Qu'est-ce qu'un multiplexeur (MUX) et quels sont ses avantages ?

Aug 22, 2023

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Margaret Rouse est une rédactrice technique et enseignante primée, connue pour sa capacité à expliquer simplement des sujets techniques complexes à un public commercial non technique. Sur…

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Un multiplexeur (MUX) est un périphérique réseau qui permet à un ou plusieurs signaux d'entrée analogiques ou numériques de voyager ensemble sur la même liaison de transmission de communications. Le but du multiplexage est de combiner et de transmettre des signaux sur un seul support partagé afin d'optimiser l'efficacité et de diminuer le coût total de la communication.

Essentiellement, un MUX fonctionne comme un commutateur à entrées multiples et à sortie unique qui permet à plusieurs signaux d'entrée analogiques et numériques d'être acheminés via une seule ligne de sortie. À la réception, un autre appareil appelé démultiplexeur récupère les signaux individuels d'origine.

Les techniques de multiplexage sont devenues des outils d’optimisation de réseau utiles à l’ère de l’Internet des objets, de l’informatique de pointe et de la 5G. Il est toutefois important de noter que le multiplexage lui-même est assez ancien en termes de technologies post-industrielles. Dans ses premières formes, le multiplexage remonte aux années 1800, lorsqu'il a été utilisé pour la première fois pour optimiser les canaux de communication existants comme le télégraphe et la radio.

Aujourd'hui, les applications de communication suivantes seraient d'un coût prohibitif sans multiplexage : télécommunications, satellites, télémétrie et radiodiffusion.

Les types de technologies et de processus de multiplexage comprennent, sans s'y limiter :

Aujourd'hui, le multiplexage par répartition en fréquence, le multiplexage par répartition dans le temps et le multiplexage par répartition en longueur d'onde sont les types de multiplexage les plus étroitement associés aux télécommunications.

Pour les signaux analogiques dans les télécommunications et le traitement du signal, un multiplexeur temporel peut sélectionner plusieurs échantillons de signaux analogiques distincts et les combiner en un seul signal analogique à large bande modulé en amplitude d'impulsion (PAM). Lorsqu'il y a deux signaux d'entrée et un signal de sortie, un MUX est appelé multiplexeur 2 vers 1 ; avec quatre signaux d'entrée, c'est un multiplexeur 4 vers 1 - et ainsi de suite.

Pour les signaux numériques dans les télécommunications sur un réseau informatique ou avec la vidéo numérique, plusieurs flux de données à débit binaire variable de signaux d'entrée (en utilisant la communication en mode paquet) peuvent être combinés ou multiplexés en un seul signal à bande passante constante. Avec un autre procédé utilisant un TDM, un nombre limité de flux de données à débit binaire constant de signaux d'entrée peuvent être multiplexés en un flux de données à débit binaire supérieur.

Un multiplexeur nécessite un démultiplexeur pour terminer le processus, afin de séparer les signaux multiplexés transportés par le seul support ou périphérique partagé. Souvent, un multiplexeur et un démultiplexeur sont combinés en un seul appareil (également souvent simplement appelé multiplexeur) afin de permettre à l'appareil de traiter à la fois les signaux entrants et sortants.

Alternativement, la sortie unique d'un multiplexeur peut être connectée à l'entrée unique d'un démultiplexeur sur un seul canal. L’une ou l’autre méthode est souvent utilisée comme mesure d’économie. Étant donné que la plupart des systèmes de communication transmettent dans les deux sens, un seul appareil combiné, ou deux appareils distincts (comme dans ce dernier exemple), sera nécessaire aux deux extrémités de la ligne de transmission.

L’une des nouvelles applications les plus fascinantes du multiplexage concerne les nouveaux paradigmes de communication comme la 5G, dans lesquels différentes capacités matérielles et de configuration permettent différents types de transfert de signaux. Par exemple, le multiplexage de formes d'onde pour la 5G implique des conceptions de connectivité partielle et complète qui utilisent des sous-réseaux connectés à des chaînes radiofréquences pour optimiser ce type de transmission de signaux multiples.

Les experts décrivent l'utilisation de technologies à petites cellules offrant des débits à large bande et multi-gigaoctets pour prendre en charge des activités gourmandes en données comme la TVHD et les jeux sans fil. Selon eux, l'architecture de formation de faisceau numérique peut être utile dans les émetteurs de liaison descendante et dans d'autres aspects des applications mobiles.