メディアは、任意の瞬間に 1 つの信号しか伝送できません。メディアを送信するために複数の信号を送信するには、すべての信号に帯域幅全体のセグメントを提供することにより、メディアを分離する必要があります。これは、多重化技術を使用することで可能になります。多重化は、共有媒体を使用してさまざまな信号を 1 つの信号に結合するために使用される手法です。データ伝送システムで使用される TDM、FDM、CDMA、WDM など、さまざまな種類の多重化技術があります。この記事では、次のような多重化手法の 1 つのタイプの概要について説明します。 時分割多重 これは TDM とも呼ばれます。

時分割多重とは何ですか?

時分割多重化または TDM の定義は次のとおりです。共通チャネル上で 2 つ以上のストリーミングデジタル信号を送信するために使用される多重化技術。このタイプの多重化技術では、着信信号は同等の固定長のタイムスロットに分割されます。多重化が完了すると、これらの信号は共有メディアを介して送信され、逆多重化の後、元の形式に再構築されます。

“家電用リモコン回路 ”

時分割多重

時分割多重のブロック図

送信機と受信機の両方のセクションを使用する時分割多重化のブロック図を以下に示します。データ伝送の場合、チャネル全体を効率的に利用する多重化技術は、PAM/TDM と呼ばれることがあります。 TDM システムは PAM を利用します。したがって、この変調技術では、チャネルを最大限に使用できるようにすることで、すべてのパルスが短い期間を保持します。

TDM ブロック図

上記の TDM ブロック図では、番号に基づいてシステムの先頭に LPF の数があります。データ入力の。基本的に、これらのローパスフィルターは、データ i/p 信号のエイリアシングを除去するアンチエイリアシングフィルターです。その後、LPF の出力が整流子に与えられます。整流子の回転に応じて、データ入力サンプルが整流子を介して収集されます。ここで、整流子の回転速度は「fs」であるため、システムのサンプリング周波数を表します。

「n」個のデータ入力があると仮定すると、回転に応じて、これらのデータ入力は多重化され、共通チャネルを介して送信されます。システムの受信側では、整流子によって送信側で同期されるデコミュテータが使用されます。したがって、受信側の逆整流器 l は、時分割多重化された信号を分割します。

上記のシステムでは、受信機の端で信号を正確に逆多重化するために、整流子と逆整流子の回転速度が同じである必要があります。 decommutator によって実行される回転に基づいて、サンプルは LPF & 受信機での実際のデータ入力が復元されます。

信号の最大周波数「fm」とサンプリング周波数「fs」を

fs≧2fm

したがって、後続のサンプル間の時間の長さは次のように与えられます。

Ts = 1/fs

「N」個の入力チャネルがあると考えると、「N」個のサンプルのそれぞれから単一のサンプルが収集されます。したがって、すべての間隔で「N」個のサンプルが得られ、2 つの間の間隔は Ts/N として記述できます。

基本的に、パルス周波数は毎秒のパルス数であり、次のように与えられることがわかっています。
パルス周波数 = 1/2 つのサンプル間の間隔

= 1/Ts/N =.N/Ts

Ts = 1/fs であることがわかっているため、上記の式は次のようになります。

= N/1/fs = Nfs.

時分割多重信号の場合、1 秒あたりのパルスは、「r」で示される信号速度です。それで、

r = Nfs

時分割多重化はどのように機能しますか?

時分割多重方式は、信号をさまざまなセグメントに分割することにより、複数のデータストリームを 1 つの信号内に配置することで機能します。各セグメントの持続時間は非常に短くなります。受信側の個々のデータストリームは、タイミングに応じて再構成されます。

次の TDM ダイアグラムでは、3 つのソース A、B、および C が共通のメディアを介してデータを送信する必要がある場合、これら 3 つのソースからの信号をさまざまなフレームに分離できます。各フレームには固定のタイムスロットがあります。

“DCモーターの速度制御 ”

TDM作業

上記の TDM システムでは、実際の信号を共同で形成するすべてのソースからの 3 つのユニットが考慮されます。

フレームは、一度に送信される各ソースの 1 つのユニットで収集されます。これらのユニットが互いに完全に異なる場合、防止可能な信号混合の機会を取り除くことができます。フレームが特定のタイムスロットを超えて送信されると、2番目のフレームが同様のチャネルを使用して送信され、さらにこのプロセスが送信が完了するまで繰り返されます。

時分割多重の種類

時分割多重化には 2 つのタイプがあります。同期 TDM と非同期 TDM です。

同期 TDM

入力は同期時分割多重で、単純にフレームに接続されます。 TDM では、「n」個の接続がある場合、フレームを「n」個のタイムスロットに分割できます。したがって、各スロットは単純にすべての入力ラインに割り当てられます。この方法では、サンプリングレートはすべての信号になじみがあるため、同様のクロック入力が与えられます。マルチプレクサは、常に同じスロットをすべてのデバイスに割り当てます。

同期 TDM の主な利点は次のとおりです。順序が維持され、アドレス指定データは必要ありません。同期 TDM の主な欠点は次のとおりです。高いビットレートが必要であり、すべてのチャネルに固定のタイムスロットが割り当てられているため、1 つのチャネルに入力信号がない場合、その特定のチャネルのタイムスロットにはデータが保持されず、帯域幅が浪費されます。

“合計計算機ブールの積 ”

非同期 TDM

非同期 TDM は統計的 TDM とも呼ばれます。これは、同期 TDM のように、o/p フレームが入力フレームから入力フレームから情報を収集し、いっぱいになるまで情報を収集しますが、同期 TDM のように空きスロットを残しません。このタイプの多重化では、出力フレームに送信されるスロット内に特定のデータのアドレスを含める必要があります。このタイプの TDM は、チャネルの容量が完全に使用され、帯域幅の効率が向上するため、非常に効率的です。

非同期 TDM の主な利点は次のとおりです。その回路は複雑ではなく、低容量の通信リンクが使用され、重大なクロストークの問題がなく、中間の歪みがなく、各チャネルに対して完全なチャネル帯域幅が使用されます。非同期 TDM の主な欠点は次のとおりです。バッファが必要で、フレームサイズが異なり、アドレスデータが必要です。

B/W 時分割多重と時分割多重アクセスの違い

TDM と TDMA の違いについては、以下で説明します。

時分割多重	時分割多重アクセス
TDM は時分割多重化の略です。	TDMA は時分割多重アクセスの略です。
TDM は、1 つの通信チャネル内でサブチャネルのように最低 2 つ以上の信号が同時に送信されるデジタル多重化技術の一種です。	TDMA は、共有メディアネットワークのチャネルアクセス技術です。
この多重化では、多重化される信号は同様のノードから来る可能性があります。	TDMA では、多重化された信号は、異なる送信機/ソースから来る可能性があります。
この多重化のために、特定のユーザーに対して常に特定のタイムスロットが与えられます。 TDM の例は、デジタル地上電話ネットワークです。	時分割多重アクセスの場合、利用者が時間枠の利用を完了すると、その利用者は無料となり、別の利用者が利用できるようになります。通常、これらのスロットは動的に割り当てられ、ユーザーはネットワークにアクセスするたびに異なるタイムスロットを取得できます。 TDMA の例は GSM です。

長所と短所

時分割多重化の利点には、次のようなものがあります。

TDM の回路設計は単純です。
TDM は、チャネルの全帯域幅を信号伝送に使用します。
TDM では、仲介の歪みの問題はありません。
TDM システムは、FDM に比べて非常に柔軟です。
すべてのチャネルについて、利用可能な完全なチャネル帯域幅が使用されます。
パルスのオーバーラップによってクロストークが発生する場合がありますが、ガードタイムを使用して減少させることができます。
この多重化では、通信チャネル間の不要な信号伝送がほとんど発生しません。

時分割多重化の短所には、次のようなものがあります。

送信セクションと受信セクションの両方を適切に同期させて、信号の送信と受信を正しく行う必要があります。
TDM の実装は複雑です。
FDM と比較して、この多重化は待ち時間が短くなります。
TDM システムでは、データとバッファのアドレス指定が必要です。
この多重化のチャネルは、低速の狭帯域フェージングが原因で枯渇する可能性があります。
TDM では、同期が非常に重要です。
TDM では、バッファとアドレス情報が必要です。

用途・用途

時分割多重化のアプリケーションについては、以下で説明します。

TDM は、統合サービスデジタルネットワークの電話回線で使用されます。
この多重化は、公衆交換電話網 (PSTN) および SONET (同期光ネットワーク) に適用できます。
TDM は電話システムに適用できます。
TDM は有線電話回線で使用されます。
以前は、この多重化技術が電報で使用されていました。
TDM は、セルラー無線、衛星アクセスシステム、およびデジタルオーディオミキシングシステムで使用されます。
TDM は、光ファイバー通信/光データ伝送システムで使用される最も一般的な技術です。
TDM はアナログおよびデジタル信号に使用され、速度の遅い多数のチャネルが単純に多重化されて高速チャネルが伝送に使用されます。
セルラー無線、デジタル通信、および衛星通信システム .

したがって、これは時分割多重化の概要または、限られた時間間隔をすべての信号に割り当てるだけで、同じ共有メディア上で複数の信号を送信するために使用されるTDM。一般に、このタイプの多重化は、アナログキャリアを介して伝送されるデジタルバンドパスまたはデジタル信号を送受信するデジタルシステムで使用され、SDH (同期デジタル階層) や PDH (プレシオクロナスデジタル階層) などの光伝送システムで利用されます。ここであなたに質問です。FDM とは何ですか?