Princípios de Comunicação - Multiplexação
Multiplexing é o processo de combinar vários sinais em um sinal, em um meio compartilhado.
O processo é chamado de analog multiplexing se esses sinais forem de natureza analógica.
Se os sinais digitais são multiplexados, é chamado de digital multiplexing.
A multiplexação foi desenvolvida pela primeira vez na telefonia. Vários sinais foram combinados para enviar por meio de um único cabo. O processo de multiplexação divide um canal de comunicação em vários canais lógicos, atribuindo a cada um um sinal de mensagem diferente ou um fluxo de dados a ser transferido. O dispositivo que faz multiplexação pode ser chamado deMUX.
O processo inverso, ou seja, extrair o número de canais de um, que é feito no receptor, é denominado demultiplexing. O dispositivo que faz a demultiplexação é chamado deDEMUX.
As figuras a seguir ilustram o conceito de MUX e DEMUX. Seu uso principal é no campo das comunicações.
Tipos de multiplexadores
Existem basicamente dois tipos de multiplexadores: analógico e digital. Eles são divididos em FDM, WDM e TDM. A figura a seguir dá uma ideia detalhada sobre essa classificação.
Existem muitos tipos de técnicas de multiplexação. De todos eles, temos os principais tipos com classificação geral, mencionados na figura acima. Vamos dar uma olhada neles individualmente.
Multiplexação Analógica
As técnicas de multiplexação analógica envolvem sinais de natureza analógica. Os sinais analógicos são multiplexados de acordo com sua frequência (FDM) ou comprimento de onda (WDM).
Multiplexação por divisão de frequência
Na multiplexação analógica, a técnica mais usada é Frequency Division Multiplexing (FDM). Essa técnica usa várias frequências para combinar fluxos de dados, para enviá-los em um meio de comunicação, como um único sinal.
Example - Um transmissor de televisão tradicional, que envia vários canais por meio de um único cabo, usa FDM.
Wavelength Division Multiplexing
A multiplexação por divisão de comprimento de onda (WDM) é uma técnica analógica, na qual muitos fluxos de dados de diferentes comprimentos de onda são transmitidos no espectro de luz. Se o comprimento de onda aumenta, a frequência do sinal diminui. Um prisma que pode transformar diferentes comprimentos de onda em uma única linha pode ser usado na saída do MUX e na entrada do DEMUX.
Example - As comunicações de fibra óptica usam a técnica WDM, para mesclar diferentes comprimentos de onda em uma única luz para a comunicação.
Multiplexação Digital
O termo digital representa os bits discretos de informação. Assim, os dados disponíveis estão na forma de quadros ou pacotes, que são discretos.
Multiplexação por divisão de tempo (TDM)
No TDM, o período de tempo é dividido em slots. Essa técnica é usada para transmitir um sinal em um único canal de comunicação, atribuindo um slot para cada mensagem.
De todos os tipos de TDM, os principais são TDM síncronos e assíncronos.
TDM síncrono
No TDM síncrono, a entrada é conectada a um quadro. Se houver 'n' número de conexões, o quadro será dividido em 'n' intervalos de tempo. Um slot é alocado para cada linha de entrada.
Nesta técnica, a taxa de amostragem é comum para todos os sinais e, portanto, a mesma entrada de relógio é fornecida. O MUX aloca osame slot para cada dispositivo em todos os momentos.
TDM assíncrono
No TDM assíncrono, a taxa de amostragem é diferente para cada um dos sinais e um clock comum não é necessário. Se o dispositivo alocado, por um intervalo de tempo não transmite nada e fica ocioso, então esse intervalo éallotted to another dispositivo, ao contrário do síncrono.
Este tipo de TDM é usado em redes de modo de transferência assíncrona.
Demultiplexer
Os demultiplexadores são usados para conectar uma única fonte a vários destinos. Este processo é o reverso da multiplexação. Conforme mencionado anteriormente, ele é usado principalmente nos receptores. DEMUX tem muitos aplicativos. É usado em receptores nos sistemas de comunicação. É usado na unidade aritmética e lógica em computadores para fornecer energia e passar comunicação, etc.
Os demultiplexadores são usados como conversores seriais para paralelos. Os dados seriais são fornecidos como entrada para DEMUX em intervalo regular e um contador é anexado a ele para controlar a saída do demultiplexador.
Tanto os multiplexadores quanto os demultiplexadores desempenham um papel importante nos sistemas de comunicação, tanto nas seções de transmissor quanto de receptor.