Médium může přenášet pouze jeden signál v každé vteřině. Pro přenos více signálů pro přenos média musí být médium odděleno tak, že každému signálu poskytne segment celé šířky pásma. To je možné pomocí techniky multiplexování. Multiplexování je technika, která se používá ke spojení různých signálů do jediného signálu pomocí sdíleného média. V systémech přenosu dat se používají různé typy technik multiplexování, jako je TDM, FDM, CDMA a WDM. Tento článek pojednává o přehledu jednoho z typů technik multiplexování, jako je multiplexování s časovým dělením který je také známý jako TDM.

Co je multiplexování s časovým dělením?

Časově dělený multiplex nebo definice TDM je; technika multiplexování, která se používá k přenosu dvou nebo více streamovaných digitálních signálů nad společným kanálem. V tomto typu techniky multiplexování jsou příchozí signály rozděleny do ekvivalentních časových slotů s pevnou délkou. Po dokončení multiplexování jsou tyto signály odeslány přes sdílené médium a po demultiplexování jsou znovu sestaveny do původního formátu.

Časové multiplexování

Blokové schéma multiplexování s časovým dělením

Níže je uvedeno blokové schéma multiplexování s časovým dělením, které využívá jak části vysílače, tak i přijímače. Pro přenos dat se technika multiplexování, která efektivně využívá celý kanál, někdy nazývá PAM/TDM, protože; systém TDM využívá PAM. Takže v této modulační technice má každý puls určitou krátkou dobu, což umožňuje maximální využití kanálu.

Blokové schéma TDM

Ve výše uvedeném blokovém diagramu TDM je počet LPF na začátku systému na základě čísla ne. datových vstupů. Tyto dolní propusti jsou v zásadě antialiasingové filtry, které odstraňují aliasing datového i/p signálu. Poté je výstup LPF předán komutátoru. Podle rotace komutátoru se přes něj shromažďují vzorky datových vstupů. Zde je rychlost otáčení komutátoru „fs“, proto označuje vzorkovací frekvenci systému.

Předpokládejme, že máme ‚n‘ datových vstupů, a pak podle otáček jeden po druhém budou tyto datové vstupy multiplexovány a přenášeny nad společný kanál. Na přijímacím konci systému je použit dekomutátor, který je na vysílacím konci synchronizován komutátorem. Takže tento dekomutátor l na přijímacím konci rozděluje časově multiplexovaný signál.

Ve výše uvedeném systému by komutátor a dekomutátor měly mít stejnou rychlost otáčení, aby bylo zajištěno přesné demultiplexování signálu na konci přijímače. Na základě otáčky provedené přes dekomutátor jsou vzorky shromážděny skrz LPF & skutečná data vložená do přijímače se obnoví.

Nechte maximální frekvenci signálu „fm“ a vzorkovací frekvenci „fs“.

fs ≥ 2fm

Proto je doba mezi následujícími vzorky uvedena jako,

Ts = 1/fs

Pokud vezmeme v úvahu, že existuje „N“ vstupních kanálů, pak se z každého z „N“ vzorků shromáždí jeden vzorek. Každý interval nám tedy poskytne „N“ vzorků a mezery mezi nimi lze zapsat jako Ts/N.

Víme, že v podstatě frekvence pulzů je počet pulzů za každou sekundu, který je dán jako
Pulzní frekvence = 1/rozteč mezi dvěma vzorky

= 1/Ts/N =.N/Ts

Víme, že Ts = 1/fs, výše uvedená rovnice bude jako;

= N/l/fs = Nfs.

U signálu multiplexování s časovým dělením je puls za každou sekundu rychlostí signalizace, která je označena „r“. Tak,

r = Nfs

Jak funguje multiplexování s časovým dělením?

Metoda multiplexování s časovým dělením funguje tak, že do jednoho signálu vloží několik datových toků rozdělením signálu do různých segmentů, přičemž každý segment má velmi krátké trvání. Každý jednotlivý datový tok na přijímacím konci je znovu sestaven v závislosti na načasování.

V následujícím TDM diagramu, když tři zdroje A, B a C chtějí posílat data přes společné médium, signál z těchto tří zdrojů může být rozdělen do různých rámců, kde každý rámec má svůj pevný časový slot.

TDM funguje

Ve výše uvedeném systému TDM se berou v úvahu tři jednotky z každého zdroje, které společně tvoří skutečný signál.

Rámec je shromažďován s jednou jednotkou každého zdroje, který je vysílán najednou. Když se tyto jednotky od sebe zcela liší, pak lze odstranit šance na směšování signálů, kterým lze předejít. Jakmile je rámec vysílán nad určitým časovým slotem, druhý rámec využívá k přenosu podobný kanál a dále se tento proces opakuje, dokud není přenos dokončen.

Typy multiplexování s časovým dělením

Existují dva typy multiplexování s časovým dělením; synchronní TDM a asynchronní TDM.

Synchronní TDM

Vstup je synchronní multiplexování s časovým dělením je jednoduše připojeno k rámci. Pokud v TDM existuje „n“ spojení, pak lze rámec rozdělit do „n“ časových slotů. Každý slot je tedy jednoduše přidělen každému vstupnímu řádku. V této metodě je vzorkovací frekvence známá všem signálům, a proto je dán podobný hodinový vstup. Mux vždy přiřadí každému zařízení stejný slot.

“jaká jsou dvě hlavní použití tranzistoru ”

Mezi výhody synchronního TDM patří především; objednávka je udržována a nejsou nutné žádné adresní údaje. Mezi nevýhody synchronního TDM patří především; potřebuje vysokou přenosovou rychlost a pokud na jednom kanálu není žádný vstupní signál, protože každému kanálu je přidělen pevný časový slot, pak časový slot pro tento konkrétní kanál neobsahuje žádná data a dochází k plýtvání šířkou pásma.

Asynchronní TDM

Asynchronní TDM je také známý jako statistický TDM, což je typ TDM, kde o/p rámec shromažďuje informace ze vstupního rámce, dokud není naplněn, ale nezanechává nevyplněný slot jako v synchronním TDM. V tomto typu multiplexování musíme zahrnout adresu konkrétních dat ve slotu, který je přenášen do výstupního rámce. Tento typ TDM je velmi efektivní, protože kapacita kanálu je plně využita a zlepšuje účinnost šířky pásma.

Mezi výhody asynchronního TDM patří především; jeho obvod není složitý, používá se nízkokapacitní komunikační spojení, nedochází k závažným problémům s přeslechy, nedochází ke zkreslení zprostředkování a pro každý kanál se používá úplná šířka pásma kanálu. Mezi nevýhody asynchronního TDM patří především; potřebuje vyrovnávací paměť, velikosti rámců jsou různé a jsou vyžadována data adresy.

Rozdíl mezi černobílým multiplexováním s časovým dělením a vícenásobným přístupem s časovým dělením

Rozdíl mezi TDM a TDMA je diskutován níže.

Časové multiplexování	Vícenásobný přístup s časovým dělením
TDM znamená multiplexování s časovým dělením.	TDMA je zkratka pro vícenásobné přístupy s časovým dělením.
TDM je typ techniky digitálního multiplexování, kde jsou současně přenášeny minimálně dva nebo více signálů jako dílčí kanály v rámci jednoho komunikačního kanálu.	TDMA je technika přístupu ke kanálu pro sdílené střední sítě.
V tomto multiplexování mohou signály, které jsou multiplexovány, pocházet z podobného uzlu.	V TDMA mohou signály, které jsou multiplexovány, pocházet z různých vysílačů/zdrojů.
Pro toto multiplexování je dán určitý časový slot vždy pro určitého uživatele. Příkladem TDM jsou digitální pozemní telefonní sítě.	Pro vícenásobné přístupy s časovým dělením, jakmile uživatel dokončí používání časového slotu, stane se volným a může být použit jiným uživatelem. Obecně jsou tyto sloty přidělovány dynamicky a uživatel může získat jiný časový slot pokaždé, když uživatel přistupuje k síti. Příkladem TDMA je GSM.

Výhody a nevýhody

Mezi výhody multiplexování s časovým dělením patří následující.

Návrh obvodu TDM je jednoduchý.
TDM využívá pro přenos signálu celkovou šířku pásma kanálu.
V TDM problém zkreslení zprostředkování neexistuje.
Systémy TDM jsou ve srovnání s FDM velmi flexibilní.
Pro každý kanál se použije úplná dostupná šířka pásma kanálu.
Někdy může překrývání pulzů způsobit přeslechy, ale lze je snížit pomocí ochranného času.
V tomto multiplexování dochází zřídka k přenosu nežádoucího signálu mezi komunikačními kanály.

Nevýhody multiplexování s časovým dělením zahrnují následující.

Vysílací i přijímací sekce by měly být správně synchronizovány, aby byl zajištěn správný přenos a příjem signálu.
Implementace TDM je složitá.
Ve srovnání s FDM má toto multiplexování nižší latenci.
Systémy TDM vyžadují adresování dat a vyrovnávací paměti.
Kanály tohoto multiplexování se mohou vyčerpat z důvodu pomalého úzkopásmového zeslabování.
V TDM je synchronizace velmi významná.
V TDM jsou nezbytné informace o vyrovnávací paměti a adrese.

Aplikace/Použití

Aplikace časového multiplexování jsou diskutovány níže.

TDM se využívá v telefonních linkách digitální sítě integrovaných služeb.
Toto multiplexování je použitelné ve veřejných komutovaných telefonních sítích (PSTN) a SONET (Synchronous Optical Networking).
TDM je použitelný v telefonních systémech.
TDM se používá v drátových telefonních linkách.
Dříve se tato technika multiplexování používala v telegrafu.
TDM se používá v celulárních rádiích, satelitních přístupových systémech a digitálních audio mixážních systémech.
TDM je nejběžnější technika používaná v optických komunikačních/optických systémech přenosu dat.
TDM se používá pro analogové a digitální signály, kde je řada kanálů s nižší rychlostí jednoduše multiplexována do vysokorychlostních kanálů, které se používají pro přenos.
Používá se v mobilním rádiu, digitální komunikaci a satelitní komunikační systém .

Tedy, toto je přehled multiplexování s časovým dělením nebo TDM, který se používá pro přenos více signálů nad stejným sdíleným médiem jednoduchým přidělením omezeného časového intervalu každému signálu. Obecně se tento typ multiplexování používá prostřednictvím digitálních systémů, které odesílají nebo přijímají digitální pásmovou propust nebo digitální signály, které jsou přenášeny přes analogové nosiče a využívají je systémy optického přenosu, jako je SDH (Synchronous Digital Hierarchy) a PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). Zde je pro vás otázka, co je FDM?