TDM【Time Division Multiplexing】時分割多重化
概要
伝送路の利用権をミリ秒~マイクロ秒単位の短時間ごとに均等に分割し、複数の信号に順番に割り当てる方式で、デジタル信号の多重化に用いられている。各信号は自らに割り当てられた区間が来た瞬間だけ伝送路を占有するが、切り替えが高速に行われるため、利用者からは同時に通信しているように見える。
この区切られた単位時間のことを「タイムスロット」(time slot)という。送信側は各信号を対応するタイムスロットへ配置して送り出し、受信側は同じ順序とタイミングで信号を取り出して元のデータを復元する。送受信間でタイミングを正確に同期させることが欠かせない。
TDMは電話交換網や専用線、光伝送装置などのデジタル通信で採用されてきた方式である。PCM方式のデジタル電話では複数の通話音声をそれぞれのタイムスロットに割り当て、一本の回線でまとめて伝送する。通信量に関わらず一定の割り当てを行う固定的な方式が一般的だが、通信量に応じてタイムスロットを動的に割り当てる「統計的時分割多重」(Statistical TDM)が用いられる場合もある。
TDMA
TDMを用いて複数の通信主体による通信を多重化し、同一の伝送路を共用できるようにすることを「時分割多元接続」(TDMA:Time Division Multiple Access)という。各端末には異なるタイムスロットが割り当てられ、同じ周波数の電波を短時間ごとに切り替えながら利用することで、電波の干渉を防ぎつつ複数の利用者が同時に通信できる。限られた周波数資源を効率よく利用する仕組みとして第2世代携帯電話(2G)の通信方式などで採用された。
TDD
TDMと同じように一つの伝送路の通信時間を短い単位で区切り、送信と受信を交互に切り替えて双方向通信を行う方式を「時分割複信」(TDD:Time Division Duplex)という。上り通信と下り通信に同じ周波数を使い、時間ごとに役割を入れ替えることで擬似的な同時双方向通信を実現する。
送信と受信を切り替える際には、電波の遅延や回路の切り替え時間による干渉を防ぐため、短時間の無通信時間を挟む必要があり、これを「ガードインターバル」(guard interval)という。上りと下りの時間配分を柔軟に変更することで上下の伝送速度が非対称な通信システムを構築することができ、無線LAN(Wi-Fi)や一部の移動体通信規格でも利用されている。
関連用語
他の辞典等による「TDM」の解説 (外部サイト)
- ウィキペディア「時分割多重化」
- WhatIs.com (英語)「TDM」
- Techopedia (英語)「Time Division Multiplexing」
- Gartner Information Technology Glossary (英語)「TDM」
- PC Magazine (英語)「TDM」
本ページを参照・引用している文書・論文など (外部サイト)
- 財団法人マルチメディア振興センター「衛星通信用周波数の有効利用のための 伝送信号重畳・キャンセル技術に関する 調査検討報告書
」(PDFファイル)にて引用 (2008年3月)
