Tabla de contenidos
Imagina participar en múltiples conversaciones simultáneamente con varios de tus amigos, uno a la vez o todos al mismo tiempo. Esa es la idea básica detrás de la multiplexación en las comunicaciones.
La multiplexación es una técnica de comunicación que se utiliza para transmitir múltiples señales o flujos de datos en un medio o canal de comunicación a la vez. Implica fusionar mensajes antes de transmitirlos y desenredarlos en su destino para separarlos fácilmente al recibirlos. La multiplexación permite un uso eficiente de los recursos al eliminar canales innecesarios y al mismo tiempo hacer que los sistemas de comunicación sean más rentables.
Te puede interesar leer: Cómo reparar el código de error D90 de tu secadora LG
Existen varias formas de multiplexación, como la multiplexación por división de frecuencia (FDM), la multiplexación por división de tiempo (TDM) y la multiplexación por división de código (CDM). FDM divide el ancho de banda disponible en rangos de frecuencia más pequeños, asignando cada señal a una banda de frecuencia única. TDM asigna a cada señal un intervalo de tiempo específico para compartir un canal sin interferencias. CDM le da a cada señal su código para que puedan compartir un canal sin interferir entre sí. Analicemos exactamente qué es la multiplexación y sus diferentes formas.
Multiplexación: una definición exacta
En términos simples, la multiplexación es una técnica que combina y transmite múltiples datos o mensajes de voz simultáneamente a través de un medio de comunicación, como cables o frecuencias de radio. Permite un uso más eficiente de los recursos disponibles para que se puedan enviar múltiples conversaciones o canales en conexiones de televisión por cable simultáneamente sin interferencias.
¿Cómo funciona la multiplexación en las comunicaciones?
La multiplexación funciona orquestando el flujo de múltiples señales o flujos de datos a través de un canal de comunicación sin interferir entre sí, asegurando así una transmisión eficiente. La multiplexación puede dividir los recursos disponibles según la frecuencia, el tiempo o los códigos para una transmisión más eficiente.
Multiplexación por división de frecuencia (FDM)
FDM asigna a cada señal su rango de frecuencia o “canal” dentro del ancho de banda disponible, similar a las estaciones de radio que transmiten en diferentes frecuencias. Esto permite transmitir múltiples señales simultáneamente sin interferencias entre ellas.
Multiplexación por división de tiempo (TDM)
TDM funciona dividiendo el tiempo en intervalos iguales y asignando a cada señal su intervalo de tiempo, de forma similar a tomar turnos durante una conversación. Cada señal tiene su turno para transmitir datos sin interferencias de otras.
Multiplexación por división de código (CDM)
CDM asigna códigos únicos a cada señal transmitida en una frecuencia común, lo que permite la transmisión simultánea. Imagina estar en una sala llena de gente hablando al mismo tiempo pero aún así entendiendo a una persona específica porque su lenguaje o código es único.
¿Cómo se crea multiplexación en las comunicaciones?
Establecer un sistema de comunicación multiplexado implica varios pasos clave para garantizar la transmisión eficiente de múltiples señales a través de un solo canal. Aquí hay una guía simplificada que puede ayudar a explicar este proceso.
Seleccione una técnica de multiplexación adecuada
Antes de seleccionar una técnica de multiplexación que mejor satisfaga tus necesidades, considera factores como el tipo de señal que se transmite, el ancho de banda disponible y el nivel deseado de separación de señales. Algunas opciones comunes son la multiplexación por división de frecuencia (FDM), la multiplexación por división de tiempo (TDM) y la multiplexación por división de código (CDM).
Diseña e implementa el hardware de multiplexación
A continuación, crea los componentes de hardware necesarios para multiplexar y demultiplexar señales. En general, esto implica construir dos multiplexores separados en cada extremo (uno para transmisión y el otro para recepción) que se combinan para transformar múltiples señales en una salida mientras se separan nuevamente una vez recibidas en su forma original.
Los sistemas FDM requieren filtros para separar bandas de frecuencia. TDM requiere un mecanismo de temporización y los sistemas CDM necesitan un mecanismo de codificación/decodificación para gestionar los intervalos de tiempo asignados a señales individuales.
Leer más acerca de: ¿Qué es npx y cómo lo usas? Lo que necesitas saber
Integra el sistema de multiplexación en una red de comunicación
Una vez que tus componentes de hardware estén ensamblados, integra tu sistema multiplexor en tu red de comunicación conectando el multiplexor al extremo transmisor y el demultiplexor al extremo receptor. Asegúrate de que tu sistema pueda admitir la técnica de multiplexación específica que hayas seleccionado.
Optimiza el sistema de comunicación multiplexada
Asegúrate de que tu sistema de comunicación multiplexada funcione como se espera mediante la realización de pruebas para evaluar su funcionalidad y eficiencia. Esto puede implicar monitorear la calidad de la señal, investigar problemas de interferencia y optimizar los parámetros del sistema para maximizar el rendimiento.
Con una disposición de este tipo, se pueden transmitir múltiples señales a través de un canal, lo que hace que los sistemas de comunicaciones sean más eficientes en términos de costos y tiempo.
¿Dónde se originó la multiplexación en las comunicaciones?
La multiplexación existe desde los albores de la telegrafía en el siglo XIX. Samuel Morse y Alfred Vail aplicaron por primera vez la multiplexación cuando crearon la telegrafía con código Morse. Esto permitió la transmisión de mensajes a larga distancia mediante señales eléctricas.
Thomas Edison amplió la multiplexación en la década de 1870 al desarrollar el sistema Quadruplex Telegraph, que permitía la transmisión y recepción simultánea de hasta cuatro mensajes a través de un cable telegráfico. Desde entonces, la multiplexación ha seguido evolucionando con las comunicaciones telefónicas, las transmisiones por radio y, finalmente, con Internet.
La multiplexación se ha vuelto esencial para los sistemas de comunicación modernos, desde redes telefónicas e informáticas hasta comunicaciones por satélite y radio. La multiplexación permite el uso eficiente de los recursos y al mismo tiempo minimiza la interferencia entre señales, lo que nos permite comunicarnos rápidamente en nuestro mundo acelerado.
¿Cuáles son las aplicaciones de la multiplexación en las comunicaciones?
La multiplexación se ha convertido en un componente indispensable de la vida moderna, desde los sistemas de telecomunicaciones tradicionales hasta tecnologías avanzadas como la tecnología blockchain y la realidad aumentada.
Examinemos algunos ejemplos.
- Sistemas de telecomunicaciones: la multiplexación es una técnica esencial en las redes de telecomunicaciones para transmitir múltiples llamadas de voz, flujos de datos o señales de video a través de un único canal de comunicación. Este enfoque permite a los proveedores de servicios optimizar su ancho de banda disponible y al mismo tiempo satisfacer a más usuarios sin invertir en costos de infraestructura adicionales.
- Radiodifusión: La multiplexación en radiodifusión y televisión permite la transmisión simultánea de múltiples canales o programas en una banda de frecuencia. Esto es particularmente eficaz en la radiodifusión digital debido a que los recursos limitados del espectro de frecuencias se utilizan de manera eficiente.
- Tecnología Blockchain: Blockchain se basa en redes complejas de computadoras (nodos) que trabajan juntas para verificar y registrar transacciones. La multiplexación puede mejorar la comunicación entre estos nodos al permitir que se intercambien múltiples piezas de información simultáneamente entre nodos, acelerando los procesos de validación de transacciones y al mismo tiempo aumentando la seguridad y confiabilidad de las cadenas de bloques.
- Realidad aumentada (AR): la tecnología de realidad aumentada superpone información digital sobre la visión del usuario de su entorno, enriqueciendo su experiencia y comprensión. Para que esto funcione de manera efectiva, los dispositivos AR deben procesar y transmitir grandes volúmenes de datos de manera eficiente. Las técnicas de multiplexación pueden ayudar a garantizar una experiencia de realidad aumentada inmersiva.
Contenido relacionado: ¿Qué es la retroalimentación háptica y cómo funciona?
Ejemplos de multiplexación en el mundo real
Veamos algunos ejemplos de la vida real de multiplexación en acción.
Redes telefónicas
Las redes de telecomunicaciones se basan en la multiplexación para transmitir múltiples llamadas de voz simultáneamente a través de un canal de comunicación, lo que permite a las compañías telefónicas atender a más usuarios sin invertir en infraestructura adicional.
Al utilizar tecnología de multiplexación, las redes telefónicas pueden utilizar de manera eficiente el ancho de banda disponible y al mismo tiempo ofrecer a los usuarios experiencias de llamadas confiables y fluidas.
Televisión por cable
La multiplexación permite a los proveedores de televisión por cable utilizar eficientemente recursos limitados del espectro de frecuencias y al mismo tiempo ofrecer a sus suscriptores una amplia selección de canales y programas. La multiplexación permite a los proveedores de cable maximizar la cantidad de canales y al mismo tiempo mantener una transmisión de señal de alta calidad.
Proveedores de servicios de Internet (ISP)
Los proveedores de servicios de Internet (ISP) utilizan técnicas de multiplexación para gestionar la transmisión de datos entre múltiples usuarios a través de un canal de comunicación. Al enviar múltiples transmisiones simultáneamente, la multiplexación permite a los ISP hacer un mejor uso del ancho de banda disponible y ofrecer conexiones a Internet más rápidas y confiables para los clientes. La multiplexación es esencial para garantizar que los ISP puedan ofrecer servicios de Internet de alta velocidad a un número cada vez mayor de clientes.
Redes Celulares
Las redes celulares dependen de la multiplexación para transmitir simultáneamente múltiples llamadas, mensajes y conexiones de datos a través de un canal de comunicación. Al hacer esto, las redes celulares pueden acomodar una abrumadora cantidad de usuarios sin congestionar ni retrasar la comunicación, una capacidad esencial para mantener una conectividad confiable y consistente en un mundo cada vez más móvil y centrado en los datos.
Comunicaciones por satélite
Los sistemas de comunicación por satélite utilizan multiplexación para combinar señales en una transmisión enviada al espacio y transmitida a la Tierra. Esto permite a los proveedores de satélite atender a múltiples usuarios o transmitir múltiples flujos de datos con una sola transmisión, aprovechando al máximo el ancho de banda limitado y al mismo tiempo proporcionando comunicaciones confiables para usuarios de todo el mundo.
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre multiplexación y demultiplexación?
La multiplexación se refiere a la combinación de múltiples señales o flujos de datos en un canal de comunicación para su transmisión simultánea. La demultiplexación implica diseccionar esos flujos combinados nuevamente en sus canales originales en sus extremos receptores.
En otras palabras, la multiplexación consiste en enviar múltiples señales juntas, mientras que la demultiplexación implica desenredar esas señales después de haber sido transmitidas.
¿Cómo ayuda la multiplexación a mejorar la eficiencia de la comunicación?
La multiplexación mejora la eficiencia de la comunicación al enviar simultáneamente múltiples señales o flujos de datos a través de un canal de comunicación. Esto maximiza el ancho de banda y los recursos disponibles al tiempo que reduce posibles retrasos o interrupciones en la comunicación, lo que en última instancia permite a los proveedores de servicios acomodar a más usuarios sin incurrir en costos de infraestructura adicionales.
¿La multiplexación desempeña un papel integral en los dispositivos de Internet de las cosas (IoT)?
Sí, la multiplexación se utiliza ampliamente en los dispositivos de Internet de las cosas (IoT) para gestionar la transmisión de datos entre múltiples sensores, actuadores y otros dispositivos conectados a través de un canal de comunicación.
Los dispositivos de IoT generan grandes cantidades de información que deben transmitirse y procesarse de manera eficiente. Las técnicas de multiplexación ayudan a gestionar estos flujos para que los dispositivos de IoT puedan conectarse de manera efectiva entre ellos y con los servicios en la nube para el monitoreo y control en tiempo real de varios sistemas.
¿Qué papel juegan las capacidades de multiplexación en las redes 5G?
La multiplexación es esencial en las redes 5G, diseñadas para admitir diversas aplicaciones que van desde servicios de datos de alta velocidad hasta sistemas de comunicación de misión crítica.
5G utiliza técnicas de multiplexación avanzadas, como la masiva entrada múltiple y salida múltiple (MIMO) y la multiplexación de numerología flexible para transmitir múltiples flujos de datos de manera simultánea y eficiente a través de las bandas de frecuencia disponibles. Esto ayuda a maximizar la capacidad y el rendimiento, satisfaciendo las crecientes necesidades de los usuarios.
No te vayas sin antes leer sobre: Todo lo que Debes Saber Acerca de Servicios de Producción Audiovisual
¿Cómo afecta la multiplexación a la latencia en los sistemas de comunicación?
La multiplexación puede agregar latencia adicional a los sistemas de comunicación debido al tiempo necesario para combinar y separar múltiples señales o flujos de datos. Sin embargo, esta latencia adicional normalmente tiene efectos mínimos en el rendimiento general del sistema. La implementación adecuada de técnicas de multiplexación puede ayudar a minimizar la latencia y al mismo tiempo mantener la velocidad y la confiabilidad en los sistemas de comunicación.