การสื่อสารแบบอนาล็อก - การมัลติเพล็กซ์

Multiplexingเป็นกระบวนการรวมสัญญาณหลายสัญญาณเป็นสัญญาณเดียวผ่านสื่อที่ใช้ร่วมกัน หากสัญญาณอะนาล็อกเป็นมัลติเพล็กซ์จะเรียกว่าเป็นanalog multiplexing. ในทำนองเดียวกันถ้าสัญญาณดิจิทัลเป็นมัลติเพล็กซ์ก็จะเรียกว่าเป็นdigital multiplexing.

การมัลติเพล็กซ์ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในระบบโทรศัพท์ สัญญาณจำนวนหนึ่งถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อส่งผ่านสายเคเบิลเส้นเดียว กระบวนการมัลติเพล็กซ์แบ่งช่องทางการสื่อสารออกเป็นช่องทางตรรกะหลายช่องโดยแบ่งช่องสัญญาณแต่ละช่องสำหรับสัญญาณข้อความหรือสตรีมข้อมูลที่จะถ่ายโอน อุปกรณ์ที่ทำมัลติเพล็กซ์สามารถเรียกได้ว่าเป็นMultiplexer หรือ MUX.

กระบวนการย้อนกลับคือการแยกจำนวนช่องสัญญาณออกจากช่องหนึ่งซึ่งทำที่เครื่องรับเรียกว่าเป็น de-multiplexing. อุปกรณ์ที่ทำ de-multiplexing สามารถเรียกได้ว่าเป็นde-multiplexer หรือ DEMUX.

ตัวเลขต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิดของ MUX และ DEMUX การใช้งานหลักอยู่ในด้านการสื่อสาร

ประเภทของ Multiplexers

มัลติเพล็กเซอร์ส่วนใหญ่มีสองประเภท ได้แก่ อนาล็อกและดิจิตอล แบ่งออกเป็น Frequency Division Multiplexing (FDM), Wavelength Division Multiplexing (WDM) และ Time Division Multiplexing (TDM) รูปต่อไปนี้ให้แนวคิดโดยละเอียดเกี่ยวกับการจำแนกประเภทนี้

เทคนิคการมัลติเพล็กซ์มีหลายประเภท ซึ่งเรามีประเภทหลักที่มีการจำแนกประเภททั่วไปดังที่กล่าวไว้ในรูปด้านบน ให้เราดูทีละรายการ

มัลติเพล็กซ์แบบอนาล็อก

สัญญาณที่ใช้ในเทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบอะนาล็อกมีลักษณะเป็นอนาล็อก สัญญาณแอนะล็อกถูกมัลติเพล็กซ์ตามความถี่ (FDM) หรือความยาวคลื่น (WDM)

Multiplexing กองความถี่

ในการมัลติเพล็กซ์แบบอะนาล็อกเทคนิคที่ใช้มากที่สุดคือ Frequency Division Multiplexing (FDM) เทคนิคนี้ใช้ความถี่ต่างๆเพื่อรวมสตรีมข้อมูลเพื่อส่งไปยังสื่อการสื่อสารเป็นสัญญาณเดียว

Example - เครื่องส่งโทรทัศน์แบบดั้งเดิมซึ่งส่งจำนวนช่องสัญญาณผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวใช้ FDM

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่น

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่น (WDM) เป็นเทคนิคอะนาล็อกซึ่งกระแสข้อมูลจำนวนมากที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกส่งไปในสเปกตรัมของแสง ถ้าความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นความถี่ของสัญญาณจะลดลง ปริซึมซึ่งสามารถเปลี่ยนความยาวคลื่นที่แตกต่างกันให้เป็นเส้นเดียวสามารถใช้ที่เอาต์พุตของ MUX และอินพุตของ DEMUX

Example - การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงใช้เทคนิค WDM เพื่อรวมความยาวคลื่นต่างๆให้เป็นแสงเดียวสำหรับการสื่อสาร

Digital Multiplexing

คำว่าดิจิทัลหมายถึงบิตของข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่อง ดังนั้นข้อมูลที่มีอยู่จึงอยู่ในรูปแบบของเฟรมหรือแพ็กเก็ตซึ่งไม่ต่อเนื่อง

Multiplexing การแบ่งเวลา

ใน Time Division Multiplexing (TDM) กรอบเวลาจะแบ่งออกเป็นช่อง เทคนิคนี้ใช้ในการส่งสัญญาณผ่านช่องทางการสื่อสารเดียวโดยการจัดสรรหนึ่งช่องสำหรับแต่ละข้อความ

Time Division Multiplexing (TDM) สามารถแบ่งประเภทเป็น Synchronous TDM และ Asynchronous TDM

TDM แบบซิงโครนัส

ใน Synchronous TDM อินพุตจะเชื่อมต่อกับเฟรม หากมีจำนวนการเชื่อมต่อ 'n' เฟรมจะถูกแบ่งออกเป็นช่วงเวลา 'n' มีการจัดสรรสล็อตหนึ่งช่องสำหรับแต่ละสายอินพุต

ในเทคนิคนี้อัตราการสุ่มตัวอย่างเป็นเรื่องปกติสำหรับสัญญาณทั้งหมดดังนั้นจึงได้รับอินพุตนาฬิกาเดียวกัน MUX จัดสรรsame slot ไปยังอุปกรณ์แต่ละเครื่องตลอดเวลา

TDM แบบอะซิงโครนัส

ใน Asynchronous TDM อัตราการสุ่มตัวอย่างจะแตกต่างกันสำหรับแต่ละสัญญาณและไม่จำเป็นต้องใช้นาฬิกาทั่วไป หากอุปกรณ์ที่กำหนดไว้สำหรับช่วงเวลาไม่ส่งข้อมูลใด ๆ และไม่ได้ใช้งานช่องนั้นอาจเป็นได้allotted to another อุปกรณ์ซึ่งแตกต่างจากซิงโครนัส

TDM ประเภทนี้ใช้ในเครือข่ายโหมดถ่ายโอนแบบอะซิงโครนัส

De-Multiplexer

De-multiplexers ใช้เพื่อเชื่อมต่อแหล่งเดียวกับหลายปลายทาง กระบวนการนี้เป็นกระบวนการย้อนกลับของการมัลติเพล็กซ์ ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่จะใช้ที่เครื่องรับ DEMUX มีแอพพลิเคชั่นมากมาย ใช้ในเครื่องรับในระบบสื่อสาร ใช้ในหน่วยเลขคณิตและตรรกะในคอมพิวเตอร์เพื่อจ่ายพลังงานและส่งต่อการสื่อสาร ฯลฯ

De-multiplexers ใช้เป็นตัวแปลงอนุกรมถึงขนาน ข้อมูลอนุกรมจะได้รับเป็นอินพุตไปยัง DEMUX ในช่วงเวลาปกติและตัวนับจะติดอยู่เพื่อควบคุมเอาต์พุตของเดมัลติเพล็กเซอร์

ทั้งมัลติเพล็กเซอร์และเดมัลติเพล็กเซอร์มีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสารทั้งที่เครื่องส่งและส่วนรับ