ก่อนที่จะเข้าใจคำศัพท์ทั้งสองในเชิงลึกเรามาทำความเข้าใจกับคำศัพท์มัลติเพล็กซ์ การมัลติเพล็กซ์ เป็นเทคนิคที่สัญญาณหลายสัญญาณถูกส่งพร้อมกันผ่านสายดาต้าลิงค์เดียว ระบบมัลติเพล็กซ์เกี่ยวข้องกับจำนวนอุปกรณ์ที่ใช้ความจุของลิงก์เดียวซึ่งเป็นวิธีที่ลิงก์ (เส้นทาง) สามารถมีได้หลายช่องทาง
อุปกรณ์หลายชิ้นใช้การส่งกระแสข้อมูลไปยัง Multiplexer (MUX) ซึ่งผสานเข้ากับสตรีมเดียว ที่ตัวรับสัญญาณสตรีมเดี่ยวจะถูกส่งตรงไปยัง Demultiplexer (DEMUX) ซึ่งได้รับการแปลอีกครั้งในการส่งผ่านส่วนประกอบและส่งไปยังผู้รับที่ตั้งใจไว้
แผนภูมิเปรียบเทียบ
| พื้นฐานสำหรับการเปรียบเทียบ | TDM | FDM |
|---|---|---|
| ขั้นพื้นฐาน | มีการแชร์ช่วงเวลา | แบ่งปันความถี่ |
| ใช้กับ | สัญญาณดิจิตอลและสัญญาณอะนาล็อก | สัญญาณอะนาล็อก |
| ข้อกำหนดที่จำเป็น | ซิงค์ชีพจร | วงยาม |
| การรบกวน | ต่ำหรือเล็กน้อย | สูง |
| วงจร | ที่เรียบง่าย | ซับซ้อน |
| การใช้ประโยชน์ | ใช้อย่างมีประสิทธิภาพ | ไม่ได้ผล |
ความหมายของ TDM
การแบ่งส่วนมัลติเพล็กซิ่ง (TDM) ถือเป็นขั้นตอนดิจิตอลซึ่งสามารถใช้งานได้เมื่อปริมาณอัตราการส่งข้อมูลสื่อกลางสูงกว่าอัตราข้อมูลที่จำเป็นสำหรับอุปกรณ์ส่งและรับ ใน TDM เฟรมที่สอดคล้องกันจะส่งข้อมูลจากแหล่งต่าง ๆ แต่ละเฟรมประกอบด้วยชุดของช่วงเวลาและส่วนต่าง ๆ ของแต่ละแหล่งจะถูกกำหนดช่วงเวลาต่อหนึ่งเฟรม
ประเภทของ TDM:
- การแบ่งเวลาหลายส่วนแบบซิงโครนัส - ในประเภทนี้คำว่าซิงโครนัสหมายถึงมัลติเพล็กเซอร์กำลังกำหนดช่องเสียบเดียวกันให้กับแต่ละอุปกรณ์อย่างแม่นยำทุกครั้งแม้ว่าอุปกรณ์จะมีอะไรที่จะส่งหรือไม่ก็ตาม หากไม่มีสิ่งใดช่วงเวลาจะว่างเปล่า TDM ใช้ เฟรม เพื่อจัดกลุ่มช่วงเวลาซึ่งครอบคลุมวงจรที่สมบูรณ์ของช่วงเวลา TDM แบบซิงโครนัสใช้แนวคิดคือการ แทรกสอด เพื่อสร้างเฟรมที่มัลติเพล็กเซอร์สามารถรับหน่วยข้อมูลทีละหน่วยจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องจากนั้นหน่วยข้อมูลอื่นจากอุปกรณ์แต่ละเครื่องและอื่น ๆ คำสั่งของใบเสร็จรับเงินจะแจ้งให้เครื่องแยกส่งสัญญาณของอุปกรณ์ทราบตำแหน่งที่จะนำแต่ละช่วงเวลาซึ่งจะช่วยลดความจำเป็นในการกำหนดแอดเดรส ในการกู้คืนจากความไม่สอดคล้องของเวลาการใช้ บิตการ กำหนดเฟรม ซึ่งมักจะผนวกเข้ากับจุดเริ่มต้นของแต่ละเฟรม การบรรจุ บิต ถูกใช้เพื่อบังคับให้ความสัมพันธ์ด้านความเร็วเพื่อทำให้ความเร็วระหว่างอุปกรณ์ต่างๆให้เท่ากันเป็นจำนวนเต็มคูณกัน ในการบรรจุบิตมัลติเพล็กเซอร์จะผนวกบิตเพิ่มเติมเข้ากับสตรีมต้นทางของอุปกรณ์
- Asynchronous Time-Division Multiplexing - TDM แบบซิงโครนัสจะเสียพื้นที่ที่ไม่ได้ใช้ในลิงก์ดังนั้นจึงไม่รับประกันการใช้งานเต็มประสิทธิภาพของลิงค์ สิ่งนี้ก่อให้เกิด Asynchronous TDM ที่นี่ Asynchronous หมายถึงความยืดหยุ่นไม่คงที่ ใน Asynchronous TDM บรรทัดอินพุตที่มีอัตราต่ำหลายเส้นจะถูกมัลติเพล็กซ์เป็นสายความเร็วสูงเดียว ใน Asynchronous TDM จำนวนช่องในเฟรมน้อยกว่าจำนวนบรรทัดข้อมูล ในทางตรงกันข้าม In Synchronous TDM จำนวนช่องต้องเท่ากับจำนวนของสายข้อมูล นั่นเป็นเหตุผลที่หลีกเลี่ยงการสูญเสียความสามารถในการเชื่อมโยง
คำจำกัดความของ FDM
Frequency-Division Multiplexing (FDM) เป็นเทคนิคแบบอะนาล็อกซึ่งจะดำเนินการเฉพาะเมื่อแบนด์วิดธ์ของลิงค์สูงกว่าแบนด์วิดธ์ที่ผสานของสัญญาณที่จะส่ง อุปกรณ์ส่งแต่ละเครื่องจะสร้างสัญญาณที่ปรับความถี่ผู้ให้บริการที่แตกต่างกัน เพื่อเก็บสัญญาณมอดูเลตความถี่ของตัวพาจะถูกแยกโดยแบนด์วิดท์ที่เพียงพอ
สัญญาณที่ทับซ้อนกัน สามารถควบคุมได้โดยใช้แถบแบนด์วิดท์ที่ไม่มีการใช้งานสำหรับการแยกช่องสัญญาณเหล่านี้เรียกว่า แถบป้องกัน นอกจากนี้ความถี่ของผู้ให้บริการไม่ควรขัดจังหวะด้วยความถี่ข้อมูลดั้งเดิม หากเงื่อนไขใด ๆ ล้มเหลวในการปฏิบัติตามสัญญาณเดิมไม่สามารถกู้คืนได้
ความแตกต่างที่สำคัญระหว่าง TDM และ FDM
- มัลติเพล็กซิ่งเวลา (TDM) รวมถึงการแบ่งปันเวลาผ่านการใช้ช่วงเวลาสำหรับสัญญาณ ในทางกลับกันการแบ่งความถี่แบบมัลติเพล็กซิ่ง (FDM) เกี่ยวข้องกับการแจกแจงความถี่ซึ่งช่องแบ่งออกเป็นช่วงแบนด์วิธต่างๆ (ช่อง)
- สัญญาณอะนาล็อกหรือสัญญาณดิจิตอลสามารถใช้กับ TDM ได้ในขณะที่ FDM ทำงานร่วมกับสัญญาณอะนาล็อกเท่านั้น
- Framing bits (Sync Pulses) ใช้ใน TDM ที่จุดเริ่มต้นของเฟรมเพื่อเปิดใช้งานการซิงโครไนซ์ เมื่อเทียบกับ FDM ใช้ Guard Guard เพื่อแยกสัญญาณและป้องกันการซ้อนทับ
- ระบบ FDM สร้างผู้ให้บริการที่แตกต่างกันสำหรับช่องสัญญาณที่แตกต่างกันและแต่ละช่องจะใช้ย่านความถี่ที่แตกต่างกัน นอกจากนี้ต้องใช้ตัวกรอง bandpass ที่แตกต่างกัน ในทางกลับกันระบบ TDM ต้องการวงจรที่เหมือนกัน เป็นผลให้วงจรที่ต้องการใน FDM มีความซับซ้อนมากกว่าที่ต้องการใน TDM
- อักขระที่ไม่เป็น เชิงเส้น ของแอมพลิฟายเออร์ต่างๆในระบบ FDM สร้าง ความเพี้ยน ฮาร์มอนิก และสิ่งนี้จะเป็นการแนะนำการ รบกวน ในทางตรงกันข้ามในช่วงเวลาของระบบ TDM จะถูกจัดสรรให้กับสัญญาณต่างๆ เนื่องจากสัญญาณหลายสัญญาณไม่ได้ถูกแทรกพร้อมกันในลิงค์ แม้ว่าความต้องการที่ไม่ใช่เชิงเส้นของทั้งสองระบบจะเหมือนกัน แต่ TDM มีภูมิคุ้มกันต่อการรบกวน (crosstalk)
- การใช้งานฟิสิคัลลิงก์ในกรณีของ TDM มีประสิทธิภาพมากกว่าใน FDM เหตุผลที่อยู่เบื้องหลังคือระบบ FDM แบ่งลิงก์ในหลายช่องทางซึ่งไม่ได้ใช้ประโยชน์จากความจุเต็มช่องสัญญาณ
ข้อสรุป
TDM และ FDM ทั้งสองเป็นเทคนิคที่ใช้สำหรับมัลติเพล็กซ์ FDM ใช้สัญญาณอะนาล็อกและ TDM ใช้สัญญาณอนาล็อกและดิจิตอลทั้งสองประเภท อย่างไรก็ตามประสิทธิภาพของ TDM นั้นสูงกว่า FDM มาก
