11 Multipleksing D0 D1 D2 D3 EN S0 S1 MUX DEMUX Figur 11.1 Multiplekser og demultiplekser. Multipleksing benyttes når flere kanaler skal sendes på samme fysiske overføringslinje eller ved radiooverføring. Oppnår bedre utnyttelse av kapasiteten ved at båndbredden deles opp i flere kanaler.

Overføring ved multipleksing Overføringslinjen kan være en kabel, en radioforbindelse eller en fiberoptisk kabel. I utgangspunktet har vi to former for multipleksing: frekvensdelt multipleksing eller FDM (Frequency Devided Multiplexing) tidsdelt multipleksing eller TDM (Time Division Multiplexing) FDM og TDM kan benyttes både ved kabel- og radioforbindelser. (Multipleksing ved fiberoptiske kabler er beskrevet i kap. 6.)

Frekvensdelt multipleksing, FDM Et frekvensområde deles inn i flere uavhengige mindre frekvensområder der hvert område utgjør en kanal. Frekvensavstand og båndbredde per kanal vil være avhengig av høyeste signalfrekvens. Eksempel fra telefonnettet: Hver telefonkanal opptar et frekvensområde på 4000 Hz, som er tilstrekkelig for overføring av vanlige analoge talesignaler. Har vi en båndbredde på 64 kHz til disposisjon, kan vi i prinsippet overføre 16 kanaler (64 kHz : 4 kHz = 16) samtidig ved hjelp av FDM. (Da har vi ingen frekvensavstand mellom kanalene.)

Frekvensdelt multipleksing Overføringslinje Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 M U X D E Sender Mottaker Figur 11.2 Frekvensdelt multipleksing (FDM).

FDM frekvensfordeling Figur 11.3 Frekvensdelt multipleksing, frekvensfordeling. f Tildelt frekvensbånd f1 f2 f3 f4 FDM brukes ved overføring av analoge signaler ved radiokommunikasjon og tradisjonell kringkasting (AM og FM) og fjernsynsoverføring. For eksempel ligger FM-båndet for vanlig radiokringkasting fra 87,5 til 108 MHz med en frekvensavstand på 200 kHz mellom hver kanal. Brukes også digitalt i mobiltelefonsystemet GSM i kombinasjon med tidsdelt multipleksing. Fordel ved at det kan sendes på alle kanaler kontinuerlig og samtidig uten at de påvirker hverandre.

COFDM COFDM (Coded Orthogonal Frequency Devided Multiplexing) er en form for frekvensdelt multipleksing som benyttes ved digital overføring. Metoden går ut på å spre digitale koder over en rekke frekvenser. Hver kanal har sin digitale kode. Utnytter frekvensspekteret på en mer effektiv måte. Benyttes blant annet ved digital kringkasting (DAB). Mer info kan du finne på denne linken: COFDM http://www.digitalradiotech.co.uk/

Tidsdelt multipleksing, TDM TDM går ut på å tildele i rekkefølge hver brukerkanal bestemte tidsintervall. På sendersiden multiplekser og utgående kanaler. På mottakersiden demultiplekser og inngående kanaler. Hver kanal tildeles hver sin tilmålte tid kalt tidsluke innenfor en bestemt periode kalt ramme. Prosessen gjentar seg tidsluke for tidsluke og ramme for ramme.

Tidsdelt multipleksing Overføringskanal Kanal 1 Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 M U X D E Sender Mottaker 4 3 2 1 Tidsluker Ramme Figur 11.4 Tidsdelt multipleksing.

Multiplekser og demultiplekser MUX DE-MUX Teller A Teller B Transmisjonslinje 7 Klokkefrekvens Senderside Mottakerside Figur 11.4 Tidsdelt multipleksing og hvordan dette i prinsippet kan løses ved hjelp av digitale komponenter for et overføringssystem for åtte kanaler og en overføringslinje.

PCM og TDM rammeorganisering Multiramme (2 ms) = 16 rammer 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 15 16 17 29 30 31 3,9S TL 0 TL 16 TL 1-15 og 17-31 8 bit 8 bit 8 bit Brukes til rammelåsing Brukes til multirammelåsing (ramme 0) og signalering (ramme 1–15) Brukes til telefonkanaler Figur 11.5 PCM standard rammeorganisering ved hjelp av tidsdelt multipleksing.

PCM og TDM I hver tidsluke overføres de åtte bitene som fremkommer ved hver punktprøve ved hjelp av PCM. 30 av de 32 tidslukene benyttes til talekanaler. I tidsluke 0 og tidsluke 16 sendes synkroniseringskoder for å sikre at sender og mottaker arbeider synkront. Ved PCM er vanlig punktprøvefrekvens 8 kHz. Med 8 bit per punktprøve og 32 tidsluker blir den totale bit-frekvensen: 8 x 8 x 32 kbps = 2048 kbps = 2,048 Mbp En ramme har en varighet på 125 µs. En tidsluke vil da ha en varighet på 125/32 µs = 3,9 µs.

Tidsdelt multipleksing aksess, TDMA TDMA (Time Devision Multiplexing Access) er en digital multipleksteknikk for trådløs kommunikasjon. Samme radiofrekvens deles opp i tidsluker og hver tidsluke representerer en brukerkanal. Dermed kan flere brukere benytte samme radiofrekvens samtidig. TDMA benyttes blant annet i mobiltelefonssystemet GSM i kombinasjon med frekvensdelt multipleksing. Det brukes åtte tidsluker som gir åtte kanaler per radiofrekvens (nærmere beskrevet i kap. 12). Dermed oppnås totalt sett et meget stort antall brukerkanaler. For mer informasjon kan du klikke deg inn på denne linken: SONY http://www.sonyericsson.com

Kodedelt multipleksing aksess, CDMA CDMA (Code Division Multiple Access) er en digital radiooverføringsteknikk som benytter en såkalt spredt-spektrum-teknologi. Alle brukerkanalene benytter hele frekvensspekteret innenfor det tilgjengelige frekvensområdet- I stedet for å bruke forskjellige frekvenser for hver brukerkanal, brukes matematiske eller digitale koder som er satt sammen av ulike radiofrekvenser innenfor et smalbåndet område. Hver brukerkanal har sin egen kode. Hensikt å skaffe økt båndbredde i et fra før begrenset frekvenssystem. Har også andre klare fordeler som inkluderer større rekkevidde og sikrere kommunikasjon. Velegnet for trådløs dataoverføring med relativt høye hastigheter, opp til 2 Mbps. Benyttes i 3G mobiltelefonnett UMTS (Universal Mobile Telecommunication System) gir fordeler med hensyn til økt kapasitet, forbedret talekvalitet og god sikkerhet mot avlytting. En videreutvikling av CDMA er WCDMA (Wideband CDMA) som kan operere med dataoverføringshastigheter opp til 10 Mbps.