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マルチプレクシング（Multiplexing）とは？ デジタル用語の説明

 マルチプレクシング (Multiplexing) とは、複数のデータを1つの通信チャネルを通じて同時に送信するために使用される技術です。この過程では、複数の信号（またはデータストリーム）を1つの結合された信号にまとめ（multiplex）て送信し、受信側ではこの信号を**再び個別のデータに分離（demultiplex）**します。

マルチプレクシングは、通信効率を最大化し、ネットワーク帯域幅をより効果的に使用するための重要な技術であり、放送、インターネット、通信など、さまざまな分野で活用されています。


マルチプレクシングの主要な原理

マルチプレクシングの基本的な考え方は、**1つの物理的なメディア（チャネル）**を使って複数のデータを同時に送信することです。この際、各データは特定の規則やリソースを通じて区別されます。

  • 送信側: 複数の信号（データ）を1つの結合された信号に統合。
  • 受信側: 統合された信号を個別の信号に分離。

マルチプレクシングの種類

マルチプレクシングの方法は、使用するリソース（時間、周波数、コードなど）に応じて分類されます。

  • TDM (Time Division Multiplexing, 時間分割多重化): 各信号に時間スロットを割り当てて順番にデータを送信。

    • 例: デジタル通信における音声データの送信。

  • FDM (Frequency Division Multiplexing, 周波数分割多重化): 各信号に異なる周波数帯域を割り当てて同時に送信。

    • 例: ラジオ放送（各チャンネルが異なる周波数を使用）。

  • CDM (Code Division Multiplexing, コード分割多重化): 各信号に固有のコードを割り当てて複数の信号を同時に送信。

    • 例: CDMAベースの無線通信。

  • WDM (Wavelength Division Multiplexing, 波長分割多重化): 光通信で使用され、複数の信号を異なる光の波長（色）で送信。

    • 例: 光ファイバーケーブルを使ったネットワーク。

マルチプレクシングの活用事例

  • デジタル放送 (MPEG-TS): ビデオ、オーディオ、字幕などのデータを1つの転送ストリームに多重化。

    • 転送後、受信側で必要なデータのみを復元。

  • ネットワーク通信: インターネットデータをFDMまたはTDM方式で複数のユーザー間に分配。

    • ルーターやスイッチでマルチプレクシングを活用。

  • 衛星通信: 衛星チャネル1つに複数の信号を多重化して高効率で送信。


マルチプレクシングの利点

  • リソースの効率的な使用: 1つの物理的なチャネルを共有するため、ネットワークコストが削減されます。
  • 同時に複数のデータを送信可能: オーディオ、ビデオ、テキストなど、さまざまなデータを一度に送信できます。
  • 柔軟性の提供: 複数のユーザーが1つのインフラを通じて同時に通信できます。

結論

マルチプレクシングは、帯域幅、周波数、時間リソースを効果的に活用し、データ転送効率を向上させるための重要な技術です。現代の通信、放送、ネットワークインフラに不可欠であり、インターネットベースのストリーミングや無線ネットワークでもさまざまな方法で進化し、利用されています。

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