Principi di comunicazione - Multiplexing

Multiplexing è il processo di combinazione di più segnali in un segnale, su un mezzo condiviso.

• Il processo è chiamato come analog multiplexing se questi segnali sono di natura analogica.

• Se i segnali digitali sono multiplexati, viene chiamato come digital multiplexing.

Il multiplexing è stato sviluppato per la prima volta nella telefonia. Diversi segnali sono stati combinati per inviare attraverso un unico cavo. Il processo di multiplexing divide un canale di comunicazione in diversi numeri di canali logici, assegnando a ciascuno un diverso segnale di messaggio o un flusso di dati da trasferire. Il dispositivo che esegue il multiplexing può essere chiamato come fileMUX.

Il processo inverso, ovvero l'estrazione del numero di canali da uno, che viene eseguito sul ricevitore è chiamato come demultiplexing. Il dispositivo che esegue il demultiplexing è chiamato comeDEMUX.

Le figure seguenti illustrano il concetto di MUX e DEMUX. Il loro utilizzo principale è nel campo delle comunicazioni.

Tipi di multiplexer

Esistono principalmente due tipi di multiplexer, ovvero analogico e digitale. Sono ulteriormente suddivisi in FDM, WDM e TDM. La figura seguente fornisce un'idea dettagliata di questa classificazione.

Esistono molti tipi di tecniche di multiplexing. Di tutti, abbiamo i tipi principali con classificazione generale, menzionati nella figura sopra. Diamo un'occhiata a loro individualmente.

Multiplexing analogico

Le tecniche di multiplexing analogico coinvolgono segnali che sono di natura analogica. I segnali analogici vengono multiplexati in base alla loro frequenza (FDM) o lunghezza d'onda (WDM).

Multiplexing a divisione di frequenza

Nel multiplexing analogico, la tecnica più utilizzata è Frequency Division Multiplexing (FDM). Questa tecnica utilizza varie frequenze per combinare flussi di dati, per inviarli su un mezzo di comunicazione, come un unico segnale.

Example - Un trasmettitore televisivo tradizionale, che invia più canali tramite un unico cavo, utilizza FDM.

Multiplexing a divisione di lunghezza d'onda

Il Wavelength Division Multiplexing (WDM) è una tecnica analogica, in cui molti flussi di dati di diverse lunghezze d'onda vengono trasmessi nello spettro della luce. Se la lunghezza d'onda aumenta, la frequenza del segnale diminuisce. All'uscita del MUX e all'ingresso del DEMUX può essere utilizzato un prisma che può trasformare diverse lunghezze d'onda in una singola linea.

Example - Le comunicazioni in fibra ottica utilizzano la tecnica WDM, per unire diverse lunghezze d'onda in un'unica luce per la comunicazione.

Multiplexing digitale

Il termine digitale rappresenta i bit discreti di informazione. Quindi, i dati disponibili sono sotto forma di frame o pacchetti, che sono discreti.

Multiplexing a divisione di tempo (TDM)

In TDM, l'intervallo di tempo è suddiviso in slot. Questa tecnica viene utilizzata per trasmettere un segnale su un singolo canale di comunicazione, assegnando uno slot per ogni messaggio.

Di tutti i tipi di TDM, i principali sono il TDM sincrono e quello asincrono.

TDM sincrono

In Synchronous TDM, l'ingresso è collegato a un frame. Se è presente un numero "n" di connessioni, il frame viene suddiviso in "n" intervalli di tempo. Uno slot è assegnato per ciascuna linea di ingresso.

In questa tecnica, la frequenza di campionamento è comune a tutti i segnali e quindi viene fornito lo stesso ingresso di clock. Il MUX alloca il filesame slot a ogni dispositivo in ogni momento.

TDM asincrono

In Asynchronous TDM, la frequenza di campionamento è diversa per ciascuno dei segnali e non è richiesto un clock comune. Se il dispositivo assegnato, per un intervallo di tempo, non trasmette nulla e rimane inattivo, lo èallotted to another dispositivo, a differenza di sincrono.

Questo tipo di TDM viene utilizzato nelle reti in modalità di trasferimento asincrono.

Demultiplexer

I demultiplexer vengono utilizzati per collegare una singola sorgente a più destinazioni. Questo processo è il contrario del multiplexing. Come accennato in precedenza, viene utilizzato principalmente sui ricevitori. DEMUX ha molte applicazioni. Viene utilizzato nei ricevitori nei sistemi di comunicazione. Viene utilizzato nell'unità logica e aritmetica dei computer per fornire alimentazione e trasmettere comunicazioni, ecc.

I demultiplexer vengono utilizzati come convertitori da seriale a parallelo. I dati seriali vengono forniti come input a DEMUX a intervalli regolari e ad esso è collegato un contatore per controllare l'uscita del demultiplexer.

Sia i multiplexer che i demultiplexer svolgono un ruolo importante nei sistemi di comunicazione, sia nelle sezioni trasmettitore che ricevitore.