Multipleksavimas yra būdas sujungti ir siųsti kelis duomenų srautus per vieną laikmeną. Duomenų srautų sujungimo procesas žinomas kaip multipleksavimas, o tankinimui naudojama aparatinė įranga vadinama tankintuvu.

Multipleksavimas pasiekiamas naudojant įrenginį, vadinamą multiplekseriu ( MUX ), kuris sujungia n įvesties eilutes, kad sukurtų vieną išvesties liniją. Sutankinimas vyksta daug su vienu, ty n įvesties linijų ir viena išvesties linija.

Demultipleksavimas pasiekiamas naudojant įrenginį, vadinamą Demultiplekseriu ( DEMUX ) pasiekiamas priėmimo gale. DEMUX atskiria signalą į komponentinius signalus (vieną įvestį ir n išėjimų). Todėl galime sakyti, kad demultipleksuojant laikomasi „vienas su daugeliu“ metodo.

Kodėl multipleksavimas?

• Perdavimo terpė naudojama siunčiant signalą iš siuntėjo į imtuvą. Terpė vienu metu gali turėti tik vieną signalą.
• Jei yra keli signalai, kuriais galima dalytis viena laikmena, tada terpė turi būti padalinta taip, kad kiekvienam signalui būtų suteikta tam tikra galimo pralaidumo dalis. Pavyzdžiui: jei yra 10 signalų, o terpės pralaidumas yra 100 vienetų, tai 10 vienetų dalijasi kiekvienas signalas.
• Kai keli signalai dalijasi bendra terpe, yra susidūrimo galimybė. Siekiant išvengti tokio susidūrimo, naudojama multipleksavimo koncepcija.
• Perdavimo paslaugos yra labai brangios.

Multipleksavimo istorija

• Multipleksavimo technika plačiai naudojama telekomunikacijose, kai vienu laidu perduodami keli telefono skambučiai.
• Multipleksavimas atsirado telegrafijoje 1870-ųjų pradžioje ir dabar plačiai naudojamas komunikacijoje.
• George Owen Squier sukūrė telefono operatoriaus multipleksavimas 1910 metais.

Multipleksavimo samprata

• „n“ įvesties linijos perduodamos per multiplekserį, o multiplekseris sujungia signalus, kad sudarytų sudėtinį signalą.
• Sudėtinis signalas perduodamas per demultiplekserį, o demultiplekseris atskiria signalą nuo komponentinių signalų ir perduoda juos į atitinkamas paskirties vietas.

Multipleksavimo pranašumai:

• Per vieną laikmeną galima siųsti daugiau nei vieną signalą.
• Laikmenos pralaidumas gali būti išnaudotas efektyviai.

Multipleksavimo būdai

Multipleksavimo technologijas galima suskirstyti į:

Dažnio padalijimo tankinimas (FDM)

• Tai analoginė technika.
Dažnio padalijimo tankinimasyra metodas, kai vienos perdavimo terpės turimas dažnių juostos plotis yra padalintas į kelis kanalus.

• Aukščiau pateiktoje diagramoje viena perdavimo terpė yra suskirstyta į kelis dažnio kanalus, o kiekvienas dažnio kanalas suteikiamas skirtingiems įrenginiams. 1 įrenginio dažnio kanalas yra nuo 1 iki 5.
• Įvesties signalai verčiami į dažnių juostas naudojant moduliavimo metodus ir yra sujungiami multiplekseriu, kad susidarytų sudėtinis signalas.
• Pagrindinis FDM tikslas yra padalyti turimą dažnių juostos plotį į skirtingus dažnių kanalus ir paskirstyti juos skirtingiems įrenginiams.
• Naudojant moduliavimo techniką, įvesties signalai perduodami į dažnių juostas ir tada sujungiami, kad susidarytų sudėtinis signalas.
• Nešėjai, naudojami moduliuoti signalus, yra žinomi kaip antrinių vežėjų . Jie vaizduojami kaip f1, f2..fn.
FDMdaugiausia naudojamas radijo ir televizijos tinkluose.

FDM pranašumai:

• FDM naudojamas analoginiams signalams.
• FDM procesas yra labai paprastas ir lengvas moduliavimas.
• Per FDM vienu metu galima siųsti daug signalų.
• Tai nereikalauja jokio sinchronizavimo tarp siuntėjo ir gavėjo.

FDM trūkumai:

foreach ciklo mašinraštis

• FDM technika naudojama tik tada, kai reikalingi mažo greičio kanalai.
• Ji kenčia nuo perkalbėjimo problemos.
• Reikalingas didelis moduliatorių skaičius.
• Tam reikia didelio pralaidumo kanalo.

FDM programos:

• FDM dažniausiai naudojamas televizijos tinkluose.
• Jis naudojamas FM ir AM transliavimui. Kiekviena FM radijo stotis turi skirtingus dažnius ir yra sutankinta, kad susidarytų sudėtinis signalas. Multipleksinis signalas perduodamas ore.

Bangos ilgio padalijimo tankinimas (WDM)

• Bangos ilgio padalijimo tankinimas yra toks pat kaip FDM, išskyrus tai, kad optiniai signalai perduodami šviesolaidiniu kabeliu.
• WDM naudojamas šviesolaidžiuose, siekiant padidinti vieno pluošto talpą.
• Jis naudojamas šviesolaidinio kabelio didelės duomenų perdavimo spartos išnaudojimui.
• Tai analoginio tankinimo technika.
• Optiniai signalai iš skirtingų šaltinių yra sujungiami, kad sudarytų platesnę šviesos juostą multiplekserio pagalba.
• Priėmimo gale demultiplekseris atskiria signalus, kad juos perduotų į atitinkamas paskirties vietas.
• Sutankinimą ir demultipleksavimą galima pasiekti naudojant prizmę.
• Prizmė gali atlikti multiplekserio vaidmenį, sujungdama įvairius optinius signalus, kad sudarytų sudėtinį signalą, o sudėtinis signalas perduodamas šviesolaidiniu kabeliu.
• Prizmė taip pat atlieka atvirkštinę operaciją, ty signalo demultipleksavimą.

Laiko padalijimo tankinimas

• Tai skaitmeninė technika.
• Taikant dažninio padalijimo tankinimo techniką, visi signalai veikia tuo pačiu metu skirtingu dažniu, tačiau naudojant laiko padalijimo tankinimo techniką, visi signalai veikia tuo pačiu dažniu skirtingu laiku.
• Į Laiko padalijimo tankinimo technika , visas kanale pasiekiamas laikas paskirstomas skirtingiems vartotojams. Todėl kiekvienam vartotojui paskirstomas skirtingas laiko intervalas, žinomas kaip laiko tarpas, per kurį siuntėjas turi perduoti duomenis.
• Vartotojas perima kanalo valdymą tam tikrą laiką.
• Taikant laiko padalijimo tankinimo techniką, duomenys neperduodami vienu metu, o perduodami po vieną.
• TDM signalas perduodamas kadrų pavidalu. Kadruose yra laiko tarpsnių ciklas, kuriame kiekviename kadre yra vienas ar daugiau laiko tarpsnių, skirtų kiekvienam vartotojui.
• Jis gali būti naudojamas tiek skaitmeniniams, tiek analoginiams signalams multipleksuoti, bet daugiausia naudojamas skaitmeniniams signalams multipleksuoti.

Yra dviejų tipų TDM:

• Sinchroninis TDM
• Asinchroninis TDM

Sinchroninis TDM

• Sinchroninis TDM yra metodas, kai kiekvienam įrenginiui iš anksto priskiriamas laiko tarpas.
• Sinchroniniame TDM kiekvienam įrenginiui suteikiamas tam tikras laiko tarpas, neatsižvelgiant į tai, ar įrenginyje yra duomenų, ar ne.
• Jei įrenginyje nėra duomenų, lizdas liks tuščias.
• Sinchroniniame TDM signalai siunčiami kadrų pavidalu. Laiko tarpai organizuojami kadrų pavidalu. Jei įrenginys neturi duomenų tam tikram laiko tarpui, bus perduota tuščia vieta.
• Populiariausi sinchroniniai TDM yra T-1 tankinimas, ISDN tankinimas ir SONET tankinimas.
• Jei yra n įrenginių, tada yra n lizdų.

Sinchroninio TDM samprata

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje įdiegta sinchroninio TDM technika. Kiekvienam įrenginiui priskiriamas tam tikras laiko tarpas. Laiko tarpai perduodami neatsižvelgiant į tai, ar siuntėjas turi duomenų, kuriuos reikia siųsti, ar ne.

Sinchroninio TDM trūkumai:

• Kanalo talpa nėra visiškai išnaudojama, nes taip pat perduodami tušti lizdai, kurie neturi duomenų. Aukščiau pateiktame paveikslėlyje pirmasis kadras yra visiškai užpildytas, tačiau paskutiniuose dviejuose kadruose kai kurios vietos tuščios. Todėl galime teigti, kad kanalo talpa nėra efektyviai išnaudojama.
• Perdavimo terpės greitis turėtų būti didesnis nei bendras įvesties linijų greitis. Alternatyvus sinchroninio TDM metodas yra asinchroninis laiko padalijimo tankinimas.

Asinchroninis TDM

• Asinchroninis TDM taip pat žinomas kaip statistinis TDM.
• Asinchroninis TDM yra metodas, kai laiko tarpai nėra fiksuoti, kaip sinchroninio TDM atveju. Laiko tarpai skiriami tik tiems įrenginiams, kurie turi siųsti duomenis. Todėl galime teigti, kad asinchroninis laiko padalijimo multipleksorius perduoda tik duomenis iš aktyvių darbo stočių.
• Asinchroninė TDM technika dinamiškai paskirsto laiko tarpsnius įrenginiams.
• Asinchroniniame TDM bendras įvesties linijų greitis gali būti didesnis nei kanalo talpa.
• Asinchroninis laiko padalijimo multipleksorius priima įeinančius duomenų srautus ir sukuria kadrą, kuriame yra tik duomenys be tuščių tarpų.
• Asinchroniniame TDM kiekviename lizde yra adreso dalis, identifikuojanti duomenų šaltinį.

• Skirtumas tarp asinchroninio TDM ir sinchroninio TDM yra tas, kad daugelis sinchroninio TDM lizdų yra nenaudojami, tačiau asinchroniniame TDM laiko tarpsniai yra visiškai išnaudoti. Dėl to sutrumpėja perdavimo laikas ir efektyviai išnaudojama kanalo talpa.
• Sinchroniniame TDM, jei yra n siuntimo įrenginių, tada yra n laiko tarpsnių. Asinchroniniame TDM, jei yra n siuntimo įrenginių, tada yra m laiko tarpsnių, kur m yra mažesnis nei n ( m).
• Plyšių skaičius kadre priklauso nuo įvesties eilučių skaičiaus statistinės analizės.

Asinchroninio TDM samprata

Aukščiau pateiktoje diagramoje yra 4 įrenginiai, tačiau duomenis siunčia tik du įrenginiai, ty A ir C. Todėl A ir C duomenys perduodami tik perdavimo linija.

Aukščiau pateiktos diagramos kadras gali būti pavaizduotas taip:

Aukščiau pateiktame paveikslėlyje parodyta, kad duomenų dalyje yra adresas duomenų šaltiniui nustatyti.