Πριν από την κατανόηση και των δύο όρων σε βάθος ας καταλάβουμε τον όρο πολυπλεξία. Η πολυπλεξία είναι μια τεχνική μέσω της οποίας μεταδίδονται ταυτόχρονα αρκετά σήματα μέσω ενός μοναδικού συνδέσμου δεδομένων. Το πολυπλεγμένο σύστημα περιλαμβάνει n αριθμό συσκευών που μοιράζονται την χωρητικότητα ενός συνδέσμου και πώς ένας σύνδεσμος (διαδρομή) μπορεί να έχει πολλαπλά κανάλια.
Πολλαπλές συσκευές τροφοδοτούσαν τα ρεύματα μετάδοσης τους σε έναν πολυπλέκτη (MUX) ο οποίος τα συγχωνεύει σε ένα μόνο ρεύμα. Στον δέκτη, το ενιαίο ρεύμα κατευθύνεται προς τον Demultiplexer (DEMUX), ο οποίος μεταφράζεται και πάλι στη μετάδοση στοιχείων και αποστέλλεται στους επιδιωκόμενους δέκτες.
Συγκριτικό διάγραμμα
| Βάση σύγκρισης | TDM | FDM |
|---|---|---|
| Βασικός | Η κλίμακα των χρόνων μοιράζεται. | Η συχνότητα μοιράζεται. |
| Χρησιμοποιείται με | Ψηφιακά σήματα και αναλογικά σήματα | Αναλογικά σήματα |
| Απαραίτητη απαίτηση | Συγχρονισμός παλμού | Guard Band |
| Παρέμβαση | Χαμηλή ή αμελητέα | Υψηλός |
| Κύκλωμα | Απλούστερη | Συγκρότημα |
| Χρησιμοποίηση | Χρησιμοποιείται αποτελεσματικά | Ατελέσφορος |
Ορισμός του TDM
Η πολυπλεξία διαχωρισμού χρόνου (TDM) θεωρείται ψηφιακή διαδικασία η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί όταν η ποσότητα του ρυθμού μεταφοράς δεδομένων μέσου μετάδοσης είναι υψηλότερη από την απαιτούμενη ταχύτητα δεδομένων των συσκευών μετάδοσης και λήψης. Στο TDM, τα αντίστοιχα πλαίσια μεταφέρουν δεδομένα που πρέπει να μεταδοθούν από τις διαφορετικές πηγές. Κάθε πλαίσιο αποτελείται από ένα σύνολο χρονικών θυρίδων και τα τμήματα κάθε πηγής έχουν μια χρονική θέση ανά πλαίσιο.
Τύποι TDM:
- Σύγχρονη πολυπλεξία χρονικής κατανομής - Σε αυτόν τον τύπο ο σύγχρονος όρος δηλώνει ότι ο πολυπλέκτης πρόκειται να εκχωρήσει ακριβώς την ίδια υποδοχή σε κάθε συσκευή κάθε φορά, ακόμη και αν μια συσκευή έχει κάτι να στείλει ή όχι. Εάν δεν έχει κάτι, το χρονικό διάστημα θα είναι άδειο. Το TDM χρησιμοποιεί πλαίσια για την ομαδοποίηση χρονικών θυρίδων που καλύπτουν έναν πλήρη κύκλο χρονικών θυρίδων. Το σύγχρονο TDM χρησιμοποιεί μια ιδέα, δηλαδή την παρεμβολή για την κατασκευή ενός πλαισίου στο οποίο ένας πολυπλέκτης μπορεί να λάβει μία μονάδα δεδομένων κάθε φορά από κάθε συσκευή, έπειτα μια άλλη μονάδα δεδομένων από κάθε συσκευή και ούτω καθεξής. Η σειρά από την παραλαβή ειδοποιεί τον αποπολυπλέκτη από πού να κατευθύνει κάθε χρονική θέση, γεγονός που εξαλείφει την ανάγκη διευθυνσιοδότησης. Για να ανακτήσετε από ασυνέπειες χρονισμού Χρησιμοποιούνται τα bits framing που συνήθως προσαρτώνται στην αρχή κάθε πλαισίου. Η πλήρωση των δυαδικών ψηφίων χρησιμοποιείται για να εξαναγκάσει τις σχέσεις ταχύτητας να εξισώσουν την ταχύτητα μεταξύ πολλών συσκευών σε ένα ακέραιο πολλαπλάσιο μεταξύ τους. Στον πωματισμό bit, ο πολυπλέκτης προσθέτει επιπρόσθετα κομμάτια στη ροή πηγής της συσκευής.
- Ασύγχρονη πολυπλεξία χρονικής κατανομής - Συγχρονισμένο TDM απορρίπτει τον αχρησιμοποίητο χώρο στο σύνδεσμο και επομένως δεν εξασφαλίζει την αποτελεσματική χρήση της πλήρους χωρητικότητας του συνδέσμου. Αυτό δημιούργησε το ασύγχρονο TDM. Εδώ Ασύγχρονα σημαίνει ευέλικτη και όχι σταθερή. Στην ασύγχρονη TDM πολλές γραμμές εισόδου χαμηλού ρυθμού πολλαπλασιάζονται σε μία γραμμή υψηλότερης ταχύτητας. Στο ασύγχρονο TDM, ο αριθμός των θυρίδων σε ένα πλαίσιο είναι μικρότερος από τον αριθμό των γραμμών δεδομένων. Αντίθετα, στο Σύγχρονο TDM ο αριθμός των υποδοχών πρέπει να είναι ίσος με τον αριθμό των γραμμών δεδομένων. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο αποφεύγεται η σπατάλη της χωρητικότητας σύνδεσης.
Ορισμός του FDM
Η πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (FDM) είναι μια αναλογική τεχνική που εφαρμόζεται μόνο όταν το εύρος ζώνης του συνδέσμου είναι υψηλότερο από το συγχρονισμένο εύρος ζώνης των προς μετάδοση σημάτων. Κάθε συσκευή αποστολής παράγει σήματα τα οποία διαμορφώνονται σε ξεχωριστές συχνότητες φορέα. Για να συγκρατηθεί το διαμορφωμένο σήμα, οι συχνότητες του φορέα απομονώνονται με επαρκές εύρος ζώνης.
Οι αλληλοεπικαλύψεις των σημάτων μπορούν να ελεγχθούν χρησιμοποιώντας αχρησιμοποίητες λωρίδες εύρους ζώνης για τον διαχωρισμό των καναλιών, οι οποίες είναι γνωστές ως ζώνες προστασίας . Επίσης, οι συχνότητες φορέων δεν πρέπει να διακόπτονται με τις αρχικές συχνότητες δεδομένων. Εάν κάποια κατάσταση αποτύχει να τηρήσει, τα αρχικά σήματα δεν μπορούν να ανακτηθούν.
Βασικές διαφορές μεταξύ TDM και FDM
- Η πολυπλεξία διαίρεσης χρόνου (TDM) περιλαμβάνει την κοινή χρήση του χρόνου μέσω της χρήσης χρονικών θυρίδων για τα σήματα. Από την άλλη πλευρά, η πολυπλεξία διαίρεσης συχνότητας (FDM) περιλαμβάνει τη διανομή των συχνοτήτων, όπου το κανάλι διαιρείται σε διάφορα εύρη εύρους ζώνης (κανάλια).
- Αναλογικό σήμα ή ψηφιακό σήμα μπορεί να χρησιμοποιηθεί για το TDM ενώ το FDM λειτουργεί μόνο με αναλογικά σήματα.
- Τα bit bits (Sync Pulses) χρησιμοποιούνται στο TDM στην αρχή ενός πλαισίου για να ενεργοποιηθεί ο συγχρονισμός. Αντιθέτως, το FDM χρησιμοποιεί ζώνες Guard για να διαχωρίσει τα σήματα και να αποτρέψει την επικάλυψή του.
- Το σύστημα FDM παράγει διαφορετικούς φορείς για τα διαφορετικά κανάλια, και το καθένα κατέχει διαφορετική ζώνη συχνοτήτων. Επιπλέον, απαιτούνται διαφορετικά φίλτρα ζώνης. Αντιστρόφως, το σύστημα TDM απαιτεί ταυτόσημα κυκλώματα. Ως αποτέλεσμα, τα κυκλώματα που απαιτούνται στο FDM είναι πιο πολύπλοκα από αυτά που απαιτούνται στο TDM.
- Ο μη γραμμικός χαρακτήρας του διαφόρου ενισχυτή στο σύστημα FDM παράγει αρμονική παραμόρφωση, και αυτό εισάγει την παρεμβολή . Αντίθετα, στο σύστημα TDM οι χρονοθυρίδες κατανέμονται σε διάφορα σήματα. καθώς τα πολλαπλά σήματα δεν εισάγονται ταυτόχρονα σε μια σύνδεση. Παρόλο που οι μη γραμμικές απαιτήσεις και των δύο συστημάτων είναι ίδιες, αλλά το TDM είναι ανοσοποιητικό σε παρεμβολές (παρεμβολές).
- Η χρησιμοποίηση της φυσικής σύνδεσης σε περίπτωση TDM είναι πιο αποτελεσματική από ό, τι στο FDM. Ο λόγος πίσω από αυτό είναι ότι το σύστημα FDM διαιρεί τη σύνδεση σε πολλαπλά κανάλια τα οποία δεν χρησιμοποιούν την πλήρη χωρητικότητα καναλιού.
συμπέρασμα
TDM και FDM, και οι δύο είναι οι τεχνικές που χρησιμοποιούνται για την πολυπλεξία. Το FDM χρησιμοποιεί αναλογικά σήματα και το TDM χρησιμοποιεί αναλογικά και ψηφιακά και τα δύο είδη σημάτων. Ωστόσο, η αποτελεσματικότητα του TDM είναι πολύ μεγαλύτερη από την FDM.
