Методы мультиплексирования
Мультиплексирование – система методов и аппаратных решений, позволяющих осуществлять передачу множества сигналов по одной сети.
Виды мультиплексирования: частотное, по длине волны, временное (первые два – для аналогового сигнала, третий для цифрового).
Методы мультиплексирования:
1) Мультиплексирование с разделением по частоте (FDM)
2) Мультиплексирование с разделением по времени (TDM)
3) Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)
Коммутация каналов на основе метода fdm
Мультиплексирование с разделением по частоте (англ. FDM, Frequency Division Multiplexing) предполагает размещение в пределах полосы пропускания канала нескольких каналов с меньшей шириной. Наглядным примером может послужить радиовещание, где в пределах одного канала (радиоэфира) размещено множество радиоканалов на разных частотах (в разных частотных полосах).
Используется в сетях мобильной связи (см. FDMA) для разделения доступа, в волоконно-оптической связи аналогом является мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM, Wavelength Division Multiplexing) (где частота — это цвет излучения излучателя), в природе — все виды разделений по цвету (частота электромагниных колебаний) и тону (частота звуковых колебаний).
Коммутация каналов на основе метода wdm
Мультиплексирование с разделением по длине волны (англ. WDM, Wavelength Division Multiplexing) предполагает передачу по одному оптическому волокну каналов на различных длинах волн. В основе технологии лежит факт того, что волны с разными длинами распространяются независимо друг от друга. Выделяют три основных типа спектрального уплотнения: WDM, CWDM и DWDM.
Объединение и разделение светового сигнала легко осуществлять с помощью призм (в зависимости от угла падающего луча и его частоты).
Коммутация каналов на основе метода tdm
Мультиплексирование с разделением по времени (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает кадровую передачу данных, при этом переход с каналов меньшей ширины (пропускной способности) на каналы с большей освобождает резерв для передачи в пределах одного кадра большего объёма нескольких кадров меньшего.
На рисунке: А, В и С — мультиплексируемые каналы с пропускной способностью (шириной) N и длительностью кадра Δt; E — мультиплексированный канал с той же длительносью Δt но с шириной M*N, один кадр которого (суперкадр) несёт в себе все 3 кадра входных мультиплексируемых сигналов последовательно, каждому каналу отводится часть времени суперкадра — таймслот, длиной ΔtM=Δt/M
Таким образом, канал с пропускной способностью M * N может пропускать M каналов с пропускной способностью N, причём при соблюдении канальной скорости (кадров в секунду) результат демультиплексирования совпадает с исходным потоком канала (А, В или С на рисунке) и по фазе, и по скорости, т. е. протекает незаметно для конечного получателя.
Режимы использования среды передачи: дуплекс, симплекс, полудуплекс.
При симплексной передаче одно из устройств может только передавать данные, а второе только принимать их. Направление передачи никогда не может измениться.
При полудуплексной передаче любое из устройств может быть и приёмником и передатчиком, но только не одновременно.
При дуплексной передаче обе стороны могут передавать и принимать данные одновременно.