TDM - Time Division Multiplex (Zeitmultiplexverfahren)

Beispieldiagramm zu Time Division Multiplex (Zeitmultiplexverfahren)

TDM wird auch als Zeitmultiplex oder Zeitlagenvielfach bezeichnet. Das Zeitmultiplex überträgt mehrere Signale oder Verbindungen zeitlich versetzt übertragen. In der Praxis handelt es sich um zeitlich verschachtelte Kanäle. Alle Kanäle werden in einem festen Raster in einer bestimmten Zeit abgearbeitet. Jeder Kanal ist einem festen Zeitfenster (Time-Slot) zugeordnet. Die Zeitfenster können synchronisiert und gleich lang oder asynchron und bedarfsabhängig sein.

Zeitmultiplex bedeutet, dass jedem einzelnen Übertragungskanal in einem bestimmten Interval die gesamte Bandbreite des Übertragungsmediums für einen festgelegten Zeitraum zur Verfügung gestellt wird. Dabei werden mehrere Datenströme zeitlich zerhackt übertragen. Der Demultiplexer auf der anderen Seite der Übertragungsstrecke setzt die einzelnen Datenstromteile wieder zusammen.

Vor- und Nachteile von Zeitmultiplex-Systemen

Übertragungssysteme mit Zeitmultiplex verschenken in der Regel wertvolle Bandbreite und arbeiten bei hohem Datenaufkommen nicht effizient. Auch wenn ein solches System freie Kanäle für die Übertragung hat, können die nicht für die Übertragung genutzt werden. Das betrifft alle Zeitmultiplexsysteme, die mit synchronen Übertragungsverfahren arbeiten.
Nur bei der Übertragung von vorher festgelegten Bandbreiten, wie es bei der Sprachübertragung üblich ist, arbeiten sie äußerst effizient und sicher. Aber, dann ist die Bandbreite pro Verbindung begrenzt.
Aus diesem Grund gibt es TDM-System, die mehrere Kanäle zusammenfassen können. So ist es möglich, variable Blöcke in Abhängigkeit der Kanalauslastung zu erzeugen. So wird der mittlere Datendurchsatz gesteigert und die Belastung der einzelnen Kanäle reduziert.

Übertragungssysteme mit TDM

Zeitmultiplex eignet sich für digitale Signale. Der Datenstrom lässt sich beliebig aufteilen und wieder zusammensetzen. Anwendungsbereiche sind Übertragungstechniken, wie Integrated Services Digital Network (ISDN) und Asynchronous Transfer Mode (ATM). Zeitmultiplex ist ein Bestandteil weiterer Übertragungssysteme und wird mit Frequenzmultiplex und Raummultiplex kombiniert.

STM - Synchroner Transfer Mode

Bandbreite der STM

Die synchronen Übertragungsverfahren unterteilen die Übertragungskapazität in Kanäle, die mit einem festen Rahmen umschlossen sind. Der Rahmen wird zyklisch wiederholt und beginnt mit der Synchronisation (S) des Rahmens. Die Bandbreite lässt sich nur Stufenweise durch Hinzufügen und Entfernen von Kanälen skalieren.
STM ist ein typisches Zeitmultiplex-Verfahren das auch in SDH und SONET zum Einsatz kommt.

ATM - Asynchroner Transfer Mode

Bandbreite der ATM

Mit ATM wird die Übertragungskapazität in Pakete mit fester Größe unterteilt. Die Zellen stehen mehreren Verbindungen zu Verfügung. Die Zellen einer Verbindung können an einer beliebigen Position liegen. Die Zellen sind nur an den Zellen-Takt gebunden.
Die Bandbreite einer Verbindung wird duch die Anzahl der Zellen pro Zeiteinheit bestimmt und ist skalierbar.

PTM - Paket Transfer Mode

Bandbreite der PTM

In einem paketorientierten Übertragungsverfahren werden Pakete unterschiedlicher Länge übertragen. Die Pakete können an einer beliebigen Position liegen. Ihre Übertragung beginnt mit dem nächsten Takt. Die Bandbreite wird durch die Anzal und die Größe der Pakete bestimmt. Die Bandbreite lässt sich sehr fein skalieren.

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