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

Jun 03, 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 professionnel 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 communication. Le but du multiplexage est de combiner et de transmettre des signaux sur un seul support partagé afin d'optimiser l'efficacité et de réduire 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. A la réception, un autre dispositif 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 important de noter, cependant, que le multiplexage lui-même est assez ancien en termes de technologies post-industrielles. Dans ses premières formes, le multiplexage remonte aux années 1800 et quand il a été utilisé pour la première fois pour optimiser les canaux de communication hérités 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 incluent, mais ne sont pas limités à :

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 séparés et les combiner en un signal analogique 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 à 1 ; avec quatre signaux d'entrée, c'est un multiplexeur 4 à 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 (utilisant une communication en mode paquet) peuvent être combinés ou multiplexés en un 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 peut être multiplexé en un flux de données à débit binaire supérieur.

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

En variante, 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 de réduction des coûts. Étant donné que la plupart des systèmes de communication transmettent dans les deux sens, le dispositif combiné unique, ou deux dispositifs séparés (comme dans le dernier exemple), seront nécessaires 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 différents matériels et capacités de configuration permettent différents types de transfert de signal. Par exemple, le multiplexage de forme d'onde pour la 5G implique des conceptions de connectivité partielle et complète qui utilisent des sous-réseaux connectés à des chaînes de radiofréquences pour optimiser ce type de transmission de signaux multiples.

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

En général, l'avenir du multiplexage est étroitement lié aux types de connectivité qui permettent un trafic plus diversifié sur un système matériel donné. Par exemple, les réseaux locaux virtuels ou VLAN sont des configurations dans lesquelles un réseau local physique, composé de différents éléments matériels, peut transporter plusieurs trajectoires de bande passante sur le réseau. Ainsi, les signaux destinés à différents composants se déplacent dans les mêmes lignes et sont gérés efficacement avec des schémas de virtualisation.

Le multiplexage est similaire en ce qu'il favorise la possibilité de transférer des données provenant de différentes paires d'équipements, dans une sorte de système de tunnel où le multiplexeur et le démultiplexeur se complètent.

Essentiellement, l'idée de multiplexage est inhérente à la recherche d'efficacités pour les télécommunications ou des systèmes similaires utilisant un « pipeline » pour les communications. Ce type de contrôle du trafic est à l'origine des énormes progrès de la technologie des communications au cours des dernières décennies.

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Par : Lepcha Mensholong | Éditeur

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Par : Assad Abbas | Professeur associé titulaire d'informatique à l'Université COMSATS

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