具体来说,TDM技术将时间划分为一系列的帧,每个帧再细分为若干个时间片。每个用户在每一帧中占用一个或多个时间片,用于传输自己的数据。例如,在话音通信中,话音信号被采样并转换为数字信号,每个采样值在分配的时间片内传输。通过这种方式,多个话音信号可以在同一信道上同时传输,极大地提高了信道的利用率。
TDM技术的实现需要精确的时间同步机制。每个时间片的长度和帧的周期都是固定的,通常由高精度的时钟来控制。接收端根据时间同步信号,正确地识别每个时间片所属的用户,并将数据还原为原始信号。
在实际应用中,TDM技术有多种不同的实现方式。常见的有24路制和30路制两种规格。24路制中,每帧包含24个时间片和1个同步位,每个时间片传输8位数据,数据传输率达到1544 kb/s。30路制中,每帧包含32个时间片,每个时间片同样传输8位数据,数据传输率达到2048 kb/s。
TDM技术在数字电话网中得到了广泛应用。为了描述PCM信号复用的复杂程度,通常使用“群”这个术语。基群(一次群)通常包含30路或24路信号,随着技术的发展,复用的层次不断增加,出现了二次群、三次群等更高层次的复用结构,传输容量也随之大幅提升。
除了在电话网中的应用,TDM技术还广泛应用于其他领域,如数据通信、视频传输等。其高效的时间分割机制,使得多个信号可以在同一信道上并行传输,极大地提高了信道的利用率和系统的整体性能。
总之,时分多路复用(TDM)技术通过巧妙的时间分割机制,实现了多用户在同一信道上的高效传输,成为现代数字通信系统中不可或缺的关键技术。随着通信技术的不断发展,TDM技术也在不断演进,为各类通信应用提供了坚实的技术支撑。
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这种方法是把传输信道按时间来分割,为每个用户指定一个时间间隔,每个间隔里传输信号的一部分,这样就可以使许多用户同时使用一条传输线路。这是数字通信的主要手段。例如,话音信号的采样频率f=8000 Hz,它的采样周期=125 s,这个时间称为1帧(frame)。在这个时间里可容纳的话路数有两种规格:24路制和30路制。图3-10表示了24路制的结构。
图3-10 24路PCM的帧结构 24路制的重要参数如下:
1.每秒钟传送8000帧,每帧125s。
2.12帧组成1复帧(用于同步)。
3.每帧由24个时间片(信道)和1位同步位组成。
4.每个信道每次传送8位代码,1帧有24 × 8 +1=193位(位)。
5.数据传输率R=8000×193=1544 kb/s。
6.每一个话路的数据传输率=8000×8=64 kb/s。
30路制的重要参数如下:
1.每秒钟传送8000帧,每帧125 s。
2.16帧组成1复帧(用于同步)。
3.每帧由32个时间片(信道)组成。
4.每个信道每次传送8位代码。
5.数据传输率:R=8000×32×8=2048 kb/s。
6.每一个话路的数据传输率=8000×8=64 kb/s。
时分多路复用(TDM)技术已广泛用在数字电话网中,为反映PCM信号复用的复杂程度,通常用“群(group)”这个术语来表示,也称为数字网络的等级。PCM通信方式发展很快,传输容量已由一次群(基群)的30路(或24路),增加到二次群的120路(或96路),三次群的480路(或384路),……。图3-11表示二次复用的示意图。图中的N表示话路数,无论N=30还是N=24,每个信道的数据率都是64 kb/s,经过一次复用后的数据率就变成2048 kb/s(N=30)或者1544 kb/s(N=24)。在数字通信中,具有这种数据率的线路在北美叫做T1远距离数字通信线,提供这种数据率服务的级别称为T1等级,在欧洲叫做E1远距离数字通信线和E1等级。T1/E1,T2/E2,T3/E3,T4/E4和T5/E5的数据率如表3-02所示。请注意,上述基本概念都是在多媒体通信中经常用到的。
图3-11 二次复用示意图
表3-02 多次复用的数据传输率
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