Prima di comprendere entrambi i termini in profondità capiamo il termine multiplexing. Il multiplexing è una tecnica attraverso la quale diversi segnali vengono simultaneamente trasmessi su un singolo collegamento dati. Il sistema multiplexato riguarda n numero di dispositivi che condividono la capacità di un collegamento, ovvero come un collegamento (percorso) può avere più canali.
Più dispositivi alimentano i loro flussi di trasmissione a un Multiplexer (MUX) che li unisce in un unico stream. Al ricevitore, il flusso singolo è diretto al Demultiplexer (DEMUX), che viene nuovamente tradotto nella sua trasmissione componente e inviato ai destinatari previsti.
Grafico comparativo
| Base per il confronto | TDM | FDM |
|---|---|---|
| Di base | La scala dei tempi è condivisa. | La frequenza è condivisa. |
| Usato con | Segnali digitali e segnali analogici | Segnali analogici |
| Requisito necessario | Sync Pulse | Guard Band |
| interferenza | Basso o trascurabile | alto |
| Circuito | Più semplice | Complesso |
| utilizzo | Usato in modo efficiente | Inefficace |
Definizione di TDM
Il multiplexing a divisione di tempo (TDM) è considerato come una procedura digitale che può essere impiegata quando la quantità di velocità di trasmissione del mezzo di trasmissione è superiore al requisito di velocità di trasmissione dati dei dispositivi di trasmissione e ricezione. In TDM, i corrispondenti frame trasportano i dati da trasmettere dalle diverse fonti. Ogni frame è costituito da un set di intervalli di tempo e alle porzioni di ciascuna sorgente viene assegnato un intervallo di tempo per frame.
Tipi di TDM:
- Multiplexing sincrono su divisione temporale : in questo tipo il termine sincrono indica che il multiplexer assegnerà esattamente lo stesso slot a ciascun dispositivo in qualsiasi momento, anche se un dispositivo ha qualcosa da inviare o meno. Se non ha qualcosa, la fascia oraria sarebbe vuota. TDM utilizza i frame per raggruppare le time slot che coprono un ciclo completo di intervalli di tempo. Synchronous TDM utilizza un concetto, ovvero interleaving per la costruzione di un frame in cui un multiplexer può prelevare un'unità dati alla volta da ciascun dispositivo, quindi un'altra unità dati da ciascun dispositivo e così via. L'ordine della ricevuta notifica al demultiplexer dove dirigere ogni intervallo temporale, eliminando la necessità di indirizzamento. Per recuperare da incoerenze temporali vengono utilizzati i frammenti che di solito vengono aggiunti all'inizio di ciascun fotogramma. Il riempimento di bit viene utilizzato per forzare le relazioni di velocità per equalizzare la velocità tra più dispositivi in un multiplo intero l'uno dell'altro. Nel riempimento di bit, il multiplexer aggiunge bit aggiuntivi al flusso di origine del dispositivo.
- Multiplexing asincrono a divisione di tempo : il TDM sincrono spreca lo spazio non utilizzato nel collegamento, pertanto non garantisce l'uso efficiente della piena capacità del collegamento. Ciò ha dato origine a TDM asincrono. Qui Asincrono significa flessibile non fisso. In TDM asincrono diverse linee di ingresso a bassa velocità sono multiplexate su una singola linea a velocità più elevata. In TDM asincrono, il numero di slot in un frame è inferiore al numero di linee dati. Al contrario, in Synchronous TDM il numero di slot deve essere uguale al numero di linee di dati. Ecco perché, evita lo spreco della capacità di collegamento.
Definizione di FDM
Il multiplexing a divisione di frequenza (FDM) è una tecnica analogica che viene implementata solo quando la larghezza di banda del collegamento è superiore alla larghezza di banda dei segnali da trasmettere. Ogni dispositivo di invio produce segnali che modulano a frequenze portanti distinte. Per mantenere il segnale modulato, le frequenze portanti sono isolate da un'adeguata larghezza di banda.
La sovrapposizione dei segnali può essere controllata utilizzando strisce di larghezza di banda non utilizzate per la separazione dei canali, note come bande di guardia . Inoltre, le frequenze portanti non dovrebbero interrompere con le frequenze dei dati originali. Se una qualsiasi condizione non riesce ad aderire, i segnali originali non possono essere recuperati.
Differenze chiave tra TDM e FDM
- Il multiplexing a divisione di tempo (TDM) include la condivisione del tempo attraverso l'utilizzo di intervalli di tempo per i segnali. D'altra parte, il multiplexing a divisione di frequenza (FDM) comporta la distribuzione delle frequenze, in cui il canale è diviso in vari intervalli di banda (canali).
- Il segnale analogico o il segnale digitale possono essere utilizzati per il TDM mentre FDM funziona solo con i segnali analogici.
- I bit di framing (Sync Pulses) vengono utilizzati in TDM all'inizio di un frame per abilitare la sincronizzazione. Come contro, FDM usa le bande Guard per separare i segnali e prevenirne la sovrapposizione.
- Il sistema FDM genera portanti diversi per i diversi canali e ognuno di essi occupa una distinta banda di frequenza. Inoltre, sono richiesti diversi filtri passa-banda. Al contrario, il sistema TDM richiede circuiti identici. Di conseguenza, la circuiteria necessaria in FDM è più complessa del necessario in TDM.
- Il carattere non lineare dei vari amplificatori nel sistema FDM produce distorsione armonica, e questo introduce l' interferenza . Al contrario, nel sistema TDM le fasce orarie sono assegnate a vari segnali; poiché i segnali multipli non vengono inseriti contemporaneamente in un collegamento. Sebbene, i requisiti non lineari di entrambi i sistemi siano uguali, ma TDM è immune alle interferenze (crosstalk).
- L'utilizzo del collegamento fisico in caso di TDM è più efficiente rispetto a FDM. La ragione di questo è che il sistema FDM divide il collegamento in più canali che non fanno uso della piena capacità del canale.
Conclusione
TDM e FDM, entrambe sono le tecniche utilizzate per il multiplexing. FDM utilizza segnali analogici e TDM utilizza sia analogici che digitali entrambi i tipi di segnali. Tuttavia, l'efficienza di TDM è molto maggiore di FDM.
