หลักการสื่อสาร - มัลติเพล็กซ์

Multiplexing เป็นกระบวนการรวมสัญญาณหลายสัญญาณเป็นสัญญาณเดียวผ่านสื่อที่ใช้ร่วมกัน

• กระบวนการนี้เรียกว่า analog multiplexing หากสัญญาณเหล่านี้มีลักษณะเป็นอนาล็อก

• หากสัญญาณดิจิทัลเป็นมัลติเพล็กซ์จะเรียกว่าเป็น digital multiplexing.

การมัลติเพล็กซ์ได้รับการพัฒนาขึ้นครั้งแรกในระบบโทรศัพท์ สัญญาณจำนวนหนึ่งถูกรวมเข้าด้วยกันเพื่อส่งผ่านสายเคเบิลเส้นเดียว กระบวนการมัลติเพล็กซ์แบ่งช่องทางการสื่อสารออกเป็นช่องทางตรรกะหลายช่องโดยแบ่งช่องสัญญาณแต่ละช่องสำหรับสัญญาณข้อความหรือสตรีมข้อมูลที่จะถ่ายโอน อุปกรณ์ที่ทำมัลติเพล็กซ์สามารถเรียกได้ว่าเป็นไฟล์MUX.

กระบวนการย้อนกลับคือการแยกจำนวนช่องสัญญาณออกจากช่องหนึ่งซึ่งทำที่เครื่องรับเรียกว่าเป็น demultiplexing. อุปกรณ์ที่ทำ demultiplexing เรียกว่าเป็นDEMUX.

ตัวเลขต่อไปนี้แสดงให้เห็นถึงแนวคิดของ MUX และ DEMUX การใช้งานหลักอยู่ในด้านการสื่อสาร

ประเภทของ Multiplexers

มัลติเพล็กเซอร์ส่วนใหญ่มีสองประเภท ได้แก่ อนาล็อกและดิจิตอล พวกเขาแบ่งออกเป็น FDM, WDM และ TDM เพิ่มเติม รูปต่อไปนี้ให้แนวคิดโดยละเอียดเกี่ยวกับการจำแนกประเภทนี้

เทคนิคการมัลติเพล็กซ์มีหลายประเภท จากทั้งหมดนี้เรามีประเภทหลักที่มีการจำแนกประเภททั่วไปดังที่กล่าวถึงในรูปด้านบน ให้เราดูทีละรายการ

มัลติเพล็กซ์แบบอนาล็อก

เทคนิคการมัลติเพล็กซ์แบบอะนาล็อกเกี่ยวข้องกับสัญญาณที่มีลักษณะเป็นอนาล็อก สัญญาณแอนะล็อกถูกมัลติเพล็กซ์ตามความถี่ (FDM) หรือความยาวคลื่น (WDM)

Multiplexing กองความถี่

ในการมัลติเพล็กซ์แบบอะนาล็อกเทคนิคที่ใช้มากที่สุดคือ Frequency Division Multiplexing (FDM). เทคนิคนี้ใช้ความถี่ต่างๆเพื่อรวมสตรีมข้อมูลเพื่อส่งไปยังสื่อการสื่อสารเป็นสัญญาณเดียว

Example - เครื่องส่งโทรทัศน์แบบดั้งเดิมซึ่งส่งจำนวนช่องสัญญาณผ่านสายเคเบิลเส้นเดียวใช้ FDM

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่น

การมัลติเพล็กซ์หารความยาวคลื่น (WDM) เป็นเทคนิคอะนาล็อกซึ่งสตรีมข้อมูลจำนวนมากที่มีความยาวคลื่นต่างกันจะถูกส่งไปในสเปกตรัมของแสง ถ้าความยาวคลื่นเพิ่มขึ้นความถี่ของสัญญาณจะลดลง ปริซึมที่สามารถเปลี่ยนความยาวคลื่นที่แตกต่างกันให้เป็นเส้นเดียวสามารถใช้ที่เอาต์พุต MUX และอินพุตของ DEMUX

Example - การสื่อสารด้วยใยแก้วนำแสงใช้เทคนิค WDM เพื่อรวมความยาวคลื่นที่แตกต่างกันให้เป็นแสงเดียวสำหรับการสื่อสาร

Digital Multiplexing

คำว่าดิจิทัลหมายถึงบิตของข้อมูลที่ไม่ต่อเนื่อง ดังนั้นข้อมูลที่มีอยู่จึงอยู่ในรูปแบบของเฟรมหรือแพ็กเก็ตซึ่งไม่ต่อเนื่อง

การมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM)

ใน TDM กรอบเวลาจะแบ่งออกเป็นช่วงเวลา เทคนิคนี้ใช้ในการส่งสัญญาณผ่านช่องทางการสื่อสารเดียวโดยการจัดสรรหนึ่งช่องสำหรับแต่ละข้อความ

TDM ทุกประเภทหลัก ๆ คือ TDM แบบซิงโครนัสและอะซิงโครนัส

TDM แบบซิงโครนัส

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

ในเทคนิคนี้อัตราการสุ่มตัวอย่างเป็นเรื่องปกติสำหรับสัญญาณทั้งหมดดังนั้นจึงได้รับอินพุตนาฬิกาเดียวกัน MUX จัดสรรsame slot ไปยังอุปกรณ์แต่ละเครื่องตลอดเวลา

TDM แบบอะซิงโครนัส

ใน Asynchronous TDM อัตราการสุ่มตัวอย่างจะแตกต่างกันสำหรับแต่ละสัญญาณและไม่จำเป็นต้องใช้นาฬิกาทั่วไป หากอุปกรณ์ที่กำหนดสำหรับช่วงเวลาไม่ส่งข้อมูลใด ๆ และไม่ได้ใช้งานช่องนั้นคือallotted to another อุปกรณ์ซึ่งแตกต่างจากซิงโครนัส

TDM ประเภทนี้ใช้ในเครือข่ายโหมดถ่ายโอนแบบอะซิงโครนัส

Demultiplexer

Demultiplexers ใช้เพื่อเชื่อมต่อแหล่งเดียวกับปลายทางหลายแห่ง กระบวนการนี้เป็นการย้อนกลับของการมัลติเพล็กซ์ ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ส่วนใหญ่จะใช้ที่เครื่องรับ DEMUX มีแอพพลิเคชั่นมากมาย ใช้ในเครื่องรับในระบบสื่อสาร ใช้ในหน่วยเลขคณิตและตรรกะในคอมพิวเตอร์เพื่อจ่ายพลังงานและส่งต่อการสื่อสาร ฯลฯ

Demultiplexers ใช้เป็นตัวแปลงอนุกรมถึงขนาน ข้อมูลอนุกรมถูกกำหนดให้เป็นอินพุตไปยัง DEMUX ในช่วงเวลาปกติและตัวนับจะติดอยู่เพื่อควบคุมเอาต์พุตของตัวแยกสัญญาณ

ทั้งเครื่องมัลติเพล็กเซอร์และเครื่องแยกสัญญาณมีบทบาทสำคัญในระบบการสื่อสารทั้งในส่วนเครื่องส่งและเครื่องรับ