¿Qué es un multiplexor (MUX) y cuáles son sus ventajas?

Jun 03, 2023

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Margaret Rouse es una escritora técnica galardonada y profesora conocida por su capacidad para explicar temas técnicos complejos de manera sencilla a una audiencia empresarial no técnica. Encima…

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Un multiplexor (MUX) es un dispositivo de red que permite que una o más señales de entrada analógicas o digitales viajen juntas por el mismo enlace de transmisión de comunicaciones. El propósito de la multiplexación es combinar y transmitir señales a través de un solo medio compartido para optimizar la eficiencia y disminuir el costo total de la comunicación.

Esencialmente, un MUX funciona como un interruptor de entrada múltiple y salida única que permite múltiples señales de entrada analógicas y digitales y que se enruten a través de una sola línea de salida. En el extremo receptor, otro dispositivo llamado demultiplexor recupera las señales individuales originales.

Las técnicas de multiplexación se han convertido en herramientas útiles de optimización de redes durante la era del Internet de las cosas, la computación perimetral y 5G. Sin embargo, es importante tener en cuenta que la multiplexación en sí es bastante antigua en términos de tecnologías posindustriales. En sus primeras formas, la multiplexación se remonta al siglo XIX y cuando se utilizó por primera vez para optimizar los canales de comunicación heredados, como el telégrafo y la radio.

Hoy en día, las siguientes aplicaciones de comunicación serían prohibitivamente caras sin multiplexación: telecomunicaciones, satélites, telemetría y radiodifusión.

Los tipos de tecnologías y procesos de multiplexación incluyen, entre otros:

Hoy en día, la multiplexación por división de frecuencia, la multiplexación por división de tiempo y la multiplexación por división de longitud de onda son los tipos de multiplexación más estrechamente asociados con las telecomunicaciones.

Para señales analógicas en telecomunicaciones y procesamiento de señales, un multiplexor por división de tiempo puede seleccionar múltiples muestras de señales analógicas separadas y combinarlas en una señal analógica de banda ancha modulada en amplitud de pulso (PAM). Cuando hay dos señales de entrada y una señal de salida, un MUX se denomina multiplexor 2 a 1; con cuatro señales de entrada es un multiplexor 4 a 1, y así sucesivamente.

Para señales digitales en telecomunicaciones en una red informática o con video digital, varios flujos de datos de tasa de bits variable de señales de entrada (utilizando comunicación en modo paquete) pueden combinarse o multiplexarse ​​en una señal de ancho de banda constante. Con un método alternativo que utiliza un TDM, un número limitado de flujos de datos de señales de entrada a tasa de bits constante puede multiplexarse ​​en un flujo de datos de tasa de bits superior.

Un multiplexor requiere un demultiplexor para completar el proceso, para separar las señales multiplexadas transportadas por el único medio o dispositivo compartido. A menudo, un multiplexor y un demultiplexor se combinan en un solo dispositivo (también llamado simplemente multiplexor) para permitir que el dispositivo procese las señales entrantes y salientes.

Alternativamente, la salida única de un multiplexor se puede conectar a la entrada única de un demultiplexor en un solo canal. Cualquiera de los métodos se utiliza a menudo como una medida de ahorro de costes. Dado que la mayoría de los sistemas de comunicación transmiten en ambas direcciones, se necesitará el único dispositivo combinado o dos dispositivos separados (como en el último ejemplo) en ambos extremos de la línea de transmisión.

Una de las nuevas aplicaciones más fascinantes de la multiplexación es para los nuevos paradigmas de comunicaciones como 5G, en los que diferentes capacidades de hardware y configuración proporcionan diferentes tipos de transferencia de señales. Por ejemplo, la multiplexación de formas de onda para 5G implica diseños de conectividad parcial y total que utilizan submatrices conectadas a cadenas de radiofrecuencia para optimizar este tipo de transmisión de señales múltiples.

Los expertos describen el uso de tecnologías de celdas pequeñas que ofrecen velocidades de banda ancha y de varios gigabytes para respaldar actividades intensivas en datos como HDTV y juegos inalámbricos. Señalan que la arquitectura de formación de haz digital puede ser útil en los transmisores de enlace descendente y otros aspectos de las aplicaciones móviles.

En general, el futuro de la multiplexación está estrechamente relacionado con los tipos de conectividad que permiten un tráfico más diverso en un sistema de hardware determinado. Por ejemplo, las redes de área local virtual o VLAN son configuraciones en las que una LAN física, compuesta por diferentes piezas de hardware, puede transportar más de una trayectoria de ancho de banda a través de la red. Entonces, las señales destinadas a diferentes componentes se mueven en las mismas líneas y se manejan de manera efectiva con esquemas de virtualización.

La multiplexación es similar en que promueve la capacidad de transferir datos provenientes de diferentes pares de equipos, en una especie de sistema de túnel donde el multiplexor y el demultiplexor se complementan entre sí.

Esencialmente, la idea de multiplexación es inherente a tratar de encontrar eficiencias para sistemas de telecomunicaciones o similares que utilizan una "tubería" para las comunicaciones. Este tipo de control de tráfico está detrás de los enormes avances en la tecnología de las comunicaciones a lo largo de las últimas décadas.

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Por: Lepcha Mensholong | Editor

Por: Kaushik Pal | Contribuyente

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Por: Assad Abbas | Profesor Asociado Titular de Ciencias de la Computación en la Universidad COMSATS

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