Sun. Dec 10th, 2023

Neste artigo, aprenderemos sobre técnicas de multiplexação. O termo multiplexação é definido como um método de transmissão para transportar diferentes sinais analógicos e digitais múltiplos em um único sinal em uma rede ou canal. É aplicável em redes de computadores, telecomunicações, telegrafia, telefonia e transmissão de vídeo. Em um método geral do multiplex, ele combina um número finito de sinais de baixa velocidade para transmitir em um link de alta velocidade. Também é implementado para transportar um link ou meio com um número de dispositivos especificados. O processo geral pode ser realizado usando d dispositivo, Multiplexer, popularmente chamado de MUX. A estrutura do MUX possui muitos sinais de entrada onde sua saída é apenas um sinal de saída.

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O que são Técnicas de Multiplexação?

O processo de converter muitos sinais em um sinal em um meio compartilhado é chamado de multiplexação. Se os sinais analógicos são multiplexados, isso é chamado de multiplexação analógica e, se os sinais digitais são multiplexados, é chamado de multiplexação digital. O processo reversível utilizado para a extração de vários canais de um único sinal, implementado no final do multiplexador ou receptor, é conhecido como desmultiplexação. Este processo é possível com o desmultiplexador e é popularmente conhecido como DEMUX. Demux divide o sinal em seus sinais relacionados ou componentes. Portanto, possui apenas uma entrada e muitas saídas.

Tipos de Técnicas de Multiplexação

Múltiplos bits digitais de taxa de bits variável são transportados efetivamente em uma largura de banda de unidade usando multiplexação estatística. É um modo assíncrono de multiplexação baseado na divisão de tempo. Os fluxos de bits digitais podem ser transportados por canais analógicos por métodos multiplex de divisão de código como FHSS como um espectro de velocidade de salto de frequência e DSSS como um espectro de propagação de sequência direta. A multiplexação é obtida alterando a polarização horizontal e vertical em cada lado dos canais ou passa por uma matriz de múltiplas antenas junto com o esquema de comunicações de múltiplas entradas e múltiplas saídas. Alguns tipos de multiplexação são

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Técnicas de multiplexação

  • Multiplexação por Divisão Espacial
  • Multiplexação por divisão de tempo
  • Multiplexação por Divisão de Frequência
  • Multiplexação por Divisão de Polarização
  • Multiplexação de Momento Angular Orbital
  • Multiplexação por divisão de código

1. Multiplexação por Divisão Espacial

A multiplexação baseada em divisão de espaço usa condutores elétricos distintos nó a nó para cada canal comunicado. Envolve um fio estéreo analógico com um único par de fios para redes esquerdas e outros para uma rede adequada. Em um fio telefônico emparelhado múltiplo, um sistema em estrela comutado, como uma rede para acesso telefônico, rede mesh e ethernet comutada.

2. Multiplexação por Divisão de Frequência

O espectro de cada sinal de entrada é movido para uma faixa de frequência distinta. É inerentemente um método analógico. A multiplexação por divisão de frequência atinge a fusão de vários sinais em um único sinal em um meio, transmitindo os sinais em várias faixas de frequência em um único meio. Esses sinais são sinais elétricos. A aplicação do FDM é a transmissão de televisão de fontes remotas, televisão a cabo, divisões móveis ou por satélite e rádio tradicional. Uma tecnologia variante disso é usada em comunicações ópticas chamada multiplexação por divisão de comprimento de onda.

3. Multiplexação por Divisão de Tempo

É um método digital que usa tempo em vez de precisão ou espaço para segregar os fluxos de dados variáveis. Envolve sequenciar continuamente o grupo de poucos bits de cada espectro de entrada individual. Para que possa ser relacionado ao receptor correto. Se for feito em um método apropriado, os dispositivos receptores não irão diagnosticar que parte do tempo do circuito que foi utilizado para o servidor o outro caminho lógico de comunicação.

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4. Multiplexação por Divisão de Polarização

Ele polariza os sinais eletromagnéticos para segregar canais ortogonais. É praticamente implementado em aplicações de modulação de frequência e comunicações ópticas. Em 100Gbit/s por canal, a especificação é utilizada em redes de fibra ótica.

5. Multiplexação de Momento Angular Orbital

É um método recente de multiplexação de sinais compostos por múltiplos canais transportados por sinais eletromagnéticos de forma unificada. Pode ser utilizado como complemento a outra técnica de multiplexação física para maximizar a capacidade de comunicação das redes.

6. Multiplexação por divisão de código

É chamado de espectro de propagação onde vários canais compartilham o mesmo espectro de frequência ao mesmo tempo e isso é maior que a taxa de símbolo ou taxa de bits. Isso é possível usando salto de frequência e espectro de propagação de sequência direta. Uma das aplicações significativas desta técnica é o GPS que é o sistema de posicionamento global.

Classificação 

Os métodos de multiplexação são divididos em multiplexação analógica e digital. Em analógico, é dividido em multiplexação por divisão de frequência e multiplexação por divisão de comprimento de onda. A multiplexação por divisão de tempo vem sob multiplexação digital, que é dividida em multiplexação por divisão de tempo síncrona e multiplexação por divisão de tempo assíncrona

Multiplexação Analógica

  • A natureza do sinal que é analógico é usada como entrada nesta multiplexação. É multiplexado correspondente à sua divisão de frequência ou divisão de comprimento de onda.
  • A multiplexação por divisão de frequência é a técnica mais usada, onde se usa várias frequências para mesclar o fluxo de dados para transmiti-los em um meio compartilhado como um sinal de unidade, ou seja, sinal único.
  • Multiplexação por divisão de comprimento de onda, usa vários fluxos de dados de diferentes comprimentos de onda transmitidos no espectro de luz. O aumento no comprimento de onda resulta em uma diminuição na frequência do sinal. Prism tem a propriedade de MUX e DEMUX para transformar uma única linha em muitas e muitas em uma.
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Multiplexação digital

  • O digital representa os bits discretos de dados que estão disponíveis na forma de pacotes e quadros.
  • A multiplexação por divisão de tempo divide o quadro de tempo em slots. Ele é usado para transportar um sinal em um canal de comunicação individual, alocando um slot para cada mensagem. É ainda classificado em multiplexação por divisão de tempo síncrona e assíncrona.
  • A entrada é vinculada a um quadro em multiplexação por divisão de tempo síncrona. Se o número de conexões for ‘n’, então o quadro é segregado em intervalos de tempo com ‘n’. Uma linha de entrada é alocada para um único slot. A taxa de amostragem é a mesma para todos os sinais e a entrada de clock comum é alimentada. O MUX permite cada dispositivo de cada vez.
  • A taxa de amostragem varia para cada sinal e não há necessidade de uma entrada de clock comum na multiplexação por divisão de tempo assíncrona. Se o dispositivo alocado para um slot de tempo não transportar nada e permanecer ocioso, o slot esquerdo poderá ser utilizado para outros dispositivos.