Aikajakomultipleksointi: lohkokaavio, toiminta, erot ja sen sovellukset

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Media voi kuljettaa vain yhden signaalin milloin tahansa sekuntia kohti. Useiden signaalien lähettämiseksi välineen lähettämiseksi väline on erotettava antamalla jokaiselle signaalille segmentti koko kaistanleveydestä. Tämä voi olla mahdollista käyttämällä multipleksointitekniikkaa. Multipleksointi on tekniikka, jota käytetään yhdistämään eri signaaleja yhdeksi signaaliksi jaetun median avulla. On olemassa erilaisia ​​multipleksointitekniikoita, kuten TDM, FDM, CDMA ja WDM, joita käytetään tiedonsiirtojärjestelmissä. Tämä artikkeli käsittelee yleiskatsauksen yhdestä multipleksointitekniikoista, kuten aikajakoinen multipleksointi joka tunnetaan myös nimellä TDM.


Mikä on aikajakomultipleksointi?

Aikajakoinen multipleksointi tai TDM-määrittely on; multipleksointitekniikka, jota käytetään kahden tai useamman suoratoistettavan digitaalisen signaalin lähettämiseen yhteisen kanavan yläpuolella. Tämän tyyppisessä multipleksointitekniikassa saapuvat signaalit erotetaan vastaaviin kiinteän pituisiin aikaväleihin. Kun multipleksointi on tehty, nämä signaalit lähetetään jaetun median kautta ja demultipleksoinnin jälkeen ne kootaan takaisin alkuperäiseen muotoonsa.



  Aikajakoinen multipleksointi
Aikajakoinen multipleksointi

Aikajakomultipleksoinnin lohkokaavio

Alla on esitetty aikajakoisen multipleksoinnin lohkokaavio, joka käyttää sekä lähettimen että vastaanottimen osia. Tiedonsiirrossa koko kanavaa tehokkaasti hyödyntävää multipleksointitekniikkaa kutsutaan joskus PAM/TDM:ksi, koska; TDM-järjestelmä käyttää PAM:ia. Joten tässä modulaatiotekniikassa jokainen pulssi sisältää jonkin lyhyen ajanjakson sallimalla kanavan maksimaalisen käytön.

  TDM-lohkokaavio
TDM-lohkokaavio

Yllä olevassa TDM-lohkokaaviossa on LPF:ien lukumäärä järjestelmän alussa perustuen numeroon. tietojen syöttämistä. Pohjimmiltaan nämä alipäästösuodattimet ovat anti-aliasointisuodattimia, jotka poistavat datan i/p-signaalin aliasoinnin. Tämän jälkeen LPF:n lähtö annetaan kommutaattorille. Kommutaattorin kierron mukaan datasyötenäytteet kerätään sen kautta. Tässä kommutaattorin kierrosluku on 'fs', joten se tarkoittaa järjestelmän näytteenottotaajuutta.



Oletetaan, että meillä on 'n' datatuloa, ja sitten kierroksen mukaan nämä datasyötteet multipleksoidaan ja lähetetään yhteisen kanavan yläpuolelle. Järjestelmän vastaanotinpäässä käytetään dekommutaattoria, joka synkronoidaan lähetyspäässä kommutaattorin toimesta. Joten tämä dekommutaattori l vastaanottopäässä jakaa aikajakoisen multipleksoidun signaalin.

Yllä olevassa järjestelmässä kommutaattorilla ja dekommutaattorilla tulisi olla sama pyörimisnopeus, jotta signaalin tarkka demultipleksointi vastaanottimen päässä. Dekommutaattorin kautta suoritetun kierroksen perusteella näytteet kerätään LPF & vastaanottimeen syötetty todellinen data palautetaan.

  PCBWay

Olkoon sitten signaalin maksimitaajuus 'fm' ja näytteenottotaajuus 'fs'

fs ≥ 2fm

Siksi seuraavien näytteiden välinen aika on annettu seuraavasti:

Ts = 1/fs

Jos otamme huomioon, että 'N' tulokanavaa on, niin jokaisesta 'N' näytteestä kerätään yksi näyte. Siksi jokainen intervalli antaa meille 'N' näytettä ja näiden kahden välinen väli voidaan kirjoittaa muodossa Ts / N.

Tiedämme, että periaatteessa pulssitaajuus on pulssien lukumäärä jokaista sekuntia kohden, joka annetaan muodossa
Pulssitaajuus = 1/kahden näytteen väli

= 1/Ts/N = .N/Ts

Tiedämme, että Ts = 1/fs, yllä olevasta yhtälöstä tulee as;

= N/1/fs = Nfs.

Aikajakoisen multipleksointisignaalin pulssi jokaista sekuntia kohden on signalointinopeus, joka on merkitty kirjaimella 'r'. Niin,

r = Nfs

Kuinka aikajakoinen multipleksointi toimii?

Aikajakoinen multipleksointimenetelmä toimii sijoittamalla useita datavirtoja yhden signaalin sisään jakamalla signaali useisiin segmentteihin, joissa jokainen segmentti on hyvin lyhytkestoinen. Jokainen yksittäinen datavirta vastaanottavassa päässä kootaan uudelleen ajoituksesta riippuen.

Seuraavassa TDM-kaaviossa, kun kolme lähdettä A, B & C haluavat lähettää dataa yhteisen välineen kautta, näiden kolmen lähteen signaali voidaan erottaa eri kehyksiksi, joissa jokaisella kehyksellä on kiinteä aikaväli.

  TDM toimii
TDM toimii

Yllä olevassa TDM-järjestelmässä otetaan huomioon kolme yksikköä jokaisesta lähteestä, jotka muodostavat yhdessä varsinaisen signaalin.

Kehys kerätään yhdestä yksiköstä jokaisesta lähteestä, joka lähetetään kerrallaan. Kun nämä yksiköt ovat täysin erilaisia, signaalin sekoittumismahdollisuudet voidaan poistaa. Kun kehys lähetetään tietyn aikavälin yläpuolella, toinen kehys käyttää samanlaista kanavaa lähetyksen saamiseksi ja edelleen tätä prosessia toistetaan, kunnes lähetys on valmis.

Aikajakomultipleksoinnin tyypit

Aikajakomultipleksointia on kahta tyyppiä; synkroninen TDM ja asynkroninen TDM.

Synkroninen TDM

Tulo on synkroninen aikajakoinen multipleksointi on yksinkertaisesti kytketty kehykseen. Jos TDM:ssä on 'n' yhteyttä, kehys voidaan jakaa 'n' aikaväliin. Joten jokainen paikka on yksinkertaisesti varattu jokaiselle tuloriville. Tässä menetelmässä näytteenottotaajuus on tuttu kaikille signaaleille ja näin saadaan samanlainen kellotulo. Mux määrittää saman paikan jokaiselle laitteelle aina.

Synkronisen TDM:n etuja ovat pääasiassa; tilausta ylläpidetään, eikä osoitetietoja tarvita. Synkronisen TDM:n haittoja ovat pääasiassa; se tarvitsee korkean bittinopeuden ja jos yhdellä kanavalla ei ole tulosignaalia, koska jokaiselle kanavalle on varattu kiinteä aikaväli, kyseisen kanavan aikaväli ei sisällä dataa ja kaistanleveys hukkaa.

Asynkroninen TDM

Asynkroninen TDM tunnetaan myös nimellä Tilastollinen TDM, joka on eräänlainen TDM, jossa o/p-kehys kerää tietoa tulokehyksestä, kunnes se on täynnä, mutta ei jätä täyttämätöntä aikaväliä, kuten synkronisessa TDM:ssä. Tämän tyyppisessä multipleksoinnissa meidän on sisällytettävä tietyn datan osoite välissä, joka lähetetään lähtökehykseen. Tämän tyyppinen TDM on erittäin tehokas, koska kanavan kapasiteetti on täysin käytetty ja parantaa kaistanleveyden tehokkuutta.

Asynkronisen TDM:n etuja ovat pääasiassa; sen piiri ei ole monimutkainen, pienikapasiteettinen tietoliikennelinkkiä käytetään, ei ole vakavia ylikuulumisongelmia, ei välityssäröä ja jokaisessa kanavassa käytetään koko kanavan kaistanleveyttä. Asynkronisen TDM:n haittoja ovat pääasiassa; se tarvitsee puskurin, kehysten koot ovat erilaisia ​​ja osoitetietoja tarvitaan.

Ero mustavalkoinen aikajakoinen multipleksointi vs aikajakoinen monikäyttö

TDM:n ja TDMA:n välistä eroa käsitellään alla.

Aikajakoinen multipleksointi

Time Division Multiple Access

TDM tarkoittaa aikajakomultipleksointia. TDMA tarkoittaa aikajakoista useaa pääsyä.
TDM on eräänlainen digitaalinen multipleksointitekniikka, jossa vähintään kaksi signaalia lähetetään samanaikaisesti alikanavien tavoin yhdellä viestintäkanavalla. TDMA on kanavakäyttötekniikka jaetuille tietovälineverkoille.
Tässä multipleksoinnissa multipleksoidut signaalit voivat tulla samanlaisesta solmusta. TDMA:ssa multipleksoidut signaalit voivat tulla eri lähettimiltä/lähteiltä.
Tätä multipleksointia varten tietylle käyttäjälle annetaan aina tietty aikaväli. TDM-esimerkki on digitaaliset maapuhelinverkot. Useiden aikajakokäyttöjen yhteydessä, kun käyttäjä on käyttänyt aikaväliä loppuun, siitä tulee ilmainen ja toinen käyttäjä voi käyttää sitä. Yleensä nämä aikavälit osoitetaan dynaamisesti ja käyttäjä voi saada eri aikavälin joka kerta, kun käyttäjä käyttää verkkoa. TDMA-esimerkki on GSM.

Hyödyt ja haitat

Aikajakoisen multipleksoinnin etuja ovat seuraavat.

  • TDM:n piirisuunnittelu on yksinkertainen.
  • TDM käyttää signaalin siirtoon kanavan kokonaiskaistanleveyttä.
  • TDM:ssä välitysvääristymisongelmaa ei ole olemassa.
  • TDM-järjestelmät ovat erittäin joustavia FDM-järjestelmään verrattuna.
  • Jokaisella kanavalla käytetään koko käytettävissä olevaa kanavan kaistanleveyttä.
  • Joskus pulssin päällekkäisyys voi aiheuttaa ylikuulumista, mutta sitä voidaan vähentää käyttämällä suoja-aikaa.
  • Tässä multipleksoinnissa ei-toivottua signaalinsiirtoa viestintäkanavien välillä tapahtuu harvoin.

Aikajakoisen multipleksoinnin haittoja ovat seuraavat.

  • Sekä lähetys- että vastaanotto-osat tulee synkronoida oikein, jotta signaalin lähetys ja vastaanotto on oikea.
  • TDM on monimutkainen toteuttaa.
  • FDM:ään verrattuna tällä multipleksoinnilla on pienempi latenssi.
  • TDM-järjestelmät vaativat tietojen ja puskurin käsittelemistä.
  • Tämän multipleksoinnin kanavat voivat kulua loppuun hitaan kapeakaistaisen häipymisen vuoksi.
  • TDM:ssä synkronointi on erittäin merkittävää.
  • TDM:ssä puskuri- ja osoitetiedot ovat välttämättömiä.

Sovellukset/käytöt

Aikajakoisen multipleksoinnin sovelluksia käsitellään alla.

  • TDM:ää hyödynnetään Integrated Services Digital Network -puhelinlinjoissa.
  • Tätä multipleksointia voidaan soveltaa yleisissä puhelinverkoissa (PSTN) ja SONETissa (Synchronous Optical Networking).
  • TDM soveltuu puhelinjärjestelmiin.
  • TDM:ää käytetään langallisissa puhelinlinjoissa.
  • Aikaisemmin tätä multipleksointitekniikkaa käytettiin lennättimessä.
  • TDM:ää käytetään matkapuhelinradioissa, satelliittipääsyjärjestelmissä ja digitaalisissa äänensekoitusjärjestelmissä.
  • TDM on yleisin kuituoptisissa viestintä-/optisissa tiedonsiirtojärjestelmissä käytetty tekniikka.
  • TDM:ää käytetään analogisille ja digitaalisille signaaleille, joissa useat pienemmän nopeuden kanavat yksinkertaisesti multipleksoidaan nopeiksi kanaviksi.
  • Sitä käytetään matkapuhelinradiossa, digitaalisessa viestinnässä ja satelliittiviestintäjärjestelmä .

Näin ollen tämä on yleiskatsaus aikajakomultipleksoinnista tai TDM, jota käytetään useiden signaalien lähettämiseen saman jaetun median yläpuolella yksinkertaisesti varaamalla rajoitettu aikaväli jokaiselle signaalille. Yleensä tämän tyyppistä multipleksointia käytetään digitaalisissa järjestelmissä, jotka lähettävät tai vastaanottavat digitaalisia kaistanpäästöjä tai digitaalisia signaaleja, jotka siirretään analogisten kantoaaltojen kautta ja joita käyttävät optiset siirtojärjestelmät, kuten SDH (synkroninen digitaalinen hierarkia) ja PDH (plesiokroninen digitaalinen hierarkia). Tässä on kysymys sinulle, mikä on FDM?