Một phương tiện chỉ có thể mang một tín hiệu duy nhất tại bất kỳ giây nào. Để truyền nhiều tín hiệu để truyền một phương tiện, phương tiện phải được tách ra bằng cách cung cấp cho mỗi tín hiệu một phân đoạn của toàn bộ băng thông. Điều này có thể thực hiện được bằng cách sử dụng kỹ thuật ghép kênh. ghép kênh là một kỹ thuật được sử dụng để kết hợp các tín hiệu khác nhau thành một tín hiệu duy nhất bằng phương tiện chia sẻ. Có nhiều loại kỹ thuật ghép kênh khác nhau như TDM, FDM, CDMA & WDM được sử dụng trong các hệ thống truyền dữ liệu. Bài viết này thảo luận tổng quan về một trong các loại kỹ thuật ghép kênh như ghép kênh phân chia thời gian còn được gọi là TDM.

Ghép kênh phân chia theo thời gian là gì?

Ghép kênh phân chia theo thời gian hoặc định nghĩa TDM là; một kỹ thuật ghép kênh được sử dụng để truyền hai tín hiệu kỹ thuật số trực tuyến trở lên trên một kênh chung. Trong loại kỹ thuật ghép kênh này, các tín hiệu đến được tách thành các khe thời gian có độ dài cố định tương đương. Sau khi ghép kênh xong, các tín hiệu này được gửi qua một phương tiện dùng chung và sau khi tách kênh, chúng được ghép lại thành định dạng ban đầu.

Ghép kênh phân chia theo thời gian

Sơ đồ khối ghép kênh phân chia theo thời gian

Sơ đồ khối ghép kênh phân chia thời gian được hiển thị bên dưới sử dụng cả hai phần của máy phát và máy thu. Để truyền dữ liệu, kỹ thuật ghép kênh sử dụng hiệu quả toàn bộ kênh đôi khi được gọi là PAM/TDM bởi vì; một hệ thống TDM sử dụng một PAM. Vì vậy, trong kỹ thuật điều chế này, mỗi xung giữ một khoảng thời gian ngắn bằng cách cho phép sử dụng kênh tối đa.

Sơ đồ khối TDM

Trong sơ đồ khối TDM ở trên, có số lượng LPF ở đầu hệ thống dựa trên số lượng LPF. của dữ liệu đầu vào. Về cơ bản, các bộ lọc thông thấp này là các bộ lọc khử răng cưa loại bỏ răng cưa của tín hiệu i/p dữ liệu. Sau đó, đầu ra của LPF được cấp cho cổ góp. Theo vòng quay của cổ góp, các mẫu đầu vào dữ liệu được thu thập thông qua nó. Ở đây, tốc độ quay của cổ góp là 'fs' do đó nó biểu thị tần số lấy mẫu của hệ thống.

Giả sử rằng chúng ta có 'n' đầu vào dữ liệu, và sau đó theo vòng quay lần lượt, các đầu vào dữ liệu này sẽ được ghép kênh và truyền trên kênh chung. Ở đầu thu của hệ thống, một bộ khử chuyển mạch được sử dụng, được đồng bộ hóa ở đầu truyền bởi bộ chuyển mạch. Vì vậy, bộ khử này l ở đầu thu sẽ chia tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian.

“làm thế nào để đọc một breadboard ”

Trong hệ thống trên, bộ chuyển mạch và bộ khử chuyển mạch phải có cùng tốc độ quay để phân tách chính xác tín hiệu ở cuối máy thu. Dựa trên cuộc cách mạng được thực hiện thông qua bộ giải mã, các mẫu được thu thập thông qua LPF & dữ liệu đầu vào thực tế tại máy thu được phục hồi.

Đặt tần số tối đa của tín hiệu là 'fm' & tần số lấy mẫu là 'fs' sau đó

fs ≥ 2fm

Do đó, khoảng thời gian giữa các mẫu thành công được đưa ra là,

Ts = 1/fs

Nếu chúng tôi cho rằng có 'N' kênh đầu vào, thì một mẫu duy nhất được thu thập từ mỗi mẫu 'N'. Do đó, mỗi khoảng sẽ cho chúng ta 'N' mẫu và khoảng cách giữa hai khoảng có thể được viết là Ts/N.

“Điện 3 pha so với một pha ”

Chúng ta biết rằng tần số xung về cơ bản là số xung cho mỗi giây được cho là
Tần số xung = 1/khoảng cách giữa hai mẫu

= 1/Ts/N =.N/Ts

Ta biết rằng Ts = 1/fs thì phương trình trên sẽ trở thành;

= N/1/fs = Nfs.

Đối với tín hiệu ghép kênh phân chia theo thời gian, xung cho mỗi giây là tốc độ truyền tín hiệu được biểu thị bằng 'r'. Vì thế,

r = Nfs

Ghép kênh phân chia theo thời gian hoạt động như thế nào?

Phương pháp ghép kênh phân chia theo thời gian hoạt động bằng cách đặt một số luồng dữ liệu trong một tín hiệu duy nhất bằng cách chia tín hiệu thành nhiều phân đoạn khác nhau, trong đó mỗi phân đoạn có thời lượng rất ngắn. Mỗi luồng dữ liệu riêng lẻ ở đầu nhận được tập hợp lại tùy thuộc vào thời gian.

Trong sơ đồ TDM sau đây, khi ba nguồn A, B & C muốn gửi dữ liệu qua một phương tiện chung, tín hiệu từ ba nguồn này có thể được tách thành nhiều khung khác nhau trong đó mỗi khung có một khe thời gian cố định.

TDM làm việc

Trong hệ thống TDM ở trên, ba đơn vị từ mọi nguồn được xem xét để cùng nhau tạo thành tín hiệu thực tế.

Một khung được thu thập với một đơn vị duy nhất của mỗi nguồn được truyền tại một thời điểm. Khi các đơn vị này khác hoàn toàn với nhau, thì cơ hội trộn tín hiệu có thể ngăn ngừa được có thể bị loại bỏ. Khi một khung được truyền trên một khe thời gian cụ thể, thì khung thứ hai sẽ sử dụng một kênh tương tự để được truyền và hơn nữa quá trình này được lặp lại cho đến khi quá trình truyền hoàn tất.

Các loại ghép kênh phân chia theo thời gian

Có hai loại ghép kênh phân chia theo thời gian; TDM đồng bộ và TDM không đồng bộ.

TDM đồng bộ

Đầu vào là ghép kênh phân chia thời gian đồng bộ được kết nối đơn giản với một khung. Trong TDM, nếu có 'n' kết nối, thì khung có thể được tách thành 'n' khe thời gian. Vì vậy, mỗi vị trí được phân bổ đơn giản cho mọi dòng đầu vào. Trong phương pháp này, tốc độ lấy mẫu quen thuộc với tất cả các tín hiệu và do đó đầu vào đồng hồ tương tự được đưa ra. Mux luôn gán cùng một vị trí cho mọi thiết bị.

“ứng dụng của ghép kênh phân chia thời gian ”

Ưu điểm của TDM đồng bộ chủ yếu bao gồm; thứ tự được duy trì và không cần dữ liệu địa chỉ. Những nhược điểm của TDM đồng bộ chủ yếu bao gồm; nó cần tốc độ bit cao và nếu không có tín hiệu đầu vào ở một kênh do một khe thời gian cố định được phân bổ cho mọi kênh, thì khe thời gian cho kênh cụ thể đó sẽ không chứa bất kỳ dữ liệu nào và gây lãng phí băng thông.

TDM không đồng bộ

TDM không đồng bộ còn được gọi là TDM thống kê, là một loại TDM trong đó khung o/p thu thập thông tin từ khung đầu vào cho đến khi nó được lấp đầy nhưng không để lại một khe trống như trong TDM đồng bộ. Trong loại ghép kênh này, chúng tôi phải bao gồm địa chỉ của dữ liệu cụ thể trong khe đang được truyền tới khung đầu ra. Loại TDM này rất hiệu quả vì dung lượng của kênh được sử dụng hoàn toàn & cải thiện hiệu quả của băng thông.

Ưu điểm của TDM không đồng bộ chủ yếu bao gồm; mạch của nó không phức tạp, liên kết truyền thông dung lượng thấp được sử dụng, không có vấn đề nhiễu xuyên âm nghiêm trọng, không có biến dạng trung gian và đối với mỗi kênh, băng thông kênh hoàn chỉnh được sử dụng. Những nhược điểm của TDM không đồng bộ chủ yếu bao gồm; nó cần một bộ đệm, kích thước khung khác nhau và dữ liệu địa chỉ là bắt buộc.

Sự khác biệt B/W Ghép kênh phân chia theo thời gian so với Đa truy cập phân chia theo thời gian

Sự khác biệt giữa TDM và TDMA được thảo luận dưới đây.

Ghép kênh phân chia theo thời gian	Phân chia thời gian Đa truy cập
TDM là viết tắt của ghép kênh phân chia theo thời gian.	TDMA là viết tắt của đa truy cập phân chia theo thời gian.
TDM là một loại kỹ thuật ghép kênh kỹ thuật số trong đó tối thiểu hai tín hiệu trở lên được truyền đồng thời giống như các kênh phụ trong một kênh liên lạc.	TDMA là một kỹ thuật truy cập kênh cho các mạng trung bình được chia sẻ.
Trong ghép kênh này, các tín hiệu được ghép kênh có thể đến từ một nút tương tự.	Trong TDMA, các tín hiệu được ghép kênh có thể đến từ các nguồn/máy phát khác nhau.
Đối với ghép kênh này, một khe thời gian nhất định luôn được cung cấp cho một người dùng nhất định. Ví dụ về TDM là các mạng điện thoại mặt đất kỹ thuật số.	Đối với nhiều lần truy cập phân chia theo thời gian, sau khi người dùng hoàn thành việc sử dụng khe thời gian, thì nó sẽ trở nên miễn phí và người dùng khác có thể sử dụng. Nói chung, các vị trí này được gán động & người dùng có thể nhận được một vị trí thời gian khác mỗi khi người dùng truy cập mạng. Ví dụ TDMA là GSM.

Ưu điểm và nhược điểm

Những ưu điểm của ghép kênh phân chia theo thời gian bao gồm những điều sau đây.

Thiết kế mạch của TDM rất đơn giản.
TDM sử dụng tổng băng thông của kênh để truyền tín hiệu.
Trong TDM, vấn đề biến dạng trung gian không có.
Hệ thống TDM rất linh hoạt so với FDM.
Đối với mọi kênh, toàn bộ băng thông kênh có sẵn được sử dụng.
Đôi khi, sự chồng chéo xung có thể gây ra nhiễu xuyên âm, tuy nhiên, có thể giảm hiện tượng này bằng cách sử dụng thời gian bảo vệ.
Trong ghép kênh này, việc truyền tín hiệu không mong muốn giữa các kênh liên lạc hiếm khi xảy ra.

Những nhược điểm của ghép kênh phân chia theo thời gian bao gồm những điều sau đây.

Cả hai phần truyền và nhận phải được đồng bộ hóa đúng cách để truyền và nhận tín hiệu phù hợp.
TDM rất phức tạp để thực hiện.
So với FDM, ghép kênh này có độ trễ thấp hơn.
Các hệ thống TDM yêu cầu xử lý dữ liệu & bộ đệm.
Các kênh của ghép kênh này có thể bị cạn kiệt do pha đinh băng hẹp chậm.
Trong TDM, đồng bộ hóa là rất quan trọng.
Trong TDM, thông tin địa chỉ và bộ đệm là cần thiết.

Ứng dụng/Sử dụng

Các ứng dụng của ghép kênh phân chia theo thời gian được thảo luận dưới đây.

TDM được sử dụng trong các đường dây điện thoại Mạng Kỹ thuật số Dịch vụ Tích hợp.
Ghép kênh này được áp dụng trong các mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN) và SONET (Mạng quang đồng bộ).
TDM được áp dụng trong các hệ thống điện thoại.
TDM được sử dụng trong các đường dây điện thoại hữu tuyến.
Trước đó, kỹ thuật ghép kênh này được sử dụng trong điện báo.
TDM được sử dụng trong radio di động, hệ thống truy cập vệ tinh và hệ thống trộn âm thanh kỹ thuật số.
TDM là kỹ thuật phổ biến nhất được sử dụng trong các hệ thống truyền dữ liệu quang/truyền thông sợi quang.
TDM được sử dụng cho các tín hiệu tương tự và kỹ thuật số trong đó một số kênh có tốc độ thấp hơn được ghép đơn giản thành các kênh tốc độ cao được sử dụng để truyền.
Nó được sử dụng trong đài phát thanh di động, truyền thông kỹ thuật số & hệ thống liên lạc vệ tinh .

Như vậy, đây là tổng quan về ghép kênh phân chia theo thời gian hoặc TDM được sử dụng để truyền nhiều tín hiệu trên cùng một phương tiện dùng chung bằng cách chỉ cần phân bổ một khoảng thời gian giới hạn cho mọi tín hiệu. Nói chung, loại ghép kênh này được sử dụng thông qua các hệ thống kỹ thuật số gửi hoặc nhận băng thông kỹ thuật số hoặc tín hiệu kỹ thuật số được truyền qua các sóng mang tương tự và được sử dụng bởi các hệ thống truyền dẫn quang như SDH (Phân cấp kỹ thuật số đồng bộ) & PDH (Phân cấp kỹ thuật số đa đồng bộ). Đây là một câu hỏi dành cho bạn, FDM là gì?