Le multiplexage : introduction

Sur un porteur, nous pouvons établir une communication entre deux points distants. Pour des raisons d'efficacité et d'économie, il est souvent utile de partager ce porteur, afin de transporter les informations de plusieurs communications.
Le but du multiplexeur est donc de recevoir des données de plusieurs terminaux par des voies basse vitesse, pour les transmettre sur une unique voie haute vitesse. Nous pouvons aussi dire qu'un multiplexeur permet d'envoyer sur un porteur large bande plusieurs canaux à bande étroite.

L'opération inverse est effectuée à l'autre extrémité de la liaison : récupérer sur un porteur large bande les données des différents utilisateurs, et les envoyer sur les voies de sorties correspondantes.

Les opérations de multiplexage et de démultiplexage sont généralement effectuées par un seul appareil appelé mux (anciennement appelé muldex).

Multiplexage de fréquences ou de temps ?

Lors d'un multiplexage fréquentiel, une partie de la bande passante est réservée pour chaque canal, ce qui implique que la capacité de la voie haute vitesse doit être à même de supporter l'ensemble des transmissions des équipements terminaux raccordés sur cette voie.

Un multiplexage temporel permet une meilleure utilisation de la bande passante, mais nécessite des mémoires tampons (buffers) pour ne pas perdre les bits émis entre deux intervalles de temps affectés au terminal transmetteur.

L'avantage de ces deux types de multiplexages est que la bande passante ainsi fractionnée (selon le nombre exact de voies basse vitesse qui y sont raccordées) n'est jamais soumise à des problèmes de débits.
De telles techniques présentent cependant un défaut important : elles génèrent un gaspillage de la bande passante, car en l'absence de signal sur une voie basse vitesse, celle-ci reste allouée à l'équipement silencieux, et ne peut être attribuée à un équipement qui désire communiquer.

Il est possible d'optimiser les transmissions en spéculant sur une moyenne des débits des voies à multiplexer au lieu d'additionner leurs capacités pour la voie haute vitesse, ce qui nous conduit à la notion de multiplexeur statistique. Le débit de la voie haute vitesse est légèrement supérieur au débit des voies basse vitesse, et lorsque le débit des transmissions dépasse la capacité de la voie haute vitesse, les informations exédentes sont mémorisées en tampon.
Si nous ajoutons certaines fonctionnalités de niveaux supérieurs au niveau physique, nous obtenons alors un concentrateur.

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