Des flux binaires numériques multiples à débit variable peuvent être transférés efficacement sur un seul canal à largeur de bande fixe au moyen d’un multiplexage statistique. Il s’agit d’un multiplexage temporel en mode asynchrone qui est une forme de multiplexage par répartition dans le temps.
Des flux binaires numériques peuvent être transférés sur un canal analogique au moyen de techniques de multiplexage par répartition de code telles que le spectre étalé à saut de fréquence (FHSS) et le spectre étalé à séquence directe (DSSS).
Dans les communications sans fil, le multiplexage peut également être réalisé par une polarisation alternée (horizontale/verticale ou sens des aiguilles d’une montre/sens inverse des aiguilles d’une montre) sur chaque canal et satellite adjacent, ou par un réseau multi-antennes en phase combiné à un schéma de communication à entrées multiples et sorties multiples (MIMO).
Multiplexage par répartition spatialeModifié
Dans les communications filaires, le multiplexage par répartition dans l’espace, également appelé accès multiple par répartition dans l’espace (SDMA) est l’utilisation de conducteurs électriques point à point distincts pour chaque canal transmis. Des exemples incluent un câble audio stéréo analogique, avec une paire de fils pour le canal gauche et une autre pour le canal droit, et un câble téléphonique à paires multiples, un réseau en étoile commuté tel qu’un réseau d’accès téléphonique, un réseau Ethernet commuté, et un réseau maillé.
Dans les communications sans fil, le multiplexage par répartition spatiale est réalisé avec des éléments d’antenne multiples formant une antenne réseau à commande de phase. Des exemples sont le multiplexage à entrées et sorties multiples (MIMO), à entrées et sorties uniques (SIMO) et à entrées et sorties uniques (MISO). Un routeur sans fil IEEE 802.11g doté de k antennes permet en principe de communiquer avec k canaux multiplexés, chacun ayant un débit binaire de pointe de 54 Mbit/s, ce qui augmente le débit binaire de pointe total par le facteur k. Des antennes différentes donneraient des signatures de propagation par trajets multiples (écho) différentes, ce qui permet aux techniques de traitement numérique du signal de séparer les différents signaux les uns des autres. Ces techniques peuvent également être utilisées pour la diversité spatiale (meilleure robustesse aux évanouissements) ou la formation de faisceau (meilleure sélectivité) plutôt que pour le multiplexage.
Multiplexage par répartition en fréquenceEdit
Multiplexage par répartition en fréquence (MRF) : Le spectre de chaque signal d’entrée est décalé vers une plage de fréquences distincte.
Le multiplexage par répartition en fréquence (MRF) est par nature une technologie analogique. Le FDM réalise la combinaison de plusieurs signaux sur un seul support en envoyant des signaux dans plusieurs plages de fréquences distinctes sur un seul support. L’une des applications les plus courantes du multiplexage par répartition en fréquence est la radiodiffusion et la télédiffusion traditionnelles à partir de stations terrestres, mobiles ou par satellite, ou la télévision par câble. Un seul câble atteint la zone résidentielle d’un client, mais le fournisseur de services peut envoyer plusieurs chaînes de télévision ou signaux simultanément sur ce câble à tous les abonnés sans interférence. Les récepteurs doivent se régler sur la fréquence (canal) appropriée pour accéder au signal désiré.
Une variante de cette technologie, appelée multiplexage par répartition en longueur d’onde (WDM) est utilisée dans les communications optiques.
Multiplexage par répartition dans le tempsEdit
Multiplexage par répartition dans le temps (TDM).
Le multiplexage par répartition dans le temps (TDM) est une technologie numérique (ou dans de rares cas, analogique) qui utilise le temps, au lieu de l’espace ou de la fréquence, pour séparer les différents flux de données. Le TDM consiste à séquencer des groupes de quelques bits ou octets de chaque flux d’entrée individuel, l’un après l’autre, et de telle sorte qu’ils puissent être associés au récepteur approprié. Si cela est fait suffisamment rapidement, les dispositifs de réception ne détecteront pas qu’une partie du temps du circuit a été utilisée pour servir une autre voie de communication logique.
Considérez une application nécessitant quatre terminaux dans un aéroport pour atteindre un ordinateur central. Chaque terminal communiquant à 2400 bauds, plutôt que d’acquérir quatre circuits individuels pour transporter une transmission à si faible vitesse, la compagnie aérienne a installé une paire de multiplexeurs. Une paire de modems à 9600 bauds et un circuit de communication analogique dédié entre le guichet de l’aéroport et le centre de données de la compagnie aérienne sont également installés. Certains serveurs proxy web (par exemple polipo) utilisent le TDM dans le pipelining HTTP de plusieurs transactions HTTP sur la même connexion TCP/IP.
Les méthodes d’accès multiple par détection de porteuse et de communication multipoint sont similaires au multiplexage temporel en ce que plusieurs flux de données sont séparés par le temps sur le même support, mais comme les signaux ont des origines distinctes au lieu d’être combinés en un seul signal, il vaut mieux les considérer comme des méthodes d’accès aux canaux, plutôt que comme une forme de multiplexage.
Le TD est une technologie de multiplexage héritée qui constitue encore l’épine dorsale de la plupart des réseaux nationaux de téléphonie fixe en Europe, fournissant les ports de voix et de signalisation à 2m/bit sur les centraux téléphoniques à bande étroite tels que le DMS100. Chaque port E1 ou TDM 2m/bit fournit soit 30 ou 31 timelots de parole dans le cas des systèmes de signalisation CCITT7 et 30 canaux vocaux pour les systèmes de signalisation Q931, DASS2, DPNSS, V5 et CASS connectés par le client.
Multiplexage par répartition en polarisationEdit
Le multiplexage par répartition en polarisation utilise la polarisation du rayonnement électromagnétique pour séparer des canaux orthogonaux. Il est en usage pratique dans les communications radio et optiques, en particulier dans les systèmes de transmission par fibre optique à 100 Gbit/s par canal.
Multiplexage par moment angulaire orbitalEdit
Le multiplexage par moment angulaire orbital est une technique relativement nouvelle et expérimentale pour multiplexer plusieurs canaux de signaux transportés à l’aide de rayonnement électromagnétique sur un seul chemin. Elle peut potentiellement être utilisée en complément d’autres méthodes de multiplexage physique pour augmenter considérablement la capacité de transmission de ces systèmes. En 2012, elle en était encore à sa première phase de recherche, avec des démonstrations en laboratoire à petite échelle de largeurs de bande allant jusqu’à 2,5 Tbit/s sur un seul trajet lumineux. C’est un sujet controversé dans la communauté académique, beaucoup affirmant qu’il ne s’agit pas d’une nouvelle méthode de multiplexage, mais plutôt d’un cas particulier de multiplexage par répartition dans l’espace.
Multiplexage par répartition en codeEdit
Le multiplexage par répartition en code (MDC), l’accès multiple par répartition en code (AMRC) ou le spectre étalé est une classe de techniques où plusieurs canaux partagent simultanément le même spectre de fréquences, et cette largeur de bande spectrale est beaucoup plus élevée que le débit binaire ou le débit de symboles. Une forme est le saut de fréquence, une autre est l’étalement du spectre par séquence directe. Dans ce dernier cas, chaque canal transmet ses bits sous la forme d’une séquence d’impulsions codées spécifiques au canal, appelées chips. Le nombre de chips par bit, ou chips par symbole, est le facteur d’étalement. Cette transmission codée s’effectue généralement en transmettant une série unique d’impulsions courtes dépendant du temps, qui sont placées dans des temps de puce à l’intérieur du temps de bit plus large. Tous les canaux, chacun avec un code différent, peuvent être transmis sur la même fibre ou le même canal radio ou autre support, et démultiplexés de manière asynchrone. Les avantages par rapport aux techniques classiques sont que la largeur de bande variable est possible (comme dans le multiplexage statistique), que la grande largeur de bande permet un mauvais rapport signal/bruit selon le théorème de Shannon-Hartley, et que la propagation par trajets multiples dans les communications sans fil peut être combattue par des récepteurs en râteau.
Une application importante du CDMA est le système de positionnement global (GPS).
Multiplexage des télécommunications
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