Bevor wir beide Begriffe tief verstehen, sollten wir den Begriff "Multiplexing" verstehen. Multiplexing ist eine Technik, bei der mehrere Signale gleichzeitig über eine einzige Datenverbindung übertragen werden. Das Multiplexsystem umfasst eine Anzahl von Geräten, die die Kapazität einer Verbindung gemeinsam nutzen, so dass eine Verbindung (Pfad) mehrere Kanäle haben kann.
Mehrere Geräte führten ihre Übertragungsströme einem Multiplexer (MUX) zu, der sie zu einem einzigen Strom zusammenfasst. Beim Empfänger wird der Einzelstrom an den Demultiplexer (DEMUX) geleitet, der wiederum in seine Komponentenübertragung übersetzt und an die vorgesehenen Empfänger gesendet wird.
Vergleichstabelle
| Basis zum Vergleich | TDM | FDM |
|---|---|---|
| Basic | Zeitskala wird geteilt. | Frequenz wird geteilt. |
| Benutzt mit | Digitale Signale und analoge Signale | Analoge Signale |
| Notwendige Voraussetzung | Synchronisationsimpuls | Garde-Band |
| Interferenz | Niedrig oder vernachlässigbar | Hoch |
| Schaltung | Einfacher | Komplex |
| Nutzung | Effizient genutzt | Unwirksam |
Definition von TDM
Zeitmultiplexen (Time Division Multiplexing, TDM) wird als eine digitale Prozedur betrachtet, die verwendet werden kann, wenn die Datenratenmenge des Übertragungsmediums höher ist als die Datenübertragungsrate, die von den Sende- und Empfangsvorrichtungen erforderlich ist. In TDM tragen entsprechende Rahmen Daten, die von den verschiedenen Quellen übertragen werden sollen. Jeder Frame besteht aus einem Satz von Zeitschlitzen, und Teilen jeder Quelle wird ein Zeitschlitz pro Frame zugewiesen.
Arten von TDM:
- Synchrone Zeitmultiplexierung - In dieser Art bedeutet der synchrone Begriff, dass der Multiplexer jedem Gerät zu jeder Zeit genau denselben Steckplatz zuweist, auch wenn ein Gerät etwas zu senden hat oder nicht. Wenn nichts vorhanden ist, wäre das Zeitfenster leer. TDM verwendet Frames zum Gruppieren von Zeitfenstern, die einen vollständigen Zyklus von Zeitfenstern abdecken. Synchrones TDM verwendet ein Konzept, dh Interleaving zum Erstellen eines Rahmens, in dem ein Multiplexer jeweils eine Dateneinheit von jedem Gerät nehmen kann, dann eine andere Dateneinheit von jedem Gerät und so weiter. Die Reihenfolge der Quittung teilt dem Demultiplexer mit, wohin er jeden Zeitschlitz richten soll, wodurch die Adressierung entfällt. Zur Wiederherstellung von Timing-Inkonsistenzen werden Framing- Bits verwendet, die normalerweise an den Anfang jedes Frames angehängt werden. Bit- Stuffing wird verwendet, um Geschwindigkeitsbeziehungen zu erzwingen, um die Geschwindigkeit zwischen mehreren Geräten in ein ganzzahliges Vielfaches von einander abzugleichen. Beim Bit-Stuffing fügt der Multiplexer dem Quellstrom des Geräts zusätzliche Bits hinzu.
- Asynchrones Zeitmultiplexen - Synchrones TDM verschwendet den ungenutzten Speicherplatz in der Verbindung und gewährleistet somit nicht die effiziente Nutzung der vollen Kapazität der Verbindung. Dies führte zu asynchronem TDM. Asynchron bedeutet hier nicht fixiert. In asynchronem TDM werden mehrere Eingangsleitungen mit niedriger Rate zu einer einzelnen Leitung mit höherer Geschwindigkeit gemultiplext. In asynchronem TDM ist die Anzahl der Schlitze in einem Rahmen geringer als die Anzahl der Datenleitungen. Im Gegensatz dazu muss bei synchronem TDM die Anzahl der Schlitze gleich der Anzahl der Datenleitungen sein. Deshalb wird die Verschwendung der Verbindungskapazität vermieden.
Definition von FDM
Frequency Division Multiplexing (FDM) ist eine analoge Technik, die nur implementiert wird, wenn die Bandbreite der Verbindung höher ist als die vereinigte Bandbreite der zu übertragenden Signale. Jedes sendende Gerät erzeugt Signale, die bei unterschiedlichen Trägerfrequenzen modulieren. Um das modulierte Signal zu halten, werden die Trägerfrequenzen durch eine angemessene Bandbreite isoliert.
Überlappende Signale können durch Verwendung nicht genutzter Bandbreiten zum Trennen der Kanäle gesteuert werden. Diese werden als Schutzbänder bezeichnet . Trägerfrequenzen sollten auch nicht mit den ursprünglichen Datenfrequenzen unterbrochen werden. Wenn eine Bedingung nicht eingehalten wird, können die ursprünglichen Signale nicht wiederhergestellt werden.
Hauptunterschiede zwischen TDM und FDM
- Das Zeitmultiplexen (TDM) beinhaltet das Teilen der Zeit durch Verwenden von Zeitschlitzen für die Signale. Auf der anderen Seite umfasst das Frequenzmultiplexen (FDM) die Verteilung der Frequenzen, wobei der Kanal in verschiedene Bandbreitenbereiche (Kanäle) unterteilt ist.
- Ein analoges Signal oder ein digitales Signal kann für das TDM verwendet werden, während das FDM nur mit analogen Signalen arbeitet.
- Framing-Bits (Sync-Impulse) werden in TDM zu Beginn eines Frames verwendet, um die Synchronisation zu ermöglichen. Im Gegensatz dazu verwendet FDM Schutzbänder, um die Signale zu trennen und deren Überlappung zu verhindern.
- Das FDM-System erzeugt unterschiedliche Träger für die verschiedenen Kanäle und jeder belegt ein bestimmtes Frequenzband. Außerdem sind andere Bandpassfilter erforderlich. Umgekehrt erfordert das TDM-System identische Schaltungen. Folglich ist die in FDM benötigte Schaltung komplexer als in TDM erforderlich.
- Der nichtlineare Charakter der verschiedenen Verstärker im FDM-System führt zu harmonischen Verzerrungen, und dies führt zu Interferenzen . Im Gegensatz dazu werden im TDM-System Zeitschlitze verschiedenen Signalen zugeordnet; da die mehreren Signale nicht gleichzeitig in eine Verknüpfung eingefügt werden. Die nichtlinearen Anforderungen beider Systeme sind zwar gleich, aber TDM ist unempfindlich gegen Störungen (Übersprechen).
- Die Nutzung der physischen Verbindung bei TDM ist effizienter als bei FDM. Der Grund dafür ist, dass das FDM-System die Verbindung in mehrere Kanäle aufteilt, ohne die volle Kanalkapazität zu nutzen.
Fazit
TDM und FDM sind beide die für das Multiplexing verwendeten Techniken. FDM verwendet analoge Signale, und TDM verwendet beide analogen und digitalen Signaltypen. Die Effizienz von TDM ist jedoch viel größer als FDM.
