Multiplexing ist eine Technik, bei der mehrere Signale oder Datenströme über ein gemeinsames Medium übertragen werden, um die Effizienz und Kapazität des Mediums zu maximieren. In der Kommunikationstechnik wird Multiplexing verwendet, um verschiedene Datenströme gleichzeitig über eine einzelne physische Verbindung zu senden, sei es eine Glasfaser, ein Kupferkabel oder ein Funksignal. Hier sind die Hauptformen des Multiplexing und ihre Erklärungen:
- Zeitmultiplexverfahren (Time Division Multiplexing, TDM):
- Prinzip: Mehrere Datenströme werden in Zeitabschnitte (Zeitschlitze) unterteilt. Jeder Datenstrom wird in einem eigenen Zeitschlitz gesendet.
- Anwendung: Wird häufig in digitalen Kommunikationssystemen wie Telefonnetzen und digitalen Übertragungssystemen verwendet.
- Beispiel: In einem TDM-System kann ein Zeitschlitz einem Telefonanruf zugewiesen werden, und nach diesem Zeitschlitz wird der nächste Anruf im nächsten Zeitschlitz gesendet.
- Frequenzmultiplexverfahren (Frequency Division Multiplexing, FDM):
- Prinzip: Mehrere Datenströme werden auf unterschiedlichen Frequenzbändern übertragen. Jeder Datenstrom wird auf eine andere Frequenz moduliert.
- Anwendung: Häufig in analogen Übertragungssystemen wie Radio- und Fernsehrundfunk sowie in älteren Telefonnetzen.
- Beispiel: Verschiedene Radiostationen senden auf unterschiedlichen Frequenzen, so dass mehrere Stationen gleichzeitig empfangen werden können.
- Wellenlängenmultiplexverfahren (Wavelength Division Multiplexing, WDM):
- Prinzip: Ähnlich wie FDM, aber in optischen Netzwerken verwendet. Mehrere Datenströme werden auf unterschiedlichen Lichtwellenlängen (Farben) übertragen.
- Anwendung: Vor allem in Glasfasernetzwerken, insbesondere im Zusammenhang mit DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing), um die Kapazität der Faser zu erhöhen.
- Beispiel: Ein Glasfaserkabel kann gleichzeitig mehrere Lichtwellenlängen transportieren, jede mit einem eigenen Datenstrom.
- Codemultiplexverfahren (Code Division Multiplexing, CDM):
- Prinzip: Mehrere Datenströme werden gleichzeitig auf demselben Frequenzband übertragen, aber jeder Datenstrom wird mit einem eindeutigen Code versehen.
- Anwendung: Weit verbreitet in drahtlosen Kommunikationssystemen wie Mobilfunknetzen (z. B. CDMA – Code Division Multiple Access).
- Beispiel: Jeder Anrufer in einem Mobilfunknetz hat einen einzigartigen Code, der es ermöglicht, dass viele Anrufe gleichzeitig über dieselbe Frequenz übertragen werden, ohne dass sie sich gegenseitig stören.
- Raummultiplexverfahren (Space Division Multiplexing, SDM):
- Prinzip: Verschiedene Datenströme werden in unterschiedlichen räumlichen Kanälen übertragen, z. B. durch verschiedene physische Medien oder durch Verwendung von Multiple-Input Multiple-Output (MIMO)-Technologien.
- Anwendung: In drahtlosen Netzwerken und Glasfasernetzwerken zur Erhöhung der Kapazität.
- Beispiel: In MIMO-Systemen in drahtlosen Netzwerken werden mehrere Antennen verwendet, um mehrere Datenströme gleichzeitig zu übertragen und zu empfangen.
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass Multiplexing eine Schlüsseltechnologie ist, die die Effizienz und Kapazität von Kommunikationssystemen erheblich steigert, indem sie die gleichzeitige Übertragung mehrerer Datenströme über ein gemeinsames Medium ermöglicht.
