Inom informationsteknologi och kommunikation är multiplexing ( eng. multiplexing, muxing ) komprimeringen av en kommunikationskanal, det vill säga överföringen av flera dataströmmar med lägre hastighet över en kommunikationskanal. Eller med andra ord: skapandet i den ursprungliga kommunikationskanalen av flera kommunikationsunderkanaler med lägre bandbredd.
Inom telekommunikation avser multiplexering överföring av data över flera logiska kommunikationskanaler i en enda fysisk kanal . En fysisk kanal betyder en riktig kanal med sin egen bandbredd - en koppar- eller optisk kabel, en radiokanal.
Inom informationsteknologi betyder multiplexering att flera dataströmmar (virtuella kanaler) kombineras till en. Ett exempel skulle vara en videofil där en ström (kanal) av video kombineras med en eller flera ljudkanaler.
Enheten eller programmet som utför multiplexering kallas en multiplexer .
Frequency Division Multiplexing ( eng. FDM , Frequency Division Multiplexing ) innebär att flera kommunikationskanaler med mindre breddinom den ursprungliga kommunikationskanalens bandbredd . Ett bra exempel är radiosändningar , där det inom samma kanal (radioluft) finns många radiokanaler på olika frekvenser (i olika frekvensband).
HuvudapplikationerDen används i mobilkommunikationsnätverk (se FDMA ) för åtkomstseparation, i fiberoptisk kommunikation är det analoga våglängdsmultiplexering ( WDM , Wavelength Division Multiplexing ) (där frekvens är färgen på sändarstrålningen), i naturen - allt typer av separationer efter färg (frekvens av elektromagnetiska vibrationer) och ton (frekvens av ljudvibrationer).
Time Division Multiplexing ( eng. TDM , Time Division Multiplexing ) involverar ramdataöverföring , medan övergången från kanaler med mindre bredd (bandbredd) till kanaler med större frigör reserven för överföring inom en ram med en större volym på flera ramar av en mindre.
I figuren: A, B och C är multiplexerade kanaler med en bandbredd (bredd) N och en ramvaraktighet Δt; E är en multiplexerad kanal med samma varaktighet Δt, men med en bredd M * N, vars en ram ( superram ) bär alla 3 ramar av multiplexerade insignaler sekventiellt , varje kanal tilldelas en del av superramens tid- tidslucka , längd AtM = AT/M
Således kan en kanal med en bandbredd på M * N passera M kanaler med en bandbredd på N, och beroende på kanalhastigheten (bilder per sekund) sammanfaller resultatet av demultiplexeringen med den ursprungliga kanalströmmen (A, B eller C) i figuren) och i fas, och i termer av hastighet, det vill säga det går obemärkt förbi den slutliga mottagaren.
HuvudapplikationerDet kallas också för multiplexering på begäran [1 ] . Schemat är asynkront: den totala utströmmen bildas av inkommande kanaler, datablock (paket) genom vilka anländer med olika, inklusive slumpmässiga, tidsintervall, oavsett ankomster genom någon annan inkommande kanal, och kan ha en godtycklig längd, inklusive en konstant en. Om det inte finns några paket i den inkommande kanalen, tillhandahålls inte resursen för den utgående kanalen till den [2] .
Eftersom utgångskanalen kan vara upptagen, tillhandahålls buffertar vid ingångarna för att lagra paket. Som ett resultat kan vissa paket levereras till sin destination med varierande förseningar.
HuvudapplikationerWavelength Division Multiplexing ( WDM , Wavelength Division Multiplexing ) innebär överföring av dataströmmar med olika våglängder över en enda fiberoptisk kabel . Tekniken bygger på att vågor med olika längd fortplantar sig oberoende av varandra. Det finns tre huvudtyper av WDM: WDM, CWDM och DWDM.
HuvudapplikationerMultiplexering ( överbokning ) av moderna bredbandsleverantörer beror på de ekonomiska och tekniska egenskaperna hos dataöverföringsnät.
De ekonomiska egenskaperna för dataöverföring är följande. Med introduktionen av en åtkomstpunkt med 100 Mbps kan leverantören ansluta cirka 100 klienter med en deklarerad hastighet på 100 Mbps, utan att förlora en synlig känsla av internethastighet. Låt oss ta en närmare titt: låt oss säga att kostnaden för 100 Mbps är 100 000 rubel. Inte alla företag eller individer kan betala för permanent tillgång till ett sådant pris. Om en leverantör tar ut $2 000 för tillgång till ett sådant band och säljer den åtkomsten till 50-100 användare, kommer det att göra en vinst och användarna kommer att få en prisvärd tjänst.
När det gäller hastigheten för åtkomst för användare. Låt oss säga att 10 av 100 användare samtidigt laddar ner en "tung" produkt från nätverket. Varje leverantör har ett lastdistributionssystem, det vill säga att användaren inte kommer att kunna få hela kanalen på 100 Mbps. Systemet kommer att begränsa din kanal enligt en viss formel, men även med en nedladdningshastighet på 10 Mbps tar nedladdningen av en 30 MB fil inte mer än 30 sekunder. Dessutom kommer din belastning på kanalen att reduceras till att surfa på sidor och använda e-post. Om vi skalar situationen och antar att leverantören av sådana kommunikationskanaler och följaktligen antalet användare är hundratals och tusentals gånger större, kan man föreställa sig att varje användare under varje viss tidsperiod fysiskt inte kan begära så mycket information för att ladda kanalen. Därför kan hastigheten minska något under "peak hours" och ligga kvar på den deklarerade nivån under resten av tiden.