両方の用語を深く理解する前に、多重化という用語を理解しましょう。 多重化は、いくつかの信号が単一のデータリンクを介して同時に送信される技法です。 多重化システムは、1つのリンクの容量を共有するn個のデバイスを含みます。これは、リンク(パス)が複数のチャネルを持つことができる方法です。
複数の装置がそれらの伝送ストリームをそれらを単一のストリームに併合するマルチプレクサ(MUX)に供給した。 受信機において、単一のストリームはデマルチプレクサ(DEMUX)に向けられ、それは再びその構成要素送信に変換され、それらの意図された受信機に送信される。
比較表
比較基準 | TDM | FDM |
---|---|---|
基本 | タイムスケールが共有されています。 | 頻度は共有されます。 |
で使用 | デジタル信号とアナログ信号 | アナログ信号 |
必要な要件 | 同期パルス | ガードバンド |
干渉 | 低いまたは無視できる | 高い |
回路 | もっと簡単 | 複雑な |
利用 | 効率的に使用されている | 無効 |
TDMの定義
時分割多重化(TDM)は、伝送媒体のデータレート量が送受信装置に要求されるデータレートよりも高い場合に採用できるデジタル手順であると考えられている。 TDMにおいて、対応するフレームは異なるソースから送信されるべきデータを搬送する。 各フレームは一組のタイムスロットからなり、各ソースの部分はフレーム毎にタイムスロットを割り当てられる。
TDMの種類:
- 同期時分割多重化 - このタイプでは、同期用語は、デバイスに送信するものがあるかどうかにかかわらず、マルチプレクサが毎回正確に同じスロットを各デバイスに割り当てることを意味します。 それが何かを持っていなければ、タイムスロットは空になるでしょう。 TDMは、タイムスロットの全サイクルをカバーするタイムスロットをグループ化するためにフレームを使用する 。 同期TDMは、概念、すなわち、マルチプレクサが各装置から一度に1つのデータ単位を取り、次に各装置から別のデータ単位を取ることができるようなフレームを構築するためのインタリーブを使用する。 受信の順序は、各タイムスロットをどこに向けるべきかをデマルチプレクサに通知し、これはアドレス指定の必要性を排除する。 タイミングの不一致から回復するために、通常各フレームの先頭に付加されるフレーミング ビットが使用されます。 ビット スタッフィングは、複数のデバイス間の速度を互いに整数倍に等しくするために速度関係を強制するために使用されます。 ビットスタッフィングでは、マルチプレクサはデバイスのソースストリームに追加のビットを追加します。
- 非同期時分割多重 - 同期TDMはリンク内の未使用スペースを無駄にするため、リンクの全容量を効率的に使用することを保証するものではありません。 これは非同期TDMを引き起こしました。 ここで非同期とは、柔軟ではないという意味です。 非同期TDMでは、いくつかの低速入力ラインが単一の高速ラインに多重化されている。 非同期TDMでは、フレーム内のスロット数はデータライン数より少なくなります。 反対に、同期TDMでは、スロットの数はデータラインの数と等しくなければならない。 だからこそ、リンク容量の浪費を避けています。
FDMの定義
周波数分割多重(FDM)は、リンクの帯域幅が送信されるべき信号のマージされた帯域幅よりも高いときにのみ実施されるアナログ技術である。 各送信装置は、異なる搬送周波数で変調する信号を生成する。 変調信号を保持するために、搬送周波数は適切な帯域幅によって分離されています。
オーバーラップする信号は、チャネルを分離するために未使用の帯域幅ストリップを使用することによって制御できます。これらはガードバンドとして知られています。 また、搬送波周波数は元のデータ周波数で中断しないでください。 何らかの条件が順守できない場合、元の信号を復元することはできません。
TDMとFDMの主な違い
- 時分割多重(TDM)は、信号に対してタイムスロットを利用することによる時間の共有を含む。 一方、周波数分割多重(FDM)は周波数の分配を含み、ここでチャネルは様々な帯域幅範囲(チャネル)に分割される。
- FDMはアナログ信号でのみ動作しますが、アナログ信号またはデジタル信号anyはTDMに使用できます。
- 同期を可能にするために、フレームの開始時にフレーミングビット (同期パルス)がTDMで使用されます。 これとは対照的に、FDMはガード バンドを使用して信号を分離し、その重複を防ぎます。
- FDMシステムは、異なるチャネルに対して異なる搬送波を生成し、またそれぞれが異なる周波数帯域を占有する。 さらに、異なるバンドパスフィルタが必要です。 逆に言えば、TDMシステムは同一の回路を必要とする。 その結果、FDMに必要な回路はTDMに必要な回路よりも複雑になります。
- FDMシステム内の様々な増幅器の非線形特性は高調波 歪みを生じ 、これが干渉を引き起こす 。 対照的に、TDMシステムでは、タイムスロットはさまざまな信号に割り当てられます。 複数の信号が同時にリンクに挿入されないためです。 ただし、両方のシステムの非線形要件は同じですが、TDMは干渉(クロストーク)の影響を受けません。
- TDMの場合の物理リンクの利用はFDMの場合よりも効率的です。 この背景にある理由は、FDMシステムがリンクを複数のチャネルに分割しているため、全チャネル容量が使用されないことです。
結論
TDMとFDMは、どちらも多重化に使用される技法です。 FDMはアナログ信号を使用し、TDMはアナログとデジタルの両方のタイプの信号を使用します。 ただし、TDMの効率はFDMよりはるかに優れています。