Çoğullama, birden fazla veri akışını tek bir ortam üzerinden birleştirmek ve göndermek için kullanılan bir tekniktir. Veri akışlarını birleştirme işlemine çoğullama adı verilir ve çoğullama için kullanılan donanıma çoklayıcı denir.

Çoğullama, Multiplexer (Çoklayıcı) adı verilen bir cihaz kullanılarak gerçekleştirilir. MUX ) tek bir çıkış hattı oluşturmak için n giriş hattını birleştirir. Çoğullama çoktan bire, yani n giriş hattı ve bir çıkış hattını takip eder.

Çoğullama çözme, Demultiplexer (Demultiplexer) adı verilen bir cihaz kullanılarak gerçekleştirilir. DEMUX ) alıcı tarafta mevcuttur. DEMUX, bir sinyali bileşen sinyallerine (bir giriş ve n çıkış) ayırır. Bu nedenle çoğullama çözme işleminin bire çok yaklaşımını takip ettiğini söyleyebiliriz.

Neden Çoğullama?

• İletim ortamı, sinyali göndericiden alıcıya göndermek için kullanılır. Ortam aynı anda yalnızca bir sinyale sahip olabilir.
• Bir ortamı paylaşacak birden fazla sinyal varsa, o zaman ortam, her sinyale mevcut bant genişliğinin bir kısmı verilecek şekilde bölünmelidir. Örneğin: 10 sinyal varsa ve ortamın bant genişliği 100 birim ise, bu durumda 10 birim her sinyal tarafından paylaşılır.
• Birden fazla sinyal ortak ortamı paylaştığında çarpışma olasılığı vardır. Bu tür çarpışmaları önlemek için çoğullama kavramı kullanılır.
• İletim hizmetleri çok pahalıdır.

Çoğullamanın Tarihi

• Çoğullama tekniği, birden fazla telefon görüşmesinin tek bir kablo üzerinden gerçekleştirildiği telekomünikasyonda yaygın olarak kullanılmaktadır.
• Çoğullama, 1870'lerin başında telgrafta ortaya çıktı ve şimdi iletişimde yaygın olarak kullanılıyor.
• George Owen Squier geliştirdi telefon operatörü çoğullama 1910'da.

Çoğullama Kavramı

• 'N' giriş hatları bir çoklayıcı aracılığıyla iletilir ve çoklayıcı, kompozit bir sinyal oluşturmak için sinyalleri birleştirir.
• Bileşik sinyal bir Demultiplexer'dan geçirilir ve demultiplexer, sinyali bileşen sinyallerine ayırır ve bunları ilgili hedeflerine aktarır.

Çoğullamanın Avantajları:

• Tek bir ortam üzerinden birden fazla sinyal gönderilebilir.
• Bir ortamın bant genişliği etkili bir şekilde kullanılabilir.

Çoğullama Teknikleri

Çoğullama teknikleri şu şekilde sınıflandırılabilir:

Frekans Bölmeli Çoğullama (FDM)

• Analog bir tekniktir.
Frekans Bölmeli Çoğullamatek bir iletim ortamının mevcut bant genişliğinin birkaç kanala bölündüğü bir tekniktir.

• Yukarıdaki şemada, tek bir iletim ortamı birkaç frekans kanalına bölünmüştür ve her frekans kanalı farklı cihazlara verilmiştir. Cihaz 1'in 1 ila 5 aralığında bir frekans kanalı vardır.
• Giriş sinyalleri, modülasyon teknikleri kullanılarak frekans bantlarına çevrilir ve bir çoklayıcı tarafından birleştirilerek bileşik bir sinyal oluşturulur.
• FDM'nin temel amacı mevcut bant genişliğini farklı frekans kanallarına bölerek bunları farklı cihazlara tahsis etmektir.
• Modülasyon tekniği kullanılarak giriş sinyalleri frekans bantlarına iletilir ve daha sonra bir bileşik sinyal oluşturmak üzere birleştirilir.
• Sinyalleri modüle etmek için kullanılan taşıyıcılara denir. alt taşıyıcılar . f1,f2..fn olarak temsil edilirler.
FDMesas olarak radyo yayınlarında ve TV ağlarında kullanılır.

FDM'nin Avantajları:

• FDM analog sinyaller için kullanılır.
• FDM işlemi çok basit ve kolay bir modülasyondur.
• Bir FDM aracılığıyla aynı anda çok sayıda sinyal gönderilebilir.
• Gönderici ve alıcı arasında herhangi bir senkronizasyon gerektirmez.

FDM'nin Dezavantajları:

• FDM tekniği yalnızca düşük hızlı kanallara ihtiyaç duyulduğunda kullanılır.
• Çapraz konuşma sorunu yaşıyor.
• Çok sayıda modülatör gereklidir.
• Yüksek bant genişliğine sahip bir kanal gerektirir.

FDM Uygulamaları:

• FDM, TV ağlarında yaygın olarak kullanılır.
• FM ve AM yayınlarında kullanılır. Her FM radyo istasyonunun farklı frekansları vardır ve bunlar bileşik bir sinyal oluşturacak şekilde çoğullanır. Çoğullanmış sinyal havada iletilir.

Dalga Boyu Bölmeli Çoğullama (WDM)

• Dalgaboyu Bölmeli Çoğullama, optik sinyallerin fiber optik kablo aracılığıyla iletilmesi dışında FDM ile aynıdır.
• WDM, tek bir fiberin kapasitesini arttırmak için fiber optiklerde kullanılır.
• Fiber optik kablonun yüksek veri hızı yeteneğinden yararlanmak için kullanılır.
• Analog çoğullama tekniğidir.
• Farklı kaynaklardan gelen optik sinyaller multiplexer yardımıyla bir araya getirilerek daha geniş bir ışık bandı oluşturulur.
• Alıcı tarafta çoğullayıcı, sinyalleri ayırarak ilgili hedeflere iletir.
• Çoğullama ve Çoğullama Çözme bir prizma kullanılarak gerçekleştirilebilir.
• Prizma, çeşitli optik sinyalleri bir kompozit sinyal oluşturmak üzere birleştirerek çoklayıcı rolünü yerine getirebilir ve kompozit sinyal, bir fiber optik kablo aracılığıyla iletilir.
• Prizma aynı zamanda ters bir işlem de gerçekleştirir, yani sinyalin çoğullamasını çözer.

Zaman Bölmeli Çoğullama

• Dijital bir tekniktir.
• Frekans Bölmeli Çoğullama Tekniğinde tüm sinyaller aynı anda farklı frekansta çalışır, ancak Zaman Bölmeli Çoğullama tekniğinde tüm sinyaller aynı frekansta farklı zamanlarda çalışır.
• İçinde Zaman Bölmeli Çoğullama tekniği , kanaldaki toplam süre farklı kullanıcılar arasında dağıtılır. Bu nedenle her kullanıcıya, gönderici tarafından verinin iletileceği Zaman dilimi olarak bilinen farklı bir zaman aralığı tahsis edilir.
• Kullanıcı sabit bir süre boyunca kanalın kontrolünü ele alır.
• Zaman Bölmeli Çoğullama tekniğinde veriler aynı anda iletilmez, veriler tek tek iletilir.
• TDM'de sinyal çerçeveler halinde iletilir. Çerçeveler, her bir çerçevenin, her kullanıcıya ayrılmış bir veya daha fazla zaman dilimini içerdiği bir zaman dilimleri döngüsü içerir.
• Hem dijital hem de analog sinyalleri çoğullamak için kullanılabilir ancak esas olarak dijital sinyalleri çoğullamak için kullanılır.

İki tür TDM vardır:

• Senkron TDM
• Asenkron TDM

Senkron TDM

• Senkron TDM, zaman diliminin her cihaza önceden atandığı bir tekniktir.
• Senkron TDM'de, cihazın verileri içerip içermediğine bakılmaksızın her cihaza bir zaman dilimi verilir.
• Cihazda herhangi bir veri yoksa yuva boş kalacaktır.
• Senkron TDM'de sinyaller çerçeveler halinde gönderilir. Zaman dilimleri çerçeveler şeklinde düzenlenir. Bir cihazın belirli bir zaman dilimine ait verisi yoksa boş slot iletilecektir.
• En popüler Senkron TDM, T-1 çoğullaması, ISDN çoğullaması ve SONET çoğullamasıdır.
• N cihaz varsa, n yuva vardır.

Senkron TDM Kavramı

Yukarıdaki şekilde Senkron TDM tekniği uygulanmaktadır. Her cihaza belirli bir zaman dilimi tahsis edilmiştir. Zaman dilimleri, gönderenin gönderecek veriye sahip olup olmamasına bakılmaksızın iletilir.

Senkron TDM'nin Dezavantajları:

• Veri içermeyen boş slotlar da iletildiğinden kanalın kapasitesi tam olarak kullanılmaz. Yukarıdaki şekilde ilk kare tamamen dolu ancak son iki karede bazı yuvalar boş. Dolayısıyla kanalın kapasitesinin verimli kullanılmadığını söyleyebiliriz.
• İletim ortamının hızı, giriş hatlarının toplam hızından daha büyük olmalıdır. Senkronize TDM'ye alternatif bir yaklaşım, Asenkron Zaman Bölmeli Çoğullamadır.

Asenkron TDM

• Eşzamansız bir TDM, İstatistiksel TDM olarak da bilinir.
• Asenkron bir TDM, Senkron TDM'de olduğu gibi zaman aralıklarının sabit olmadığı bir tekniktir. Zaman dilimleri yalnızca gönderilecek veriye sahip olan cihazlara tahsis edilir. Bu nedenle Asenkron Zaman Bölmeli çoklayıcının yalnızca aktif iş istasyonlarından gelen verileri ilettiğini söyleyebiliriz.
• Asenkron bir TDM tekniği, zaman dilimlerini cihazlara dinamik olarak tahsis eder.
• Asenkron TDM'de giriş hatlarının toplam hızı kanalın kapasitesinden daha büyük olabilir.
• Asenkron Zaman Bölmeli çoklayıcı, gelen veri akışlarını kabul eder ve yalnızca boş yuvaları olmayan verileri içeren bir çerçeve oluşturur.
• Asenkron TDM'de her yuva, verinin kaynağını tanımlayan bir adres kısmı içerir.

• Asenkron TDM ile Senkron TDM arasındaki fark, Senkron TDM'deki birçok slotun kullanılmaması, ancak Asenkron TDM'de slotların tamamen kullanılmasıdır. Bu, daha kısa iletim süresine ve kanal kapasitesinin verimli kullanımına yol açar.
• Senkron TDM'de, eğer n adet gönderen cihaz varsa, o zaman n adet zaman dilimi vardır. Asenkron TDM'de, eğer n gönderici cihaz varsa, m'nin n'den küçük olduğu m zaman dilimi vardır ( M).
• Bir çerçevedeki yuvaların sayısı, giriş satırlarının sayısının istatistiksel analizine bağlıdır.

Asenkron TDM Kavramı

Yukarıdaki şemada 4 cihaz var, ancak yalnızca iki cihaz veri gönderiyor, yani A ve C. Bu nedenle A ve C'nin verileri yalnızca iletim hattı üzerinden iletilir.

Yukarıdaki diyagramın çerçevesi şu şekilde temsil edilebilir:

Yukarıdaki şekil veri kısmının verinin kaynağını belirleyecek adresi içerdiğini göstermektedir.