多重化

複数の可変ビットレートデジタルビットストリームは、統計的多重化により、単一の固定帯域幅チャネル上で効率的に転送することができる。 これは、時分割多重の一形態である非同期モード時分割多重である。

デジタルビットストリームは、周波数ホッピングスペクトル拡散（FHSS）や直接系列スペクトル拡散（DSSS）などの符号分割多重技術によって、アナログチャネル上で転送することが可能である。

ワイヤレス通信では、各隣接チャネルと衛星の偏波（水平/垂直または時計回り/反時計回り）を交互に行うか、多入力多出力通信（MIMO）方式と組み合わせた位相マルチアンテナアレイによって多重化を行うことも可能です。 有線通信では、空間分割多重は、空間分割多重アクセス（SDMA）とも呼ばれ、各送信チャネルに別々のポイントツーポイント電気導体を使用することです。 たとえば、左チャネル用の1対のワイヤと右チャネル用の別のワイヤを持つアナログステレオオーディオケーブル、およびマルチペア電話ケーブル、電話アクセスネットワークなどのスイッチドスターネットワーク、スイッチドイーサネットネットワーク、メッシュネットワークなどがあります。 例えば、MIMO（Multiple-input and Multiple-output）、SIMO（Single-input and Multiple-output）、MISO（Multiple-input and Single-output）多重化などである。 IEEE 802.11g無線ルーターにk個のアンテナを設置すると、原理的にk個の多重化されたチャンネルで通信することが可能になり、それぞれのピークビットレートは54Mビット/秒となり、合計ピークビットレートはk倍となる。 また、これらの技術は、多重化ではなく、空間ダイバーシティ（フェージングに対するロバスト性の向上）やビームフォーミング（選択性の向上）に利用されることもあります。

周波数分割多重化 編集

Frequency-Division Multiplexing (FDM) は、本質的にアナログ技術です。 FDMは、1つの媒体上でいくつかの異なる周波数範囲の信号を送信することにより、1つの媒体に複数の信号を結合することを実現します。 FDMの最も一般的なアプリケーションの1つは、地上波、移動体、衛星放送局からの従来のラジオやテレビ放送、またはケーブルテレビです。 顧客の住宅地には1本のケーブルしか届かないが、サービスプロバイダーはそのケーブルで複数のテレビチャンネルや信号を干渉なく全加入者に同時に送ることができる。

光通信では、波長分割多重（WDM）と呼ばれる変形技術が使用されています。

Time-division multiplexingEdit

時分割多重（TDM）はデジタル（またはまれにアナログ）技術で、空間または周波数の代わりに時間を使って異なるデータの流れを分離することです。 TDMは、個々の入力ストリームから数ビットまたはバイトのグループを、適切な受信機に関連付けることができるような方法で、次々と配列することを含みます。 218>

ある空港で4台の端末が中央コンピュータに接続するアプリケーションを考えてみましょう。 各端末は2400ボーで通信するため、このような低速伝送を行うために4つの個別回路を取得するのではなく、航空会社は1組のマルチプレクサを設置しました。 また、9600ボーのモデム2台と、空港のチケットカウンターから航空会社のデータセンターに戻る専用のアナログ通信回線も1本設置されている。 218>

キャリアセンス多重アクセスやマルチドロップ通信方式は、複数のデータストリームが同じ媒体上で時間的に分離されている点で、時分割多重に似ているが、信号は単一の信号に結合されるのではなく、別々の起源を持つため、多重化の一形態ではなく、チャネルアクセス方式と見るのが最も適切である。

TDは、ヨーロッパのほとんどの固定電話ネットワークのバックボーンを提供するレガシー多重化技術で、DMS100などの狭帯域電話交換機の2m/bit音声およびシグナリングポートを提供します。

Polarization-division multiplexingEdit

Polarization-division multiplexing は、電磁放射の偏光を利用して直交チャンネルを分離する技術です。

Orbital angular momentum multiplexingEdit

Orbital angular momentum multiplexing is a relatively new and experimental technique for multiple channels of signal carried using electromagnetic radiation over a single path. 他の物理的な多重化手法と併用することで、システムの伝送容量を大幅に拡大できる可能性があります。 2012年現在、まだ研究の初期段階にあり、実験室での小規模な実証実験では、1本の光路で最大2.5Tbit/sの帯域幅が得られている。 218>

符号分割多重化 編集

符号分割多重化 (CDM), 符号分割多重アクセス (CDMA) またはスペクトラム拡散は、複数のチャネルが同時に同じ周波数スペクトルを共有する技術のクラスで、このスペクトル帯域幅はビットレートまたはシンボルレートよりもはるかに高いです。 1つの形式は周波数ホッピングで、もう1つはダイレクトシーケンススペクトル拡散です。 後者の場合、各チャネルはビットをチップと呼ばれるチャネル固有のパルスの符号化シーケンスとして送信する。 1ビットあたりのチップ数、または1シンボルあたりのチップ数が拡散係数となります。 このコード化された送信は、通常、時間に依存する固有の短パルス列を送信することによって実現され、それらはより大きなビット時間内のチップ時間内に配置される。 すべてのチャンネルは、それぞれ異なるコードで、同じファイバーや無線チャネルなどの媒体で伝送し、非同期にデマルチプレクスすることができます。 従来技術に対する利点は、可変帯域幅が可能であること（統計的多重化と同様）、広い帯域幅によりシャノン-ハートリーの定理に従った貧弱な信号対雑音比が可能になること、無線通信におけるマルチパス伝搬がレーキ受信機によって対策できること、などである。

CDMAの重要なアプリケーションは全地球測位システム（GPS）です。