TDM 和 FDM 的區別


頻分多路複用 (FDM) 是一種模擬方法,當連線的頻寬高於要通訊的訊號的連結頻寬時使用。

時分多路複用 (TDM) 是一種數字方法,其中每個傳送方在一段時間內擁有整個通道頻寬的全部控制權。之後,控制權轉移到下一個傳送方,並以迴圈的方式繼續。

通讀本文,瞭解這兩種多路複用技術的運作方式以及 TDM 和 FDM 之間的主要區別。

什麼是 TDM?

TDM 是一種透過在傳輸線路的兩端使用同步開關在共享訊號路徑上傳輸和接收獨立訊號的技術,每個訊號在交替模式下出現線上路上的時間為幾分之一秒。這種型別的訊號多路複用最初是在 19 世紀後期為電報系統設計的,但它在 20 世紀下半葉的數字電話中得到了最廣泛的應用。

  • TDM 使用共享通道傳送兩個或多個數字或模擬訊號。當傳輸介質的位元率超過要傳送的訊號的位元率時,可以使用它。

  • TDM 通常用於數字通訊,但也可以用於模擬多路複用,其中兩個或多個訊號或位元流作為子通道同時傳送到單個通訊通道中,但在通道上輪流物理傳送。

  • 每個子時間通道的域被分成多個定義長度的重複時隙。子通道 1 在時隙 1 中傳輸樣本位元組或資料塊,子通道 2 在時隙 2 中傳輸,依此類推。

  • 一個 TDM 幀包含每個子通道的一個時隙,以及一個同步通道,在某些情況下,在同步之前還有一個糾錯通道。

TDM 的型別

TDM 有兩種型別,如下所示:

  • 同步 TDM - 因為它被稱為“同步”,因為每個時隙都被預先分配給一個恆定的源。無論源是否有任何記錄要共享,都會發送時隙。

  • 統計 TDM - TDM 方法的一個主要缺點是幀中的一些時隙被浪費了。如果特定終端在特定時間沒有要傳送的資訊,則它將共享一個未填寫的時隙。在 STDM 中,時隙會根據需求動態分配給時隙。多路複用器以迴圈方式檢查每個輸入流,並且僅當資料存在時才為輸入線路分配時隙,否則,它將跳到下一個流並檢查它。

什麼是 FDM?

FDM 是一種電信方法,它將通訊通道中可用的總頻寬劃分為多個不重疊的頻帶,每個頻帶承載一個不同的訊號。

  • FDM 允許多個獨立訊號共享單個傳輸通道,例如電纜或光纖。

  • 單獨的序列位元或更高速率傳輸的一部分也可以並行傳輸。

  • 無線電和電視傳輸是 FDM 最常見的例子,其中多個不同頻率的無線電訊號同時透過空氣傳播。有線電視是另一個例子,其中多個電影片道同時在一個電纜上傳輸。

在 FDM 中,不同的頻率組合成一個複合訊號並在通道上傳輸。在接收端,應用反向相位以獲取單個頻率以供工作。通道的整個頻寬被分成邏輯通道,每個傳送裝置都擁有一個邏輯通道。

什麼是正交 FDM?

資料通訊和網路中,正交 FDM (OFDM)是一種數字資料調製方法,其中單個數據流被分成多個獨立的子流,透過多個通道傳輸。

OFDM 使用頻分多路複用的原理將可用頻寬劃分為一組具有獨立頻帶的子流。OFDM 由貝爾實驗室的 Chang 於 1966 年提出,並於 1971 年由 Weinstein 和 Ebert 改進。

使用 FDM 的缺點

使用 FDM 有兩個主要缺點:

  • 頻帶必須用保護頻帶隔開,以避免噪聲和干擾。這會導致頻寬浪費。

  • FDM 使用模擬訊號,模擬訊號比數字訊號更容易受到噪聲干擾。因此,如果傳輸鏈路中存在明顯的非線性,則不同訊號之間可能會發生串擾,從而導致通訊錯誤。

TDM 和 FDM 的區別

下表突出顯示了 TDM 和 FDM 之間的主要區別。

關鍵TDMFDM
定義TDM 代表時分多路複用。FDM 代表頻分多路複用。
訊號TDM 對模擬訊號和數字訊號均適用。FDM 僅適用於模擬訊號。
衝突TDM 衝突低。FDM 衝突高。
佈線TDM 的佈線或晶片更簡單。FDM 的佈線或晶片更復雜。
效率TDM 效率高。FDM 效率較低。
共享TDM 中共享時間。FDM 中共享頻率。
所需輸入TDM 中同步脈衝是必須的。同步脈衝不是必須的。

結論

TDM 和 FDM 都是多路複用技術。FDM 用於模擬訊號,而 TDM 對模擬訊號和數字訊號均適用。但是,TDM 主要僅用於數字通訊。在 TDM 中,同步脈衝很重要;而在 FDM 中,需要保護頻帶。

更新於:2023 年 11 月 2 日

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