3. Мультиплексування в мережах “пункт-пункт”

Оскільки кошти інсталяції комунікаційного каналу, такого як мікрохвильова лінія зв’язку або коаксіальна лінія, є високими, то розглядають можливості спільного використання каналу багатьма користувачами. За умови, що ємність каналу перевищує потреби окремого користувача, канал можна використовувати спільно з допомогою методів мультиплексування (ущільнення).

Мультиплексування (multiplexing - MUXing):

• Поєднання двох або більше інформаційних каналів у спільному передавальному середовищі. Примітка. В електричній комунікації двома основними формами мультиплексування є мультиплексування з поділом частот або частотне мультиплексування (frequency-division multiplexing - FDM) і мультиплексування з поділом часу або часове мультиплексування (time-division multiplexing - TDM) і

Демультиплексування (demultiplexing):

• Розділення двох або більше попередньо мультиплексованих каналів, тобто операція, обернена до мультиплексування.

Мультиплексування полягає в спільному використанні комунікаційних каналів через локальне поєднання сигналів у спільному пункті.

2.1.5.Частотне мультиплексування

Частотне мультиплексування (frequency-division multiplexing - FDM):

• Виділення двох або більше суцільних каналів у передавальному середавищі шляхом призначення окремої частини наявного частотного спектру кожному окремому каналу.

При мультиплексуванні з поділом частот (frequency-divided multiplexing – FDM) або, коротше, частотному мультиплексуванні наявна ширина смуги комунікаційного каналу спільно використовується багатьма користувачами за допомогою переносу частот або модуляції носіїв з різними частотами, виділеними індивідуально для кожного користувача. Приймаючи, що здійснено ефективне розділення частот носіїв, так що діапазони частот модульованих сигналів не перекриваються, на приймальному кінці можливе відновлення кожного інформаційного сигналу. Для запобігання перекриттю частот і для спрощення фільтрації кожен із модульованих сигналів відділений захисною смугою, яка займає невикористану частину наявного частотного спектру. Кожному користувачу на постійно призначений певний діапазон частот.

Хоч кожен інформаційний сигнал користувача може бути аналоговим або цифровим, об’єднаний FDM-сигнал є аналоговим і тому повинен пересилатися через аналоговий канал. Приклади використання FDM можна знайти в старих передавальних телефонних системах для великих відстаней та в аналокових мікрохвильових системах пункт-пункт.

2.1.6.Мультиплексування з поділом довжин хвиль

Мультиплексування з поділом довжин хвиль (wavelength-division multiplexing – WDM) – це варіант частотного мультиплексування, який полягає в одночасному пересиланні окремих сигналів через оптоволоконний кабель на різних довжинах хвиль. Ця проста ідея тривалий час не могла бути ефективно реалізована.. Найбільша проблема полягала у відсутності відповідних підсилювачів для регенерації сигналу на довгих відрізках оптоволоконних трактів. Оскільки оптичні детектори не розрізняли довжин хвиль, то оптоелектронні системи, які працюють з багатьма довжинами хвиль, повинні були мати спосіб для оптичного розділення цих хвиль з використанням фільтрів або інших простих елементів, які здатні пересилати кожен сигнал через власний електронний регенератор. Однак до недавна розв’язання були непрактичними. Це обмеження зникло з винайденням техніки безпосереднього підсилення оптичних сигналів без їх проміжного переворення в електронну форму. Такі пристрої, опрацьовані наприкінці 1980-х років, зробили можливою революцію у застосуванні WDM. На відміну від регенераторів оптоволоконний підсилювач оперує безпосередньо з оптичними сигналами. Світло у вхідному сигналі стимулює збудження атомів ербію в оптоволокні, які випрмінюють більше світла тієї ж довжини хвилі. Оскільки довжина хвилі оптичного сигналу зберігається, то ербієві оптоволоконні пристрої можуть незалежно підсилювати окремі канали з різною довжиною хвилі без їх скремблювання.