Multiplexación

La multiplexación por división en el tiempo síncrona es posible cuando la velocidad de transmisión alcanzable (a veces llamada inapropiadamente ancho de banda) por el medio excede la velocidad de las señales digitales a transmitir.

Se pueden transmitir varias señales digitales (o señales analógicas que transportan datos digitales) a través de una única ruta de transmisión mediante la mezcla temporal de partes de cada una de las señales. El proceso de mezcla puede ser

• a nivel de bit
• o en bloques de octetos
• o cantidades superiores.

Veamos un esquema genérico de un TDM.

 Figura 1: Transmisor

En cada trama se dedican una o más ranuras a cada una de las fuentes de datos, denominándose canal a la secuencia de ranuras, de trama en trama, dedicadas a una fuente.

Los datos de entrada procedentes de cada fuente se almacenan brevemente en una memoria temporal o «buffer». Este buffer  con el almacenamiento temporal permite la sincronización del enlace TDM Síncorno con los canales de entrada.

Cada memoria temporal tiene una longitud típica de un bit o un carácter. Estas memorias temporales se sondean secuencialmente para componer una secuencia de datos digital compuesta, m_c (t). El sondeo es lo suficientemente rápido para que cada memoria temporal se vacíe antes de que se reciban nuevos datos.

 Figura 2: Tramas

La técnica de mezcla de caracteres se usa con fuentes síncronas y asíncronas, conteniendo cada ranura temporal un carácter de datos. Usualmente, los bits de principio y de fin de cada carácter se eliminan antes de la transmisión y se reinsertan por parte del receptor, mejorando así la eficiencia.
La técnica de mezcla de bits se usa con fuentes síncronas, pudiendo utilizarse también con fuentes asíncronas. Cada ranura temporal contiene un único bit.

 Figura 3: Receptor

Los datos mezclados se demultiplexan en el receptor y se encaminan hacia la memoria temporal de destino apropiada.

Para cada fuente de entrada m_i (t) existe una fuente de salida idéntica que recibirá los datos de entrada a la misma velocidad a la que fueron  generados

La técnica TDM síncrona se denomina síncrona no porque se emplee transmisión síncrona, sino porque las ranuras temporales se preasignan y fijan a las distintas fuentes.

Las ranuras temporales asociadas a cada fuente se transmiten tanto si éstas tienen datos que enviar como si no.

Esto, por supuesto, también ocurre en FDM. En ambos casos se desaprovecha la capacidad a costa de simplificar la implementación.

Sin embargo, un dispositivo TDM síncrono puede gestionar fuentes a distintas velocidades incluso cuando se hacen asignaciones fijas de las ranuras temporales, usando varios canales o ranuras de tiempo.

Una alternativa a la técnica TDM síncrona es la TDM estadística. El multiplexor estadístico explota esta propiedad usual en la transmisión de datos mediante la reserva dinámica bajo demanda de las ranuras o divisiones temporales. Al igual que en TDM síncrona, el multiplexor estadístico tiene varias líneas de entrada/salida por un lado y una línea multiplexada de velocidad superior por otro. Cada línea de entrada/salida tiene asociada una memoria temporal. En el caso del multiplexor estadístico hay n líneas de entrada/salida, pero sólo k, con k a n, ranuras temporales disponibles en cada trama TDM. La función de entrada del multiplexor consiste en sondear las memorias de almacenamiento de entrada para la captura de datos hasta que se complete una trama, enviando ésta posteriormente. Por lo que se refiere a la función de salida, el multiplexor recibe la trama y distribuye las ranuras temporales de datos a las memorias temporales de salida correspondientes.

 Figura 4: TDM Estadístico.