Multiplexare

Multiple fluxuri de biți digitali cu debit binar variabil pot fi transferate eficient pe un singur canal cu lățime de bandă fixă prin intermediul multiplexării statistice. Aceasta este o multiplexare asincronă în modul asincron în domeniul timpului, care este o formă de multiplexare prin diviziune în timp.

Fluxurile de biți digitali pot fi transferate pe un canal analogic prin intermediul tehnicilor de multiplexare prin diviziune de cod, cum ar fi spectrul de împrăștiere cu salt de frecvență (FHSS) și spectrul de împrăștiere cu secvență directă (DSSS).

În comunicațiile fără fir, multiplexarea poate fi realizată, de asemenea, prin polarizare alternantă (orizontală/verticală sau în sensul acelor de ceasornic/în sens invers acelor de ceasornic) pe fiecare canal și satelit adiacent sau prin rețele de antene multiple în fază combinate cu o schemă de comunicații cu intrări multiple și ieșiri multiple (MIMO).

Multiplexare prin diviziune spațialăEdit

În comunicațiile prin cablu, multiplexarea prin diviziune spațială, cunoscută și sub numele de acces multiplu prin diviziune spațială (SDMA) este utilizarea de conductori electrici punct-la-punct separați pentru fiecare canal transmis. Exemplele includ un cablu audio stereo analogic, cu o pereche de fire pentru canalul stâng și alta pentru canalul drept, și un cablu telefonic cu mai multe perechi, o rețea în stea comutată, cum ar fi o rețea de acces telefonic, o rețea Ethernet comutată și o rețea mesh.

În comunicațiile fără fir, multiplexarea prin diviziune spațială se realizează cu mai multe elemente de antenă care formează o antenă de tip phased array. Exemple sunt multiple intrări și ieșiri multiple (MIMO), multiple intrări și ieșiri multiple (SIMO) și multiple intrări și ieșiri simple (MISO). Un router fără fir IEEE 802.11g cu k antene face posibilă, în principiu, comunicarea cu k canale multiplexate, fiecare cu un debit de vârf de 54 Mbit/s, crescând astfel debitul total de vârf cu factorul k. Antene diferite ar da semnături diferite de propagare prin mai multe căi (ecou), ceea ce permite tehnicilor de prelucrare digitală a semnalelor să separe semnale diferite unele de altele. Aceste tehnici pot fi, de asemenea, utilizate pentru diversitate spațială (robustețe îmbunătățită la fading) sau formare de fascicule (selectivitate îmbunătățită) mai degrabă decât pentru multiplexare.

Multiplexare cu diviziune în frecvențăEdit

Multiplexarea prin diviziune de frecvență (FDM) este în mod inerent o tehnologie analogică. FDM realizează combinarea mai multor semnale într-un singur mediu prin trimiterea de semnale în mai multe intervale de frecvență distincte pe un singur mediu. În FDM, semnalele sunt semnale electrice. una dintre cele mai comune aplicații pentru FDM este transmisia tradițională de radio și televiziune de la stațiile terestre, mobile sau prin satelit, sau televiziunea prin cablu. Doar un singur cablu ajunge în zona rezidențială a unui client, dar furnizorul de servicii poate trimite mai multe canale sau semnale de televiziune simultan prin acel cablu către toți abonații fără interferențe. Receptoarele trebuie să se acordeze pe frecvența (canalul) corespunzătoare pentru a accesa semnalul dorit.

O variantă a acestei tehnologii, numită multiplexare prin divizare în lungime de undă (WDM), este utilizată în comunicațiile optice.

Multiplexarea prin diviziune în timpEdit

Multiplexarea prin diviziune în timp (TDM) este o tehnologie digitală (sau, în cazuri rare, analogică) care utilizează timpul, în loc de spațiu sau frecvență, pentru a separa diferitele fluxuri de date. TDM presupune secvențierea unor grupuri de câțiva biți sau octeți din fiecare flux de intrare individual, unul după altul, și în așa fel încât să poată fi asociate cu receptorul corespunzător. Dacă se face suficient de rapid, dispozitivele de recepție nu vor detecta faptul că o parte din timpul circuitului a fost folosit pentru a deservi o altă cale de comunicație logică.

Considerați o aplicație care necesită patru terminale de pe un aeroport pentru a ajunge la un calculator central. Fiecare terminal a comunicat la 2400 baud, așa că, în loc să achiziționeze patru circuite individuale pentru a transporta o astfel de transmisie de viteză redusă, compania aeriană a instalat o pereche de multiplexoare. Au fost instalate, de asemenea, o pereche de modemuri de 9600 baud și un circuit de comunicații analogic dedicat de la biroul de bilete al aeroportului până la centrul de date al companiei aeriene. Unele servere proxy web (de exemplu, polipo) utilizează TDM în canalizarea HTTP a mai multor tranzacții HTTP pe aceeași conexiune TCP/IP.

Modalitățile de acces multiplu cu detectare a purtătorului și metodele de comunicare multidrop sunt similare multiplexării cu diviziune în timp, în sensul că mai multe fluxuri de date sunt separate în timp pe același suport, dar, deoarece semnalele au origini separate în loc să fie combinate într-un singur semnal, sunt mai bine privite ca metode de acces la canal, decât ca o formă de multiplexare.

TD este o tehnologie de multiplexare moștenită care încă asigură coloana vertebrală a majorității rețelelor naționale de telefonie fixă din Europa, furnizând porturile de voce și semnalizare de 2 m/bit pe centralele telefonice în bandă îngustă, cum ar fi DMS100. Fiecare port E1 sau TDM de 2m/bit furnizează fie 30 sau 31 de loturi de timp de voce în cazul sistemelor de semnalizare CCITT7 și 30 de canale de voce pentru sistemele de semnalizare Q931, DASS2, DPNSS, V5 și CASS conectate la client.

Multiplexarea prin divizare prin polarizareEdit

Multiplexarea prin divizare prin polarizare utilizează polarizarea radiației electromagnetice pentru a separa canalele ortogonale. Este utilizat în practică atât în comunicațiile radio cât și în cele optice, în special în sistemele de transmisie prin fibră optică de 100 Gbit/s pe canal.

Multiplexarea cu moment unghiular orbitalEdit

Multiplexarea cu moment unghiular orbital este o tehnică relativ nouă și experimentală pentru multiplexarea mai multor canale de semnale transportate cu ajutorul radiației electromagnetice pe o singură cale. Ea poate fi potențial utilizată în plus față de alte metode fizice de multiplexare pentru a extinde foarte mult capacitatea de transmisie a unor astfel de sisteme. Până în 2012, se afla încă în faza de cercetare timpurie, cu demonstrații de laborator la scară mică ale unor lățimi de bandă de până la 2,5 Tbit/s pe o singură traiectorie de lumină. Acesta este un subiect controversat în comunitatea academică, mulți susținând că nu este o nouă metodă de multiplexare, ci mai degrabă un caz special de multiplexare prin diviziune spațială.

Multiplexare prin diviziune de codEdit

Multiplexare prin diviziune de cod (CDM), Acces multiplu prin diviziune de cod (CDMA) sau spectru împrăștiat este o clasă de tehnici în care mai multe canale împart simultan același spectru de frecvențe, iar această lățime de bandă spectrală este mult mai mare decât rata de biți sau rata de simboluri. O formă este saltul de frecvență, iar o alta este spectrul împrăștiat în secvență directă. În acest din urmă caz, fiecare canal își transmite biții sub forma unei secvențe codificate de impulsuri specifice canalului, numite cipuri. Numărul de jetoane pe bit, sau de jetoane pe simbol, reprezintă factorul de împrăștiere. Această transmisie codificată se realizează, de obicei, prin transmiterea unei serii unice de impulsuri scurte în funcție de timp, care sunt plasate în timpi de cipuri în cadrul unui timp de bit mai mare. Toate canalele, fiecare cu un cod diferit, pot fi transmise pe aceeași fibră sau canal radio sau pe un alt mediu și demultiplexate asincron. Avantajele față de tehnicile convenționale constau în faptul că este posibilă o lățime de bandă variabilă (la fel ca în multiplexarea statistică), că lățimea mare de bandă permite un raport semnal-zgomot slab, conform teoremei Shannon-Hartley, și că propagarea prin mai multe căi în comunicațiile fără fir poate fi combătută prin receptoare rake.

O aplicație semnificativă a CDMA este sistemul de poziționare globală (GPS).

.