टाइम डिवीज़न मल्टीप्लेक्सिंग (TDM) दूरसंचार में एक व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली विधि है, जिसका उपयोग एक ही संचार चैनल पर एक साथ कई सिग्नल भेजने के लिए किया जाता है। TDM में, चैनल पर उपलब्ध समय को निश्चित-लंबाई वाले टाइम स्लॉट में विभाजित किया जाता है, जिसमें प्रत्येक स्लॉट एक विशिष्ट सिग्नल या डेटा स्ट्रीम के लिए समर्पित होता है।
टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग क्या है?
टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (TDM) एक तकनीक है जिसका उपयोग दूरसंचार में एक ही संचार चैनल पर कई सिग्नल या डेटा स्ट्रीम संचारित करने के लिए किया जाता है। यह उपलब्ध सिग्नल या डेटा स्ट्रीम को विभाजित करके संचालित होता है। संचरण चैनल पर समय को निश्चित अवधि के टाइम स्लॉट में बांटना और प्रत्येक टाइम स्लॉट को एक विशिष्ट सिग्नल या डेटा स्ट्रीम के लिए आवंटित करना।
टीडीएम प्रणाली में, चैनल का बैंडविड्थ इसे अलग-अलग समय अंतरालों में विभाजित किया जाता है, आमतौर पर समान अवधि के, जिन्हें टाइम स्लॉट कहा जाता है। प्रत्येक टाइम स्लॉट चैनल की क्षमता के एक अंश से मेल खाता है। फिर विभिन्न स्रोतों से सिग्नलों को क्रमिक रूप से आपस में जोड़ा जाता है, प्रत्येक सिग्नल को उसके निर्धारित समय स्लॉट के दौरान प्रसारित किया जाता है। यह इंटरलीविंग प्रक्रिया तेजी से होती है, जिससे कई सिग्नल बिना किसी हस्तक्षेप के चैनल को कुशलतापूर्वक साझा करने की अनुमति देते हैं।
टीडीएम उदाहरण
यहां कुछ उदाहरण दिए गए हैं जो समय विभाजन बहुसंकेतन की बहुमुखी प्रतिभा और व्यापक अनुप्रयोगों को दर्शाते हैं:
- डिजिटल टेलीफोनी. टीडीएम का उपयोग डिजिटल टेलीफोन नेटवर्क में एक ही भौतिक कनेक्शन पर कई आवाज वार्तालापों को प्रसारित करने के लिए बड़े पैमाने पर किया जाता है। टीडीएम-आधारित टेलीफोन प्रणाली में, प्रत्येक फोन कॉल को समग्र ट्रांसमिशन फ्रेम के भीतर एक समय स्लॉट आवंटित किया जाता है। ये टाइम स्लॉट आपस में जुड़े हुए हैं और क्रमिक रूप से प्रसारित होते हैं, जिससे कई कॉल बिना किसी हस्तक्षेप के एक ही ट्रांसमिशन लाइन को साझा कर सकते हैं।
- डिजिटल सब्सक्राइबर लाइन्स (डीएसएल)। डीएसएल तकनीक मौजूदा टेलीफोन लाइनों पर हाई-स्पीड इंटरनेट एक्सेस प्रदान करने के लिए टीडीएम का उपयोग करती है। डीएसएल सिस्टम में, उपलब्ध बैंडविड्थ को कई फ़्रीक्वेंसी बैंड में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक बैंड को टाइम स्लॉट में विभाजित किया जाता है। ये टाइम स्लॉट अलग-अलग ग्राहकों को आवंटित किए जाते हैं, जिससे एक ही तांबे के तार के बुनियादी ढांचे पर डेटा और वॉयस सिग्नल के एक साथ प्रसारण की अनुमति मिलती है।
- मल्टीप्लेक्स डिजिटल डेटा ट्रांसमिशन. टीडीएम का उपयोग विभिन्न डेटा संचार में किया जाता है अनुप्रयोगों एक साझा माध्यम पर संचरण के लिए कई डिजिटल डेटा स्ट्रीम को एक डेटा स्ट्रीम में संयोजित करना। उदाहरण के लिए, एक कंप्यूटर नेटवर्क में, टीडीएम को विभिन्न स्रोतों से डेटा पैकेट को एक ही संचार लिंक पर मल्टीप्लेक्स करने के लिए नियोजित किया जा सकता है। यह नेटवर्क बैंडविड्थ के कुशल उपयोग को सक्षम बनाता है और कई उपकरणों के बीच एक साथ डेटा ट्रांसमिशन की सुविधा प्रदान करता है।
- डिजिटल टेलीविजन प्रसारण. टीडीएम का उपयोग डिजिटल टेलीविजन (डीटीवी) प्रसारण प्रणालियों में कई डिजिटल वीडियो और ऑडियो चैनलों को प्रसारित करने के लिए किया जाता है। डीटीवी सिस्टम में, उपलब्ध स्पेक्ट्रम को टाइम स्लॉट में विभाजित किया जाता है, जिसमें प्रत्येक स्लॉट एक विशिष्ट टेलीविजन चैनल को आवंटित किया जाता है। इन चैनलों को एक साथ मल्टीप्लेक्स किया जाता है और एक सतत स्ट्रीम में प्रसारित किया जाता है, जिससे दर्शकों को एक ही रिसीवर का उपयोग करके एक साथ कई चैनल प्राप्त करने की अनुमति मिलती है।
- टाइम-डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग एक्सेस (टीडीएमए)। टीडीएमए टीडीएम का एक रूप है जो आमतौर पर सेलुलर नेटवर्क जैसे वायरलेस संचार प्रणालियों में उपयोग किया जाता है। टीडीएमए सिस्टम में, उपलब्ध रेडियो फ्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम को टाइम स्लॉट में विभाजित किया जाता है, और प्रत्येक टाइम स्लॉट को एक अलग उपयोगकर्ता या संचार चैनल को आवंटित किया जाता है। प्रत्येक उपयोगकर्ता को अद्वितीय समय स्लॉट निर्दिष्ट करके, टीडीएमए कई उपयोगकर्ताओं को बिना किसी हस्तक्षेप के एक ही आवृत्ति बैंड साझा करने में सक्षम बनाता है, जिससे वायरलेस नेटवर्क की क्षमता और दक्षता अधिकतम हो जाती है।
टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग कैसे काम करती है?
टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (टीडीएम) एक संचार चैनल पर उपलब्ध ट्रांसमिशन समय को निश्चित अवधि के समय स्लॉट में विभाजित करके और प्रत्येक टाइम स्लॉट को एक विशिष्ट सिग्नल या डेटा स्ट्रीम को आवंटित करके काम करता है। टीडीएम कैसे संचालित होता है इसका विवरण यहां दिया गया है:
- चैनल विभाजन. टीडीएम में पहला कदम कई सिग्नल या डेटा स्ट्रीम के बीच साझा किए जाने वाले संचार चैनल को परिभाषित करना है। यह चैनल एक भौतिक माध्यम हो सकता है जैसे केबल, फाइबर ऑप्टिक लाइन या वायरलेस स्पेक्ट्रम।
- समय स्लॉट आवंटन. एक बार चैनल स्थापित हो जाने पर, उपलब्ध ट्रांसमिशन समय को अलग-अलग समय अंतरालों में विभाजित किया जाता है जिन्हें टाइम स्लॉट के रूप में जाना जाता है। प्रत्येक टाइम स्लॉट की एक निश्चित अवधि होती है, आमतौर पर सभी स्लॉट में एक समान। प्रत्येक टाइम स्लॉट की अवधि वांछित डेटा जैसे कारकों के आधार पर निर्धारित की जाती है अंतरण दर और मल्टीप्लेक्स किए जाने वाले सिग्नलों की संख्या।
- सिग्नल इंटरलीविंग. विभिन्न स्रोतों से सिग्नलों को क्रमिक रूप से आपस में जोड़ा जाता है, प्रत्येक सिग्नल को एक विशिष्ट समय स्लॉट सौंपा जाता है। यह इंटरलीविंग प्रक्रिया यह सुनिश्चित करती है कि प्रत्येक सिग्नल अन्य सिग्नलों के साथ ओवरलैप या हस्तक्षेप के बिना अपने निर्दिष्ट समय स्लॉट पर रहता है।
- ट्रांसमिशन। सिग्नल इंटरलीव होने के बाद, मल्टीप्लेक्स डेटा स्ट्रीम संचार चैनल पर प्रसारित होती है। ट्रांसमिशन के दौरान, चैनल एक सतत डेटा स्ट्रीम ले जाता है, जिसमें प्रत्येक टाइम स्लॉट में मल्टीप्लेक्स सिग्नलों में से एक की जानकारी होती है।
- डिमल्टीप्लेक्सिंग। प्राप्त अंत में, मल्टीप्लेक्स डेटा स्ट्रीम को अलग-अलग सिग्नल निकालने के लिए डीमल्टीप्लेक्स किया जाता है। डीमल्टीप्लेक्सिंग में इंटरलीव्ड सिग्नलों को उनके निर्धारित समय स्लॉट के आधार पर अलग करना शामिल है। फिर प्रत्येक सिग्नल को आगे के विश्लेषण, डिकोडिंग या उचित गंतव्य तक वितरण के लिए स्वतंत्र रूप से संसाधित किया जाता है।
- सिग्नल पुनर्निर्माण. एक बार जब व्यक्तिगत सिग्नल डिमल्टीप्लेक्स हो जाते हैं, तो उन्हें व्याख्या या प्लेबैक के लिए उनके मूल रूप में पुनर्निर्मित किया जा सकता है। इसमें डिजिटल डेटा स्ट्रीम को वापस एनालॉग सिग्नल (उदाहरण के लिए, ऑडियो या वीडियो) में डिकोड करना या खंडित डेटा पैकेट को पूर्ण संदेश या डेटा फ़्रेम में पुनर्निर्माण करना शामिल हो सकता है।
समय विभाजन बहुसंकेतन प्रकार
ऐसे कई टीडीएम प्रकार हैं जो एक साझा संचार चैनल पर मल्टीप्लेक्सिंग सिग्नल या डेटा स्ट्रीम के लिए अलग-अलग दृष्टिकोण प्रदान करते हैं, जिनमें शामिल हैं:
- सिंक्रोनस टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एसटीडीएम). एसटीडीएम में, सभी सिग्नल या डेटा स्ट्रीम एक सामान्य क्लॉक सिग्नल के साथ सिंक्रनाइज़ होते हैं। प्रत्येक सिग्नल को पूर्वनिर्धारित फ्रेम संरचना के भीतर एक निश्चित समय स्लॉट आवंटित किया जाता है। एसटीडीएम मल्टीप्लेक्स सिग्नलों के बीच सटीक समय सिंक्रनाइज़ेशन सुनिश्चित करता है, जिससे कुशल ट्रांसमिशन और डीमल्टीप्लेक्सिंग सक्षम होती है।
- एसिंक्रोनस टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एटीडीएम). एसटीडीएम के विपरीत, एटीडीएम को मल्टीप्लेक्स सिग्नलों के बीच सख्त सिंक्रनाइज़ेशन की आवश्यकता नहीं होती है। सिग्नल को उनकी उपलब्धता और बैंडविड्थ आवश्यकताओं के आधार पर गतिशील रूप से आवंटित समय स्लॉट दिया जाता है। एटीडीएम ऑफर flexपरिवर्तनशील डेटा दरों और ट्रैफ़िक पैटर्न को प्रबंधित करने की क्षमता, जो इसे गतिशील या अप्रत्याशित ट्रैफ़िक लोड वाले अनुप्रयोगों के लिए उपयुक्त बनाती है।
- सांख्यिकीय समय विभाजन बहुसंकेतन (एसटीडीएम). एसटीडीएम टीडीएम का एक रूप है जहां सांख्यिकीय बहुसंकेतन सिद्धांतों के आधार पर समय स्लॉट आवंटित किए जाते हैं। टाइम स्लॉट को सिग्नलों को उनकी तात्कालिक डेटा दरों और ट्रैफ़िक मांगों के आधार पर गतिशील रूप से निर्दिष्ट किया जाता है। एसटीडीएम उच्च डेटा दरों या ट्रैफ़िक वॉल्यूम वाले सिग्नलों के लिए अधिक समय स्लॉट आवंटित करके बैंडविड्थ उपयोग को अनुकूलित करता है, जिससे समग्र सिस्टम दक्षता अधिकतम हो जाती है।
- उलटा बहुसंकेतन. व्युत्क्रम मल्टीप्लेक्सिंग में अलग-अलग चैनलों पर ट्रांसमिशन के लिए एकल हाई-स्पीड डेटा स्ट्रीम को कई कम-स्पीड स्ट्रीम में विभाजित करना शामिल है। प्रत्येक कम गति वाली धारा को टीडीएम या किसी अन्य मल्टीप्लेक्सिंग तकनीक, जैसे फ़्रीक्वेंसी डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (एफडीएम) या वेवलेंथ डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (डब्ल्यूडीएम) का उपयोग करके प्रसारित किया जाता है। व्युत्क्रम मल्टीप्लेक्सिंग का उपयोग आमतौर पर नेटवर्किंग और दूरसंचार में कई चैनलों या लिंक से बैंडविड्थ को एकत्रित करने, बढ़ी हुई क्षमता और अतिरेक प्रदान करने के लिए किया जाता है।
- टाइम डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (टीडीएमए). टीडीएमए एक टीडीएम तकनीक है जिसका उपयोग सेलुलर नेटवर्क जैसे वायरलेस संचार प्रणालियों में किया जाता है। टीडीएमए में, उपलब्ध रेडियो फ़्रीक्वेंसी स्पेक्ट्रम को टाइम स्लॉट में विभाजित किया गया है, और प्रत्येक टाइम स्लॉट को एक अलग उपयोगकर्ता या संचार चैनल को आवंटित किया गया है। टीडीएमए प्रत्येक उपयोगकर्ता को अद्वितीय समय स्लॉट निर्दिष्ट करके कई उपयोगकर्ताओं को समान आवृत्ति बैंड साझा करने में सक्षम बनाता है, जिससे वायरलेस नेटवर्क की क्षमता और दक्षता अधिकतम हो जाती है।
समय विभाजन बहुसंकेतन लाभ
टाइम डिवीजन मल्टीप्लेक्सिंग (टीडीएम) दूरसंचार और डेटा ट्रांसमिशन में कई लाभ प्रदान करता है:
- बैंडविड्थ दक्षता. टीडीएम एक ही संचार चैनल को साझा करने के लिए कई सिग्नल या डेटा स्ट्रीम की अनुमति देकर उपलब्ध बैंडविड्थ के कुशल उपयोग को सक्षम बनाता है। चैनल को निश्चित अवधि के समय स्लॉट में विभाजित करके, टीडीएम यह सुनिश्चित करता है कि प्रत्येक सिग्नल को समर्पित ट्रांसमिशन समय मिले, जिससे उपलब्ध क्षमता का अधिकतम उपयोग हो सके।
- एक साथ संचरण. टीडीएम बिना किसी व्यवधान के एक ही चैनल पर एक साथ कई सिग्नल प्रसारित करने की अनुमति देता है। प्रत्येक सिग्नल को अपना स्वयं का समय स्लॉट सौंपा गया है, जिससे यह सुनिश्चित होता है कि इसे अन्य सिग्नलों से स्वतंत्र रूप से प्रसारित किया जा सकता है। यह कई उपयोगकर्ताओं या उपकरणों के बीच समवर्ती संचार को सक्षम बनाता है, जिससे समग्र सिस्टम दक्षता और थ्रूपुट में सुधार होता है।
- Flexयोग्य आवंटन. टीडीएम प्रदान करता है flexविभिन्न सिग्नलों या उपयोगकर्ताओं के बीच ट्रांसमिशन संसाधनों को आवंटित करने की क्षमता। प्राथमिकता, मांग या सेवा आवश्यकताओं की गुणवत्ता जैसे कारकों के आधार पर टाइम स्लॉट को गतिशील रूप से आवंटित किया जा सकता है। यह अनुकूलनशीलता टीडीएम सिस्टम को विभिन्न ट्रैफ़िक पैटर्न को कुशलतापूर्वक समायोजित करने और वास्तविक समय में संसाधन उपयोग को अनुकूलित करने की अनुमति देती है।
- कम विलंबता। टीडीएम संचार चैनल तक पूर्वानुमानित और नियतात्मक पहुंच प्रदान करके ट्रांसमिशन देरी और विलंबता को कम करने में मदद करता है। चूंकि प्रत्येक सिग्नल को एक निश्चित समय स्लॉट आवंटित किया जाता है, इसलिए चैनल तक पहुंच के लिए कोई विवाद नहीं है, जिसके परिणामस्वरूप लगातार और विश्वसनीय ट्रांसमिशन प्रदर्शन होता है। यह ध्वनि संचार जैसे समय-संवेदनशील अनुप्रयोगों के लिए विशेष रूप से महत्वपूर्ण है वास्तविक समय डेटा स्ट्रीमिंग.
- तुल्यकालिक संचालन। सिंक्रोनस टीडीएम सिस्टम में, सभी सिग्नल एक सामान्य क्लॉक सिग्नल के साथ सिंक्रोनाइज़ होते हैं, जिससे कई उपयोगकर्ताओं या उपकरणों के बीच सटीक समय समन्वय सुनिश्चित होता है। यह सिंक्रोनस ऑपरेशन सिस्टम डिज़ाइन और सिंक्रोनाइज़ेशन आवश्यकताओं को सरल बनाता है, जिससे टीडीएम-आधारित संचार प्रणालियों को लागू करना और बनाए रखना आसान हो जाता है।
- लागत प्रभावशीलता। टीडीएम वैकल्पिक मल्टीप्लेक्सिंग तकनीकों की तुलना में लागत बचत की पेशकश कर सकता है, खासकर उन परिदृश्यों में जहां एक साझा संचार माध्यम पर कई संकेतों को प्रसारित करने की आवश्यकता होती है। एक ही चैनल पर एकाधिक संकेतों को समेकित करके, टीडीएम अतिरिक्त बुनियादी ढांचे और उपकरणों की आवश्यकता को कम कर देता है, जिससे तैनाती और परिचालन लागत कम हो जाती है।
