Arhitectura și caracteristica sistemelor multiplex

Dezvoltarea explozivă a telecomunicaţiilor în ultimele decenii a fost însoţită de modificări multiple şi importante în tehnologiile de telecomunicaţii. Au apărut reţele de telecomunicaţii noi, au fost dezvoltate servicii noi de telecomunicaţii.Se impune deja adaptarea reţelelor de telecomunicaţii la cerinţele utilizatorilor privind integrarea serviciilor, crearea unei reţele globale care să assigure unui utilizator acces la orice serviciu, mobilitate şi independenţă de terminal.

Tehnologiile digitale ce stau la baza tehnicii de calcul au o contribuţie importantă în domeniul telecomunicaţiilor moderne. Ele vor avea impact şi asupra radiodifuziunii, datorită tehnicilor avansate de compresie a semnalului digital şi de transmisie a sa, ce vor permite posturilor de emisie, pe de o parte, să utilizeze mai eficient spectrul radio, livrând totodată semnale audio de calitate superioară iar pe de altă parte să-şi diversifice gama mediilor de transmisie a informaţiei pe care le utilizează. Tehnologiile digitale contribuie la creşterea creativităţii în utilizarea materialelor audio, prin combinarea lor cu alte medii de comunicare, în final obţinându-se servicii multimedia, care în marea lor majoritate vor fi interactive.

O prima definire al termenului ,,multiplex” il vom lua chiar din dictionarul limbii romane si anume acesta reprezinta un procedeu folosit în telecomunicaţii pentru transmiterea simultană a mai multor mesaje pe acelaşi circuit al unei linii electrice sau prin intermediul aceleiaşi unde electromagnetice.

Din aceasta definitie putem deduce un prim sistem si anume sistemul de transmisiuni multiplex reprezintand un ansamblu de mijloace tehnice care asigură prin intermediul unui circuit fizic să organizăm două şi mai multe canale de comunicaţii .

După metoda de divizare a canalelor se deosebesc :

- sisteme de transmisiuni cu divizarea canalelor în timp;

- sisteme de transmisiuni cu divizarea canalelor în frecvenţă.

Sistemele de radiocomunicatii cuprind mijloacele tehnice cu ajutorul carora se realizeaza comunicatii la distante mari si foarte mari prin intermediul undelor electromagnetice.

Sistemele de radiocomunicatii sunt alcatuite din instalatii de emisie-receptie prin care se transmit si se receptioneaza informatii în: radiodifuziune, televiziune,radiotelefonie, dirijarea zborurilor aeriene, comunicatia prin sateliti, comunicatii meteorologice, etc.Banda alocată unui canal (numit „multiplex”) este de 1,5 MHz. Aceasta este folosită prin comutare de mai multe programe; astfel printr-un multiplex pot fi transmise cinci programe de radio caracterizate de o calitate egală cu cea oferită de compact discuri sau 6 programe de radio cu o calitate egală cu cea specifică programelor FM sau aproximativ 12 programe cu o calitate apropiată de programele FM sau 30 canale de voce.

Necesitatea unor transmisii si receptii sonore foarte apropiate de realitatea mediului sonor, supus prelucrarii prin mijloace de radiocomunicatii, a dus la aparitia unei noi tehnici stereofonia. Pentru realizarea perspectivei sonore sistemele stereofonice contin doua canale de comunicatie unul denumit “stâng” iar celalalt “drept”.

Sistemul de radiodifuziune stereofonic utilizat în mod curent este sistemul multiplex cu frecventa pilot, sistem care face parte din standardul CCIR (1965/1966). Potrivit acestui sistem instalatia de emisie stereofonica asigura:

- formarea semnalului multiplex stereo printr-un proces de codare a semnalelor purtatoare de informatii provenite de la microfoanele celor doua canale;

- formarea si modularea în frecventa a purtatoarei de radiofrecventa.

Pentru a fi transmis, semnalul multiplex stereo moduleaza în frecventa semnalul purtator al postului de emisie.

Era comunicaţiilor prin satelit a fost deschisă în 1965 prin lansarea satelitului geostaţionar Early Bird. Acest satelit era echipat cu un transponder cu acces multiplu prin diviziune în frecvenţă. Acest satelit putea să preia 240 de căi telefonice ceea ce reprezintă puţin faţă de posibilităţile actuale. In anul 1965, însă, această era o capacitate mai mare decât cea asigurată de cablul transoceanic instalat cu cca 10 ani în urmă.

In noile condiţii satelitul prelucrează simultan mai multe purtătoare modulate în frecvenţă (FM). Semnalele modulatoare se obţin prin multiplexarea cu diviziune în frecvenţă (FDM) a semnalelor provenite de la un număr oarecare de căi telefonice. Modul de lucru obţinut s-a fost impus sub denumirea de sistem de acces multiplu FDM-FM multidestinaţie cu preasignare sau, mai târziu, sistem de acces multiplu cu mai multe canale pe o purtătoare RF (MCPC – multichannel per carrier).

Specificul acestui sistem de acces miultiplu pus în evidenţă prin

denumirea menţionată, constă în aceea că purtătoarea RF este modulată în frecvenţă cu un semnal multiplex format dintr-o grupă secundară (60 căi telefonice).Astefel putem vorbi de un al doilea sistem multiplex si anume sistemul multiplex de comunicatii .

Pătrunderea televiziunii în cele mai diverse domenii de activitate

(radiodifuziune, economie, industrie, medicină, etc.) a dus la crearea unei game foarte largi de aparate şi dispozitive de televiziune. Pentru a reduce

cheltuielile de elaborare şi dezvoltare a sistemelor de televiziune, s-a impus ideea unificării (standardizării) elementelor structurale, a parametrilor de performanţă şi chiar a unor principii de prelucrare a semnalelor purtătoare de informaţii video şi audio [MIT86]. Din punct de vedere al captării, prelucrării, transmisiei şi reproducerii imaginilor sistemele de televiziune actuale pot fi împărţite în trei categorii:

-sisteme de televiziune analogică;

-sisteme de televiziune analog-digitală;

-sisteme de televiziune digitală.

Proiectanţii primelor echipamente analogice de televiziune au determinat avantajele separării cât mai perfecte a canalelor video roşu, verde şi albastru în cursul procesării. Aceste semnale pot fi digitizate, iar datele pot fi transmise multiplex pe un singur cablu coaxial putând fi manipulate la fel ca semnalele video compozite NTSC sau PAL tradiţionale.Procesul de prelucrare (convertire) a semnalelor de culoare R, G, B generate de camera TV în componente video digitale este asigurat de interfaţa video digitală. Cele trei canale video sunt apoi multiplexate într-un singur flux de date de tip paralel pe 10 biţi la 270 Mb/s şi frecvenţa de 27 MHz.

Unul dintre avantajele pe care le oferă interfaţa digitală constă din posibilitatea de a incorpora (multiplexa) mai multe canale audio in semnalul video digital. Acest lucru este deosebit de util în sistemele mari, unde dirijarea separată a semnalului audio digital implică costuri ridicate, iar asocierea semnalului audio cu cel video corespunzător constituie un avantaj. În cazul sistemelor mai mici, cum sunt cele de post – producţie este, în general, mai economicos să se menţină un semnal audio separat, deoarece în felul acesta se elimină necesitatea unui număr ridicat de module de multiplexare şi demultiplexare.

În prezent,există posibilitatea de a manipula semnale video de înaltă definiţie, împreună cu semnalele audio multiplex asociate, în lărgimea de bandă necesară pentru semnalele video analogice de înaltă calitate în timp real.