ריבוב

ריבוב (באנגלית: Multiplexing) הוא צירוף של שני אותות או יותר משני ערוצים או יותר ושידורו במדיום פלט יחיד. הרכיב שמבצע את פעולת הריבוב קרוי מרבב.

ערך זה עוסק בעיבוד אותות. אם התכוונתם למושגים מאלגברה ליניארית, ראו ריבוי אלגברי או ריבוי גאומטרי.

שיטות ריבוב

TDM

משמאל: שני מקורות שונים (הירוק והאדום) מייצרים נתונים בקצב לא מתואם. מימין: שני המקורות מרובבים יחדיו ב-TDM על ציר זמן אחד

ריבוב חלוקת זמן (Time-division multiplexing) מחלק את הזמן לחלונות-זמן קצרים (באנגלית timeslots). כל חלון זמן מוקדש להעברה של המידע שהתקבל בערוץ-כניסה מסוים. המרבב צובר את המידע המגיע מכל ערוץ וערוץ, ומוציא את מידע שנצבר מערוץ-כניסה מסוים רק כשמגיע הזמן המוקדש לאותו ערוץ-כניסה. נהוג לבצע ריבוב מסוג זה כאשר מדובר על נתונים דיגיטליים.
בהשוואה לעולם האנושי, ב-TDM ניתנת זכות-דיבור לאדם אחד לפרק-זמן מסוים, ואחר כך זכות-הדיבור עוברת לאדם הבא.

FDM

משמאל: שני מקורות שונים (הירוק והאדום) המייצרים אותות באותו התדר. מימין: שני המקורות מרובבים יחדיו ב-FDM על ציר תדר אחד

ריבוב חלוקת תדר (Frequency-division multiplexing) מחלק את ספקטרום התדרים לתחומי-תדר קטנים יותר – אותם נכנה אפיקים. מידע מכל ערוצי-הכניסה משודרים במוצא המרבב כל הזמן, כאשר כל מידע מערוץ-כניסה מסוים משודר באפיק-מוצא מסוים, מתוך כלל הספקטרום שבמוצא המרבב.

הערה: TDM ניתן למימוש באופן מלא באמצעות מעגל אלקטרוני דיגיטלי בעוד ש-FDM קשה למימוש בצורה דיגיטלית ולכן לרוב ממומש באמצעות מעגל אלקטרוני אנלוגי.

WDM

ערך מורחב – Wavelength-Division Multiplexing

ריבוב חלוקת אורך גל (WDM) משמש בעבודה עם סיבים אופטיים בהם מספר אותות מרובבים על אורכי-גל שונים. בגלל שאורכי-גל ותדרים קשורים זה בזה באופן חח"ע - שיטה זו זהה לשיטת ה-FDM, ושתיהן מחלקות את המוצא לתתי-תחומים מתוך הספקטרום האלקטרומגנטי. ההבדל היחידי הוא במינוח: במערכות אלחוטיות מקובל לעבוד עם המונח תדר, ואילו במערכות אופטיות מקובל לעבוד עם המונח אורך גל. או במילים אחרות: WDM – מאפשר לרבב קצבים גבוהים על אותה תשתית

CDM

ריבוב חלוקת קידוד (Code Division Multiplexing) משדר את כל ערוצי-הכניסה, באותו התדר ובאותו הזמן, אך כל ערוץ-כניסה עובר קידוד מיוחד (אורתוגונלי) שמאפשר הבדלה בין הערוצים.
בהשוואה לעולם האנושי, ב-CDM כל האנשים מדברים באותו המקום ובאותו הזמן, אך כל אחד מדבר בשפה אחרת - וכך אפשר להתמקד רק בדברים שנאמרים בשפה המובנת לנו.

שיטות להקצאת המשאבים

ריבוב סטטי

בריבוב סטטי (או static multiplexing) כל אחד מערוצי-הכניסה מקבל משאב מערכת (חלונות זמן, אפיקים, או קודים) באופן שוויוני לעומת שאר ערוצי-הכניסה. לדוגמה, ב-TDM המרבב נותן חלונות-זמן שווים לכל ערוץ-כניסה.

ריבוב סטטיסטי

בריבוב סטטיסטי (או statistical multiplexing) ערוצי-הכניסה לא מקבלים משאבים בצורה שוויונית. כל ערוץ-כניסה מקבל משאבים בהתאם לכמות המידע שהוא מעביר. ערוץ שאין בו מידע - יקבל מעט משאבים, אם בכלל. ערוץ שיש בו הרבה מידע - יקבל משאבים גדולים יותר.

ריבוב דינאמי

ריבוב דינאמי (או dynamic multiplexing) הוא סוג של ריבוב סטטיסטי, שבו הקצאת המשאבים לכל ערוץ-כניסה מתבצעת באופן דינאמי בהתאם לעליה ולירידה של העומס בכל ערוץ וערוץ. שיטת ריבוב זו היא למעשה הבסיס למיתוג מנות.

xDMA

סיביות מכונסות למסגרות, וכל מסגרת משודרת בזמנים המוקצים למכשיר/משתמש מסוים (מסומנים בכחול), על פי שיטת ה-TDMA

ביצוע ריבוב של ערוצים על ידי מרבב יכולה לייעל באופן משמעותי את השימוש בקוי תקשורת, אך הצורך בריכוז כל ערוצי הכניסה למקום אחד בו נמצא המרבב מהווה חיסרון מהותי לשימוש במרבבים. לדוגמה, במערכת תקשורת סלולרית, אי אפשר לרכז את הטלפונים הסלולרים למקום אחד על מנת שיתחברו כולם למרבב אחד. ישנן שיטות אחרות לשימוש במשאב משותף, המתבססות על עקרונות הריבוב, ללא הצורך במרבב. שיטות אלו מאפשרות שימוש בערוץ משותף, או Division Multiple Access, ומכאן הסיומת DMA לשיטות השידור הסלולריות. לפיכך:

• מכשירים הפועלים בשיטת ה-TDMA אינם מחוברים למרבב TDM, אך לכולם יש מנגנון פנימי הגורם להם לשדר ולקלוט מידע רק בחלון-הזמן המוקצה להם, ולא בחלונות זמן שמוקצים לטלפונים אחרים.
• FDMA מאפשר למכשירים שונים לפעול בתדרים שונים
• CDMA מאפשר לכל טלפון לקודד את השיחה שלו בקוד ייחודי המבדיל אותו משאר הטלפונים.

שיטה אחרת לגישה מרובה לערוץ, שאינה מבוססת על עקרונות הריבוב הנ"ל, היא ה-CSMA.

ראו גם

• עיבוד אותות
• אורתוגונליות
• OFDM
• תקשורת דו כיוונית

קישורים חיצוניים

מיזמי קרן ויקימדיה
ערך מילוני בוויקימילון: ריבוב
תמונות ומדיה בוויקישיתוף: ריבוב

• ריבוב, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)