ما هو تعدد الإرسال؟ أنواعها وتطبيقاتها

المصطلح 'Multiplexing' أو 'Muxing' هو نوع واحد من الأساليب للجمع بين إشارات متعددة مثل الإشارات التناظرية والرقمية في إشارة واحدة عبر قناة. هذه التقنية قابلة للتطبيق في الاتصالات السلكية واللاسلكية وكذلك شبكات الكمبيوتر. على سبيل المثال ، في الاتصالات السلكية واللاسلكية ، يتم استخدام كابل واحد لنقل مكالمات هاتفية مختلفة. في عام 1870 ، تم اختراع تقنية تعدد الإرسال أولاً في التلغراف ، وهي تستخدم حاليًا على نطاق واسع في مجال الاتصالات . اكتشف العالم 'جورج أوين سكويير' نمو تعدد الإرسال في المهاتفة في عام 1910. وسيتم إرسال الإشارة المضاعفة عبر كابل أو قناة وتفصل القناة إلى قنوات منطقية عديدة. يناقش هذا المقال ما هو مضاعفة و أنواع مختلفة من مضاعفة التقنيات والتطبيقات. يرجى الرجوع إلى الرابط لمعرفة المزيد معدد ومزيل تعدد الإرسال - الدوائر الإلكترونية

ما هو المضاعف؟

يمكن تعريف Muxing (أو) تعدد الإرسال بأنه طريقة لإرسال إشارات مختلفة عبر وسيط أو خط واحد. يدمج النوع الشائع من تعدد الإرسال عددًا من الإشارات منخفضة السرعة لإرسالها عبر ارتباط عالي السرعة فقط ، أو يتم استخدامه لنقل وسيط بالإضافة إلى ارتباطه بعدد الأجهزة. يوفر كلاً من الخصوصية والكفاءة. يمكن إجراء العملية بأكملها باستخدام جهاز هو MUX أو المضاعف ، وتتمثل الوظيفة الرئيسية لهذا الجهاز في توحيد خطوط الإدخال n لتوليد خط إخراج واحد. وبالتالي فإن MUX لديها العديد من المدخلات والمخرج الفردي. جهاز يسمى DEMUX أو مزيل تعدد الإرسال يستخدم عند الطرف المستقبل الذي يقسم الإشارة إلى مكونه إشارات. لذلك فهو يحتوي على مدخل واحد وعدد المخرجات.

مضاعفة

أنواع تقنيات المضاعفة

تقنيات المضاعفة هي أساسا المستخدمة في الاتصال ، وهي مصنفة إلى ثلاثة أنواع. ال 3 أنواع من مضاعفة الإرسال تشمل التقنيات ما يلي.

• مضاعفة تقسيم التردد (FDM)
• مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM)
• مضاعفة تقسيم الوقت (TDM)

1). مضاعفة تقسيم التردد (FDM)

تم استخدام FDM في شركات الهاتف في القرن العشرين في اتصالات المسافات الطويلة لتعدد إرسال الإشارات الصوتية باستخدام نظام مثل كابل متحد المحور. بالنسبة للمسافات الصغيرة ، تم استخدام الكابلات منخفضة التكلفة لأنظمة مختلفة مثل أنظمة الجرس ، وناقل K-و N ، ومع ذلك ، فإنها لا تسمح بنطاقات ترددي ضخمة. هذا هو تعدد إرسال تناظري يستخدم لتوحيد الإشارات التناظرية. يكون هذا النوع من تعدد الإرسال مفيدًا عندما يكون النطاق الترددي للرابط أفضل من النطاق الترددي الموحد للإشارات المرسلة.

تردد بالتقسيم

في FDM ، يتم إنتاج الإشارات عن طريق إرسال ترددات حاملة مُعدَّلة بجهاز مختلف ، ثم يتم توحيدها في إشارة فردية يمكن نقلها عن طريق الاتصال. للاحتفاظ بالإشارة المكيفة ، يتم تقسيم ترددات الموجة الحاملة على عرض النطاق الترددي الكافي ، وهذه النطاقات من عرض النطاق هي القنوات من خلال إشارات السفر المختلفة. يمكن تقسيمها حسب النطاق الترددي الذي لا يتم استخدامه. أفضل الأمثلة على FDM تشمل إرسال الإشارات في التلفزيون والراديو.

2). مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM)

في اتصالات الألياف ، WDM (مضاعفة تقسيم الطول الموجي) هو أحد أنواع التكنولوجيا. هذا هو المفهوم الأكثر فائدة في السعة العالية نظم الاتصالات . في نهاية قسم المرسل ، يتم استخدام مُضاعِف الإرسال لدمج الإشارات وكذلك في نهاية قسم المستقبِل ، مُعدِّد الإرسال لتقسيم الإشارات بشكل منفصل. تتمثل الوظيفة الرئيسية لـ WDM في معدد الإرسال في توحيد مصادر الضوء المختلفة في مصدر الضوء الوحيد ، ويمكن تغيير هذا الضوء إلى العديد من مصادر الضوء في جهاز إزالة الإرسال.

الطول الموجي المقسم

الهدف الرئيسي من إدارة الطلب على المياه هو الاستفادة من سعة معدل البيانات العالية لـ FOC (كابل الألياف البصرية) . معدل البيانات العالي لكابل FOC هذا متفوق على معدل البيانات لكابل النقل المعدني. من الناحية النظرية ، فإن WDM يشبه FDM ، بصرف النظر عن نقل البيانات من خلال FOC حيث يشغل تعدد الإرسال وإلغاء الإرسال المتعدد الإشارات الضوئية. يرجى الرجوع إلى الرابط لمعرفة المزيد عن عمل وتطبيقات مضاعفة تقسيم الطول الموجي (WDM)

3). مضاعفة تقسيم الوقت (TDM)

يعد تعدد الإرسال بتقسيم الوقت (أو) TDM نوعًا واحدًا من طرق إرسال إشارة عبر قناة اتصال معين مع فصل حافة الوقت إلى فترات زمنية. يتم استخدام مثل فتحة واحدة لكل إشارة رسالة.

الوقت بتقسيم

TDM مفيد بشكل أساسي لـ التناظرية والرقمية الإشارات ، حيث يتم مضاعفة عدة قنوات ذات سرعة منخفضة إلى قنوات عالية السرعة تُستخدم للإرسال. اعتمادًا على الوقت ، سيتم تعيين كل قناة منخفضة السرعة إلى موضع دقيق ، أينما تعمل في وضع المزامنة. كلا طرفي مكس وديموكس تتم مزامنتها في الوقت المناسب وفي نفس الوقت قم بالتبديل نحو القناة التالية.

أنواع مضاعفة تقسيم الوقت

تشمل الأنواع المختلفة من TDM ما يلي.

• TDM متزامن
• TDM غير متزامن
• Interleaving TDM
• TDM الإحصائية

أنواع TDM

1). TDM متزامن

يعتبر TDM المتزامن مفيدًا جدًا في كل من الإشارات التناظرية والرقمية. في هذا النوع من TDM ، يرتبط اتصال الإدخال بإطار. على سبيل المثال ، إذا كانت هناك اتصالات n في الإطار ، فسيتم فصل الإطار إلى فواصل زمنية n ، ولكل وحدة ، يتم تخصيص كل فتحة لكل سطر إدخال.

في أخذ عينات TDM المتزامن ، تكون السرعة متشابهة لكل إشارة ، كما أن أخذ العينات يحتاج إلى إشارة على مدار الساعة (CLK) في طرفي المرسل والمستقبل. في هذا النوع من TDM ، يخصص معدد الإرسال الفتحة المماثلة لكل جهاز في كل مرة.

2). TDM غير متزامن

في TDM غير المتزامن ، بالنسبة للإشارات المختلفة ، يختلف معدل أخذ العينات أيضًا ، ولا يحتاج إلى ساعة (CLK) . إذا لم يكن لدى الجهاز أي شيء للإرسال ، فسيتم تخصيص الفاصل الزمني لجهاز جديد. تصميم المبدل بخلاف ذلك ليس سهلًا وعرض النطاق الترددي منخفض لهذا النوع من تعدد الإرسال ، وهو قابل للتطبيق على شبكة نموذج الإرسال غير المتزامن.

3). Interleaving TDM

يمكن تخيل TDM كمفتاحين دوارين سريعين على سطح مضاعفة الإرسال وإزالة تعدد الإرسال. هؤلاء مفاتيح يمكن تدويرها ومزامنتها في اتجاهات عكسية. مرة واحدة مفتاح على سطح معدد الإرسال قبل الاتصال ، ثم يكون لديه فرصة لإرسال وحدة في الممر. وبالمثل ، بمجرد أن يتم تحرير المحول على سطح مزيل الإرسال قبل الاتصال ، تكون هناك فرصة لاستقبال وحدة من الحارة. يُطلق على هذا الإجراء اسم التشذير.

4). TDM الإحصائية

يمكن تطبيق TDM الإحصائي لنقل أنواع مختلفة من البيانات في وقت واحد عبر كابل واحد. يستخدم هذا بشكل متكرر لمعالجة البيانات التي يتم إرسالها من خلال الشبكة مثل LAN (أو) WAN. يمكن نقل البيانات من أجهزة الإدخال المتصلة بشبكات مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الفاكس والطابعات وما إلى ذلك. يمكن استخدام TDM الإحصائي في إعدادات لوحات مفاتيح الهاتف للتحكم في المكالمات. يمكن مقارنة هذا النوع من تعدد الإرسال بتوزيع عرض النطاق الديناميكي ، ويتم فصل قناة الاتصال إلى رقم تدفق بيانات عشوائي.

تطبيقات تعدد الإرسال

ال تطبيقات مضاعفة تشمل ما يلي.

• البث التناظري
• البث الرقمي
• مهاتفة
• معالجة الفيديو
• الإبراق

وبالتالي ، فإن هذا كله يتعلق بما يختلف تعدد الإرسال أنواع مضاعفة التقنيات. من المعلومات المذكورة أعلاه أخيرًا ، يمكننا أن نستنتج أنه باستخدام هذه الأنواع من تقنيات تعدد الإرسال ، يمكننا نقل البيانات واستلامها بكفاءة. هنا سؤال لك، ما هو demultiplexing ؟