtiön tietokeskukseen. Jotkin web-välityspalvelimet (esim. polipo) käyttävät TDM:ää useiden HTTP-transaktioiden HTTP-putkituksessa samaan TCP/IP-yhteyteen.
Carrier sense multiple access ja multidrop-viestintämenetelmät ovat samankaltaisia kuin aikamultipleksointi siinä mielessä, että useat tietovirrat erotetaan toisistaan ajallisesti samassa tietovälineessä, mutta koska signaaleilla on erillinen alkuperä sen sijaan, että ne yhdistettäisiin yhdeksi ainoaksi signaaliksi, niitä on parasta pitää kanavaanpääsymenetelminä, ei niinkään monipuolisten signaalien muotona.
TD on perinteinen multipleksointitekniikka, joka muodostaa edelleen useimpien kansallisten kiinteiden puhelinverkkojen selkärangan Euroopassa, ja se tarjoaa 2m/bittiset puhe- ja signalointiportit kapeakaistaisissa puhelinkeskuksissa, kuten DMS100:ssa. Kukin E1- tai 2m/bittinen TDM-portti tarjoaa joko 30 tai 31 puheaikaväliä CCITT7-merkinantojärjestelmissä ja 30 puhekanavaa asiakkaisiin kytketyissä Q931-, DASS2-, DPNSS-, V5- ja CASS-merkinantojärjestelmissä.
Polarisaatio-divisiointimultipleksointi Muokkaa
Polarisaatio-divisiointimultipleksoinnissa käytetään sähkömagneettisen säteilyn polarisaatioerotteluun ortogonaalisten kanavien erottamiseen. Sitä käytetään käytännössä sekä radio- että optisessa tietoliikenteessä, erityisesti 100 Gbit/s per kanava -kuituoptisissa siirtojärjestelmissä.
Orbitaalinen kulmamomenttimultipleksointiEdit
Orbitaalinen kulmamomenttimultipleksointi on suhteellisen uusi ja kokeellinen tekniikka, jolla voidaan multipleksoida useita kanavia signaaleja, jotka siirretään sähkömagneettista säteilyä käyttäen yhtä reittiä pitkin. Sitä voidaan mahdollisesti käyttää muiden fysikaalisten multipleksointimenetelmien lisäksi laajentamaan huomattavasti tällaisten järjestelmien siirtokapasiteettia. Vuonna 2012 se oli vielä varhaisessa tutkimusvaiheessa, ja pienimuotoisissa laboratoriodemonstraatioissa kaistanleveydet olivat jopa 2,5 Tbit/s yhdellä valopolulla. Yksi muoto on taajuushyppely, toinen on suorasekvenssihajaspektri. Jälkimmäisessä tapauksessa kukin kanava lähettää bitit koodattuna kanavakohtaisena pulssisarjana, jota kutsutaan siruiksi. Sirujen määrä bittiä kohti tai sirujen määrä symbolia kohti on leviämiskerroin. Tämä koodattu lähetys toteutetaan tyypillisesti lähettämällä yksilöllinen, ajasta riippuva sarja lyhyitä pulsseja, jotka on sijoitettu siruihin laajemman bittiajan sisällä. Kaikki kanavat, joilla kullakin on erilainen koodi, voidaan lähettää samalla kuitu- tai radiokanavalla tai muulla välineellä, ja ne voidaan demultipleksata asynkronisesti. Perinteisiin tekniikoihin verrattuna etuna on se, että kaistanleveys voi vaihdella (kuten tilastollisessa multipleksoinnissa), että laaja kaistanleveys mahdollistaa huonon signaali-kohinasuhteen Shannon-Hartleyn lauseen mukaisesti ja että langattomassa viestinnässä esiintyvää monitie-etenemistä voidaan torjua haravavastaanottimilla.
CDMA:n merkittävä sovellus on maailmanlaajuinen paikannusjärjestelmä (GPS).
Telecommunication multiplexing