Видове и принципи на мултиплексиране.

мултиплексиране - мултиплексиране на канали, т.е.предаване на няколко потока (канали) от данни с по-ниска скорост (честотна лента) през един канал.

В телекомуникациите мултиплексирането предполага предаване на данни по няколко логически комуникационни канала в един физически канал. Физически канал означава реален канал със собствена честотна лента - меден или оптичен кабел, радио канал.

Мултиплексиране с честотно разделяне (FDM)

3-канално мултиплексиране с честотно разделяне

Мултиплексиране с честотно разделение (FDM, Мултиплексиране с честотно разделение) предполага поставянето на няколко по-малки канала в честотната лента на канала. Добър пример е радиоразпръскването, където в рамките на един канал (радио ефир) има много радиоканали с различни честоти (в различни честотни ленти).

Основни приложения

Използва се в мобилни мрежи (виж FDMA) за споделяне на достъп, при оптична комуникация аналогът е мултиплексиране с деление на дължината на вълната (WDM, Мултиплексиране с деление на дължината на вълната) (където честотата е цветът на излъчването на излъчвателя), в природата - всички видове разделения по цвят (честота на електромагнитните трептения) и тон (честота на звуковите трептения).

Мултиплексиране с разделяне по време (TDM)

Мултиплексиране с разделяне на времето (англ. TDM, Мултиплексиране с разделяне по време) предполага предаване на данни за кадрите, докато преминаването от канали с по-малка ширина (честотна лента) към канали с по-голяма освобождава резерва за предаване в рамките на един кадър от по-голям обем от няколко кадъра от по-малък.

На фигурата: A, B и C - мултиплексирани канали с честотна лента (ширина) N и продължителност на кадъра Δt; E е мултиплексиран канал със същата продължителност Δt, но с ширина M * N, един кадър от който (суперрамка) носи всичките 3 кадъра от входните мултиплексирани сигнали последователно, на всеки канал се присвоява част от времето на суперкадъра - времеви интервал, с дължина ΔtM = Δt/M

По този начин канал с широчина на честотната лента от M * N може да предава М канали с честотна лента от N и ако се наблюдава скоростта на канала (кадъра в секунда), резултатът от демултиплексирането съвпада с първоначалния канал (A, B или C на фигурата) както по фаза, така и по скорост, т.е. тече незабелязано от крайния получател.

Основни приложения

CDMA (англ. Множествен достъп с кодово разделение - множествен достъп с кодово разделение) е комуникационна технология, обикновено радиокомуникация, при която предавателните канали имат обща честотна лента, но различна честотна лента. Тя спечели най-голямата слава на ниво домакинство след появата на клетъчни мобилни комуникационни мрежи, които го използват, поради което често е погрешно изключително с него (клетъчна мобилна комуникация) и се идентифицира.

В CDMA (множествен достъп с кодово разделение) целият честотен спектър се разпределя към всеки възел и през цялото време. CDMA използва специални кодове за идентифициране на връзки. [1] Трафик каналите с този метод за разделяне на средата се създават чрез използване на широколентов кодиран модулиран радиосигнал - шумоподобен сигнал, предаван на канал, общ за други подобни предаватели в един широк честотен диапазон. В резултат на работата на няколко предавателя въздухът в този честотен диапазон става още по-подобен на шума. Всеки предавател модулира сигнала, използвайки отделен цифров код, присвоен в момента на всеки потребител, приемник, настроен на подобен код, може да извлече от общата какофония на радиосигналите онази част от сигнала, която е предназначена за този приемник. Няма изрично разделяне на времето или честотата на каналите, всеки абонат постоянно използва цялата честотна лента на канала, предавайки сигнал в общия честотен диапазон и получавайки сигнал от общия честотен диапазон. В този случай широколентовите канали за предаване и приемане са разположени в различни честотни диапазони и не си пречат помежду си. Честотната лента на един канал е много широка, излъчването на абонатите се наслагва един върху друг, но тъй като техните кодове за модулация на сигнала са различни, те могат да бъдат разграничени от хардуера и софтуера на приемника.

Кодовата модулация използва техника за разширен спектър с множествен достъп. Тя ви позволява да увеличите честотната лента, като същевременно запазите същата сила на сигнала. Предаваните данни се комбинират с по-бърз, подобен на шум псевдослучаен сигнал, като се използва битово взаимно изключваща се операция OR (XOR). Изображението по-долу показва пример, демонстриращ прилагането на метода за генериране на сигнал. Сигналът за данни с импулсна широчина Tb се комбинира, като се използва операцията XOR със сигналния код, чиято импулсна ширина е (заместник: честотната лента е пропорционална, където = времето за предаване на един бит), следователно честотната лента на сигнала за данни е равна и честотната лента на получения сигнал е ... Тъй като тя е много по-малка, честотната лента на получения сигнал е много по-голяма от тази на оригиналния предаден сигнал за данни. Стойността се нарича фактор на разпространение или база на сигнала и определя до известна степен горната граница на броя потребители, поддържани от базовата станция едновременно.