Multiplexen

Definition

Unter Multiplexen versteht man die Mehrfachnutzung eines Mediums durch verschiedene Nutzer bzw. Quellen.

Beispiel:

Digitaler 4:1 Multiplexer. Mit Hilfe der Steuereingänge A1 und A0 wird ausgewählt, welcher der vier Eingänge I0 bis I3 auf den Ausgang Y durchgeschaltet wird.

A1	A0	Y
0	0	I0
0	1	I1
1	0	I2
1	1	I3

Die Umkehrung des Multiplexen ist Demultiplexen.

FDMA

Recht einfach zu verstehen ist FDMA (Frequency Division Multiple Access, Frequenzmultiplex). Das kennt jeder vom Radio. Es gibt nur ein Übertragungsmedium, die Luft/den Freiraum. Dennoch können viele Radiosender gleichzeitig senden bzw. empfangen werden. Das ist dadurch möglich, dass jede Radiostation auf einer anderen Frequenz sendet. Wenn man sein Radio auf diese einstellt kann man den Sender hören, ohne von den anderen gestört zu werden.

TDMA

Etwas schwieriger ist die Sache bei TDMA (Time Division Multiple Access, Zeitmultiplex). Dieses Verfahren wird bei digitalen Telephonsystemen, Mobilfunk, LCDs, LED-Anzeigen mit vielen LEDs etc. angewendet. Beim digitalen Telephonsystem wird dabei jedem Teilnehmer für eine ganz kurze Zeit (je nach System wenige Nanosekunden bis Mikrosekunden!) die exklusive Nutzung der Telephonleitung/Funkkanal überlassen (Zeitschlitz, engl. time slot). Während der Zeit sendet der Teilnehmer ein Byte seiner digitalen Telephondaten. Danach bekommt der nächste Telephonteilnehmer die Leitung zugeteilt. Das Ganze läuft in einem streng geordnetem Zyklus ab, beim Telephon mit exakt 8000 Hz. Bei Siebensegmentanzeigen mit vielen Stellen ist es genauso. Das Medium ist hier nicht die Telephonleitung, sondern die Steuerleitungen (Segmente). Jede einzelne Stelle (engl. digit) wird für eine kurze Zeit mit dem entsprechenden LED-Muster eingeschaltet, danach ist die nächste dran. Das Ganze muss so schnell laufen, dass man kein Flimmern sieht, praktisch heisst das 100 Hz und mehr.

LED-Matrix
AVR-Tutorial: 7-Segment-Anzeige

CDMA

Richtig schwierig zu verstehen ist CDMA (Code Division Multiple Access, Kodemultiplex). Dabei werden kleine Pakete mit digitalen Daten mittels eines speziellen Codes und eines speziellen mathematischen Verfahrens umgewandelt und dann gesendet. Alle Sender arbeiten gleichzeitig und auf der gleichen Frequenz aber jeder mit einem anderen Code. Um dieses Kauderwelsch wieder zu entziffern braucht man den Code des Senders (und jede Menge Mathematik). Stark vereinfacht kann man sich das so vorstellen, dass in einem Raum sich mehrere Leute gleichzeitig in verschiedenen Sprachen unterhalten. Wenn man die Sprache des jeweiligen Sprechers versteht, wird man nicht von anderen Sprachen, die man nicht versteht, gestört. (Jaja, das Beipspiel ist nicht sonderlich realistisch ;-) Dieses System wird beim Mobilfunk und zur Kommunikation mit Satelliten eingesetzt.

Beiträge im Forum

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Links

• Multiplexen bei Wikipedia