çoğullama - Multiplexing
| çoğullama |
|---|
 |
| Analog modülasyon |
| İlgili konular |
Olarak telekomünikasyon ve bilgisayar ağları , çoğullama (bazen sözleşmeli muxing ) çoklu analog ya da dijital sinyaller üzerinden bir sinyal halinde bir araya getirildiği bir yöntemdir paylaşılan ortam . Amaç kıt bir kaynağı paylaşmaktır. Örneğin, telekomünikasyonda, bir tel kullanılarak birkaç telefon görüşmesi yapılabilir. Çoğullama , 1870'lerde telgrafta ortaya çıktı ve şimdi iletişimde yaygın olarak uygulanıyor. Gelen telefon , George Owen Squier 1910 yılında multiplexing'i telefon taşıyıcısının gelişmesi ile yatırılmaktadır.
Çoğullanmış sinyal, kablo gibi bir iletişim kanalı üzerinden iletilir. Çoğullama, iletişim kanalının kapasitesini, aktarılacak her mesaj sinyali veya veri akışı için bir tane olmak üzere birkaç mantıksal kanala böler. Çoğullama çözme olarak bilinen ters bir işlem, alıcı ucundaki orijinal kanalları çıkarır.
Çoğullama denen gerçekleştirir bu bir cihaz çoklayıcı (MUX) ve ters işlem olarak adlandırılır gerçekleştirir bir cihaz demultiplekser (DEMUX veya DMX).
Ters çoğullama (IMUX), çoğullamanın tersi bir amaca sahiptir, yani bir veri akışını birkaç akışa bölmek, bunları aynı anda birkaç iletişim kanalı üzerinden aktarmak ve orijinal veri akışını yeniden oluşturmak.
Olarak işlem , I / O çoğullama da birden fazla işlem kavramı ifade etmek için kullanılabilir , girdi / çıktı olayları tek gelen olay döngüsü gibi sistem çağrılar ile anket ve (Unix) seçin .
Türler
Çoklu değişken bit oranlı dijital bit akışları , istatistiksel çoğullama yoluyla tek bir sabit bant genişliği kanalı üzerinden verimli bir şekilde aktarılabilir . Bu, zaman bölmeli çoğullamanın bir biçimi olan eşzamansız mod zaman alanı çoğullamasıdır.
Dijital bit akışları, frekans atlamalı yayılmış spektrum (FHSS) ve doğrudan dizili yayılmış spektrum (DSSS) gibi kod bölmeli çoğullama teknikleri aracılığıyla bir analog kanal üzerinden aktarılabilir .
Olarak kablosuz iletişim da alternatif aracılığıyla gerçekleştirilebilir çoklayıcı polarizasyon ( yatay / düşey veya saat yönünde / saat yönünün her birine) bitişik kanal uydu, ya da üzerinden çok antenli dizi aşamalı bir kombine çoklu giriş çoklu çıkış iletişim (MIMO) Şema.
Uzay bölmeli çoğullama
Kablolu iletişimde, uzay bölmeli çoklu erişim (SDMA) olarak da bilinen uzay bölmeli çoğullama , iletilen her kanal için ayrı noktadan noktaya elektrik iletkenlerinin kullanılmasıdır. Örnekler arasında, sol kanal için bir çift ve sağ kanal için bir çift tel içeren bir analog stereo ses kablosu ve çok çiftli telefon kablosu , telefon erişim ağı gibi anahtarlamalı bir yıldız ağı, anahtarlamalı bir Ethernet ağı ve bir ağ ağı .
Kablosuz iletişimde, uzay-bölmeli çoğullama, faz dizili bir anten oluşturan çoklu anten elemanları ile sağlanır . Örnekler, çoklu giriş ve çoklu çıkış (MIMO), tek giriş ve çoklu çıkış (SIMO) ve çoklu giriş ve tek çıkış (MISO) çoğullamadır. k antenli bir IEEE 802.11g kablosuz yönlendirici , ilke olarak , her biri 54 Mbit/s'lik bir tepe bit hızına sahip k çoklanmış kanalla iletişim kurmayı mümkün kılar , böylece toplam tepe bit hızını k faktörü kadar artırır . Farklı antenler, farklı çok yollu yayılım (yankı) imzaları vererek, dijital sinyal işleme tekniklerinin farklı sinyalleri birbirinden ayırmasını mümkün kılar . Bu teknikler, çoğullama yerine uzay çeşitliliği (solmaya karşı geliştirilmiş sağlamlık) veya huzme oluşturma (gelişmiş seçicilik) için de kullanılabilir .
Frekans bölmeli çoğullama
Frekans bölmeli çoğullama (FDM) doğası gereği bir analog teknolojidir. FDM, tek bir ortam üzerinden birkaç farklı frekans aralığında sinyal göndererek birkaç sinyali tek bir ortamda birleştirmeyi başarır. FDM'de sinyaller elektrik sinyalleridir. FDM için en yaygın uygulamalardan biri, karasal, mobil veya uydu istasyonlarından veya kablolu televizyondan yapılan geleneksel radyo ve televizyon yayınlarıdır. Müşterinin yerleşim alanına yalnızca bir kablo ulaşır, ancak hizmet sağlayıcı bu kablo üzerinden tüm abonelere parazit olmadan aynı anda birden fazla televizyon kanalı veya sinyali gönderebilir. Alıcılar, istenen sinyale erişmek için uygun frekansa (kanal) ayar yapmalıdır.
Optik iletişimde dalga boyu bölmeli çoğullama (WDM) adı verilen değişken bir teknoloji kullanılır .
Zaman bölmeli çoğullama
Zaman bölmeli çoğullama (TDM), farklı veri akışlarını ayırmak için alan veya frekans yerine zaman kullanan dijital (veya nadir durumlarda analog) bir teknolojidir. TDM, her bir bireysel giriş akışından birkaç bit veya baytlık grupların birbiri ardına ve uygun alıcı ile ilişkilendirilebilecek şekilde sıralanmasını içerir. Yeterince hızlı yapılırsa, alıcı cihazlar devre süresinin bir kısmının başka bir mantıksal iletişim yoluna hizmet etmek için kullanıldığını algılamayacaktır.
Merkezi bir bilgisayara ulaşmak için havaalanında dört terminal gerektiren bir uygulama düşünün. Her terminal 2400 baud'da iletişim kurdu , bu nedenle böyle düşük hızlı bir iletimi taşımak için dört ayrı devre edinmek yerine, havayolu bir çift çoklayıcı kurdu. Bir çift 9600 baud modem ve havaalanı bilet masasından havayolu veri merkezine giden bir özel analog iletişim devresi de kurulur. Bazı web proxy sunucuları (örneğin polipo ) , aynı TCP/IP bağlantısı üzerinde birden çok HTTP işleminin HTTP boru hattında TDM'yi kullanır .
Taşıyıcı algılamalı çoklu erişim ve çoklu bırakma iletişim yöntemleri, birden fazla veri akışının aynı ortam üzerinde zamana göre ayrılması, ancak sinyallerin tek bir sinyalde birleştirilmek yerine ayrı kökenlere sahip olması nedeniyle zaman bölmeli çoğullamaya benzer, en iyi şekilde kanal olarak görülür. bir çoğullama biçiminden ziyade erişim yöntemleri .
TD, DMS100 gibi Dar bant Telefon santrallerinde 2m/bit ses ve sinyal bağlantı noktaları sağlayan, hala Avrupa'daki çoğu Ulusal sabit hatlı Telefon şebekesinin omurgasını sağlayan eski bir çoğullama teknolojisidir. Her E1 veya 2m/bit TDM bağlantı noktası, CCITT7 sinyalizasyon sistemleri durumunda 30 veya 31 konuşma zaman dilimi ve müşteri bağlantılı Q931, DASS2, DPNSS, V5 ve CASS sinyalizasyon sistemleri için 30 ses kanalı sağlar.
Polarizasyon-bölmeli çoğullama
Polarizasyon-bölmeli çoğullama , ortogonal kanalları ayırmak için elektromanyetik radyasyonun polarizasyonunu kullanır . Hem radyo hem de optik iletişimde, özellikle kanal başına 100 Gbit/s fiber optik iletim sistemlerinde pratik kullanımdadır .
Yörünge açısal momentum çoğullaması
Yörünge açısal momentum çoğullama , tek bir yol üzerinde elektromanyetik radyasyon kullanılarak taşınan birden çok sinyal kanalının çoğullanması için nispeten yeni ve deneysel bir tekniktir. Bu tür sistemlerin iletim kapasitesini büyük ölçüde genişletmek için diğer fiziksel çoğullama yöntemlerine ek olarak potansiyel olarak kullanılabilir. 2012 itibariyle, tek bir ışık yolu üzerinde 2.5 Tbit/s'ye varan bant genişliklerinin küçük ölçekli laboratuvar gösterileri ile hala erken araştırma aşamasındadır. Bu, akademik camiada tartışmalı bir konudur ve birçoğu bunun yeni bir çoğullama yöntemi olmadığını, daha çok özel bir uzay-bölmeli çoğullama durumu olduğunu iddia etmektedir.
Kod bölmeli çoğullama
Kod bölmeli çoğullama (CDM), kod bölmeli çoklu erişim (CDMA) veya yayılmış spektrum , birkaç kanalın aynı frekans spektrumunu aynı anda paylaştığı bir teknikler sınıfıdır ve bu spektral bant genişliği, bit hızı veya sembol hızından çok daha yüksektir . Bir form frekans atlamalı, diğeri ise doğrudan dizi yayılmış spektrumdur. İkinci durumda, her kanal, bitlerini çip adı verilen kodlanmış kanala özgü darbe dizisi olarak iletir. Bit başına cips sayısı veya sembol başına cips, yayılma faktörüdür . Bu kodlanmış iletim, tipik olarak, daha büyük bit süresi içinde çip zamanlarına yerleştirilen benzersiz bir zamana bağlı kısa darbe serisinin iletilmesiyle gerçekleştirilir. Her biri farklı koda sahip tüm kanallar aynı fiber veya radyo kanalı veya başka bir ortam üzerinden iletilebilir ve eşzamansız olarak çoğullama çözülebilir. Geleneksel tekniklere göre avantajları, değişken bant genişliğinin mümkün olması (tıpkı istatistiksel çoğullamada olduğu gibi ), geniş bant genişliğinin Shannon-Hartley teoremine göre zayıf sinyal-gürültü oranına izin vermesi ve kablosuz iletişimde çok yollu yayılma ile mücadele edilebilmesidir. tırmık alıcıları .
CDMA'nın önemli bir uygulaması Küresel Konumlandırma Sistemidir (GPS).
Çoklu erişim yöntemi
Bir çoğullama tekniği ayrıca bir çoklu erişim yöntemine veya kanal erişim yöntemine , örneğin TDM'yi zaman bölmeli çoklu erişime (TDMA) ve istatistiksel çoğullama, taşıyıcı-duyu çoklu erişime (CSMA) genişletilebilir . Çoklu erişim yöntemi, aynı fiziksel ortama bağlı birkaç vericinin kapasitesini paylaşmasını mümkün kılar.
Çoklama tarafından sağlanmaktadır Fiziksel Katman ait OSI modeli çoklu erişim de içerirken, ortam erişim denetimi parçası olan protokol, Veri Bağlantı Katmanı .
OSI modelindeki Taşıma katmanı ve ayrıca TCP/IP modeli, aynı bilgisayardan/bilgisayardan gelen çeşitli uygulama katmanı veri akışlarının istatistiksel çoğullamasını sağlar.
Kod bölmeli çoğullama (CDM), her kanalın bitlerini kodlanmış kanala özgü darbe dizisi olarak ilettiği bir tekniktir. Bu kodlanmış iletim, tipik olarak, daha büyük bit süresi içinde çip zamanlarına yerleştirilen benzersiz bir zamana bağlı kısa darbe serisinin iletilmesiyle gerçekleştirilir. Her biri farklı koda sahip tüm kanallar aynı fiber üzerinde iletilebilir ve eşzamansız olarak çoğullama yapılabilir. Yaygın olarak kullanılan diğer çoklu erişim teknikleri, zaman bölmeli çoklu erişim (TDMA) ve frekans bölmeli çoklu erişimdir (FDMA). Kod bölmeli çoğullama teknikleri, ITU tarafından tanımlanan üçüncü nesil (3G) mobil iletişim için Evrensel Mobil Telekomünikasyon Sistemi (UMTS) standardında bir erişim teknolojisi, yani kod bölmeli çoklu erişim (CDMA) olarak kullanılır.
Uygulama alanları
telgraf
Elektrik kablolarını kullanan ve bu nedenle çoğullamanın sağladığı ekonomilere ilgi duyan en eski iletişim teknolojisi, elektrikli telgraftı . İlk deneyler, iki ayrı mesajın aynı anda zıt yönlerde hareket etmesine izin verdi, önce her iki uçta bir elektrik pili, sonra sadece bir uçta.
Émile Baudot , 1870'lerde birden fazla Hughes makinesinden oluşan bir zaman çoğullama sistemi geliştirdi . 1874'te Thomas Edison tarafından geliştirilen dörtlü telgraf , aynı anda aynı telden geçen toplam dört mesaj için her yönde iki mesajı aynı anda iletti. Birkaç araştırmacı , telefonun icadına yol açan bir frekans bölmeli çoğullama tekniği olan akustik telgrafı araştırıyordu .
telefon
Gelen telefon , bir müşteri 'nin telefon hattı artık tipik biter uzak konsantratör diğer yanında çoklandığında kutusu, telefon hatları bunun için mahalle veya benzeri alanda. Çoğullanmış sinyal daha sonra merkezi anahtarlama ofisine önemli ölçüde daha az kabloyla ve bir müşterinin hattının pratikte gidebileceğinden çok daha uzak mesafelere taşınır . Bu aynı şekilde dijital abone hatları (DSL) için de geçerlidir .
Döngüdeki fiber (FITL), omurga olarak optik fiber kullanan yaygın bir çoğullama yöntemidir . POTS telefon hatlarını PSTN'nin geri kalanına bağlamakla kalmaz , aynı zamanda doğrudan eve kablolu Ethernet'e bağlanarak DSL'nin yerini alır . Asenkron Aktarım Modu genellikle kullanılan iletişim protokolüdür .
Kablo TV uzun zamandan beri çok katlı televizyon kanallarını taşıdı ve 20. yüzyılın sonlarında telefon şirketleri ile aynı hizmetleri sunmaya başladı . IPTV ayrıca çoğullamaya da bağlıdır.
Video işleme
Olarak , video düzenleme ve işleme sistemleri, çoğullama bir tutarlı veri akışına ses ve video serpiştirme sürecine işaret eder.
Olarak , dijital video , bu tür bir nakil akımı normal olarak bir bir özelliğidir kap biçimi içerebilir meta gibi ve diğer bilgiler, alt . Ses ve video akışları değişken bit hızına sahip olabilir. Böyle bir taşıma akışı ve/veya kapsayıcı üreten yazılıma genellikle istatistiksel çoklayıcı veya çoklayıcı denir . Bir demuxer aksi ekstreler veya böyle bir akımı ya da kabın bileşenlerinin ayrı işlem için uygun hale getirir yazılımdır.
Dijital yayın
Olarak dijital televizyon sistemleri, çeşitli değişken bit oranlı veri akımları vasıtasıyla bir sabit bit oranı taşıma akışının birlikte çoklanır istatistiksel çoğullama . Bu, çeşitli servislerle birlikte aynı frekans kanalı üzerinden birkaç video ve ses kanalının aynı anda aktarılmasını mümkün kılar. Bu, birkaç standart tanımlı televizyon (SDTV) programını (özellikle DVB-T , DVB-S2 , ISDB ve ATSC-C'de) veya bir HDTV , muhtemelen 6 ila 8 MHz genişliğinde bir TV kanalı üzerinden tek bir SDTV yardımcı kanalını içerebilir. . Bunu gerçekleştiren cihaza istatistiksel çoklayıcı denir . Bu sistemlerin birçoğunda, çoğullama bir MPEG taşıma akışı ile sonuçlanır . Daha yeni DVB standartları DVB-S2 ve DVB-T2 , birden fazla HDTV kanalını tek bir multiplekste taşıma kapasitesine sahiptir .
Olarak dijital radyo , bir multipleks (aynı zamanda bir topluluk olarak da bilinir) bir araya toplanır, radyo istasyonları bir sayıdır. Bir multipleks, ses ve diğer verileri içeren bir dijital bilgi akışıdır.
Açık haberleşme uyduları taşıyan yayın televizyon ağları ve radyo ağları , bu olarak bilinen taşıyıcı başına çoklu kanalda veya PKK'sinin . Çoğullamanın pratik olmadığı durumlarda (örneğin, tek bir aktarıcı kullanan farklı kaynakların olduğu durumlarda ), taşıyıcı modu başına tek kanal kullanılır.
Analog yayın
İçinde FM yayını ve diğer bir analog radyo ortamı, çoğullama yaygın ekleme işlemi verilen bir terimdir alt taşıyıcılar bu girmeden önce ses sinyaline verici , modülasyon oluşur. (Aslında, stereo multipleks sinyali, iki (sol kanal ve sağ kanal) giriş sinyali arasında bir ultrasonik hızda (alt taşıyıcı) geçiş yaparak ve daha sonra yüksek harmonikleri filtreleyerek zaman bölmeli çoğullama kullanılarak üretilebilir.) Çoğullama bu anlamda bazen MPX olarak da bilinir ve bu da 1960'lardan beri stereo sistemlerde görülen stereofonik FM için eski bir terimdir .
Diğer anlamlar
Gelen spektroskopisi terimi deney bir kez de frekansların bir karışım ile gerçekleştirildi ve ilgili yanıtı kullanılarak sonradan sökülmüş olduğunu belirtmek için kullanılır Fourier dönüşümü prensibi.
Gelen bilgisayar programlama , bu (örneğin disk üzerindeki dosyaları gibi) birden fazla harici kaynaklar işlemek için (örneğin bir dosya tanıtıcısı olarak) tek in-bellek kaynağı kullanarak anlamlara gelebilir.
Bazı elektrik çoğullama teknikleri fiziksel bir " çoklayıcı " cihaz gerektirmez , bir " klavye matrisi " veya " Charlieplexing " tasarım stiline atıfta bulunurlar :
- Çoğullama, çoğullanmış bir ekranın tasarımına atıfta bulunabilir (çoğullanmamış ekranlar kırılmaya karşı bağışıktır ).
- Çoğullama, bir "anahtar matrisi" tasarımına atıfta bulunabilir (çoğullanmamış düğmeler "hayalet tuşlara" karşı bağışıktır ve ayrıca "hayalet tuş engellemeye" karşı bağışıktır ).
Yüksek verimli DNA dizilemesinde bu terim, belirli dizi okumalarını belirli bir numuneye bağlamak için bazı yapay dizilerin (genellikle barkodlar veya indeksler olarak adlandırılır ) eklendiğini belirtmek için kullanılır ve böylece aynı reaksiyonda birden fazla numunenin dizilenmesine izin verir. .
Ayrıca bakınız
- Ekle-bırak çoklayıcı
- Merkez ofis çoğullama
- Kanal bankası
- çoklanmış ekran
- Optik ekleme-bırak çoklayıcı
- Ortogonal frekans bölmeli çoğullama (OFDM) (bir modülasyon yöntemidir)
- istatistiksel çoğullama
Referanslar
- "Federal Standard 1037C: Telekomünikasyon Terimleri Sözlüğü" . Telekomünikasyon Hizmetleri Enstitüsü . 2009-10-19 alındı .
Dış bağlantılar
-
Vikisözlük'te çoğullamanın sözlük tanımı -
İlgili Medya Çoğullaştırma Wikimedia Commons
