Medij lahko prenaša samo en signal v kateri koli sekundi. Za prenos več signalov za prenos medija je treba medij ločiti tako, da vsakemu signalu zagotovi segment celotne pasovne širine. To je mogoče z uporabo tehnike multipleksiranja. Multipleksiranje je tehnika, ki se uporablja za združevanje različnih signalov v en sam signal z uporabo skupnega medija. Obstajajo različne vrste tehnik multipleksiranja, kot so TDM, FDM, CDMA in WDM, ki se uporabljajo v sistemih za prenos podatkov. Ta članek obravnava pregled ene od vrst tehnik multipleksiranja, kot je časovno razdeljeno multipleksiranje ki je znan tudi kot TDM.

Kaj je multipleksiranje s časovno delitvijo?

Definicija časovnega multipleksiranja ali TDM je; tehnika multipleksiranja, ki se uporablja za prenos dveh ali več pretočnih digitalnih signalov nad skupnim kanalom. Pri tej vrsti tehnike multipleksiranja so dohodni signali ločeni v enakovredne časovne reže fiksne dolžine. Ko je multipleksiranje končano, se ti signali pošljejo prek skupnega medija in po demultipleksiranju se ponovno sestavijo v izvirno obliko.

Multipleksiranje s časovno delitvijo

Blok diagram časovnega multipleksiranja

Spodaj je prikazan blokovni diagram časovnega multipleksiranja, ki uporablja oba dela oddajnika in sprejemnika. Za prenos podatkov se tehnika multipleksiranja, ki učinkovito uporablja celoten kanal, včasih imenuje PAM/TDM, ker: sistem TDM uporablja PAM. Torej v tej tehniki modulacije vsak impulz zadrži nekaj kratkega časovnega obdobja, tako da omogoča največjo uporabo kanala.

Blokovni diagram TDM

V zgornjem blokovnem diagramu TDM je število LPF-jev na začetku sistema na podlagi št. vnosov podatkov. V bistvu so ti nizkopasovni filtri filtri za preprečevanje vzdevkov, ki odstranijo vzdevke podatkovnega i/p signala. Po tem se izhod LPF prenese na komutator. V skladu z rotacijo komutatorja se prek njega zbirajo vzorci podatkovnih vnosov. Tu je hitrost vrtenja komutatorja 'fs', zato označuje frekvenco vzorčenja sistema.

Predpostavimo, da imamo 'n' podatkovnih vnosov, nato pa se bodo v skladu z revolucijo enega za drugim ti podatkovni vhodi multipleksirali in prenašali nad skupnim kanalom. Na sprejemnem koncu sistema se uporablja dekomutator, ki ga na oddajnem koncu sinhronizira komutator. Torej ta dekomutator l na sprejemnem koncu deli multipleksirani signal s časovno delitvijo.

V zgornjem sistemu morata imeti komutator in de-komutator enako hitrost vrtenja, da bi lahko imeli natančno demultipleksiranje signala na koncu sprejemnika. Na podlagi revolucije, izvedene skozi dekomutator, se vzorci zbirajo skozi LPF & dejanski vneseni podatki v sprejemniku se obnovijo.

Nato naj bo največja frekvenca signala 'fm' in frekvenca vzorčenja 'fs'

fs ≥ 2fm

“simboli logičnih vrat in tabele resničnosti ”

Zato je trajanje časa med naslednjimi vzorci podano kot

Ts = 1/fs

Če upoštevamo, da obstaja 'N' vhodnih kanalov, se en vzorec zbere iz vsakega od 'N' vzorcev. Zato nam bo vsak interval dal 'N' vzorcev in razmik med obema lahko zapišemo kot Ts/N.

“razlika med ac in dc ”

Vemo, da je frekvenca impulza v bistvu število impulzov za vsako sekundo, ki je podana kot
Frekvenca impulza = 1/razmik med dvema vzorcema

= 1/Ts/N =.N/Ts

Vemo, da je Ts = 1/fs, zgornja enačba bo postala kot;

= N/1/fs = Nfs.

Pri signalu časovnega multipleksiranja je impulz za vsako sekundo hitrost signalizacije, ki je označena z 'r'. Torej,

r = Nfs

Kako deluje multipleksiranje s časovno delitvijo?

Metoda časovnega multipleksiranja deluje tako, da v en sam signal postavi več podatkovnih tokov tako, da signal razdeli na različne segmente, pri čemer ima vsak segment zelo kratko trajanje. Vsak posamezen podatkovni tok na sprejemnem koncu se ponovno sestavi glede na čas.

V naslednjem diagramu TDM, ko želijo trije viri A, B in C poslati podatke prek skupnega medija, je mogoče signal iz teh treh virov ločiti v različne okvire, kjer ima vsak okvir svojo fiksno časovno režo.

TDM deluje

V zgornjem sistemu TDM se upoštevajo tri enote iz vsakega vira, ki skupaj tvorijo dejanski signal.

Okvir se zbira z eno enoto vsakega vira, ki se prenaša hkrati. Ko se te enote med seboj popolnoma razlikujejo, je mogoče preprečiti možnosti mešanja signala. Ko se okvir prenese nad določeno časovno režo, potem drugi okvir uporabi podoben kanal za prenos in nadalje se ta postopek ponavlja, dokler prenos ni končan.

Vrste časovnega multipleksiranja

Obstajata dve vrsti časovno razdeljenega multipleksiranja; sinhroni TDM in asinhroni TDM.

Sinhroni TDM

Vhod je sinhrono časovno razdeljeno multipleksiranje, ki je preprosto povezano z okvirjem. V TDM, če obstaja 'n' povezav, se okvir lahko loči na 'n' časovnih rež. Torej je vsaka reža preprosto dodeljena vsaki vhodni vrstici. Pri tej metodi je stopnja vzorčenja znana vsem signalom, zato je podan podoben vhodni takt. Mux vsaki napravi ves čas dodeli isto režo.

Prednosti sinhronega TDM vključujejo predvsem; vzdržuje se red in podatki o naslavljanju niso potrebni. Slabosti sinhronega TDM vključujejo predvsem; potrebuje visoko bitno hitrost in če na posameznem kanalu ni vhodnega signala, ker je vsakemu kanalu dodeljena fiksna časovna reža, potem časovna reža za ta specifični kanal ne vsebuje nobenih podatkov in prihaja do izgube pasovne širine.

Asinhroni TDM

Asinhroni TDM je znan tudi kot statistični TDM, ki je vrsta TDM, kjer okvir o/p zbira informacije iz vhodnega okvira, dokler ni zapolnjen, vendar ne pušča nezapolnjene reže, kot je to pri sinhronem TDM. Pri tej vrsti multipleksiranja moramo vključiti naslov določenega podatka znotraj reže, ki se prenaša v izhodni okvir. Ta vrsta TDM je zelo učinkovita, ker je zmogljivost kanala popolnoma izkoriščena in izboljša učinkovitost pasovne širine.

Prednosti asinhronega TDM vključujejo predvsem; njegovo vezje ni zapleteno, uporablja se komunikacijska povezava nizke zmogljivosti, ni resnih težav s preslušavanjem, ni posredniškega popačenja in za vsak kanal se uporablja celotna pasovna širina kanala. Slabosti asinhronega TDM vključujejo predvsem; potrebuje medpomnilnik, velikosti okvirjev so drugačne in zahtevajo se podatki o naslovu.

Razlika Č/B multipleksiranje s časovno delitvijo proti večkratnemu dostopu s časovno delitvijo

Razlike med TDM in TDMA so obravnavane spodaj.

Multipleksiranje s časovno delitvijo	Večkratni dostop s časovno delitvijo
TDM pomeni multipleksiranje s časovno delitvijo.	TDMA pomeni večkratni dostop s časovno razdelitvijo.
TDM je vrsta tehnike digitalnega multipleksiranja, kjer se najmanj dva ali več signalov prenašata hkrati kot podkanali znotraj enega komunikacijskega kanala.	TDMA je tehnika dostopa do kanala za skupna medijska omrežja.
Pri tem multipleksiranju lahko signali, ki so multipleksirani, prihajajo iz podobnega vozlišča.	V TDMA lahko signali, ki so multipleksirani, prihajajo iz različnih oddajnikov/virov.
Za to multipleksiranje je za določenega uporabnika vedno na voljo določena časovna reža. Primer TDM so digitalna zemeljska telefonska omrežja.	Za večkratne dostope s časovno razdelitvijo, ko uporabnik konča z uporabo časovnega reža, postane ta brezplačen in ga lahko uporabi drug uporabnik. Na splošno so te reže dodeljene dinamično in uporabnik lahko pridobi drugačno časovno režo vsakič, ko uporabnik dostopa do omrežja. Primer TDMA je GSM.

Prednosti in slabosti

Prednosti časovnega multipleksiranja vključujejo naslednje.

Zasnova vezja TDM je preprosta.
TDM za prenos signala uporablja celotno pasovno širino kanala.
V TDM ni problema z izkrivljanjem posredništva.
Sistemi TDM so v primerjavi s FDM zelo prilagodljivi.
Za vsak kanal se uporabi celotna razpoložljiva pasovna širina kanala.
Včasih lahko prekrivanje impulzov povzroči preslušavanje, vendar ga je mogoče zmanjšati z varovalnim časom.
Pri tem multipleksiranju redko pride do nezaželenega prenosa signala med komunikacijskimi kanali.

Slabosti časovnega multipleksiranja vključujejo naslednje.

“shema vezja generatorja proste energije ”

Tako oddajni kot sprejemni del morata biti pravilno sinhronizirana, da zagotovita pravilen prenos in sprejem signala.
TDM je zapleten za implementacijo.
V primerjavi s FDM ima to multipleksiranje nižjo zakasnitev.
Sistemi TDM zahtevajo naslavljanje podatkov in medpomnilnika.
Kanali tega multipleksiranja se lahko izčrpajo zaradi počasnega ozkopasovnega pojemanja.
V TDM je sinhronizacija zelo pomembna.
V TDM sta potrebna medpomnilnik in informacije o naslovu.

Aplikacije/uporabe

Spodaj so obravnavane aplikacije časovnega multipleksiranja.

TDM se uporablja v telefonskih linijah digitalnega omrežja integriranih storitev.
To multipleksiranje je uporabno v javnih komutiranih telefonskih omrežjih (PSTN) in SONET (sinhrono optično omrežje).
TDM se uporablja v telefonskih sistemih.
TDM se uporablja v žičnih telefonskih linijah.
Prej se je ta tehnika multipleksiranja uporabljala v telegrafu.
TDM se uporablja v celičnih radijskih sprejemnikih, satelitskih dostopovnih sistemih in sistemih za mešanje digitalnega zvoka.
TDM je najpogostejša tehnika, ki se uporablja v optičnih komunikacijskih/optičnih sistemih za prenos podatkov.
TDM se uporablja za analogne in digitalne signale, kjer se za prenos uporabljajo številni kanali z nižjo hitrostjo preprosto multipleksiranih v kanale visoke hitrosti.
Uporablja se v celičnem radiu, digitalni komunikaciji in satelitski komunikacijski sistem .

Torej, to je pregled multipleksiranja s časovno delitvijo ali TDM, ki se uporablja za prenos več signalov nad istim medijem v skupni rabi s preprosto dodelitvijo omejenega časovnega intervala vsakemu signalu. Na splošno se ta vrsta multipleksiranja uporablja prek digitalnih sistemov, ki pošiljajo ali sprejemajo digitalne pasovne prehode ali digitalne signale, ki se prenašajo prek analognih nosilcev in jih uporabljajo optični prenosni sistemi, kot sta SDH (sinhrona digitalna hierarhija) in PDH (pleziokronska digitalna hierarhija). Tukaj je vprašanje za vas, kaj je FDM?