multiplexing
在电信和计算机领域,多路复用是一种方法,通过这种方法, 多个模拟信号/数字信号在一个共享介质上可组合成一个信号。 多路复用的目的是为了共享稀缺资源。 eg:电信中,多个电话可能使用了一条线。 多路复用的理论起源于电信行业(1870年),1910年在电话行业被实现。
多路复用的信号在类似电缆的介质上传输,多路复用将通信信道的容量划分为几个逻辑信道, 每个逻辑信道传输各自的消息信号或流数据。她的反向操作叫demultiplexing, 被称为"解复用"/"分用"/"多路分解",在接收端提取原始信道。
执行多路复用的设备叫multiplexer(MUX),也叫复用器, 对应的设置叫demultiplexer(DEMUX/DMX),叫解复用器/分用器。
inverse multiplexing (IMUX),叫逆多路复用,和MUX有点相反, IMUX是将一个数据分成多个进行传输,最后在接收端合成一个。
计算机领域,i/o多路复用也指一个事件循环处理多个输入输出事件的概念, 这种系统也叫poll和select。
通过统计复用(统计时分复用),将多个可变码率的数字比特流转换成一个固定码率的流, 然后进行传输,效率会高很多。这是一个典型的异步时域复用,也是时分复用的一种形式。
数字比特流也可以通过一个模拟的信道来传输,这叫码分复用计数, 其中FHSS叫跳频计数,DSSS叫直接顺序扩频计数。
在无线通讯领域,可通过相邻信道或卫星上交替极化或者通过MIMO多天线来实现多路复用。
Space-division multiplexing (SDM)
在有线通讯中,空分复用也叫空分多址技术,是为每个传输通道(信号发射通道) 使用单独的点对点电子导体。
一个电缆,可包含多根线,一根线传做声道数据,一个传右声道数据, 多根电话线,也可包含交换式星形网络,交换式以太网,网格网络。
在无线通讯中,利用相控阵列天线的天线元件来实现空分复用。 具体分MIMO(多输入多输出),SIMO(单输入多输出),MISO(多输入单输出)。
Frequency-division multiplexing (FDM)
本质上是一种模拟技术。频分复用通过介质将一个信号在多个不同的频段进行发送, 也在一个介质中将多个信号组合。这些信号都是数字信号。 最典型的频分复用就是收音机/广播电视/手机/卫星电视台/有线电视。 这些占用额频段是不一样的。 波分复用(WDM)是光通讯中的一种应用。
eg: 有3个信号,一次发一个信号,这里没有复用, 现在将3个信号放在不同的频段里,只需要发一次就可以完成传输。
Time-division multiplexing (TDM)
时分复用也是一种数字技术。类似cpu时间片情况。 时分复用会连接多个数据源,会将这些数据源的数据传给另一端, 信道传输非常快,而数据源传进来比较慢,时分复用就将信道按时间切成多个时间片, 一个时间片只处理一个数据源的请求。和cpu类似,cpu处理快,就将时间切片, 每个时间片和某一个硬件做交互。
一些web代理服务就在http管道使用TDM,以实现一个tcp连接中使用http多路复用。
Polarization-division multiplexing
利用电磁辐射极化使正交信道分开
Orbital angular momentum multiplexing
Code-division multiplexing
同时,同空间,同频率,用不同的编码来区分不同的数据
多路复用技术未来会扩展到多访问方式或信道访问方式。
OSI 7层模型:物理层-数据链路层-网络层-传输层-会话层-表现层-应用层
多路复用更多的是在物理层提供的,多路访问属于数据链路层。
电报,早期的有线电子通讯技术,由于经济条件,采用了多路复用。
电话,现代通讯技术,大量使用多路复用技术。
视频处理,一个流里传输视频和音频,一般会通过软件提供复用器和解复用器。
数字广播,和电话一样,都是大量使用。
模拟广播,最常用就是FM广播。