В статье не хватает (см. ). |
В информационных технологиях и связи, мультиплекси́рование (англ. multiplexing, muxing) — уплотнение канала связи, то есть передача нескольких потоков данных с меньшей скоростью по одному каналу связи. Или иначе: создание в исходном канале связи нескольких подканалов связи с меньшей пропускной способностью.
В телекоммуникациях мультиплексирование подразумевает передачу данных по нескольким логическим каналам связи в одном . Под физическим каналом подразумевается реальный канал со своей пропускной способностью — медный или оптический кабель, радиоканал.
В информационных технологиях мультиплексирование подразумевает объединение нескольких потоков данных (виртуальных каналов) в один. Примером может послужить видеофайл, в котором поток (канал) видео объединяется с одним или несколькими каналами аудио.
Устройство или программа, осуществляющая мультиплексирование, называется мультиплексором.
Принципы мультиплексирования
Мультиплексирование с разделением по частоте (FDM)
Технология
(Мультиплексирование с разделением по частоте) (англ. FDM, Frequency Division Multiplexing) предполагает размещение в пределах (полосы пропускания) исходного канала связи нескольких каналов связи с меньшей шириной. Наглядным примером может послужить радиовещание, где в пределах одного канала (радиоэфира) размещено множество радиоканалов на разных частотах (в разных частотных полосах).
Основные применения
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 электромагнитных колебаний) и тону (частота звуковых колебаний).
Мультиплексирование с разделением по времени (TDM)
Технология
(Мультиплексирование с разделением по времени) (англ. TDM, Time Division Multiplexing) предполагает , 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.
![image](https://www.wikidata.ru-ru.nina.az/image/aHR0cHM6Ly93d3cud2lraWRhdGEucnUtcnUubmluYS5hei9pbWFnZS9hSFIwY0hNNkx5OTFjR3h2WVdRdWQybHJhVzFsWkdsaExtOXlaeTkzYVd0cGNHVmthV0V2Y25Vdk1pOHlOaTlVUkUxZmFXeHNkWE4wY21GMGFXOXVMbWRwWmc9PS5naWY=.gif)
На рисунке: А, В и С — мультиплексируемые каналы с пропускной способностью (шириной) N и длительностью кадра Δt; E — мультиплексированный канал с той же длительностью 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, то есть протекает незаметно для конечного получателя.
Основные применения
- беспроводные TDMA-сети, Wi-Fi, (WiMAX);
- канальная коммутация в (PDH) и SONET/(SDH);
- пакетная коммутация в ATM, Frame Relay, Ethernet, (FDDI);
- коммутация в телефонных сетях;
- последовательные шины: (PCIe), USB.
Статистическое мультиплексирование
Технология
Называется также мультиплексированием по требованию (англ. On-Demand Multiplexing). Схема асинхронна: общий выходной поток формируется входящими каналами, блоки данных (пакеты) по которым прибывают через различные, в том числе случайные, интервалы времени, независимо от прибытий по любому другому входящему каналу, и могут иметь произвольную длину, в том числе постоянную. Если во входящем канале пакеты отсутствуют, то ресурс выходного канала ему не предоставляется.
Поскольку выходной канал может быть занят, на входах предусмотрены буферы для хранения пакетов. В связи с этим некоторые пакеты могут быть доставлены в место назначения с переменными задержками.
Основные применения
- сети коммутации пакетов, в том числе сети с (быстрой коммутацией пакетов).
См. также
- английская статья Statistical time division multiplexing.
Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)
Технология
(Мультиплексирование с разделением по длине волны) (англ. WDM, Wavelength Division Multiplexing) предполагает передачу по одному оптоволоконному кабелю потоков данных с различными длинами 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.
Основные применения
- городские сети передачи данных
- магистральные сети передачи данных
Применение мультиплексирования современными поставщиками ШПД (широкополосный доступ)
Мультиплексирование ((овербукинг)) современными провайдерами ШПД обусловлено экономическими и технологическими особенностями сетей передачи данных.
Экономические особенности передачи данных состоят в следующем. При вводе одной точки доступа со 100 Мбит/с провайдер в состоянии подключить порядка 100 клиентов с заявленной скоростью в 100 Мбит/с, без потери видимого ощущения скорости Интернета. Рассмотрим подробнее: допустим, стоимость 100 Мбит/сек равна 100 000 рублей. Не каждая фирма или частное лицо способно оплачивать постоянный доступ по такой цене. Если поставщик назначит цену в 2000 рублей за доступ к такой полосе, и продаст этот доступ 50—100 пользователям, он получит прибыль, а пользователи — доступную услугу.
Что касается скорости доступа для пользователей. Допустим, 10 из 100 пользователей одновременно скачивают «тяжёлый» продукт из сети. У каждого провайдера стоит система распределения нагрузки, то есть заполучить весь канал в 100 Мбит/сек у пользователя не получится. Система ограничит ваш канал по определённой формуле, но даже при скорости скачивания в 10 Мбит/с загрузка файла размером в 30 Мбайт займет не более 30 секунд. Далее ваша нагрузка на канал сведётся к просмотру страниц и пользованию почтой. Если масштабировать ситуацию и принять, что у поставщика таких каналов связи и, соответственно, пользователей больше в сотни и тысячи раз, можно представить, что в каждый определённый промежуток времени каждый пользователь физически не способен запрашивать столько информации, чтобы загрузить канал. Поэтому скорость может незначительно снижаться в «часы пик» и оставаться на заявленном уровне в остальное время.
Примечания
- Дэвис, 1982, с. 543.
- Дэвис, 1982, с. 60.
См. также
- (Инверсное мультиплексирование)
- (DSLAM) — DSL Access Multiplexer
- (CDMA) (англ. Code Division Multiple Access) — множественный доступ с кодовым разделением
Литература
- Д. Дэвис, Д. Барбер, У. Прайс, С. Соломонидес. Вычислительные сети и сетевые протоколы = Computer Networks and their Protocols / Пер. с англ. под ред. С. И. Самойленко. — М.: "Мир", 1982. — 562 с. — 10 000 экз.
Ссылки
- CWDM мультиплексоры Схемы подключения CWDM мультиплексоров при различных топологиях сети
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер