Multiplexación

[gL.edu] Este artículo recoge contribuciones de José Antonio Salmerón Marín, Daniel Francisco Naranjo Dávila, elaboradas en el contexto de la Clarificación conceptual en "teoría de la señal y la comunicación", bajo la supervisión de José María Díaz Nafría.

Observaciones del Docente: Este artículo requiere las mejoras indicadas a continuación: Sería conveniente ampliar el contenido hablando de la multiplexación estadística o asíncrona. Debe asegurarse que las figuras 3 y 4 estén libres de derechos de autor, o bien sustituirlas por imágenes que lo estén o de alaboración propia. Una de las referencias no es pública.

Definiciones

Es la combinación de dos o más canales de información en un solo medio de transmisión usando un dispositivo llamado multiplexor. Permite así combinar en un mismo medio varias señales portadoras de información en un mismo medio de transmisión, distribuyendo entre ellas los recursos disponibles del medio. Por lo tanto, la multiplexación permite compartir la capacidad de transmisión de información de un medio dado, cuyo límite superior viene determinado por la capacidad de canal de Shannon (ver canal de transmisión), aumentando así la eficiencia de su uso y minimizando la cantidad de líneas físicas requeridas.

Figura 1: Multiplexación por división en la frecuencia (Fuente: Wikimedia)

Existen los siguientes tipos de multiplexación:

• por división en la frecuencia (MDF o FDM): cada señal se modula para que ocupe diferentes bandas de frecuencia. Cada usuario tiene posesión exclusiva de su banda de frecuencia. Se debe tener en cuenta que el ancho de banda del medio debe ser mayor que el ancho de banda de la señal transmitida y que además se han de guardar bandas de guarda para facilitar la separación y evitar la interferencia entre bandas adyacentes.

Figura 2: Multiplexación por división en el tiempo (Fuente: Wikimedia)

• por división en el tiempo (MDT o TDM): las muestras de la señal se distribuyen consecutivamente en los periodos entre muestras. Es una técnica para compartir el canal de transmisión entre varios usuarios. Cada usuario, durante unas determinadas “ranuras de tiempo”, dispone de la totalidad del ancho de banda.

Figura 3: Multiplexación por división en longitud de onda

• por división en la longitud de onda (WDM). Se diseñó para utilizar la capacidad de alta tasa de datos de la fibra óptica. La idea es combinar múltiples haces de luz dentro de una única luz en el multiplexor, haciendo la operación inversa en el demultiplexor.

Figura 4: Multiplexación por división en el código

• por división en el espacio (SDM). También se conoce como acceso múltiple por división de espacio. En esta técnica se utilizan varios medios físicos, separados unos de otros (aislamiento, guías de onda, espacios) y contenidos en un medio mayor.
• por división en el código (CDM). Basado en la tecnología de espectro expandido, por el que a cada transmisor se le asigna un código único, escogido de forma que sea ortogonal respecto al del resto. La señal se emite con un ancho de banda mucho mayor que el precisado por los datos a transmitir. Por este motivo, la división por código es una técnica de acceso múltiple de espectro expandido.