Un mitjà només pot transportar un sol senyal en qualsevol segon en el temps. Per transmetre múltiples senyals per transmetre un mitjà, el mitjà s'ha de separar proporcionant a cada senyal un segment de tot l'ample de banda. Això pot ser possible utilitzant una tècnica de multiplexació. Multiplexació és una tècnica que s'utilitza per combinar diversos senyals en un sol senyal mitjançant un mitjà compartit. Hi ha diferents tipus de tècniques de multiplexació com TDM, FDM, CDMA i WDM que s'utilitzen en sistemes de transmissió de dades. Aquest article tracta una visió general d'un dels tipus de tècniques de multiplexació com ara multiplexació per divisió de temps que també es coneix com a TDM.

Què és la multiplexació per divisió de temps?

La definició de multiplexació per divisió temporal o TDM és; una tècnica de multiplexació que s'utilitza per transmetre dos o més senyals digitals en streaming per sobre d'un canal comú. En aquest tipus de tècnica de multiplexació, els senyals entrants es separen en intervals de temps equivalents de longitud fixa. Un cop feta la multiplexació, aquests senyals s'envien a través d'un mitjà compartit i després de la demultiplexació, es tornen a muntar al seu format original.

Multiplexació per divisió de temps

Diagrama de blocs de multiplexació per divisió de temps

A continuació es mostra el diagrama de blocs de multiplexació per divisió de temps que utilitza tant les seccions del transmissor com del receptor. Per a la transmissió de dades, la tècnica de multiplexació que utilitza de manera eficient tot el canal de vegades s'anomena PAM/TDM perquè; un sistema TDM utilitza un PAM. Així, en aquesta tècnica de modulació, cada pols té un període de temps curt, permetent l'ús màxim del canal.

Diagrama de blocs TDM

Al diagrama de blocs TDM anterior, hi ha el nombre de LPF al començament del sistema basat en el núm. de les entrades de dades. Bàsicament, aquests filtres de pas baix són filtres antialiasing que eliminen l'àlies del senyal i/p de dades. Després d'això, la sortida del LPF es dóna al commutador. Segons la rotació del commutador, les mostres d'entrada de dades es recullen a través d'ell. Aquí, la velocitat de revolució del commutador és 'fs', per tant, denota la freqüència de mostreig del sistema.

Suposem que tenim 'n' entrades de dades i, d'acord amb la revolució, una darrere l'altra, aquestes entrades de dades seran multiplexades i transmeses per sobre del canal comú. A l'extrem receptor del sistema, s'utilitza un descommutador que es sincronitza a l'extrem transmissor pel commutador. Així, aquest descommutador l a l'extrem receptor divideix el senyal multiplexat per divisió de temps.

“com funciona una bomba elèctrica ”

En el sistema anterior, el commutador i el descommutador haurien de tenir la mateixa velocitat de rotació per tal de tenir una demultiplexació precisa del senyal al final del receptor. A partir de la revolució realitzada a través del descommutador, les mostres es recullen a través del LPF & es recupera l'entrada de dades real al receptor.

Deixeu llavors la freqüència màxima del senyal 'fm' i la freqüència de mostreig 'fs'.

fs ≥ 2fm

Per tant, la durada de temps entre mostres successives es dóna com,

Ts = 1/fs

Si tenim en compte que hi ha 'N' canals d'entrada, llavors es recull una sola mostra de cadascuna de les 'N' mostres. Per tant, cada interval ens donarà 'N' mostres i l'espai entre els dos es pot escriure com a Ts/N.

Sabem que bàsicament la freqüència de pols és el nombre de polsos per cada segon que es dóna com
Freqüència de pols = 1/espaiat entre dues mostres

= 1/Ts/N =.N/Ts

Sabem que Ts = 1/fs, l'equació anterior esdevindrà com;

= N/1/fs = Nfs.

Per a un senyal de multiplexació per divisió de temps, el pols de cada segon és la velocitat de senyalització que es denota amb 'r'. Tan,

r = Nfs

Com funciona la multiplexació per divisió de temps?

El mètode de multiplexació per divisió de temps funciona posant diversos fluxos de dades dins d'un sol senyal dividint el senyal en diversos segments, on cada segment té una durada molt curta. Cada flux de dades individual a l'extrem receptor es torna a muntar en funció del temps.

Al diagrama TDM següent, quan les tres fonts A, B i C volen enviar dades a través d'un mitjà comú, el senyal d'aquestes tres fonts es pot separar en diverses trames on cada fotograma té el seu interval de temps fix.

TDM en funcionament

En el sistema TDM anterior, es tenen en compte tres unitats de cada font que formen conjuntament el senyal real.

Es recull una trama amb una única unitat de cada font que es transmet alhora. Quan aquestes unitats són completament diferents entre si, es poden eliminar les possibilitats de barreja de senyal evitables. Una vegada que un fotograma es transmet per sobre d'una franja horària específica, el segon fotograma utilitza un canal similar per transmetre's i, a més, aquest procés es repeteix fins que es completa la transmissió.

Tipus de multiplexació per divisió de temps

Hi ha dos tipus de multiplexació per divisió de temps; TDM síncron i TDM asíncron.

TDM sincrònic

L'entrada és sincrònica, la multiplexació per divisió de temps es connecta simplement a una trama. A TDM, si hi ha 'n' connexions, el marc es pot separar en 'n' franges de temps. Per tant, cada ranura s'assigna simplement a cada línia d'entrada. En aquest mètode, la freqüència de mostreig és familiar per a tots els senyals i, per tant, es dóna una entrada de rellotge similar. El mux assigna la mateixa ranura a cada dispositiu en tot moment.

Els avantatges del TDM síncron inclouen principalment; es manté l'ordre i no calen dades d'adreçament. Els desavantatges del TDM síncron inclouen principalment; necessita una taxa de bits elevada i si no hi ha cap senyal d'entrada en un sol canal, ja que s'assigna una franja de temps fixa a cada canal, aleshores la franja horària d'aquest canal específic no conté dades i hi ha un malbaratament d'ample de banda.

TDM asíncron

El TDM asíncron també es coneix com a TDM estadístic, que és un tipus de TDM on el marc o/p recull informació del marc d'entrada fins que s'omple, però no deixa una ranura sense omplir com en el TDM síncron. En aquest tipus de multiplexació, hem d'incloure l'adreça de dades particulars dins de la ranura que s'està transmetent a la trama de sortida. Aquest tipus de TDM és molt eficient perquè la capacitat del canal s'utilitza completament i millora l'eficiència de l'ample de banda.

Els avantatges del TDM asíncron inclouen principalment; els seus circuits no són complexos, s'utilitza un enllaç de comunicació de baixa capacitat, no hi ha cap problema greu de diafonia, no hi ha distorsió d'intermediació i per a cada canal s'utilitza l'ample de banda complet del canal. Els desavantatges del TDM asíncron inclouen principalment; necessita una memòria intermèdia, les mides de trama són diferents i es requereixen dades d'adreça.

Diferència entre la multiplexació per divisió de temps en B/N i l'accés múltiple per divisió de temps

La diferència entre TDM i TDMA es discuteix a continuació.

Multiplexació per divisió de temps “energia elèctrica trifàsica ”	Accés múltiple per divisió de temps
El TDM significa multiplexació per divisió de temps.	El TDMA significa accessos múltiples per divisió de temps.
TDM és un tipus de tècnica de multiplexació digital on un mínim de dos o més senyals es transmeten simultàniament com a subcanals dins d'un sol canal de comunicació.	TDMA és una tècnica d'accés al canal per a xarxes mitjanes compartides.
En aquesta multiplexació, els senyals que es multiplexen poden provenir d'un node similar.	En TDMA, els senyals que es multiplexen poden provenir de diferents transmissors/fonts.
Per a aquesta multiplexació, sempre es dóna una franja horària determinada per a un usuari determinat. L'exemple de TDM són les xarxes telefòniques digitals terrestres.	Per als accessos múltiples per divisió de temps, un cop l'usuari hagi acabat d'utilitzar la franja horària, serà gratuït i un altre usuari podrà utilitzar-lo. En general, aquestes ranures s'assignen de forma dinàmica i l'usuari pot obtenir una franja horària diferent cada vegada que l'usuari accedeix a la xarxa. L'exemple de TDMA és GSM.

Avantatges i inconvenients

Els avantatges de la multiplexació per divisió de temps inclouen els següents.

El disseny del circuit de TDM és senzill.
TDM utilitza l'ample de banda total del canal per a la transmissió del senyal.
A TDM, el problema de la distorsió de la intermediació no hi és.
Els sistemes TDM són molt flexibles en comparació amb FDM.
Per a cada canal, s'utilitza l'amplada de banda completa del canal disponible.
De vegades, la superposició de pols pot provocar una diafonia, però es pot reduir amb el temps de guàrdia.
En aquesta multiplexació, la transmissió de senyal no desitjada entre canals de comunicació es produeix rarament.

Els desavantatges de la multiplexació per divisió de temps inclouen els següents.

Tant les seccions de transmissió com de recepció s'han de sincronitzar correctament per tenir una transmissió i recepció del senyal correcta.
El TDM és complex d'implementar.
En comparació amb FDM, aquesta multiplexació té una latència més baixa.
Els sistemes TDM requereixen adreçar les dades i el buffer.
Els canals d'aquesta multiplexació poden esgotar-se a causa de l'esvaïment lent de banda estreta.
En TDM, la sincronització és molt important.
En un TDM, cal una memòria intermèdia i informació d'adreça.

Aplicacions/Usos

Les aplicacions de la multiplexació per divisió de temps es discuteixen a continuació.

TDM s'utilitza a les línies telefòniques de la xarxa digital de serveis integrats.
Aquesta multiplexació és aplicable a les xarxes telefòniques públiques commutades (PSTN) i SONET (Xarxes òptiques síncrones).
TDM és aplicable als sistemes telefònics.
El TDM s'utilitza a les línies telefòniques filàriques.
Anteriorment, aquesta tècnica de multiplexació s'utilitzava al telègraf.
El TDM s'utilitza en ràdios cel·lulars, sistemes d'accés per satèl·lit i sistemes de mescla d'àudio digital.
TDM és la tècnica més comuna utilitzada en els sistemes de transmissió de dades/comunicació de fibra òptica.
TDM s'utilitza per a senyals analògics i digitals on una sèrie de canals amb menys velocitat s'utilitzen simplement per a la transmissió en canals d'alta velocitat.
S'utilitza en ràdio cel·lular, comunicacions digitals i sistema de comunicació per satèl·lit .

Així, això és una visió general de la multiplexació per divisió de temps o TDM que s'utilitza per transmetre múltiples senyals per sobre del mateix mitjà compartit simplement assignant un interval de temps limitat a cada senyal. Generalment, aquest tipus de multiplexació s'utilitza a través de sistemes digitals que envien o reben senyals digitals de pas de banda o digitals que es transmeten a portadors analògics i s'utilitzen per sistemes de transmissió òptica com SDH (Synchronous Digital Hierarchy) i PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). Aquí teniu una pregunta per a vosaltres, què és FDM?