Multipleksacja

Oceń tę pracę

Multipleksacja jest operacją łączenia wielu strumieni danych w jednym elemencie komutacyjnym lub transmisyjnym. W sieciach ATM stosuje się technikę multipleksacji etykietowanej LM (Label Multiplex) interpretującej na bieżąco zawartość odpowiednich pół identyfikatorów VPI i VCI w komórkach nadchodzących asynchronicznie z wielu źródeł. W przypadku spiętrzeń (burstiness) strumieni cyfrowych ponad deklarowaną średnią przepływność sieć (przełącznik ATM) jest przygotowana na chwilowy wzrost aktywności przez poszerzenie istniejącego pasma.

Multipleksacja to proces, w którym wiele sygnałów, danych lub kanałów transmisyjnych jest łączonych w jeden wspólny kanał w celu efektywnego wykorzystania dostępnej przepustowości. Dzięki multipleksacji możliwe jest równoczesne przesyłanie wielu strumieni danych przez jeden nośnik, co jest szczególnie przydatne w sieciach telekomunikacyjnych i komputerowych, gdzie zasoby transmisyjne są ograniczone. Multipleksacja jest szeroko stosowana w różnych technologiach, takich jak transmisja sygnałów audio i wideo, połączenia internetowe czy sieci telekomunikacyjne.

Rodzaje multipleksacji obejmują różne metody, które pozwalają na efektywne dzielenie dostępnego pasma na mniejsze fragmenty, które mogą być wykorzystywane przez różne źródła danych. Najczęściej stosowane typy to multipleksacja czasowa (TDM), multipleksacja częstotliwościowa (FDM) oraz multipleksacja kodowa (CDM).

Multipleksacja czasowa (TDM) polega na podzieleniu czasu dostępnego w danym kanale na mniejsze jednostki czasowe, które są następnie przypisywane do różnych strumieni danych. Każdy strumień danych jest przesyłany w określonym czasie, w określonym przedziale czasowym, co pozwala na równoczesną transmisję wielu sygnałów. W tym przypadku, każde źródło danych ma przypisany swój czas na przesyłanie informacji, co zapobiega ich nakładaniu się. TDM jest powszechnie wykorzystywana w telekomunikacji i sieciach telefonicznych.

Multipleksacja częstotliwościowa (FDM) dzieli dostępne pasmo częstotliwości na mniejsze pasma, które mogą być używane przez różne sygnały lub źródła danych. W tym przypadku każdy sygnał jest przesyłany na innej częstotliwości, co pozwala na równoczesną transmisję wielu sygnałów przez jeden kanał. FDM jest szeroko stosowana w radiu i telewizji, gdzie różne stacje radiowe lub telewizyjne transmitują swoje sygnały na różnych częstotliwościach, aby uniknąć zakłóceń między nimi.

Multipleksacja kodowa (CDM) wykorzystuje różne kody do rozróżniania strumieni danych, które są transmitowane przez wspólny kanał. Każdy strumień danych jest przesyłany przy użyciu unikalnego kodu, co pozwala na ich rozróżnienie i odseparowanie. CDM jest wykorzystywana w systemach takich jak CDMA (Code Division Multiple Access), które pozwalają na równoczesne przesyłanie wielu połączeń telefonicznych lub danych w jednym paśmie częstotliwości.

Zalety multipleksacji to przede wszystkim efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów transmisyjnych, co pozwala na zwiększenie przepustowości i zmniejszenie kosztów transmisji. Multipleksacja umożliwia równoczesne przesyłanie wielu sygnałów przez jedno łącze, co sprawia, że cała infrastruktura sieciowa jest bardziej wydajna. Ponadto, dzięki temu, że wiele strumieni danych może być transmitowanych równocześnie, możliwe jest poprawienie jakości usług, takich jak transmisja strumieniowa, połączenia głosowe czy wideo.

Zastosowania multipleksacji obejmują szeroką gamę technologii, w tym komunikację satelitarną, sieci telekomunikacyjne, transmisję danych w Internecie oraz przesyłanie multimediów. W sieciach telefonicznych multipleksacja jest wykorzystywana do łączenia wielu rozmów telefonicznych na jednym łączu, co znacząco zmniejsza koszty infrastruktury. W systemach łączności mobilnej multipleksacja pozwala na efektywne przesyłanie sygnałów między wieloma użytkownikami w tym samym czasie, bez wzajemnych zakłóceń.

Multipleksacja to technika umożliwiająca równoczesną transmisję wielu strumieni danych przez jeden kanał, co pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie dostępnych zasobów i zwiększa przepustowość sieci. W zależności od zastosowanej metody, multipleksacja może być wykorzystywana w różnych dziedzinach telekomunikacji i technologii, umożliwiając m.in. przesyłanie głosu, danych, obrazu czy wideo.


Krzysztof Wajda, „Sieci szerokopasmowe”

Kanał wirtualny

5/5 - (1 vote)

Komórki należące do jednego połączenia tworzą kanał wirtualny (Virtual Channel). Kanał wirtualny realizuje jednokierunkową transmisję danych w sieci ATM. Wiele kanałów wirtualnych może jednocześnie korzystać z tych samych łączy fizycznych, kanały te są rozróżniane na podstawie VCI i VPI zawartych w nagłówku komórki ATM.

Ponieważ komórki ATM mogą być wysyłane z dowolną (ustaloną na etapie zestawienia połączenia) szybkością transmisji i innymi ustalonymi parametrami, kanał wirtualny musi cechować się dowolnie dużym pasmem przepustowym. Jest to jedna z cech sieci ATM, umożliwiająca na realizację idei sieci szerokopasmowej, umożliwiającej zestawienie połączenia dla każdej aplikacji w elastyczny sposób.

W sieci ATM jest realizowane połączenie typu kanał wirtualny (VCC –Virtual Channel Connection), które oznacza zestawienie pewnej liczby łączy typu kanał wirtualny w celu utworzenia trasy pomiędzy punktami dostępu do sieci ATM dla przezroczystej transmisji danych. Połączenie VCC jest połączeniem jednokierunkowym. W celu zestawienia połączenia dwukierunkowego konieczne jest zestawienia pary połączeń typu VCC, po jednym w każdym kierunku. Połączenia VCC mogą mieć także strukturę wielopunktową, wykorzystywaną na przykład w przypadku usług konferencyjnych. Zgodnie z rekomendacjami ITU-T możliwe jest utworzenie kanału wirtualnego na jeden z wymienionych sposobów:

  • bez wykorzystania procedur sygnalizacyjnych, na podstawie subskrypcji usługi;
  • wykorzystując procedury metasygnalizacji –w taki sposób są tworzone specjalne kanały sygnalizacyjne;
  • wykorzystując specjalne kanały sygnalizacyjne (signaling VCC) –w taki sposób są tworzone „klasyczne” kanały wirtualne w chwili nadejścia nowego zgłoszenia;
  • wykorzystując procedury sygnalizacyjne typu użytkownik-użytkownik, np. tworzenie odrębnego kanału sygnalizacyjnego na bazie już istniejącego połączenia typu ścieżki wirtualnej.

Pewna grupa kanałów wirtualnych tworzy ścieżkę wirtualną, która ma przypisane pasmo wirtualne, możliwe do rezerwacji i egzekwowania.

Koncepcja ścieżki wirtualnej i kanałów  polega na przeprowadzaniu połączeń w sieci tą samą trasą, razem zgrupowanych i mogących być częściowo obsługiwanych wspólnie. Przykładowo, zmiana przebiegu trasy ścieżki wirtualnej na wskutek uszkodzenia, powoduje automatyczną zmianę przebiegu wszystkich związanych z nią kanałów wirtualnych. Komórki ATM należące do danej ścieżki wirtualnej identyfikowane są na podstawie pole VPI (Virtual Path Identfier) znajdującego się w nagłówku danej komórki. Głównymi zaletami wprowadzenia koncepcji ścieżki wirtualnej są:

  • zlikwidowanie konieczności translacji nagłówka w przypadku połączeń typu ścieżka wirtualna pomiędzy węzłami sieci, uproszczony dobór trasy;
  • zwiększone możliwości kontroli i sterowania w sieci;
  • zwiększona elastyczność sieci ATM;

Multipleksacja jest operacją łączenia wielu strumieni danych w jednym elemencie komutacyjnym lub transmisyjnym. W sieciach ATM stosuje się technikę multipleksacji etykietowanej LM (Label Multiplex) interpretującej na bieżąco zawartość odpowiednich pół identyfikatorów VPI i VCI w komórkach nadchodzących asynchronicznie z wielu źródeł. W przypadku spiętrzeń (burstiness) strumieni cyfrowych ponad deklarowaną średnią przepływność sieć (przełącznik ATM) jest przygotowana na chwilowy wzrost aktywności przez poszerzenie istniejącego pasma.