Мултиплексиране с разделяне на времето: блокова диаграма, работа, разлики и нейните приложения

Опитайте Нашия Инструмент За Премахване На Проблемите





Една среда може да носи само един сигнал във всяка секунда във времето. За предаване на множество сигнали за предаване на среда, средата трябва да бъде разделена чрез предоставяне на всеки сигнал на сегмент от цялата честотна лента. Това може да бъде възможно чрез използване на техника на мултиплексиране. Мултиплексиране е техника, която се използва за комбиниране на различни сигнали в един сигнал с помощта на споделена среда. Има различни видове техники за мултиплексиране като TDM, FDM, CDMA и WDM, които се използват в системи за предаване на данни. Тази статия обсъжда преглед на един от видовете техники за мултиплексиране като времево мултиплексиране който е известен също като TDM.


Какво представлява мултиплексирането с разделяне на времето?

Дефиницията за мултиплексиране с разделяне по време или TDM е; техника на мултиплексиране, която се използва за предаване на два или повече поточно цифрови сигнала над общ канал. При този тип техника на мултиплексиране входящите сигнали се разделят на еквивалентни времеви интервали с фиксирана дължина. След като мултиплексирането приключи, тези сигнали се изпращат през споделена среда и след де-мултиплексиране те се сглобяват отново в оригиналния си формат.



  Времево мултиплексиране
Времево мултиплексиране

Блокова схема на мултиплексиране с разделяне на времето

Блоковата диаграма на мултиплексирането с разделяне по време е показана по-долу, която използва както секциите на предавателя, така и на приемника. За предаване на данни техниката на мултиплексиране, която ефективно използва целия канал, понякога се нарича PAM/TDM, защото; TDM система използва PAM. Така че при тази модулационна техника всеки импулс задържа кратък период от време, като позволява максимално използване на канала.

  TDM блокова диаграма
TDM блокова диаграма

В горната блокова диаграма на TDM има броя на LPF в началото на системата въз основа на номер. на входовете на данни. По принцип тези нискочестотни филтри са антиалиасинг филтри, които премахват псевдонима на i/p сигнала на данните. След това изходът на LPF се дава на комутатора. Според въртенето на комутатора, пробите от входните данни се събират чрез него. Тук скоростта на въртене на комутатора е „fs“, следователно обозначава честотата на дискретизация на системата.



Да приемем, че имаме „n“ входни данни и след това според революцията един след друг, тези входни данни ще бъдат мултиплексирани и предадени над общия канал. В приемния край на системата се използва декомутатор, който се синхронизира в предавателния край от комутатора. Така че този декомутатор l в приемащия край разделя мултиплексирания сигнал с разделяне по време.

В горната система комутаторът и декомутаторът трябва да имат еднаква скорост на въртене, за да има прецизно демултиплексиране на сигнала в края на приемника. Въз основа на революцията, извършена през декомутатора, пробите се събират чрез LPF & действителните данни, въведени в приемника, се възстановяват.

  PCBWay

Тогава нека максималната честота на сигнала „fm“ и честотата на дискретизация „fs“.

fs ≥ 2fm

Следователно продължителността на времето между последователните проби се дава като,

Ts = 1/fs

Ако приемем, че има „N“ входни канала, тогава се събира единична проба от всяка от „N“ проби. Следователно всеки интервал ще ни даде „N“ проби и разстоянието между двете може да бъде записано като Ts/N.

Знаем, че основно импулсната честота е броят импулси за всяка секунда, който е даден като
Честота на импулса = 1/разстояние между две проби

= 1/Ts/N =.N/Ts

Знаем, че Ts = 1/fs, горното уравнение ще стане като;

= N/1/fs = Nfs.

За мултиплексиран сигнал с разделяне по време импулсът за всяка секунда е скоростта на сигнализиране, която се обозначава с „r“. Така,

r = Nfs

Как работи мултиплексирането с разделяне на времето?

Методът за мултиплексиране с разделяне по време работи, като поставя няколко потока от данни в рамките на един сигнал, като разделя сигнала на различни сегменти, като всеки сегмент има много кратка продължителност. Всеки отделен поток от данни в приемащия край се сглобява отново в зависимост от времето.

В следващата TDM диаграма, когато трите източника A, B & C искат да изпратят данни през обща среда, сигналът от тези три източника може да бъде разделен на различни кадри, където всеки кадър има свой фиксиран времеви интервал.

  TDM работи
TDM работи

В горната TDM система се вземат под внимание три единици от всеки източник, които формират съвместно действителния сигнал.

Един кадър се събира с една единица от всеки източник, който се предава в даден момент. Когато тези единици са напълно различни едно от друго, тогава шансовете за смесване на сигнала, които могат да бъдат предотвратени, могат да бъдат премахнати. След като кадър бъде предаден над определен времеви интервал, вторият кадър използва подобен канал за предаване и по-нататък този процес се повтаря, докато предаването приключи.

Видове мултиплексиране с разделяне по време

Има два вида мултиплексиране с разделяне по време; синхронен TDM и асинхронен TDM.

Синхронен TDM

Входът е синхронно мултиплексиране с разделяне по време и просто се свързва с рамка. В TDM, ако има „n“ връзки, тогава рамката може да бъде разделена на „n“ времеви слота. Така че всеки слот просто се разпределя за всеки входен ред. При този метод честотата на дискретизация е позната на всички сигнали и по този начин се дава подобен входен часовник. Муксът присвоява един и същ слот на всяко устройство по всяко време.

Предимствата на синхронния TDM включват главно; редът се поддържа и не са необходими данни за адресиране. Недостатъците на синхронния TDM включват главно; той се нуждае от висок битрейт и ако няма входен сигнал в един канал, тъй като за всеки канал е разпределен фиксиран времеви слот, тогава времевият слот за този конкретен канал не съдържа никакви данни и има загуба на честотна лента.

Асинхронен TDM

Асинхронният TDM е известен също като статистически TDM, който е вид TDM, при който o/p рамката събира информация от входната рамка, докато се запълни, но не оставя незапълнен слот, както при синхронния TDM. При този тип мултиплексиране трябва да включим адреса на определени данни в рамките на слота, който се предава към изходния кадър. Този тип TDM е много ефективен, тъй като капацитетът на канала се използва напълно и подобрява ефективността на честотната лента.

Предимствата на асинхронния TDM включват главно; схемата му не е сложна, използва се комуникационна връзка с нисък капацитет, няма сериозен проблем с пресичане, няма изкривяване на посредничеството и за всеки канал се използва пълната честотна лента на канала. Недостатъците на асинхронния TDM включват главно; има нужда от буфер, размерите на рамката са различни и се изискват адресни данни.

Разлика Ч/Б мултиплексиране с разделяне по време срещу множествен достъп с разделяне по време

Разликата между TDM и TDMA е обсъдена по-долу.

Времево мултиплексиране

Множествен достъп с разделение по време

TDM означава мултиплексиране с разделяне по време. TDMA означава множествен достъп с разделяне по време.
TDM е вид техника за цифрово мултиплексиране, при която минимум два или повече сигнала се предават едновременно като подканали в рамките на един комуникационен канал. TDMA е техника за достъп до канали за мрежи със споделена среда.
При това мултиплексиране сигналите, които се мултиплексират, могат да идват от подобен възел. В TDMA сигналите, които се мултиплексират, могат да идват от различни предаватели/източници.
За това мултиплексиране винаги се дава определен времеви интервал за определен потребител. Примерът за TDM са цифровите наземни телефонни мрежи. За множествен достъп с разделяне на времето, след като потребителят завърши използването на времевия слот, той ще стане свободен и може да се използва от друг потребител. Обикновено тези слотове се присвояват динамично и потребителят може да получи различен времеви слот всеки път, когато потребителят влезе в мрежата. Примерът за TDMA е GSM.

Предимства и недостатъци

Предимствата на мултиплексирането с разделяне по време включват следното.

  • Схемата на TDM е проста.
  • TDM използва общата честотна лента на канала за предаване на сигнал.
  • В TDM проблемът с изкривяването на посредничеството не съществува.
  • TDM системите са много гъвкави в сравнение с FDM.
  • За всеки канал се използва цялата налична честотна лента на канала.
  • Понякога припокриването на импулсите може да причини кръстосани смущения, но то може да бъде намалено с помощта на защитно време.
  • При това мултиплексиране рядко се извършва нежелано предаване на сигнал между комуникационните канали.

Недостатъците на мултиплексирането с разделяне по време включват следното.

  • И двете секции за предаване и приемане трябва да бъдат синхронизирани правилно, за да има правилно предаване и приемане на сигнала.
  • TDM е сложен за изпълнение.
  • В сравнение с FDM, това мултиплексиране има по-ниска латентност.
  • TDM системите изискват адресиране на данните и буфера.
  • Каналите на това мултиплексиране може да се изчерпят поради бавно теснолентово затихване.
  • В TDM синхронизацията е много важна.
  • В TDM са необходими буфер и адресна информация.

Приложения/Използване

Приложенията на мултиплексирането с разделяне по време са обсъдени по-долу.

  • TDM се използва в телефонните линии на цифровата мрежа с интегрирани услуги.
  • Това мултиплексиране е приложимо в обществени комутируеми телефонни мрежи (PSTN) и SONET (Синхронна оптична мрежа).
  • TDM е приложим в телефонните системи.
  • TDM се използва в жични телефонни линии.
  • По-рано тази мултиплексна техника се използва в телеграфа.
  • TDM се използва в клетъчни радиостанции, сателитни системи за достъп и системи за цифрово аудио смесване.
  • TDM е най-разпространената техника, използвана в системите за оптична комуникация/оптично предаване на данни.
  • TDM се използва за аналогови и цифрови сигнали, където редица канали с по-ниска скорост просто се мултиплексират във високоскоростни канали, които се използват за предаване.
  • Използва се в клетъчното радио, цифровата комуникация и сателитна комуникационна система .

По този начин, това е преглед на мултиплексирането с разделяне по време или TDM, който се използва за предаване на множество сигнали над една и съща споделена среда чрез просто разпределяне на ограничен интервал от време за всеки сигнал. Обикновено този тип мултиплексиране се използва чрез цифрови системи, които изпращат или получават цифрови лентови или цифрови сигнали, които се пренасят през аналогови носители и се използват от оптични предавателни системи като SDH (синхронна цифрова йерархия) и PDH (плезиохронна цифрова йерархия). Ето един въпрос към вас, какво е FDM?