¿Para qué sirve la multiplexación? ¿Qué es un multiplex?

Rubén Castro, 24 abril 2020

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La multiplexación es una forma de enviar múltiples señales o flujos de información a través de un medio de comunicaciones compartido al mismo tiempo. Para ello se envía una única señal compleja que el receptor recupera y separa en un proceso llamado demultiplexación.

Las redes utilizan la multiplexación por dos razones:

  • Para hacer posible que cualquier dispositivo de red hable con cualquier otro dispositivo de red sin tener que dedicar una conexión para cada par.
  • Para reducir los costes maximizando la utilidad de un recurso costoso. Por ejemplo, para enviar muchas señales por cada cable o fibra que corre entre las principales áreas metropolitanas, o a través de un enlace ascendente de satélite.
  • Cada paquete (racimo) de señales se llama múltiplex.
  • Ejemplos comunes:
    • Varios canales de televisión pueden compartir un mismo múltiplex (misma banda de frecuencias).
    • Varias llamadas telefónicas pueden compartir un solo cable.

Tipos de multiplexación

La multiplexación se originó como una técnica utilizada en la telegrafía (1870) y hoy en día se utiliza ampliamente en todas las formas de telecomunicaciones. Un dispositivo que realiza la multiplexación se conoce como multiplexor o MUX. Un dispositivo que realiza la operación inversa se denomina demultiplexor, DEMUX o DMX.

En la transmisión de radio analógica, las señales son comúnmente multiplexadas usando la multiplexación por división de frecuencia (FDM), en la cual el ancho de banda de un enlace de comunicaciones se divide en subcanales de diferentes anchos de frecuencia, cada uno llevando una señal al mismo tiempo en paralelo. La televisión por cable analógica funciona de la misma manera, enviando múltiples canales de material por las mismas hebras de cable coaxial.

De manera similar, en algunas redes ópticas, los datos de los diferentes canales de comunicaciones se envían en ondas de luz de diferentes longitudes de onda, una variedad de multiplexación llamada multiplexación por división de longitudes de onda (WDM).

Todas estas técnicas utilizan básicamente el mismo concepto. La FDM se usa en la radiodifusión y la televisión, mientras que la WDM se utiliza en las telecomunicaciones y las redes informáticas que utilizan sistemas láser (que generan las señales enviadas a través de cables de fibra óptica).

También existen WDM anchas (CWDM) y WDM densas (DWDM), que ponen relativamente menos o más canales de información, respectivamente, en el medio al mismo tiempo. Otras variaciones utilizan la polarización de la luz para multiplexar.

En la transmisión digital, las señales se suelen multiplexar utilizando la multiplexación por división en el tiempo (TDM), en la que las señales múltiples se transportan por el mismo canal en franjas horarias alternas. Por ejemplo, la TDM se utiliza en los enlaces SONET que solían ser un pilar de la conectividad de las empresas redes WAN y a Internet.

La multiplexación por división de códigos (MDL) utiliza códigos de identificación para distinguir una señal de otra en un medio compartido. A cada señal se le asigna una secuencia de bits denominada código de dispersión que se combina con la señal original para producir una nueva corriente de datos codificados; un receptor que conoce el código puede recuperar la señal original restando el código de dispersión (un proceso denominado dispersión). El MDL se utiliza ampliamente en la radiodifusión y la televisión digital y en las redes celulares móviles de tercera generación. En los casos en que el CDM permite señales múltiples de múltiples fuentes, se denomina Acceso Múltiple por División de Códigos (CDMA).

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