|
|
La idea de la multiplexación en tiempo o TDM (Time Division Multiplexing) consiste en que cada emisor puede hacer un uso exclusivo del enlace (disfrutando de todo el ancho de banda disponible) durante intervalos de tiempo suficientemente cortos. La duración de dichos intervalos depende de factores como: (1) el tiempo máximo de espera a la hora de emitir, (2) el número de emisores (que es en general variable), y (3) la prioridad de cada emisor (véase la Figura L.2). Además, los intervalos pueden ser todos iguales o variables. En este sentido, existen dos modalidades diferentes de TDM denominadas síncrona y asíncrona.
|
|
Aunque TDM se utiliza fundamentalmente para transmitir señales digitales, también puede usarse en el mundo analógico sin necesidad de digitalizar las señales. Esto se debe a que cualquier señal que esté limitada en
banda puede ser representada sin pérdida de información por un número finito de muestras analógicas. En concreto, si fm es la máxima componente en frecuencia, la señal queda especificada de forma única por sus valores
a intervalos de 
segundos, según indica el teorema del muestreo uniforme [15]. Así, por ejemplo, si el ancho de banda del medio de transmisión es de 2fm Hz, se pueden transmitir 2 señales con ancho de banda fm
intercalando las muestras de las 2 señales tal y como se muestra en la Figura L.4.
Cuando el multiplexor muestrea (asigna tiempo de transmisión) a todos los posibles emisores sin excepción, o lo que es lo mismo, cuando independientemente de que un emisor tenga o no que transmitir se le asigna un slot de tiempo, se habla de TDM síncrona. De esta forma, cada emisor potencial tiene garantizado su ancho de banda (periódicamente) y por lo tanto, esta modalidad de transmisión es equivalente a FDM con canales fijos. La TDM síncrona se utiliza especialmente en la transmisión de señales telefónicas, donde los interlocutores tienen reservado el canal, hablen o no hablen.
Por desgracia, esta forma de asignar los recursos del enlace puede llegar a ser bastante ineficiente cuando los emisores no tienen datos que transmitir. Lo que se hace para no perder la sincronía entre el multiplexor y el desmultiplexor es enviar celdas de datos vacías. También puede ocurrir que el emisor termina de transmitir en medio de un intervalo de tiempo, con lo que sólo una parte de la celda estaría ocupada. En la Figura L.5 se muestra un ejemplo de transmisión donde se utiliza multiplexación en el tiempo síncrona.
Un ejemplo típico donde se utiliza TDM síncrona es en los sistemas de multiplexación SONET/SDH (Synchronous Optical NETwork/Synchronous Digital Hierarchy), que se emplea en los enlaces troncales (enlaces con una gran capacidad, en general fuertemente multiplexados) para la transmisión de conversaciones telefónicas en formato digital, donde cada canal telefónico posee una tasa de 64 kbps, 8.000 muestras/segundo, 8 bits/muestra y 4 kHz de ancho de banda).
|
|
Esta forma de multiplexación temporal resuelve el problema del envío de celdas totalmente vacías existiendo en ese momento emisores que sí tienen datos que transmitir. La TDM asíncrona (también llamada multiplexación temporal estadística [26]) asigna un intervalo de tiempo (normalmente fijo) cuando el emisor tiene algo que transmitir (véase la Figura L.6). El inconveniente de esta forma de multiplexación radica en que ahora debe transmitirse, junto con cada celda de datos, una cabecera de contiene la dirección del receptor destino de la celda. Esto supone un desperdicio de ancho de banda, al que llamaremos, en general, overhead del sistema de transmisión. De hecho, la TDM asíncrona sólo resulta eficiente si es poco probable que la mayoría de los emisores estén constantemente transmitiendo. Como veremos con posterioridad, en las redes de computadoras los emisores pasan largos periodos de tiempo sin transmitir. Por tanto, TDM asíncrona es la forma de multiplexación más utilizada en redes de computadoras.
