A multiplexelés egy olyan technika, amelyet több adatfolyam egyetlen médiumon történő kombinálására és elküldésére használnak. Az adatfolyamok kombinálásának folyamatát multiplexelésnek, a multiplexeléshez használt hardvert pedig multiplexernek nevezik.
A multiplexelést egy Multiplexer nevű eszközzel ( MUX ), amely n bemeneti sort kombinál egyetlen kimeneti vonal létrehozásához. A multiplexelés több az egyhez, azaz n bemeneti vonalat és egy kimeneti sort követ.
A demultiplexelés egy Demultiplexer nevű eszközzel történik ( DEMUX ) elérhető a fogadó oldalon. A DEMUX a jelet komponensjelekre (egy bemenetre és n kimenetre) választja szét. Ezért azt mondhatjuk, hogy a demultiplexelés az egy a többhez megközelítést követi.
hogyan konvertálhat stringet integer java-ba
Miért a multiplexelés?
- Az átviteli közeget a jel küldőtől a vevő felé történő elküldésére használják. A közegnek egyszerre csak egy jele lehet.
- Ha több jel is megosztható egy közegen, akkor a közeget úgy kell felosztani, hogy minden jel megkapja a rendelkezésre álló sávszélesség egy részét. Például: Ha 10 jel van, és a közeg sávszélessége 100 egység, akkor a 10 egység mindegyik jelre osztozik.
- Ha több jel osztozik a közös közegen, fennáll az ütközés lehetősége. A multiplexelési koncepciót az ilyen ütközések elkerülésére használják.
- Az átviteli szolgáltatások nagyon drágák.
A multiplexelés története
- A multiplexelési technikát széles körben alkalmazzák a távközlésben, ahol több telefonhívást bonyolítanak le egyetlen vezetéken.
- A multiplexelés az 1870-es évek elején kezdődött a távírásban, és ma már széles körben használják a kommunikációban.
- George Owen Squier fejlesztette ki a telefonszolgáltató multiplexelés 1910-ben.
A multiplexelés fogalma
- Az 'n' bemeneti vonalakat egy multiplexeren keresztül továbbítják, és a multiplexer a jeleket kombinálja, így összetett jelet alkot.
- Az összetett jelet egy demultiplexeren vezetik át, és a demultiplexer szétválasztja a jelet a komponensjelekhez, és továbbítja azokat a megfelelő rendeltetési helyükre.
A multiplexelés előnyei:
- Egy adathordozón több jel is küldhető.
- A médium sávszélessége hatékonyan kihasználható.
Multiplexelési technikák
A multiplexelési technikák a következőkre oszthatók:
Frekvenciaosztásos multiplexelés (FDM)
- Ez egy analóg technika.
- A fenti diagramon egyetlen átviteli közeg több frekvenciacsatornára van felosztva, és minden frekvenciacsatorna különböző eszközökhöz van hozzárendelve. Az 1. eszköz frekvenciacsatornája 1 és 5 között van.
- A bemeneti jeleket modulációs technikák segítségével frekvenciasávokká alakítják, és egy multiplexerrel kombinálják őket, így kompozit jelet alkotnak.
- Az FDM fő célja, hogy a rendelkezésre álló sávszélességet különböző frekvenciacsatornákra ossza fel és allokálja különböző eszközökhöz.
- A modulációs technikával a bemeneti jeleket frekvenciasávokba továbbítják, majd egyesítik, hogy összetett jelet képezzenek.
- A jelek modulálására használt vivők ún alvivők . Ezek az f1,f2..fn formátumúak.
Az FDM előnyei:
- Az FDM-et analóg jelekhez használják.
- Az FDM folyamat nagyon egyszerű és könnyen modulálható.
- Egyidejűleg nagy számú jel küldhető egy FDM-en keresztül.
- Nem igényel szinkronizálást a küldő és a fogadó között.
Az FDM hátrányai:
- Az FDM technikát csak akkor használják, ha alacsony sebességű csatornákra van szükség.
- Az áthallás problémájától szenved.
- Nagyszámú modulátorra van szükség.
- Nagy sávszélességű csatornát igényel.
Az FDM alkalmazásai:
- Az FDM-et gyakran használják a TV-hálózatokban.
- FM és AM műsorszórásban használatos. Minden FM-rádióállomásnak más-más frekvenciája van, és ezeket multiplexelve összetett jelet alkotnak. A multiplex jelet a levegőben továbbítják.
Hullámhosszosztásos multiplexelés (WDM)
- A hullámhosszosztásos multiplexelés ugyanaz, mint az FDM, kivéve, hogy az optikai jelek száloptikai kábelen keresztül kerülnek továbbításra.
- A WDM-et száloptikán használják egyetlen szál kapacitásának növelésére.
- Az optikai kábel nagy adatátviteli sebességének kihasználására szolgál.
- Ez egy analóg multiplexelési technika.
- A különböző forrásokból származó optikai jeleket a multiplexer segítségével egy szélesebb fénysávot kombinálják.
- A vevő végén a demultiplexer szétválasztja a jeleket, hogy továbbítsa azokat a megfelelő célállomásra.
- A multiplexelést és a demultiplexelést prizma használatával lehet elérni.
- A prizma multiplexer szerepét töltheti be azáltal, hogy a különféle optikai jeleket kombinálja kompozit jelekké, és az összetett jelet optikai kábelen továbbítják.
- A prizma fordított műveletet is végez, azaz demultiplexálja a jelet.
Időosztásos multiplexelés
- Ez egy digitális technika.
- A Frequency Division Multiplexing Technique-ban minden jel egy időben eltérő frekvencián működik, de az időosztásos multiplexelés technika esetén minden jel ugyanazon a frekvencián, eltérő időben működik.
- Ban ben Időosztásos multiplexelési technika , a csatornán rendelkezésre álló teljes idő megoszlik a különböző felhasználók között. Ezért minden felhasználóhoz különböző időintervallumot osztanak ki, amelyet időrésnek nevezünk, amikor az adatokat a küldőnek el kell küldenie.
- A felhasználó meghatározott ideig átveszi a csatorna irányítását.
- Az időosztásos multiplexelés technikában az adatok nem egyidejűleg, hanem egyenként kerülnek továbbításra.
- A TDM-ben a jelet keretek formájában továbbítják. A keretek egy időrés-ciklust tartalmaznak, amelyben minden keret egy vagy több, minden felhasználó számára dedikált rést tartalmaz.
- Digitális és analóg jelek multiplexelésére is használható, de főleg digitális jelek multiplexelésére.
A TDM-nek két típusa van:
- Szinkron TDM
- Aszinkron TDM
Szinkron TDM
- A szinkron TDM egy olyan technika, amelyben minden eszközhöz előre hozzá van rendelve az időrés.
- A Szinkron TDM-ben minden eszköz kap egy időrést, függetlenül attól, hogy az eszköz tartalmazza-e az adatokat vagy sem.
- Ha a készüléken nincsenek adatok, akkor a nyílás üres marad.
- A szinkron TDM-ben a jeleket keretek formájában küldik el. Az idősávok keretek formájában vannak rendezve. Ha egy eszköz nem rendelkezik adatokkal egy adott időréshez, akkor az üres rés kerül továbbításra.
- A legnépszerűbb szinkron TDM a T-1 multiplexelés, az ISDN multiplexelés és a SONET multiplexelés.
- Ha n eszköz van, akkor n slot van.
Szinkron TDM fogalma
A fenti ábrán a Synchronous TDM technika van megvalósítva. Minden eszközhöz egy időrés van hozzárendelve. Az idősávok továbbítása attól függetlenül történik, hogy a feladónak van-e küldendő adata vagy sem.
string java indexof
A szinkron TDM hátrányai:
dinamikus tömb java-ban
- A csatorna kapacitása nincs teljesen kihasználva, mivel az üres rések is átvitelre kerülnek, aminek nincs adata. A fenti ábrán az első képkocka teljesen ki van töltve, de az utolsó két képkockán néhány hely üres. Ezért azt mondhatjuk, hogy a csatorna kapacitása nincs hatékonyan kihasználva.
- Az átviteli közeg sebességének nagyobbnak kell lennie, mint a bemeneti vonalak teljes sebessége. A szinkron TDM alternatív megközelítése az aszinkron időosztásos multiplexelés.
Aszinkron TDM
- Az aszinkron TDM-et statisztikai TDM-nek is nevezik.
- Az aszinkron TDM olyan technika, amelyben az időrések nincsenek rögzítve, mint a szinkron TDM esetében. Időréseket csak azoknak az eszközöknek osztanak ki, amelyek rendelkeznek az elküldendő adatokkal. Ezért azt mondhatjuk, hogy az Asynchronous Time Division multiplexor csak az aktív munkaállomások adatait továbbítja.
- Egy aszinkron TDM technika dinamikusan allokálja az időréseket az eszközökhöz.
- Az aszinkron TDM-ben a bemeneti vonalak teljes sebessége nagyobb lehet, mint a csatorna kapacitása.
- Az aszinkron időosztásos multiplexor fogadja a bejövő adatfolyamokat, és olyan keretet hoz létre, amely csak adatokat tartalmaz üres rések nélkül.
- Az aszinkron TDM-ben minden slot tartalmaz egy címrészt, amely azonosítja az adatok forrását.
- A különbség az aszinkron TDM és a szinkron TDM között az, hogy a szinkron TDM-ben sok slot nincs kihasználva, de az aszinkron TDM-ben a rések teljes mértékben kihasználva vannak. Ez a kisebb átviteli időhöz és a csatorna kapacitásának hatékony kihasználásához vezet.
- Szinkron TDM-ben, ha n küldő eszköz van, akkor n időrés van. Az aszinkron TDM-ben, ha n küldő eszköz van, akkor m időrés van, ahol m kisebb, mint n ( m
- A keretben lévő rések száma a bemeneti sorok számának statisztikai elemzésétől függ.
Az aszinkron TDM fogalma
A fenti ábrán 4 eszköz van, de csak két eszköz küldi az adatokat, az A és C. Ezért az A és C adatai csak az átviteli vonalon keresztül kerülnek továbbításra.
A fenti diagram kerete a következőképpen ábrázolható:
A fenti ábra azt mutatja, hogy az adatrész tartalmazza az adatok forrásának meghatározásához szükséges címet.