Časový multiplex

Časový multiplex TDM je princip přenosu více signálů jedním společným přenosovým médiem. Jednotlivé signály jsou odděleny tím, že se každý z nich vysílá (přenáší) pouze krátký pevně definovaný časový okamžik. Laicky řečeno "každý chvilku tahá pilku". Prakticky ve všech případech se používá rámcové struktury, která je rozdělena na stejně velké timesloty (TS), časové intervaly pro vysílání, pro každý signál jeden. Tento rámec se v čase neustále opakuje a tedy každý signál se přenáší stále se stejnou pravidelností.

Pokud budeme mít čtyři signály A,B,C a D, bude vysílání pomocí časového multiplexu TDM vypadat následovně: ABCDABCDABCDABCD... a tak stále dokola.

Hlavní problém spočívá v tom, jak rozlišit kde timeslot pro konkrétní signál začíná a kde končí. Nejčastějším řešením je přidání speciálního přesně definovaného timeslotu na začátek rámce, který označuje "toto je začátek rámce". Protože jsou všechny timesloty stejně dlouhé (časově), stačí na straně přijímače najít tento startovní bod a potom odpočítat potřebnou dobu do začátku hledaného TS.

Ve výše uvedeném případě by se tedy vysílal rámec vypadající takto: SABCDSABCDSABCDSABCD...kde S označuje "startovní" timeslot, častěji označovaný spíše jako synchronizační timeslot ,synchroskupina rámce nebo také rámcová synchronizace.

Jak je vidět, tento přístup nám pomůže s problémem určení konkrétní časové polohy, ale přináší objem dat navíc, která nelze využít pro přenášené signály. Klesá tím tedy efektivita přenosu. V našem případě jsme pro přenos našich čtyř signálů mohli použít jen 80% přenášené kapacity, jednu pětinu zabrala synchroskupina.:
Další snížení efektivity přichází v situaci, kdy se v daném timeslotu nepřenáší žádná data. Typickým příkladem je přenos telefoního hovoru. Užitečná data se v timeslotu přenáší pouze ve chvíli kdy je hovor spojený a účastníci spolu mluví. Pokud si například jeden z nich odejde pro tužku a papír aby si poznamenal zjištěnou informaci, nebudou se v timeslotu přenášet žádná data a tato volná přenosová kapacita by se mohla využít pro jiné účely.

Pro lepší představu opět náš příklad, timesloty A,B a D budou obsazené hovorem, ale účastníci hovoru přenášeném v timeslotu C budou mlčet. Vysílaný rámec tedy bude SAB_DSAB_DSAB_DSAB_D... kde S je opět rámcová synchroskupina a _ označuje timeslot kde se v tuto chvíli nic nepřenáší. Efektivita přenosu tedy znovu klesá, v tomto konrétním případě na 60%, protože potřebná data přenáší už jen tři z pěti timeslotů.

Hlavní výhoda je garantovaná přenosová kapacita pro každý z přenášených signálů, čehož se velmi často využívá pro digitální telefonii i přenos dat.

Principu časového multiplexu TDM využívá např. Plesiochronní Digitální Hierarchie (PDH),Synchronní Digitální Hierarchie (SDH), ISDN přípojky