Een medium kan per seconde slechts één signaal transporteren. Om meerdere signalen te verzenden om een medium te verzenden, moet het medium worden gescheiden door elk signaal een segment van de hele bandbreedte te geven. Dit kan door gebruik te maken van een multiplextechniek. Multiplexen is een techniek die wordt gebruikt om verschillende signalen te combineren tot één signaal met behulp van een gedeeld medium. Er zijn verschillende soorten multiplextechnieken zoals TDM, FDM, CDMA en WDM die worden gebruikt in datatransmissiesystemen. Dit artikel bespreekt een overzicht van een van de soorten multiplextechnieken zoals tijdverdeling multiplexen ook wel TDM genoemd.

Wat is tijdverdelingsmultiplexing?

Time-division multiplexing of TDM-definitie is; een multiplextechniek die wordt gebruikt om twee of meer streaming digitale signalen over een gemeenschappelijk kanaal te verzenden. Bij dit type multiplextechniek worden binnenkomende signalen gescheiden in equivalente tijdslots met een vaste lengte. Zodra het multiplexen is voltooid, worden deze signalen via een gedeeld medium verzonden en na demultiplexing worden ze weer in hun oorspronkelijke formaat samengevoegd.

Multiplexing met tijdverdeling

Blokschema van tijdverdelingsmultiplexing

Het blokschema voor multiplexing met tijdverdeling wordt hieronder weergegeven, dat zowel de secties van de zender als de ontvanger gebruikt. Voor datatransmissie wordt de multiplextechniek die het hele kanaal efficiënt gebruikt soms PAM/TDM genoemd omdat; een TDM-systeem maakt gebruik van een PAM. Dus in deze modulatietechniek houdt elke puls een korte tijdsperiode vast door maximaal gebruik van het kanaal mogelijk te maken.

TDM-blokdiagram

In het bovenstaande TDM-blokschema staat het aantal LPF's aan het begin van het systeem op basis van het aantal. van gegevensinvoer. In wezen zijn deze laagdoorlaatfilters anti-aliasingfilters die de aliasing van het data-i/p-signaal verwijderen. Daarna wordt de uitvoer van de LPF aan de commutator gegeven. Volgens de rotatie van de commutator worden de gegevensinvoermonsters er doorheen verzameld. Hier is de omwentelingssnelheid van de commutator 'fs' en geeft daarom de bemonsteringsfrequentie van het systeem aan.

Stel dat we 'n' data-ingangen hebben, en dan zullen deze data-ingangen volgens de revolutie een voor een worden gemultiplext en verzonden boven het gemeenschappelijke kanaal. Aan de ontvangerzijde van het systeem wordt een decommutator gebruikt die aan de zendzijde wordt gesynchroniseerd door de commutator. Dus deze decommutator l aan de ontvangende kant verdeelt het gemultiplexte signaal met tijdverdeling.

In het bovenstaande systeem moeten de commutator en de decommutator dezelfde rotatiesnelheid hebben om een nauwkeurige demultiplexing van het signaal aan het einde van de ontvanger te hebben. Op basis van de omwenteling uitgevoerd door de decommutator, worden de monsters verzameld door de LPF & de daadwerkelijke gegevensinvoer bij de ontvanger wordt hersteld.

Laat de maximale frequentie van signaal 'fm' & de bemonsteringsfrequentie 'fs' dan

fs ≥ 2fm

Daarom wordt de tijdsduur tussen opeenvolgende monsters gegeven als,

Ts = 1/fs

Als we bedenken dat er 'N' ingangskanalen zijn, wordt een enkel monster verzameld van elk van de 'N' monsters. Daarom geeft elk interval ons ‘N’ samples en de afstand tussen de twee kan worden geschreven als Ts/N.

We weten dat de pulsfrequentie in feite het aantal pulsen voor elke seconde is dat wordt gegeven als
Pulsfrequentie = 1/afstand tussen twee monsters

= 1/Ts/N =.N/Ts

“rimpelspanning dubbelfasige gelijkrichter ”

We weten dat Ts = 1/fs, de bovenstaande vergelijking wordt als;

= N/1/fs = Nfs.

Voor een multiplexsignaal met tijdverdeling is de puls voor elke seconde de signaleringssnelheid die wordt aangeduid met 'r'. Dus,

r = Nfs

Hoe werkt tijdverdelingsmultiplexing?

De tijdverdelingsmultiplexmethode werkt door verschillende datastromen in een enkel signaal te plaatsen door het signaal in verschillende segmenten te verdelen, waarbij elk segment een zeer korte duur heeft. Elke individuele datastroom aan de ontvangende kant wordt opnieuw samengesteld, afhankelijk van de timing.

In het volgende TDM-diagram, wanneer de drie bronnen A, B en C gegevens willen verzenden via een gemeenschappelijk medium, kan het signaal van deze drie bronnen worden gescheiden in verschillende frames waarbij elk frame zijn vaste tijdslot heeft.

TDM werkt

In bovenstaand TDM-systeem worden van elke bron drie eenheden in aanmerking genomen die gezamenlijk het eigenlijke signaal vormen.

Een frame wordt verzameld met een enkele eenheid van elke bron die tegelijkertijd wordt verzonden. Wanneer deze eenheden volledig van elkaar verschillen, kunnen te voorkomen kansen op signaalvermenging worden weggenomen. Zodra een frame wordt verzonden boven een specifiek tijdslot, gebruikt het tweede frame een vergelijkbaar kanaal om te worden verzonden en wordt dit proces herhaald totdat de verzending is voltooid.

Soorten tijdverdelingsmultiplexing

Er zijn twee soorten multiplexing met tijdverdeling; synchrone TDM en asynchrone TDM.

Synchrone TDM

De input is synchroon time division multiplexing is simpelweg verbonden met een frame. Als er in TDM 'n' verbindingen zijn, kan het frame worden gescheiden in 'n' tijdslots. Elk slot wordt dus gewoon toegewezen aan elke invoerregel. Bij deze methode is de bemonsteringsfrequentie bekend bij alle signalen en wordt dus een vergelijkbare klokinvoer gegeven. De mux wijst te allen tijde hetzelfde slot toe aan elk apparaat.

De voordelen van synchrone TDM omvatten voornamelijk; bestelling wordt gehandhaafd en er zijn geen adresgegevens nodig. De nadelen van synchrone TDM omvatten voornamelijk; het heeft een hoge bitsnelheid nodig en als er geen ingangssignaal is op een enkel kanaal, aangezien aan elk kanaal een vast tijdslot is toegewezen, bevat het tijdslot voor dat specifieke kanaal geen gegevens en is er sprake van bandbreedteverspilling.

Asynchrone TDM

Asynchrone TDM is ook bekend als statistische TDM, een type TDM waarbij het o/p-frame informatie verzamelt van het invoerframe totdat het gevuld is, maar geen leeg slot achterlaat zoals bij synchrone TDM. Bij dit type multiplexing moeten we het adres van bepaalde gegevens opnemen in het slot dat naar het uitvoerframe wordt verzonden. Dit type TDM is zeer efficiënt omdat de capaciteit van het kanaal volledig wordt gebruikt en de efficiëntie van de bandbreedte verbetert.

De voordelen van asynchrone TDM omvatten voornamelijk; de schakelingen zijn niet ingewikkeld, er wordt een communicatieverbinding met een lage capaciteit gebruikt, er is geen ernstig overspraakprobleem, geen intermediatievervorming en voor elk kanaal wordt de volledige kanaalbandbreedte gebruikt. De nadelen van asynchrone TDM omvatten voornamelijk; het heeft een buffer nodig, framegroottes zijn verschillend en adresgegevens zijn vereist.

Verschil zwart-wit tijdverdeling multiplexing versus tijdverdeling meervoudige toegang

Het verschil tussen TDM en TDMA wordt hieronder besproken.

Multiplexing met tijdverdeling	Meervoudige toegang met tijdverdeling
TDM staat voor Time Division Multiplexing.	De TDMA staat voor time division multiple accesses.
TDM is een type digitale multiplextechniek waarbij minimaal twee of meer signalen gelijktijdig worden verzonden als subkanalen binnen een enkel communicatiekanaal.	TDMA is een kanaaltoegangstechniek voor gedeelde mediumnetwerken.
Bij deze multiplexing kunnen de signalen die worden gemultiplext afkomstig zijn van een vergelijkbaar knooppunt.	Bij TDMA kunnen de signalen die worden gemultiplext afkomstig zijn van verschillende zenders/bronnen.
Voor deze multiplexing wordt altijd een bepaald tijdslot gegeven voor een bepaalde gebruiker. Het TDM-voorbeeld zijn digitale grondtelefoonnetwerken.	Voor meerdere toegangen met tijdverdeling: zodra de gebruiker het tijdslot heeft gebruikt, wordt het gratis en kan het door een andere gebruiker worden gebruikt. Over het algemeen worden deze slots dynamisch toegewezen en kan de gebruiker elke keer dat de gebruiker toegang krijgt tot het netwerk een ander tijdslot krijgen. Het TDMA-voorbeeld is GSM.

Voor-en nadelen

De voordelen van multiplexen met tijdverdeling omvatten de volgende.

Het circuitontwerp van TDM is eenvoudig.
TDM gebruikt de totale bandbreedte van het kanaal voor signaaloverdracht.
In TDM is het probleem van intermediatievervorming niet aanwezig.
TDM-systemen zijn zeer flexibel in vergelijking met FDM.
Voor elk kanaal wordt de volledig beschikbare kanaalbandbreedte gebruikt.
Soms kan pulsoverlapping overspraak veroorzaken, maar dit kan worden verminderd met behulp van bewakingstijd.
Bij deze multiplexing vindt zelden ongewenste signaaloverdracht tussen communicatiekanalen plaats.

De nadelen van multiplexen met tijdverdeling omvatten de volgende.

“doe het zelf elektrische projecten ”

Zowel de verzendende als ontvangende secties moeten correct worden gesynchroniseerd om de juiste signaaloverdracht en -ontvangst te hebben.
TDM is complex om te implementeren.
In vergelijking met FDM heeft deze multiplexing een lagere latentie.
TDM-systemen vereisen adressering van de gegevens en de buffer.
De kanalen van deze multiplexing kunnen uitgeput raken door langzame smalbandvervaging.
In TDM is synchronisatie erg belangrijk.
In een TDM zijn een buffer en adresgegevens nodig.

Toepassingen/gebruik

De toepassingen van tijdverdelingsmultiplexing worden hieronder besproken.

TDM wordt gebruikt in Integrated Services Digital Network-telefoonlijnen.
Deze multiplexing is toepasbaar in openbare geschakelde telefoonnetwerken (PSTN) en SONET (Synchronous Optical Networking).
TDM is toepasbaar in telefoonsystemen.
TDM wordt gebruikt in vaste telefoonlijnen.
Eerder werd deze multiplextechniek gebruikt in de telegraaf.
TDM wordt gebruikt in mobiele radio's, satelliettoegangssystemen en digitale audiomixsystemen.
TDM is de meest gebruikte techniek in glasvezelcommunicatie/optische datatransmissiesystemen.
TDM wordt gebruikt voor analoge en digitale signalen waarbij een aantal kanalen met een lagere snelheid eenvoudig worden gemultiplext tot kanalen met hoge snelheid die worden gebruikt voor verzending.
Het wordt gebruikt in mobiele radio, digitale communicatie & satelliet communicatie systeem .

Dit is dus een overzicht van time division multiplexing of TDM dat wordt gebruikt voor het verzenden van meerdere signalen boven hetzelfde gedeelde medium door simpelweg een beperkt tijdsinterval toe te wijzen aan elk signaal. Over het algemeen wordt dit type multiplexing gebruikt via digitale systemen die digitale bandpass- of digitale signalen verzenden of ontvangen die via analoge draaggolven worden overgedragen en worden gebruikt door optische transmissiesystemen zoals SDH (Synchronous Digital Hierarchy) en PDH (Plesiochronous Digital Hierarchy). Hier is een vraag voor u, wat is FDM?