Ajajaotusega multipleksimine: plokkskeem, töö, erinevused ja selle rakendused

Proovige Meie Instrumenti Probleemide Kõrvaldamiseks





Meedium võib igal sekundil edastada ainult ühte signaali. Mitme signaali edastamiseks kandja edastamiseks tuleb andmekandja eraldada, andes igale signaalile osa kogu ribalaiusest. See on võimalik multipleksimistehnikat kasutades. Multipleksimine on tehnika, mida kasutatakse erinevate signaalide ühendamiseks üheks signaaliks, kasutades jagatud meediumit. Andmeedastussüsteemides kasutatakse erinevat tüüpi multipleksimistehnikaid, nagu TDM, FDM, CDMA ja WDM. Selles artiklis käsitletakse ülevaadet ühest multipleksimistehnika tüübist, näiteks ajajaotusega multipleksimine mida tuntakse ka kui TDM.


Mis on ajajaotusmultipleksimine?

Ajajaotusega multipleksimise ehk TDM määratlus on; multipleksimistehnika, mida kasutatakse kahe või enama voogesituse digitaalse signaali edastamiseks ühise kanali kohal. Seda tüüpi multipleksimistehnikas eraldatakse sissetulevad signaalid samaväärseteks fikseeritud pikkusega ajapiludeks. Kui multipleksimine on tehtud, saadetakse need signaalid jagatud andmekandja kaudu ja pärast demultipleksimist koondatakse need uuesti algsesse vormingusse.



  Ajajaotusega multipleksimine
Ajajaotusega multipleksimine

Ajajaotusega multipleksimise plokkskeem

Allpool on näidatud ajajaotusega multipleksimise plokkskeem, mis kasutab nii saatja kui ka vastuvõtja sektsioone. Andmeedastuseks nimetatakse multipleksimistehnikat, mis kasutab tõhusalt kogu kanalit, mõnikord PAM/TDM-iks, kuna; TDM-süsteem kasutab PAM-i. Nii et selle modulatsioonitehnika puhul hoiab iga impulss lühikest aega, võimaldades kanali maksimaalset kasutamist.

  TDM-i plokkskeem
TDM-i plokkskeem

Ülaltoodud TDM-i plokkskeemil on LPF-ide arv süsteemi alguses, mis põhineb nr. andmete sisenditest. Põhimõtteliselt on need madalpääsfiltrid antialias-filtrid, mis eemaldavad andmete i/p signaali varjunime. Pärast seda antakse LPF-i väljund kommutaatorile. Vastavalt kommutaatori pöörlemisele kogutakse selle kaudu andmesisendi näidised. Siin on kommutaatori pöördekiirus 'fs', seega tähistab see süsteemi diskreetimissagedust.



Oletame, et meil on n andmesisendit ja siis vastavalt pöördele üksteise järel need andmesisendid multipleksitakse ja edastatakse ühiskanalist kõrgemale. Süsteemi vastuvõtjapoolses otsas kasutatakse dekommutaatorit, mis sünkroniseeritakse saatvas otsas kommutaatori poolt. Seega see dekommutaator l vastuvõtuotsas jagab ajajaotusega multipleksitud signaali.

Ülaltoodud süsteemis peaks kommutaatoril ja dekommutaatoril olema sama pöörlemiskiirus, et vastuvõtja otsas oleks signaali täpne demultipleksimine. Dekommutaatori kaudu sooritatud pöörde põhjal kogutakse proovid läbi LPF & vastuvõtjasse sisestatud tegelikud andmed taastatakse.

  PCBWay

Olgu siis signaali maksimaalne sagedus 'fm' ja diskreetimissagedus 'fs'.

fs ≥ 2fm

Seetõttu esitatakse järgnevate proovide vaheline aeg järgmiselt:

Ts = 1/fs

Kui arvestada, et sisendkanalit on N, kogutakse igast N valimist üks valim. Seetõttu annab iga intervall meile N näidist ja nende kahe vahe saab kirjutada kui Ts / N.

Me teame, et põhimõtteliselt on impulsi sagedus impulsside arv iga sekundi kohta, mis on antud kui
Impulsi sagedus = 1/vahe kahe näidise vahel

= 1/Ts/N =.N/Ts

Teame, et Ts = 1/fs, saab ülaltoodud võrrandist as;

= N/1/fs = Nfs.

Ajajaotusega multipleksimissignaali puhul on iga sekundi impulss signaaliülekande kiirus, mis on tähistatud tähega 'r'. Niisiis,

r = Nfs

Kuidas ajajaotusega multipleksimine töötab?

Ajajaotusega multipleksimise meetod toimib nii, et ühte signaali paigutatakse mitu andmevoogu, jagades signaali erinevateks segmentideks, kus iga segmendi kestus on väga lühike. Iga individuaalne andmevoog vastuvõtuotsas komplekteeritakse sõltuvalt ajastusest uuesti.

Järgmisel TDM-diagrammil, kui kolm allikat A, B ja C soovivad saata andmeid ühise meediumi kaudu, saab nendest kolmest allikast pärit signaali eraldada erinevatesse kaadritesse, kus igal kaadril on oma kindel ajapilu.

  TDM töötab
TDM töötab

Ülaltoodud TDM-süsteemis võetakse arvesse kolme ühikut igast allikast, mis moodustavad ühiselt tegeliku signaali.

Kaader kogutakse iga korraga edastatava allika ühe ühikuga. Kui need seadmed on üksteisest täiesti erinevad, saab vältida signaali segamise võimalusi. Kui kaader edastatakse teatud ajapilust kõrgemal, kasutab teine ​​kaader edastamiseks sarnast kanalit ja edasi korratakse seda protsessi, kuni edastamine on lõpetatud.

Ajajaotusmultipleksimise tüübid

Ajajaotusega multipleksimist on kahte tüüpi; sünkroonne TDM ja asünkroonne TDM.

Sünkroonne TDM

Sisend on sünkroonne ajajaotusega multipleksimine on lihtsalt ühendatud kaadriga. Kui TDM-is on 'n' ühendust, saab kaadri jagada 'n' ajapiludeks. Seega eraldatakse iga pesa lihtsalt igale sisendreale. Selle meetodi puhul on diskreetimissagedus tuttav kõigile signaalidele ja seega antakse sarnane kellasisend. Mux määrab igale seadmele alati sama pesa.

Sünkroonse TDM-i eelised hõlmavad peamiselt: tellimust hoitakse ja aadressiandmeid pole vaja. Sünkroonse TDM-i puudused hõlmavad peamiselt: see vajab suurt bitikiirust ja kui ühel kanalil puudub sisendsignaal, kuna igale kanalile on eraldatud fikseeritud ajapilu, siis selle konkreetse kanali ajapilus ei ole andmeid ja toimub ribalaiuse raiskamine.

Asünkroonne TDM

Asünkroonset TDM-i tuntakse ka kui statistilist TDM-i, mis on TDM-i tüüp, kus o/p-kaader kogub teavet sisendkaadrist, kuni see on täidetud, kuid ei jäta täitmata pesa nagu sünkroonse TDM-i puhul. Seda tüüpi multipleksimise korral peame lisama väljundkaadrisse edastatava pesa konkreetsete andmete aadressi. Seda tüüpi TDM on väga tõhus, kuna kanali võimsus on täielikult ära kasutatud ja parandab ribalaiuse tõhusust.

Asünkroonse TDM-i eelised hõlmavad peamiselt: selle vooluring pole keeruline, kasutatakse väikese läbilaskevõimega sidelinki, puudub tõsine ülekõnede probleem, ei esine vahemoonutusi ja iga kanali puhul kasutatakse kogu kanali ribalaiust. Asünkroonse TDM-i puudused hõlmavad peamiselt: see vajab puhvrit, kaadri suurused on erinevad ja aadressiandmed on vajalikud.

Erinevus must/valge ajajaotusmultipleksimine vs ajajaotusega mitmejuurdepääs

TDM-i ja TDMA erinevusi arutatakse allpool.

Ajajaotusega multipleksimine

Time Divisioni mitmekordne juurdepääs

TDM tähistab ajajaotusega multipleksimist. TDMA tähistab ajajaotusega mitut juurdepääsu.
TDM on digitaalse multipleksimise tehnika tüüp, mille puhul edastatakse ühe sidekanali alamkanalitena samaaegselt vähemalt kahte või enamat signaali. TDMA on kanalile juurdepääsu tehnika jagatud meediumivõrkudele.
Selles multipleksimises võivad multipleksitud signaalid pärineda sarnasest sõlmest. TDMA-s võivad multipleksitud signaalid pärineda erinevatest saatjatest/allikatest.
Selle multipleksimise jaoks antakse teatud kasutaja jaoks alati teatud ajapilu. TDM-i näide on digitaalsed maapealsed telefonivõrgud. Ajajaotusega mitme juurdepääsu korral, kui kasutaja on ajapilu kasutamise lõpetanud, muutub see tasuta ja seda saab kasutada teine ​​kasutaja. Üldiselt määratakse need pesad dünaamiliselt ja kasutaja võib saada erineva ajapilu iga kord, kui kasutaja võrku siseneb. TDMA näide on GSM.

Eelised ja miinused

Ajajaotusega multipleksimise eelised hõlmavad järgmist.

  • TDM-i vooluringi disain on lihtne.
  • TDM kasutab signaali edastamiseks kanali kogu ribalaiust.
  • TDM-is pole vahendusmoonutuste probleemi.
  • TDM-süsteemid on FDM-iga võrreldes väga paindlikud.
  • Iga kanali puhul kasutatakse kogu saadaolevat kanali ribalaiust.
  • Mõnikord võib impulsside kattumine põhjustada ülekõla, kuid seda saab valveaja abil vähendada.
  • Selles multipleksimises toimub sidekanalite vahel soovimatu signaaliedastus harva.

Ajajaotusega multipleksimise puudused hõlmavad järgmist.

  • Nii saate- kui ka vastuvõtusektsioonid peavad olema õigesti sünkroonitud, et tagada õige signaali edastamine ja vastuvõtt.
  • TDM-i on keeruline rakendada.
  • Võrreldes FDM-iga on sellel multipleksimisel madalam latentsusaeg.
  • TDM-süsteemid nõuavad andmete ja puhvri adresseerimist.
  • Selle multipleksimise kanalid võivad aeglase kitsariba tuhmumise tõttu ammenduda.
  • TDM-is on sünkroonimine väga oluline.
  • TDM-is on vaja puhvrit ja aadressi teavet.

Rakendused/Kasutusalad

Ajajaotusega multipleksimise rakendusi käsitletakse allpool.

  • TDM-i kasutatakse integreeritud teenuste digitaalvõrgu telefoniliinides.
  • See multipleksimine on rakendatav avalikes kommuteeritud telefonivõrkudes (PSTN) ja SONETis (sünkroonne optiline võrk).
  • TDM on rakendatav telefonisüsteemides.
  • TDM-i kasutatakse juhtmega telefoniliinides.
  • Varem kasutati seda multipleksimistehnikat telegraafis.
  • TDM-i kasutatakse mobiilsides, satelliitjuurdepääsusüsteemides ja digitaalsetes heli segamissüsteemides.
  • TDM on kõige levinum fiiberoptilistes side/optilistes andmeedastussüsteemides kasutatav tehnika.
  • TDM-i kasutatakse analoog- ja digitaalsignaalide jaoks, kus edastamiseks kasutatakse palju väiksema kiirusega kanaleid, mis on lihtsalt multipleksitud kiireteks kanaliteks.
  • Seda kasutatakse mobiilsides, digitaalses suhtluses ja satelliitsidesüsteem .

Seega on see ülevaade aegjaotusega multipleksimisest või TDM, mida kasutatakse mitme signaali edastamiseks sama jagatud meediumi kohal, eraldades igale signaalile lihtsalt piiratud ajaintervalli. Üldiselt kasutatakse seda tüüpi multipleksimist digitaalsete süsteemide kaudu, mis saadavad või võtavad vastu digitaalseid ribapääsu või digitaalseid signaale, mis kantakse üle analoogkandjate ja mida kasutavad optilised edastussüsteemid, nagu SDH (sünkroonne digitaalhierarhia) ja PDH (plesiokroonne digitaalhierarhia). Siin on teile küsimus, mis on FDM?