Мултиплексирање је техника која се користи за комбиновање и слање више токова података преко једног медија. Процес комбиновања токова података познат је као мултиплексирање, а хардвер који се користи за мултиплексирање је познат као мултиплексер.

Мултиплексирање се постиже коришћењем уређаја који се зове Мултиплексер ( МУКС ) који комбинује н улазних линија за генерисање једне излазне линије. Мултиплексирање прати више-према-један, тј. н улазних линија и једну излазну линију.

Демултиплексирање се постиже коришћењем уређаја који се зове Демултиплексер ( ДЕМУКС ) доступно на крају примаоца. ДЕМУКС раздваја сигнал на његове саставне сигнале (један улаз и н излаза). Стога можемо рећи да демултиплексирање прати приступ један према више.

Зашто Мултиплексирање?

• Медијум за пренос се користи за слање сигнала од пошиљаоца до примаоца. Медијум може имати само један сигнал у исто време.
• Ако постоји више сигнала за дељење једног медијума, онда се медијум мора поделити на такав начин да се сваком сигналу додели неки део доступног пропусног опсега. На пример: Ако постоји 10 сигнала и пропусни опсег медија је 100 јединица, онда 10 јединица дели сваки сигнал.
• Када више сигнала дели заједнички медијум, постоји могућност колизије. Концепт мултиплексирања се користи да би се избегао такав судар.
• Услуге преноса су веома скупе.

Историја мултиплексирања

• Техника мултиплексирања се широко користи у телекомуникацијама у којима се више телефонских позива преноси једном жицом.
• Мултиплексирање је настало у телеграфији раних 1870-их и данас се широко користи у комуникацији.
• Џорџ Овен Сквиер је развио мултиплексирање телефонског оператера 1910. године.

Концепт мултиплексирања

• Улазне линије 'н' се преносе кроз мултиплексер и мултиплексор комбинује сигнале да би формирао композитни сигнал.
• Композитни сигнал се пропушта кроз демултиплексер и демултиплексер одваја сигнал од компонентних сигнала и преноси их на њихова одговарајућа одредишта.

Предности мултиплексирања:

• Преко једног медија може се послати више од једног сигнала.
• Пропусни опсег медија се може ефикасно искористити.

Мултиплекинг Тецхникуес

Технике мултиплексирања се могу класификовати као:

Мултиплексирање са поделом фреквенције (ФДМ)

• То је аналогна техника.
Мултиплексирање са поделом фреквенцијаје техника у којој се расположиви пропусни опсег једног преносног медија дели на неколико канала.

• У горњем дијаграму, један преносни медиј је подељен на неколико фреквенцијских канала, а сваки фреквенцијски канал је дат различитим уређајима. Уређај 1 има фреквенцијски канал у опсегу од 1 до 5.
• Улазни сигнали се преводе у фреквентне опсеге коришћењем техника модулације, а комбинују их мултиплексер да би се формирао композитни сигнал.
• Главни циљ ФДМ-а је да подели расположиви пропусни опсег на различите фреквенцијске канале и додели их различитим уређајима.
• Користећи технику модулације, улазни сигнали се преносе у фреквентне опсеге, а затим комбинују да би се формирао композитни сигнал.
• Носиоци који се користе за модулацију сигнала су познати као подносиоци . Они су представљени као ф1,ф2..фн.
ФДМсе углавном користи у радио емисијама и ТВ мрежама.

Предности ФДМ-а:

• ФДМ се користи за аналогне сигнале.
• ФДМ процес је веома једноставан и лака модулација.
• Преко ФДМ-а може се истовремено послати велики број сигнала.
• Не захтева никакву синхронизацију између пошиљаоца и примаоца.

Недостаци ФДМ-а:

• ФДМ техника се користи само када су потребни канали мале брзине.
• Има проблем преслушавања.
• Потребан је велики број модулатора.
• Захтева канал са великим пропусним опсегом.

ФДМ апликације:

• ФДМ се обично користи у ТВ мрежама.
• Користи се у ФМ и АМ емитовању. Свака ФМ радио станица има различите фреквенције и оне су мултиплексиране да формирају композитни сигнал. Мултиплексирани сигнал се преноси у ваздуху.

Мултиплексирање са поделом таласних дужина (ВДМ)

• Мултиплексирање са поделом таласних дужина је исто као и ФДМ осим што се оптички сигнали преносе преко оптичког кабла.
• ВДМ се користи на оптичким влакнима за повећање капацитета једног влакна.
• Користи се за коришћење могућности високе брзине преноса података оптичког кабла.
• То је техника аналогног мултиплексирања.
• Оптички сигнали из различитих извора се комбинују да формирају шири опсег светлости уз помоћ мултиплексера.
• На пријемном крају, демултиплексер одваја сигнале да би их пренео до њихових одговарајућих одредишта.
• Мултиплексирање и демултиплексирање се могу постићи коришћењем призме.
• Призма може да обавља улогу мултиплексера комбиновањем различитих оптичких сигнала да би се формирао композитни сигнал, а композитни сигнал се преноси преко оптичког кабла.
• Призма такође врши обрнуту операцију, тј. демултиплексирање сигнала.

Мултиплексирање са временским поделом

• То је дигитална техника.
• У техници мултиплексирања са поделом фреквенција, сви сигнали раде у исто време са различитом фреквенцијом, али у случају технике мултиплексирања са временским поделом, сви сигнали раде на истој фреквенцији са различитим временом.
• Ин Техника мултиплексирања са временским поделом , укупно време доступно на каналу је распоређено међу различитим корисницима. Према томе, сваком кориснику се додељује различит временски интервал познат као Временски слот у коме пошиљалац треба да пренесе податке.
• Корисник преузима контролу над каналом на одређено време.
• У техници мултиплексирања са временским поделом, подаци се не преносе истовремено, већ се подаци преносе један по један.
• У ТДМ, сигнал се преноси у облику оквира. Оквири садрже циклус временских слотова у којима сваки оквир садржи један или више слотова посвећених сваком кориснику.
• Може се користити за мултиплексирање дигиталних и аналогних сигнала, али се углавном користи за мултиплексирање дигиталних сигнала.

Постоје две врсте ТДМ:

• Синцхроноус ТДМ
• Асинхрони ТДМ

Синцхроноус ТДМ

• Синхрони ТДМ је техника у којој је временски слот унапред додељен сваком уређају.
• У синхроном ТДМ-у, сваком уређају се даје одређени временски интервал, без обзира на то да ли уређај садржи податке или не.
• Ако уређај нема никакве податке, онда ће слот остати празан.
• У синхроном ТДМ-у, сигнали се шаљу у облику оквира. Временски термини су организовани у облику оквира. Ако уређај нема податке за одређени временски слот, празан слот ће бити пренет.
• Најпопуларнији синхрони ТДМ су Т-1 мултиплексирање, ИСДН мултиплексирање и СОНЕТ мултиплексирање.
• Ако има н уређаја, онда има н слотова.

Концепт синхроног ТДМ-а

На горњој слици је имплементирана техника синхроне ТДМ. Сваком уређају је додељен одређени временски слот. Временски интервали се преносе без обзира на то да ли пошиљалац има податке за слање или не.

Недостаци синхроног ТДМ-а:

• Капацитет канала није у потпуности искоришћен јер се преносе и празни слотови који немају података. На горњој слици, први оквир је потпуно попуњен, али у последња два оквира, неки слотови су празни. Дакле, можемо рећи да се капацитет канала не користи ефикасно.
• Брзина преносног медија треба да буде већа од укупне брзине улазних линија. Алтернативни приступ синхроном ТДМ-у је асинхрони мултиплекс са временским поделом.

Асинхрони ТДМ

• Асинхрони ТДМ је такође познат као статистички ТДМ.
• Асинхрони ТДМ је техника у којој временски слотови нису фиксни као у случају синхроног ТДМ-а. Временски слотови се додељују само оним уређајима који имају податке за слање. Стога можемо рећи да асинхрони мултиплексор са временским поделом преноси само податке са активних радних станица.
• Асинхрона ТДМ техника динамички додељује временске слотове уређајима.
• У асинхроном ТДМ-у, укупна брзина улазних линија може бити већа од капацитета канала.
• Асинхрони мултиплексор временске поделе прихвата долазне токове података и креира оквир који садржи само податке без празних слотова.
• У асинхроном ТДМ-у, сваки слот садржи део адресе који идентификује извор података.

• Разлика између асинхроног ТДМ-а и синхроног ТДМ-а је у томе што су многи слотови у синхроном ТДМ-у неискоришћени, али су у асинхроном ТДМ-у слотови у потпуности искоришћени. Ово доводи до краћег времена преноса и ефикасног коришћења капацитета канала.
• У синхроном ТДМ-у, ако постоји н уређаја за слање, онда постоји н временских слотова. У асинхроном ТДМ-у, ако постоји н уређаја за слање, онда постоји м временских слотова у којима је м мање од н ( м).
• Број слотова у оквиру зависи од статистичке анализе броја улазних линија.

Концепт асинхроног ТДМ-а

У горњем дијаграму постоје 4 уређаја, али само два уређаја шаљу податке, тј. А и Ц. Дакле, подаци А и Ц се преносе само преко далековода.

Оквир горњег дијаграма може се представити као:

Горња слика показује да део података садржи адресу за одређивање извора података.