Мультиплексирование
(
англ.
Multiplexing) — уплотнение канала, т. е. передача нескольких каналов данных с меньшей скоростью (пропускной способностью) по одному с большей при помощи устройства под названием
мультиплексор
.
Сферы применения
В
связи
мультиплексирование подразумевает передачу нескольких
логических каналов данных одному
физическому каналу. (Под
физическим каналом передачи данных подразумевается реальный канал со своей пропускной способностью — медный или оптический кабель, радиоканал).
В
информационных технологиях
мультиплексирование подразумевает объединение нескольких
виртуальных каналов (потоков) данных в один. Примером может послужить видео-файл, в котором поток (канал) видео объединяется с одним или несколькими каналами аудио.
Принципы мультиплексирования
Мультиплексирование с разделением по частоте (FDM)
Технология
Мультиплексирование с разделением по частоте
(
англ.
FDM,
Frequency Division Multiplexing) предполагает размещение в пределах
полосы пропускания
канала нескольких каналов с меньшей шириной. Наглядным примером может послужить
радиовещание
, где в пределах одного канала (радиоэфира) размещено множество радиоканалов на разных
частотах
(в разных частотных полосах).
Основные применения
Используется в сетях мобильной связи (см.
FDMA
) для разделения доступа, в оптоволоконных каналах аналогом является
мультиплексирование с разделением по длине волны (
WDM
,
Wavelength Division Multiplexing) (где частота — это цвет излучения излучателя), в природе — все виды разделений по цвету (частота электромагниных колебаний) и тону (частота звуковых колебаний).
Мультиплексирование с разделением по времени (TDM)
Технология
Мультиплексирование с разделением по времени
(
англ.
TDM,
Time Division Multiplexing) предполагает
кадровую передачу данных
, при этом переход с каналов меньшей ширины (пропускной способности) на каналы с большей освобождает резерв для передачи в пределах одного кадра большего объёма нескольких кадров меньшего.
На рисунке: А, В и С — мультиплексируемые каналы с пропускной способностью (шириной) N и длительностью кадра Δt; D — мультиплексированный канал с той же длительносью Δt но с шириной M*N, один кадр которого (
суперкадр) несёт в себе все 3 кадра входных мультиплексируемых сигналов
последовательно, каждому каналу отводится часть времени суперкадра —
таймслот
, длиной ΔtM=Δt/M
Таким образом, канал с пропускной способностью M * N может пропускать M каналов с пропускной способностью N, причём при соблюдении канальной скорости (кадров в секунду) результат демультиплексирования совпадает с исходным потоком канала (А, В или С на рисунке) и по фазе, и по скорости, т. е. протекает незаметно для конечного получателя. |