Saturs
- Multipleksēšanas pamati
- Laika dalīšanas multipleksēšana
- Bez kļūdām, bez stresa - jūsu soli pa solim, kā izveidot programmatūru, kas maina dzīvi, neiznīcinot savu dzīvi
- Frekvences dalīšanas multipleksēšana
- Kodu dalīšanas multipleksēšana
- Tikai viens OSI slānis
Avots: gaismas autors / iStockphoto
Izņemšana:
Vai esat kādreiz domājuši, kā visi šie attēli un tweets var ceļot internetā, nejaucoties savā starpā? Šajā rakstā mēs augstu apskatīsim tehniku, kas to padara iespējamu.
Pieņemsim, ka esat no datora uz draugu citā pilsētā. Jūs atstājat savu māju un pievienojaties citiem, kas tiek pārraidīti jūsu apkārtnē. No jūsu apkaimes esošie bērni nonāk lielākā pārvades līnijā un apvienojas ar citiem jūsu pilsētas uzņēmumiem. Galu galā jūs nokļūstat pareizajā mērķī pareizajā pilsētā.
Kā visi šie tiek savienoti un pārraidīti, nesajaucoties? Tas tiek darīts, izmantojot metodi, ko sauc par multipleksēšanu. Telekomunikāciju lietojumos tiek izmantoti vairāki dažādi multipleksēšanas veidi. Ļauj aptvert pamatus par to, kā darbojas multipleksēšana, un dažādiem izmantotajiem multipleksēšanas veidiem. (Lai uzzinātu par telekomunikāciju fizisko infrastruktūru, skat. Sadaļu Telekomunikāciju torņa kāpšana - kā tehnoloģija maina Amerikas visbīstamākā darba nākotni.)
Multipleksēšanas pamati
Multipleksēšana pamatā ietver vairāku signālu ņemšanu un to apvienošanu vienā signālā pārraidei pa vienu datu nesēju, piemēram, telefona līniju. Ieejas signāli var būt gan analogie, gan digitālie. Multipleksēšanas mērķis ir dot iespēju signālus efektīvāk pārraidīt pa noteiktu sakaru kanālu, tādējādi samazinot pārraides izmaksas.
Ierīce, ko sauc par multipleksoru (bieži saīsinātu līdz "mux"), apvieno ieejas signālus vienā signālā. Kad multipleksētais signāls ir jāsadala tā sastāvdaļu signālos (piemēram, kad jums jānogādā galamērķis), tiek izmantota ierīce, kuru sauc par demultipleksoru (vai “demux”).
Multipleksēšana sākotnēji tika izstrādāta 1800. gados telegrāfijai. Mūsdienās multipleksēšanu plaši izmanto daudzās telekomunikāciju lietojumprogrammās, ieskaitot telefoniju, interneta sakarus, digitālo apraidi un bezvadu telefoniju.
Laika dalīšanas multipleksēšana
Laika dalīšanas multipleksē (TDM) katram ieejas signālam (vai datu straumei) komunikācijas kanālā tiek piešķirts fiksēta garuma laika niša. Katrs er pārsūta datu bloku tam piešķirtajā laika posmā.
Piemēram, pieņemsim, ka ieejas straumes no trim ierīcēm tiek multipleksētas vienā signālā, lai pārraidītu vienā fiziskā kanālā. 1. ierīce pārraida datu bloku 1. laika nišas laikā, 2. ierīce pārsūta datu bloku 2. laika nišas laikā, un 3. ierīce pārsūta datu bloku 3. laika nišas laikā. Pēc tam, kad ierīce 3 tiek pārsūtīta, cikls sākas no jauna, katru ierīci nosūtot savukārt tam paredzētajā laika nišā.
Standarta TDM trūkums ir tāds, ka katrai ierīcei katrā ciklā ir rezervēts laika niša neatkarīgi no tā, vai tā ir gatava pārraidīšanai. Tas var izraisīt tukšas vietas un multipleksētā sakaru kanāla nepietiekamu izmantošanu.
Bez kļūdām, bez stresa - jūsu soli pa solim, kā izveidot programmatūru, kas maina dzīvi, neiznīcinot savu dzīvi
Jūs nevarat uzlabot savas programmēšanas prasmes, kad nevienam nerūp programmatūras kvalitāte.
Statistiskais TDM (STDM) ir uzlabojums salīdzinājumā ar standarta TDM. Ja STDM er nav gatavs raidīšanai ciklā, nākamais er, kas ir gatavs, var pārraidīt. Tas samazina nelietderīgi izmantoto laika nišu skaitu un palielina sakaru kanāla izmantošanu. STDM datu bloki ir zināmi kā paketes, un tajos jābūt galvenes informācijai, lai identificētu saņēmēju.
Pieteikumos, kas izmanto TDM, ir tālsatiksmes telefona pakalpojums pa T-1 vadu un mobilo tālruņu globālais mobilo sakaru sistēmas (GSM) standarts. STDM izmanto pakešu komutācijas tīklos LAN un interneta sakariem.
Frekvences dalīšanas multipleksēšana
Frekvences dalīšanas reizināšanā (FDM) katram signālam tiek piešķirts savs frekvences diapazons (vai kanāls) lielākās frekvences joslā. Kanālu frekvenču diapazons nevar pārklāties. Frekvences joslas bieži tiek atdalītas ar neizmantotu frekvenču spektra bloku, lai samazinātu traucējumus.
FDM galvenokārt tiek izmantots analogo pārraidi. To var izmantot gan vadu, gan bezvadu vidē.
Programmas, kas izmanto FDM, piemērs ir FM radio. FM ir josla, kas aizņem frekvenču diapazonu no 88 MHz līdz 108 MHz lielākā radiofrekvenču spektrā. Katra radiostacija pārraida frekvencē, kas piešķirta tā kanālam (piemēram, 95,7 MHz, 98,3 MHz utt.).
Vēl viena lietojumprogramma, kas izmanto FDM, ir kabeļtelevīzija. Televizora pārraides kabelis nodrošina visus pieejamos kanālus piešķirtajās frekvencēs. Kad ar tālvadības pulti izvēlaties kabeļtelevīzijas kanālu, televizora pierīce apstrādā signālu ar frekvenci, kas piešķirta šim kanālam.
Kodu dalīšanas multipleksēšana
Kodu dalīšanas multipleksā (CDM) signālus no vairākiem eriem pārraida piešķirtā frekvenču joslā. CDM izmanto principu, kas pazīstams kā izkliedētā spektrs, kurā pārraidītie signāli tiek sadalīti pa visiem frekvences kanāliem piešķirtajā joslā.
Vienkāršāk sakot, katrs CDM sistēmas signāls tiek multipleksēts, izmantojot izplatīšanas kodu, kas piešķirts er. Šī izplatīšanās koda modulācija palielina signālam nepieciešamo joslas platumu. Uztvērējs apzinās izkliedes kodu un izmanto to signāla demultipleksēšanai.
Lai gan tas palielina pārsūtīšanai nepieciešamo joslas platumu, tā priekšrocība ir drošāka nekā cita veida multipleksēšana. CDM pārraidēs individuāla lietotāja signāls tiek sajaukts ar citu lietotāju signāliem frekvences joslā. Bez izplatīšanas koda, kas nepieciešams atsevišķa signāla demultipleksēšanai, CDM pārraides šķiet tikai trokšņi uztverošajai ierīcei.
CDM tiek izmantots mobilo tālruņu sistēmās.
Tikai viens OSI slānis
Kā redzat, datora vai attēla pārsūtīšana no tālruņa ir sarežģīta lieta. Mēs esam tikai saskrāpējuši daudzkārtošanas sarežģītības virsmu; ir arī citi multipleksēšanas veidi, un ir arī vairāku veidu apspriežamie varianti. Un multipleksēšana ir tikai viens uzdevums vienā atvērtā sistēmu starpsavienojuma (OSI) modeļa slānī, kas apraksta arhitektūru datu komunikāciju iespējošanai starp sistēmām. (Iegūstiet pamatinformāciju OSI modeļa ievadā.)