Среда может передавать только один сигнал в любую секунду времени. Чтобы передать несколько сигналов для передачи среды, среда должна быть разделена путем предоставления каждому сигналу сегмента всей полосы пропускания. Это может быть возможно с использованием метода мультиплексирования. Мультиплексирование это метод, используемый для объединения различных сигналов в один сигнал с использованием общей среды. Существуют различные типы методов мультиплексирования, такие как TDM, FDM, CDMA и WDM, которые используются в системах передачи данных. В этой статье обсуждается обзор одного из типов методов мультиплексирования, таких как мультиплексирование с временным разделением который также известен как TDM.

Что такое мультиплексирование с временным разделением?

Мультиплексирование с временным разделением или определение TDM; метод мультиплексирования, который используется для передачи двух или более потоковых цифровых сигналов по общему каналу. В этом типе метода мультиплексирования входящие сигналы разделяются на эквивалентные временные интервалы фиксированной длины. После завершения мультиплексирования эти сигналы отправляются по общей среде, и после демультиплексирования они снова собираются в исходный формат.

Мультиплексирование с временным разделением

Блок-схема мультиплексирования с временным разделением

Ниже показана блок-схема мультиплексирования с временным разделением, в которой используются как секции передатчика, так и секции приемника. Для передачи данных метод мультиплексирования, который эффективно использует весь канал, иногда называют PAM/TDM, потому что; система TDM использует PAM. Таким образом, в этом методе модуляции каждый импульс занимает некоторый короткий период времени, позволяя максимально использовать канал.

Блок-схема TDM

На приведенной выше блок-схеме TDM указано количество LPF в начале системы на основе номера. вводов данных. По сути, эти фильтры нижних частот представляют собой фильтры сглаживания, которые удаляют наложение спектров данных i/p-сигнала. После этого выход ФНЧ подается на коммутатор. В соответствии с вращением коммутатора через него собираются отсчеты входных данных. Здесь скорость вращения коммутатора равна «fs», поэтому она обозначает частоту дискретизации системы.

Предположим, что у нас есть «n» вводов данных, и тогда по очереди один за другим эти вводы данных будут мультиплексироваться и передаваться по общему каналу. На приемном конце системы используется декоммутатор, который синхронизируется на передающем конце коммутатором. Таким образом, этот декоммутатор l на приемном конце делит мультиплексированный сигнал с временным разделением.

В приведенной выше системе коммутатор и декоммутатор должны иметь одинаковую скорость вращения, чтобы обеспечить точное демультиплексирование сигнала на конце приемника. На основе оборота, выполненного через декоммутатор, образцы собираются через ФНЧ и фактический ввод данных в приемнике восстанавливается.

“Схема усилителя динамика 8 Ом ”

Пусть максимальная частота сигнала «fm» и частота дискретизации «fs», тогда

фс ≥ 2фм

Следовательно, продолжительность времени между последовательными выборками определяется как

Тс = 1/фс

Если учесть, что имеется «N» входных каналов, то из каждого из «N» отсчетов собирается одна выборка. Следовательно, каждый интервал даст нам «N» отсчетов, а расстояние между ними можно записать как Ts/N.

Мы знаем, что в основном частота импульсов - это количество импульсов в секунду, которое задается как
Частота импульсов = 1/расстояние между двумя образцами

= 1/Ц/Н = .Н/Ц

Мы знаем, что Ts = 1/fs, приведенное выше уравнение примет вид;

= N/1/fs = Nfs.

Для сигнала мультиплексирования с временным разделением импульс для каждой секунды представляет собой скорость передачи сигналов, которая обозначается буквой «r». Так,

г = NFS

Как работает временное мультиплексирование?

Метод мультиплексирования с временным разделением работает, помещая несколько потоков данных в один сигнал, разделяя сигнал на различные сегменты, где каждый сегмент имеет очень короткую продолжительность. Каждый отдельный поток данных на принимающей стороне повторно собирается в зависимости от времени.

На следующей диаграмме TDM, когда три источника A, B и C хотят отправить данные через общую среду, сигнал от этих трех источников может быть разделен на различные кадры, где каждый кадр имеет свой фиксированный временной интервал.

“Декодер от 4 до 16 ”

TDM работает

В приведенной выше системе TDM учитываются три единицы от каждого источника, которые совместно формируют фактический сигнал.

Кадр собирается с одной единицей каждого источника, который передается одновременно. Когда эти единицы полностью отличаются друг от друга, можно исключить вероятность смешивания сигналов, которую можно предотвратить. Как только кадр передается выше определенного временного интервала, второй кадр использует аналогичный канал для передачи, и далее этот процесс повторяется до тех пор, пока передача не будет завершена.

Типы мультиплексирования с временным разделением

Существует два типа мультиплексирования с временным разделением; синхронный TDM и асинхронный TDM.

Синхронный TDM

Вход синхронного мультиплексирования с временным разделением просто подключен к кадру. В TDM, если есть «n» соединений, то кадр может быть разделен на «n» временных интервалов. Таким образом, каждый слот просто назначается каждой входной строке. В этом методе частота дискретизации одинакова для всех сигналов, и, таким образом, даются одинаковые входные тактовые сигналы. Мультиплексор всегда назначает один и тот же слот каждому устройству.

Преимущества синхронного TDM в основном включают в себя; порядок поддерживается и никаких адресных данных не требуется. К недостаткам синхронного TDM в основном относятся: ему нужна высокая скорость передачи данных, и если на одном канале нет входного сигнала, поскольку каждому каналу выделен фиксированный временной интервал, то временной интервал для этого конкретного канала не содержит никаких данных и происходит потеря полосы пропускания.

Асинхронный TDM

Асинхронный TDM также известен как статистический TDM, который представляет собой тип TDM, в котором кадр o/p собирает информацию из входного кадра до его заполнения, но не оставляет незаполненного слота, как в синхронном TDM. В этом типе мультиплексирования мы должны включить адрес конкретных данных в слот, который передается в выходной кадр. Этот тип TDM очень эффективен, поскольку пропускная способность канала используется полностью и повышает эффективность полосы пропускания.

Преимущества асинхронного TDM в основном включают в себя; его схема не сложна, используется канал связи с низкой пропускной способностью, нет серьезных проблем с перекрестными помехами, нет промежуточных искажений, и для каждого канала используется вся полоса пропускания канала. Недостатки асинхронного TDM в основном включают в себя; ему нужен буфер, размеры кадров разные и требуются адресные данные.

Отличие черно-белого мультиплексирования с временным разделением от множественного доступа с временным разделением

Разница между TDM и TDMA обсуждается ниже.

Мультиплексирование с временным разделением	Множественный доступ с временным разделением
TDM означает мультиплексирование с временным разделением.	TDMA означает множественный доступ с временным разделением.
TDM — это метод цифрового мультиплексирования, при котором как минимум два или более сигналов передаются одновременно, как подканалы в одном канале связи.	TDMA — это метод доступа к каналу для сетей с разделяемой средой.
При этом мультиплексировании сигналы, которые мультиплексируются, могут исходить от одного и того же узла.	В TDMA мультиплексированные сигналы могут исходить от разных передатчиков/источников.
Для этого мультиплексирования определенный временной интервал всегда предоставляется определенному пользователю. Примером TDM являются цифровые наземные телефонные сети.	Для множественного доступа с временным разделением после того, как пользователь завершит использование временного интервала, он станет бесплатным и может быть использован другим пользователем. Как правило, эти слоты назначаются динамически, и пользователь может получать разные временные интервалы каждый раз, когда пользователь получает доступ к сети. Примером TDMA является GSM.

Преимущества и недостатки

К преимуществам мультиплексирования с временным разделением относятся следующие.

Схемная схема TDM проста.
TDM использует всю полосу пропускания канала для передачи сигнала.
В TDM проблема промежуточного искажения отсутствует.
Системы TDM очень гибкие по сравнению с FDM.
Для каждого канала используется полная доступная полоса пропускания канала.
Иногда перекрытие импульсов может вызывать перекрестные помехи, однако их можно уменьшить с помощью защитного времени.
При таком мультиплексировании передача нежелательных сигналов между каналами связи происходит редко.

К недостаткам временного мультиплексирования относятся следующие.

“4-битный компаратор величины ”

Как передающая, так и приемная секции должны быть правильно синхронизированы, чтобы обеспечить правильную передачу и прием сигнала.
TDM сложен в реализации.
По сравнению с FDM, это мультиплексирование имеет меньшую задержку.
Системы TDM требуют адресации данных и буфера.
Каналы такого мультиплексирования могут исчерпаться из-за медленных узкополосных замираний.
В TDM синхронизация очень важна.
В TDM необходима информация о буфере и адресе.

Приложения/использования

Приложения мультиплексирования с временным разделением обсуждаются ниже.

TDM используется в телефонных линиях цифровой сети с интеграцией служб.
Это мультиплексирование применимо в коммутируемых телефонных сетях общего пользования (PSTN) и SONET (синхронная оптическая сеть).
TDM применим в телефонных системах.
TDM используется в проводных телефонных линиях.
Ранее этот метод мультиплексирования использовался в телеграфе.
TDM используется в сотовых радиостанциях, системах спутникового доступа и цифровых системах микширования звука.
TDM является наиболее распространенным методом, используемым в волоконно-оптических системах связи/оптической передачи данных.
TDM используется для аналоговых и цифровых сигналов, когда для передачи используется несколько каналов с меньшей скоростью, которые просто мультиплексируются в высокоскоростные каналы.
Он используется в сотовой радиосвязи, цифровой связи и система спутниковой связи .

Таким образом, это обзор мультиплексирования с временным разделением или TDM, который используется для передачи нескольких сигналов через одну и ту же общую среду, просто выделяя ограниченный интервал времени для каждого сигнала. Как правило, этот тип мультиплексирования используется в цифровых системах, которые отправляют или принимают цифровые полосовые пропускания или цифровые сигналы, которые передаются по аналоговым несущим и используются системами оптической передачи, такими как SDH (синхронная цифровая иерархия) и PDH (плезиохронная цифровая иерархия). Вот вам вопрос, что такое FDM?