Мултиплексирање

Од Википедија — слободната енциклопедија
(Пренасочено од Multiplexing)
Прејди на: содржини, барај
General multiplexing - demultiplexing scheme: the ν input lines-channels are multiplexed into a single fast line. The demultiplexer receives the multiplexed data stream and extracts the original channels to be transferred.

Во телекомуникациите и компјутерските мрежи, мултиплексирањето е процес каде што повеќе аналогни сигнали или дигитални податоци се комбинираат во еден сигнал преку заеднички медиум. Целта е да се сподели скап ресурс. На пример, во телекомуникациите неколку телефонски повици може да бидат услужени со една жица.Тоа потекнува од телеграфијата, и сега широко се применува во комуникациите.

Мултиплексираниот сигнал се пренесува преку комуникациски канал, кој може да биде медиум за физички пренос. Мултиплексирањето се дели на капацитет на комуникациски канал на ниско ниво во повеќе повисоки нивоа на логички канали, по еден за пренесување на секоја порака или поток на податоци. Обратниот процес познат како демултиплексирање, може да се извлече од страна на примачот на оригиналниот канал.

Уредот што врши мултиплексирање се нарекува мултиплексер (MUX), а уредот што го врши обратниот процес се нарекува демултиплексер (DEMUX).

Обратното мултиплексирање (IMUX) има обратна цел од мултиплексирањето, да се раздели еден поток на податоци на повеќе потоци,да се префрлат истовремено на повеќе комуникациски канали, и повторно да се создаде оригиналниот податочен поток.

Видови на мултиплексирање[уреди]

Технологиите на мултиплексирање може да се поделат на неколку видови, од кои сите имаат значителни разлики:[1] мултиплексирање со распределба на простор (SDM), мултиплексирање со распределба на фреквенции (FDM), мултиплексирање со распределба на време (TDM), and мултиплексирање со распределба на код (CDM). Променлививата бит рата на дигитален пренос на податоци може да се пренесува ефикасно преку канал со фиксен пропусен опсег на статистичко мултиплексирање.

Дигиталните текови можат да се пренесат преку аналогни канали со помош на техники на мултиплексирање со распределба на код (CDM) како што се фреквенцијата со проширен спектар (FHSS) и проширен спректар на директна секвенца (DSSS).

Во безжичната комуникација, мултиплексирањето може да се оствари преку наизменична поларизација ( хоризонтална/вертикална или во насока на стрелките на часовникот/обратно) во непосредна близина на секој канал и сателит, или преку фазна мулти-антенаy во комбинација со повеќекратен-влез-излез (MIMO) шема.

Мултиплексирање со распределба на простор[уреди]

Во жичаната комуникација, мултиплексирањето со поделба на простор едноставно подразбира point-to-point жици за различни канали. Примерите вклучуваат стерео аудио кабел со еден пар жици за левиот канал и друг пар за десниот канал.Друг пример од мрежи е звезда како аналоген телефонски пристап до мрежата(иако во внатрешноста на телефонската централа или помеѓу, други техники на мултиплексирање обично се вработените)или Ethernet мрежа. Трет пример е mesh. Жичаната распределба на простор обично не се смета за мултиплексирање

Во безжичната комуникација, мултиплексирање со распределба на простор се постигнува со повеќе елементи на антени што формираат фазна низа од антени. Примери се: повеќекратни-влез-излез (MIMO), еден-влез повеќе-излези (SIMO) и повеќе-влезови еден-излез (MISO). На пример IEEE 802.11n безжичен рутер со N антени овозможува да се комуницира со N мултиплексирани канали, секој со максимум брзина од 54 Mbit/s, со што се зголемува вкупната брзина со фактор N. Различни антени ќе дадат различни патеки, што овозможува кај техниките на дигиталното процесирање на сигналот за одделување на различни сигнали еден од друг.Овие техники исто така можат да се користат за подобрена робустност наослабнување и подобрена селективност наместо мултиплексирање.

Мултиплексирање со распределба на фреквенции[уреди]

Frequency-division multiplexing (FDM): The spectrums of each input signal are swifted in several distinct frequency ranges.

Мултиплексирањето со распределба на фреквенции(FDM) е аналогна технологија.FDM постигнува комбиннирање на неколку дигитални сигнали во еден медиум со праќање на сигнали во неколку различни фреквенциски опсези на овој медиум.

Еден од најчестите видови апликации е кабелската телевизија. Само еден кабел има до домот на клиентот, но добавувачот може да испраќа повеќе телевизиски канали или сигнали истовремено преку тој кабел до сите претплатници. Приемниците мора да ја наместат соодветната фреквенција(канал) за да пристапат до саканиот сигнал..[1]

Алтернативната технологија, наречена мултиплексирање со распределба на бранова должина (WDM) се користи во оптичките комуникации.

Мултиплексирање со распределба на време[уреди]

Time-division multiplexing (TDM).

МУлтиплексирањето со распределба на време (TDM) е дигитална технологија.TDM вклкучува секвенцирани групи од неколку битови или бајти од секој поединечен влезен поток, еден по друг и на таков начин што можат да бидат поврзани со соодветен приемник. Ако се направи доволно брзо, приемниците нема да откријат дека некој од колото бил искористен за да опслужи друг логички комуникациси пат.

Разгледуваме барање за апликација, четири терминали на аеродромот да стигнат до централниот компјутер. Секој терминал комуницирал со 2400 bps, па наместо да се здобијат со поединечни кола кои носат мала брзина на пренос авиокомпанијата инсталира еден пар на мултиплексери. Исто така се инсталирани и еден пар модеми од 9600 bps и едно коло посветено на аналогни комуникации од бирото на аеродромот назад во авиокомпанијата.[1]


Мултиплексирање со распределба на код[уреди]

Мултиплексирањето со распределба на код (CDM)е техника во која секој канал ги пренесува своите битови како кодиран канал-одреден редослен на импулси. Ова кодирано преденување обично се остварува со пренесуванње на уникатна временска зависност на серии од кратки импулси.Сите канали, секој со различен код, можат да бидат пренесувани на исто влакно и асинхроно демултиплексирано.Други широко распространети техники кои се користат се: пристап на мултиплексирање со распределба на време(TDMA), пристап на мултиплексирање со распределба на фреквенција(FDMA).

CDM техниките се користат како пристапна технологија, наречен пристап на мултиплексирање со рапределба на код (CDMA) во универзален мобилен телекомуникациски систем (UMTS) стандард за третата мобилна генерација (3G)идентификуван од страна на ITU. Друга важна апликација на CDMA е GPS.

Меѓутоа, терминот CDMA е исто така широко употребуван и се однесува на група од специфични имплементации на CDMA дефинирани од страна на Qualcomm за употреба на дигитална мобилна технологија, што вклучува IS-95 и IS-2000. Двата начини на употреба на овој термин можат да бидат збунувачки. Всушност, CDMA (стандардот на Qualcomm) и UMTS се натпреваруваат за прием на многу пазари.

Telecommunication multiplexing

Однос на повеќе пристапи[уреди]

Техниката на мултиплексирање може да биде дополнително проширена во метод на повеќе пристапи или метод за пристап на канали, на пример TDM во пристап на мултиплексирање со распределба на време (TDMA). Методот на повеќе пристапи овозможува неколку поврзани предаватели на ист физички медиум да го споделуваат својот капацитет.

Мултиплексирањето е обезбедено од физичкиот слој на OSI моделот, а исто така вклучува и media access control кој е дел од слојот на податочна врска.

Транспортниот слој на OSI моделот како и TCP/IP моделот обезбедуваат статистичко мултиплексирање на неколку апликациски слоеви за проток на податоци на/од ист компјутер.

Области на примена[уреди]

Телеграфија[уреди]

Најраните комуникациска технологија со користење на електрични жици, а со тоа споделува интерес во економијата дадена од страна на мултиплексирањето, беше електричниот телеграф.и, а со тоа споделува интерес во економијата дадена од страна на мултиплексирањето, беше електричниот телеграф. Раните експерименти дозволуваат две одделни пораки да патуваат во спротивни правци истовремено, прво со употреба на електрична батерија на двете страни, потоа само на едниот крај.

истовремено,за вкупно четири пораки пренесувајќи ги низ истата жица во исто време.

Телефонија[уреди]

Во телефонијата,телефонската линија на клиентот обично завршува со далечински управувач во кутија на крајот од улицата, каде што е мултиплексирана со други телефонски линии од таа населба или друга слична област. Мултиплексираниот сигнал се пренесува до централата на значително мали жици и за многу подалечни растојанија од линијата на клиентот. Ова исто така важи и за дигиталната претплатничка линија (DSL).

Бидејќи сите телефонски линии(податоци) се групирани заедно, до ниедна од нив не може да се пристапи освен преку демултиплексер. Ова обезбедува за повеќе-безбедни комуникации, иако тие обично не се криптирани.

Овој концепт за сега се користи во кабелската телевизија, која се повеќе нуди исти сервиси како телефонски компании. IPTV исто така зависи од мултиплексирањето.

Видео емитување[уреди]

Во видео монтажата и обработката на системи, мултиплексирањето се однесува на процесот на вметнување на аудио и видео во еден кохерентен MPEG транспортен поток (мултиплексирање со распределба на време).

Во дигиталното видео, како транспортен поток е нормална карактеристика наконтејнер кој може да вклучува мета податоции други информации, како што се преводи..Аудио и видео потоците може да имаат променлива бит рата. Софтверот кој произведува таков транспортен поток и/или контејнер вообичаено се нарекува статистички мултиплексор. Демултиплексор е софтвер кој екстрахира или на друг начин дава на распологање за разгледување на одделни компоненти на некој поток или контејнер.

Дигитално емитување[уреди]

Во дигиталната телевизија и дигиталните радио ситеми, неколку променливи бит рати се мултиплексирани заедно со фиксна брзина на транспортниот поток преку статистичко мултиплексирање. Ова го прави возможно пренесувањето на неколку видео и аудио канали истовремено преку иста фреквенција, заедно со разни услуги.

Во дигиталните телевизиски системи, се вклучуваат неколку програми SDTV (особено за DVB-T, DVB-S2, ISDB и ATSC-C), или еден HDTV, евентуално со еден придружник SDTV канал во текот на една од 6 до 8 MHz широко телевизиски канал. Уредот што го остварува ова се нарекувастатистички мултиплексер.Поновите DVB стандарди DVB-S2 и DVB-T2имаат капацитет да носат неколку HDTV канали во еден мултиплекс.Дури и оригиналниот DVB стандард може да носи повеќе HDTV канали во мултиплекс ако се користи најнапредната MPEG-4 компресија.


Комуникациските сателити кои пренесуваат телевизиски мрежи и радио мрежи, се познати како канали на превозник или MCPC.

Аналогно емитување[уреди]

Во[[FM broadcasting|FM емитувањето] и други аналогни радио медиуми, мултиплексирањето е термин кој најчесто се посветува на процесот на додавање на претплатници на аудио сигналот пред да влезе на предавателот, каде се случува модулација. Мултиплексирањето во оваа смисла понекогаш е познато како MPX,кој пак е исто така стар термин за стерео FM,што се гледа на стерео системите од 1960-тите.

Види исто така[уреди]

Портал „Electronics

Наводи[уреди]

  1. 1,0 1,1 1,2 „Voice and Data Communications“, ISBN 978-0-0-07-225732-9 .

Надворешни врски[уреди]