Médium môže prenášať iba jeden signál v každej sekunde. Na prenos viacerých signálov na prenos média musí byť médium oddelené tak, že každému signálu poskytne segment celej šírky pásma. To je možné dosiahnuť použitím techniky multiplexovania. Multiplexovanie je technika, ktorá sa používa na spojenie rôznych signálov do jedného signálu pomocou zdieľaného média. Existujú rôzne typy techník multiplexovania, ako sú TDM, FDM, CDMA a WDM, ktoré sa používajú v systémoch prenosu údajov. Tento článok pojednáva o prehľade jedného z typov techník multiplexovania, ako je napr multiplexovanie s časovým delením ktorý je známy aj ako TDM.

Čo je multiplexovanie s časovým delením?

Časovo delený multiplex alebo definícia TDM je; technika multiplexovania, ktorá sa používa na prenos dvoch alebo viac prúdových digitálnych signálov nad spoločným kanálom. Pri tomto type techniky multiplexovania sú prichádzajúce signály rozdelené do ekvivalentných časových úsekov s pevnou dĺžkou. Po dokončení multiplexovania sa tieto signály odošlú cez zdieľané médium a po demultiplexovaní sa znova zložia do pôvodného formátu.

Časové multiplexovanie

Bloková schéma multiplexovania s časovým delením

Nižšie je zobrazená bloková schéma multiplexovania s časovým delením, ktorá využíva sekcie vysielača aj prijímača. Pre prenos dát sa technika multiplexovania, ktorá efektívne využíva celý kanál, niekedy nazýva PAM/TDM, pretože; systém TDM využíva PAM. Takže v tejto modulačnej technike má každý impulz určitý krátky časový úsek, čo umožňuje maximálne využitie kanálu.

Bloková schéma TDM

Vo vyššie uvedenom blokovom diagrame TDM je počet LPF na začiatku systému založený na č. dátových vstupov. V podstate sú tieto dolnopriepustné filtre anti-aliasingové filtre, ktoré odstraňujú aliasing dátového i/p signálu. Potom je výstup LPF odovzdaný komutátoru. Podľa rotácie komutátora sa cez neho zhromažďujú vzorky dátových vstupov. Tu je rýchlosť otáčok komutátora „fs“, preto označuje vzorkovaciu frekvenciu systému.

Predpokladajme, že máme „n“ dátových vstupov a potom podľa otáčky jeden po druhom sa tieto dátové vstupy budú multiplexovať a vysielať nad spoločným kanálom. Na prijímacom konci systému sa používa dekomutátor, ktorý je na vysielacom konci synchronizovaný komutátorom. Takže tento dekomutátor l na prijímacom konci rozdeľuje časovo delený multiplexovaný signál.

Vo vyššie uvedenom systéme by komutátor a dekomutátor mali mať rovnakú rýchlosť otáčania, aby sa dosiahlo presné demultiplexovanie signálu na konci prijímača. Na základe otáčky vykonanej cez dekomutátor sa vzorky zbierajú cez LPF & obnoví sa skutočný vstup údajov do prijímača.

Nechajte maximálnu frekvenciu signálu „fm“ a vzorkovaciu frekvenciu „fs“.

fs ≥ 2fm

Preto je trvanie času medzi nasledujúcimi vzorkami dané ako,

Ts = 1/fs

Ak vezmeme do úvahy, že existuje „N“ vstupných kanálov, potom sa z každej „N“ vzoriek získa jedna vzorka. Preto nám každý interval poskytne „N“ vzoriek a medzery medzi nimi možno zapísať ako Ts/N.

Vieme, že v podstate frekvencia impulzov je počet impulzov za každú sekundu, ktorý je daný ako
Frekvencia impulzov = 1/rozostup medzi dvoma vzorkami

= 1/Ts/N =.N/Ts

Vieme, že Ts = 1/fs, vyššie uvedená rovnica bude ako;

= N/l/fs = Nfs.

Pre multiplexný signál s časovým delením je impulzom za každú sekundu rýchlosť signalizácie, ktorá je označená „r“. takže,

r = Nfs

Ako funguje multiplexovanie s časovým delením?

Metóda multiplexovania s časovým delením funguje tak, že do jedného signálu vloží niekoľko dátových tokov rozdelením signálu do rôznych segmentov, pričom každý segment má veľmi krátke trvanie. Každý jednotlivý dátový tok na prijímacom konci je znovu zostavený v závislosti od načasovania.

V nasledujúcom diagrame TDM, keď tri zdroje A, B a C chcú posielať dáta cez spoločné médium, signál z týchto troch zdrojov môže byť rozdelený do rôznych rámcov, kde každý rámec má svoj pevný časový úsek.

TDM funguje

Vo vyššie uvedenom systéme TDM sa berú do úvahy tri jednotky z každého zdroja, ktoré spoločne tvoria skutočný signál.

Rámec sa zhromažďuje s jednou jednotkou každého zdroja, ktorý sa prenáša naraz. Keď sa tieto jednotky od seba úplne líšia, potom je možné odstrániť šance na miešanie signálov, ktorým sa dá predísť. Keď sa rámec prenesie nad určitý časový úsek, druhý rámec využíva na prenos podobný kanál a tento proces sa ďalej opakuje, kým sa prenos nedokončí.

Typy multiplexovania s časovým delením

Existujú dva typy multiplexovania s časovým delením; synchrónne TDM a asynchrónne TDM.

Synchrónny TDM

Vstup je synchrónny multiplex s časovým delením je jednoducho pripojený k rámu. Ak v TDM existuje „n“ spojení, potom je možné snímku rozdeliť do „n“ časových úsekov. Takže každý slot je jednoducho pridelený každému vstupnému riadku. Pri tejto metóde je vzorkovacia frekvencia známa všetkým signálom, a preto je daný podobný vstup hodín. Mux vždy pridelí každému zariadeniu rovnaký slot.

Medzi výhody synchrónneho TDM patria najmä; objednávka je zachovaná a nie sú potrebné žiadne adresné údaje. Nevýhody synchrónneho TDM zahŕňajú najmä; potrebuje vysokú bitovú rýchlosť a ak na jednom kanáli nie je žiadny vstupný signál, pretože každému kanálu je pridelený pevný časový úsek, potom časový úsek pre tento konkrétny kanál neobsahuje žiadne dáta a dochádza k plytvaniu šírkou pásma.

Asynchrónny TDM

Asynchrónny TDM je tiež známy ako štatistický TDM, čo je typ TDM, kde o/p rámec zhromažďuje informácie zo vstupného rámca, kým sa nezaplní, ale nezanecháva nevyplnený slot ako v synchrónnom TDM. Pri tomto type multiplexovania musíme zahrnúť adresu konkrétnych údajov v rámci slotu, ktorý sa prenáša do výstupného rámca. Tento typ TDM je veľmi efektívny, pretože kapacita kanála je úplne využitá a zlepšuje účinnosť šírky pásma.

Medzi výhody asynchrónneho TDM patria najmä; jeho obvody nie sú zložité, používa sa nízkokapacitné komunikačné spojenie, nevznikajú žiadne vážne problémy s presluchmi, žiadne skreslenie sprostredkovania a pre každý kanál sa používa úplná šírka pásma kanála. Nevýhody asynchrónneho TDM zahŕňajú najmä; potrebuje vyrovnávaciu pamäť, veľkosti rámca sú rôzne a vyžadujú sa údaje adresy.

Rozdiel medzi B/W multiplexovaním s časovým delením a viacnásobným prístupom s časovým delením

Rozdiel medzi TDM a TDMA je diskutovaný nižšie.

Multiplexovanie s časovým delením	Viacnásobný prístup s časovým delením
TDM znamená multiplexovanie s časovým delením.	TDMA znamená viacnásobné prístupy s časovým delením.
TDM je typ techniky digitálneho multiplexovania, kde sa súčasne prenášajú minimálne dva alebo viac signálov ako subkanály v rámci jedného komunikačného kanála.	TDMA je technika prístupu ku kanálu pre zdieľané stredné siete.
V tomto multiplexovaní môžu signály, ktoré sú multiplexované, pochádzať z podobného uzla.	V TDMA môžu signály, ktoré sú multiplexované, pochádzať z rôznych vysielačov/zdrojov.
Pre toto multiplexovanie je daný určitý časový úsek vždy pre určitého užívateľa. Príkladom TDM sú digitálne pozemné telefónne siete.	Pre viacnásobné prístupy s časovým delením, keď používateľ dokončí používanie časového úseku, stane sa bezplatný a môže ho použiť iný používateľ. Vo všeobecnosti sú tieto sloty prideľované dynamicky a používateľ môže získať iný časový slot zakaždým, keď používateľ pristupuje k sieti. Príkladom TDMA je GSM.

Výhody a nevýhody

Výhody multiplexovania s časovým delením zahŕňajú nasledujúce.

Návrh obvodu TDM je jednoduchý.
TDM využíva na prenos signálu celkovú šírku pásma kanála.
V TDM problém skreslenia sprostredkovania neexistuje.
Systémy TDM sú v porovnaní s FDM veľmi flexibilné.
Pre každý kanál sa používa úplná dostupná šírka pásma kanála.
Niekedy môže prekrývanie impulzov spôsobiť presluchy, ale môže sa znížiť pomocou ochranného času.
Pri tomto multiplexovaní sa nežiaduci prenos signálu medzi komunikačnými kanálmi uskutočňuje len zriedka.

Nevýhody multiplexovania s časovým delením zahŕňajú nasledujúce.

“ako urobiť binárne odčítanie ”

Vysielacia aj prijímacia časť by mali byť správne synchronizované, aby mali správny prenos a príjem signálu.
Implementácia TDM je zložitá.
V porovnaní s FDM má toto multiplexovanie nižšiu latenciu.
Systémy TDM vyžadujú adresovanie údajov a vyrovnávacej pamäte.
Kanály tohto multiplexovania sa môžu vyčerpať z dôvodu pomalého úzkopásmového slabnutia.
V TDM je synchronizácia veľmi významná.
V TDM sú potrebné informácie o vyrovnávacej pamäti a adrese.

Aplikácie/Použitie

Aplikácie multiplexovania s časovým delením sú diskutované nižšie.

TDM sa využíva v telefónnych linkách digitálnej siete integrovaných služieb.
Toto multiplexovanie je použiteľné vo verejných komutovaných telefónnych sieťach (PSTN) a SONET (Synchronous Optical Networking).
TDM je použiteľný v telefónnych systémoch.
TDM sa používa v drôtových telefónnych linkách.
Predtým sa táto technika multiplexovania používala v telegrafe.
TDM sa používa v mobilných rádiách, satelitných prístupových systémoch a digitálnych audio mixážnych systémoch.
TDM je najbežnejšia technika používaná v optických komunikačných systémoch/systémoch na prenos dát z optických vlákien.
TDM sa používa pre analógové a digitálne signály, kde sa množstvo kanálov s nižšou rýchlosťou jednoducho multiplexuje do vysokorýchlostných kanálov, ktoré sa využívajú na prenos.
Používa sa v celulárnom rádiu, digitálnej komunikácii a satelitný komunikačný systém .

Teda toto je prehľad multiplexovania s časovým delením alebo TDM, ktorý sa používa na prenos viacerých signálov nad rovnakým zdieľaným médiom jednoduchým pridelením obmedzeného časového intervalu každému signálu. Vo všeobecnosti sa tento typ multiplexovania používa prostredníctvom digitálnych systémov, ktoré odosielajú alebo prijímajú digitálne pásmové alebo digitálne signály, ktoré sa prenášajú cez analógové nosiče a využívajú ich optické prenosové systémy, ako sú SDH (synchrónna digitálna hierarchia) a PDH (pleziochrónna digitálna hierarchia). Tu je otázka pre vás, čo je FDM?