TDM：时分复用和复用器

TDM：时分复用和复用器　　（TDM：Time Division Multiplex and Multiplexer）

　　时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。电信中基本采用的信道带宽为 DS0，其信道宽为 64 kbps。

　　电话网络（PSTN）基于 TDM 技术，通常又称为 TDM 访问网络。电话交换通过一些格式支持 TDM：DS0、T1/E1 TDM 以及 BRI TDM。E1 TDM 支持2.048 Mbps通信链路，将它划分为32个时隙，每间隔为64 kbps 。T1 TDM 支持1.544 Mbps 通信链路，将它划分为24个时隙，每间隔为64 kbps，其中 8 kbps 信道用于同步操作和维护过程。E1 和 T1 TDM 最初应用于电话公司的数字化语音传输，与后来出现的其它类型数据没有什么不同。E1 和 T1 TDM 目前也应用于广域网链路。BRI TDM 是通过交换机基本速率接口（BRI，支持基本速率 ISDN，并可用作一个或多个静态 PPP 链路的数据信道）提供。基本速率接口具有2个64 kbps 时隙。TDMA 也应用于移动无线通信的信元网络。

　　时分复用器是一种利用 TDM 技术的设备，主要用于将多个低速率数据流结合为单个高速率数据流。来自多个不同源的数据被分解为各个部分（位或位组），并且这些部分以规定的次序进行传输。这样每个输入数据流即成为输出数据流中的一个“时间片段”。必须维持好传输顺序，从而输入数据流才可以在目的端进行重组。特别值得注意的是，相同设备通过相同 TDM 技术原理却可以执行相反过程，即：将高速率数据流分解为多个低速率数据流，该过程称为解除复用技术。因此，在同一个箱子中同时存在时分复用器和解复用器（Demultiplexer）是常见的。 　　TDM英文解释其工作机制：Time Division Multiplexing(TDM)(Digital)——two or more sources gathered together take turns to send packes over a single medium use different time。

 

　　时分复用(Time Division Multiplexer,TDM)

　　基本原理

　　时分复用TDM是采用同一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。时分多路复用以时间作为信号分割的参量，故必须使各路信号在时间轴上互不重叠。n路时分复用系统的示意图：

　　时分多路复用适用于数字信号的传输。由于信道的位传输率超过每一路信号的数据传输率,因此可将信道按时间分成若干片段轮换地给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号单独占用,在规定的时间内,多个数字信号都可按要求传输到达,从而也实现了一条物理信道上传输多个数字信号。假设每个输入的数据比特率是9. 6kbit / s ,线路的最大比特率为76. 8 kbit / s ,则可传输8 路信号。

　　应用扩展

　　TDM方式目前又分为以下两种

　　同步时分复用系统（分两类）：

　　1、 准同步系列PDH(用于公共电话网PSTN）。

　　2、同步系列SDH（用于光纤通信等骨干网络）

　　统计(异步)时分复用系统（分两类）：

　　1、 虚电路方式（如，X.25、帧中继、ATM）。

　　2、 数据报方式（如TCP/IP）

　　PSTN系统目前采用PDH和SDH结合的方式，在小用户接入及交换采用PCM/PDH，核心骨干网络采用SDH。

　　目前世界上存在两类的PDH标准

　　1、 基于A律压缩的30/32路PCM系统（欧洲标准，用于欧洲、中国、俄罗斯等）

　　2、 基于u律压缩的24路PCM系统（美洲标准，用于北美、日本、台湾等）

　　时间片划分：

　　同步(Synchronous)时分多路复用TDM,它的时间片是预先分配好的,而且是固定不变的,因此各种信号源的传输定时是同步的。与此相反,异步时分多路复用1DM允许动态地分配传输媒体的时间片。

　　发展：

　　传统的电的时分复用技术虽然已经成熟，但是由于电子瓶颈的影响很难进一步提高单根光纤的传输速率。目前，利用电时分复用的方式可以实现单根光纤10Gbit/s 的传输速率，德国SHF 40Gbit/s 电时分复用器虽然已经商用化，但是由于技术复杂，价格十分昂贵。所以要想进一步提高光通信系统的通信容量，人们把研究的热点集中在了光波分复用（WDM）和光时分复用（OTDM）两种复用方式上。

　　WDM 是在一根光纤上复用多路不同波长的光信号，在接收端分别对不同波长进行解复用。由于增益平坦EDFA 的发展，推动了WDM 技术的发展，目前WDM 已经日趋成熟。OTDM 在一根光纤上只传输一个波长的光信号，它首先要求光脉冲必须是RZ 码，各路光信号通过占用不同时隙复用成一路，即在一路光脉冲之间插入几路相对于第一路具有不同时延的光脉冲，以提高单根光纤的传输速率。WDM 和OTDM 各有其优点，因此可以预见，WDM 与OTDM 相结合将更大地提高光通信容量，成为未来光通信发展的一个趋势。