Simplificando, um multiplexador é um dispositivo que combina os sinais de duas ou mais linhas de entrada em uma única linha de saída. Um exemplo básico de multiplexação é uma linha telefônica, que transporta muitas chamadas individuais ao mesmo tempo, com cada chamada adicionada à linha através de multiplexação. Embora mais comumente associados à computação e comunicações, multiplexadores têm uma variedade de outras aplicações.
Um multiplexador, ou MUX, realiza um processo de seleção em dois ou mais sinais de entrada usando dados de uma entrada de controle para combinar os sinais de entrada em uma ou mais linhas de saída. O sinal de saída combinado é transmitido; a extremidade receptora deve então separar os sinais para processamento.
A separação dos sinais combinados é realizada por um demultiplexador, ou DeMUX. Usando o exemplo da linha telefônica, quando uma chamada chega ao destino, ela é separada da linha combinada e encaminhada para seu destino individual. Esta ação pode ocorrer simultaneamente para todos os sinais na linha portadora ou apenas um por vez.
Existem multiplexadores analógicos e digitais. Um MUX analógico fornece um meio para múltiplas entradas compartilharem uma única saída. Um exemplo de MUX analógico é o seletor de fonte em um estéreo. Ao girar o botão para uma fonte de entrada específica, você — a entrada de controle — pode selecionar entre um player de DVD, rádio AM/FM, toca-fitas ou entrada para smartphone — as entradas — como o dispositivo com acesso ao sistema de alto-falantes, ou a saída.
Um multiplexador digital usa dados de controle para guiar suas ações. Um MUX digital pode ter um número par — como dois, quatro, seis ou mais — de entradas e uma ou um baixo número par de saídas. Também tem entradas de controle, cujo número é baseado em quantas entradas e saídas ele tem. Um MUX com duas entradas e uma saída precisa apenas de uma única entrada de controle, enquanto um MUX com 16 entradas e quatro saídas precisa de quatro entradas de controle para selecionar as linhas de entrada e duas entradas de controle para selecionar qual linha de saída usar.
Multiplexadores digitais são usados onde múltiplos sinais, ou dados, devem ser combinados em uma única linha de transmissão. Este conceito é amplo e comum, e virtualmente toda empresa envolvida com qualquer forma de transmissão de dados ou voz o emprega em algum nível. Em comunicação de dados, a multiplexação aumenta a eficiência do sistema permitindo a transmissão de sinais de áudio, vídeo e dados na mesma linha portadora. Sistemas de comunicação de voz, como o sistema telefônico, também ganham eficiências multiplexando múltiplos sinais de chamada em uma única linha.
Várias técnicas e protocolos de multiplexação estão em uso em redes de dados e voz. Os mais comuns são Multiplexação por Divisão de Código (CDM); Multiplexação por Divisão de Frequência (FDM); Multiplexação por Divisão de Tempo (TDM); e Multiplexação por Divisão de Comprimento de Onda (WDM). CDM é uma técnica legada de transmissão de dados; FDM é comum em radiodifusão e TV; e WDM é usado para transmissões em redes de fibra óptica. Multiplexação estatística, uma variação de TDM, é outro método usado para multiplexar múltiplos dispositivos em uma rede.
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