Před pochopením obou pojmů v hloubce pojďme pochopit pojem multiplexování. Multiplexování je technika, pomocí které se několik signálů současně vysílá přes jediné datové spojení. Multiplexovaný systém zahrnuje n počet zařízení, která sdílejí kapacitu jednoho spojení, což je způsob, jakým může mít odkaz (cesta) více kanálů.
Více zařízení napájí své přenosové toky do multiplexeru (MUX), který je spojuje do jednoho toku. V přijímači je jediný proud směrován do Demultiplexeru (DEMUX), který je opět přeložen do jeho přenosu komponent a odeslán do zamýšlených přijímačů.
Srovnávací graf
| Základ pro srovnání | TDM | FDM |
|---|---|---|
| Základní | Časová stupnice je sdílena. | Frekvence je sdílena. |
| Používá se | Digitální signály a analogové signály | Analogové signály |
| Nezbytný požadavek | Synchronizace pulsu | Guard Band |
| Rušení | Nízká nebo zanedbatelná | Vysoký |
| Obvody | Jednodušší | Komplex |
| Využití | Efektivně používán | Neefektivní |
Definice TDM
Multiplexování s časovým dělením (TDM) je považováno za digitální postup, který může být použit, když je rychlost přenosu dat přenosového média vyšší než rychlost přenosu dat potřebná pro vysílací a přijímací zařízení. V TDM nesou odpovídající rámce data, která mají být přenášena z různých zdrojů. Každý rámec se skládá ze sady časových slotů a částem každého zdroje je přiřazen časový slot na rámec.
Typy TDM:
- Synchronní časově dělené multiplexování - V tomto typu synchrónní termín znamená, že multiplexor bude přidělovat každému zařízení přesně stejný slot pokaždé, i když zařízení má co poslat nebo ne. Pokud nemá něco, časový úsek by byl prázdný. TDM používá rámce ke seskupení časových úseků, které pokrývají celý cyklus časových úseků. Synchronní TDM používá koncept, tj. Prokládání pro vytváření rámce, ve kterém multiplexor může přijímat jednu datovou jednotku najednou z každého zařízení, pak další datovou jednotku z každého zařízení a tak dále. Pořadí příjmu oznamuje demultiplexeru, kam má každý časový úsek řídit, což eliminuje potřebu adresování. Obnovení z časových nesrovnalostí Používají se rámovací bity, které jsou obvykle připojeny na začátek každého rámce. Plnění bitů se používá k vynucení vztahů rychlosti, aby se vyrovnala rychlost mezi několika zařízeními navzájem. V bitovém nádechu multiplexer připojí další bity ke zdrojovému proudu zařízení.
- Asynchronní časově dělené multiplexování - Synchronní TDM ztrácí nevyužité místo na spoji a nezajišťuje tak efektivní využití plné kapacity spojení. To vedlo k asynchronnímu TDM. Zde asynchronní znamená flexibilní, nikoli pevné. V asynchronním TDM je několik vstupních linek s nízkou rychlostí multiplexováno do jedné vyšší linky. V asynchronním TDM je počet slotů v rámci menší než počet datových linek. Naopak v synchronním TDM musí být počet slotů roven počtu datových linek. Proto se vyhne plýtvání kapacitou spojení.
Definice FDM
Multiplexování s frekvenčním dělením (FDM) je analogová technika, která je implementována pouze v případě, že šířka pásma spoje je vyšší než slučovaná šířka pásma signálů, které mají být přenášeny. Každé vysílací zařízení produkuje signály, které modulují na různých nosných frekvencích. Pro udržení modulovaného signálu jsou nosné frekvence izolovány odpovídající šířkou pásma.
Překrývání signálů může být řízeno použitím nevyužitých pásem šířky pásma pro oddělení kanálů, které jsou označovány jako ochranné pásy . Rovněž nosné frekvence by neměly být přerušeny s původními frekvencemi dat. Pokud se některý stav nedodrží, nelze původní signály obnovit.
Klíčové rozdíly mezi TDM a FDM
- Časově dělené multiplexování (TDM) zahrnuje sdílení času prostřednictvím využití časových slotů pro signály. Na druhé straně multiplexování s frekvenčním dělením (FDM) zahrnuje distribuci frekvencí, kde je kanál rozdělen do různých rozsahů šířky pásma (kanálů).
- Analogový signál nebo digitální signál lze použít pro TDM, zatímco FDM pracuje pouze s analogovými signály.
- Framingové bity (Sync Pulses) se používají v TDM na začátku rámce, aby se umožnila synchronizace. FDM oproti tomu používá ochranné pásky, které oddělují signály a zabraňují jejich překrývání.
- FDM systém generuje různé nosiče pro různé kanály a také každý zaujímá odlišné frekvenční pásmo. Kromě toho jsou vyžadovány různé pásmové filtry. Systém TDM naopak vyžaduje stejné obvody. Výsledkem je, že obvody potřebné ve FDM jsou složitější, než je potřeba v TDM.
- Nelineární charakter různých zesilovačů v systému FDM produkuje harmonické zkreslení, což představuje rušení . Naproti tomu v systému TDM jsou časové sloty přiřazeny různým signálům; protože více signálů není vloženo současně do spoje. Ačkoli nelineární požadavky obou systémů jsou stejné, ale TDM je imunní vůči rušení (přeslechu).
- Využití fyzického propojení v případě TDM je efektivnější než u FDM. Důvodem je, že systém FDM rozděluje spojení do více kanálů, které nevyužívají plnou kapacitu kanálu.
Závěr
TDM a FDM, oba jsou techniky používané pro multiplexování. FDM používá analogové signály a TDM používá analogové a digitální oba typy signálů. Účinnost TDM je však mnohem větší než FDM.
