ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA

ÇOĞULLAMA Fiziksel katmanda çoğullama iletim sistemlerinin birkaç bağlantı veya bilgi akışı tarafından paylaşılmasını içermektedir. Bir iletim sisteminin kapasitesi band genişliği ile verilir; analog iletim sistemleri için Hertz, dijital iletim sistemleri için bit/saniye olarak ölçülür.

Çoğullama

ÇOĞULLAMA Çoğullama, bağlantıların band genişliği mevcut iletim sisteminin band genişliğinden çok daha küçük olduğu zaman arzu edilir. Örneğin, Kuzey Amerika’da FM radyo frekans bandı yaklaşık olarak 20 MHz’dir ve standart bir FM radyo sinyali 150 kHz işgal eder, bu yüzden FM radyo bandı üzerinden eş zamanlı olarak çoklu radyo sinyallerini taşımak için çoğullama kullanılır. Başka bir örnek ilk dijital iletim sistemlerinin sağladığı 2 Mbit/s hızdır. Burada dijital iletim sisteminde çoklu 64 kbit/s sinyalleri taşımak için çoğullama kullanılabilir.

ÇOĞULLAMA Aşağıdaki şekilde (a) üç ayrı bağlantı kullanılarak bir yerdeki üç kullanıcının başka bir yerdeki üç kullanıcı ile haberleştiği bir örnek gösterilmektedir. Bu düzenleme telefonun ilk günleri için tipik bir örnektir. Bununla birlikte bu yaklaşım kullanıcı sayısı arttıkça verimsiz ve pahalı hale gelmektedir.

ÇOĞULLAMA Bir iletim sistemi birkaç bağlantıyı taşımak için yeterince band genişliğine sahipse çoğullama kullanılır. (b)’deki şekilde bir çoğullayıcı üç kullanıcının sinyallerini tek bir iletim hattına birleştirmektedir.

Neden Çoğullama ? Ortak bir kanalın kullanımını paylaşma Çoğullama, haberleşme cihazlarını bağlamak için gereken iletim hattı sayısını en aza indirir. MUX Paylaşılan kanal Multiplexing provides a mechanism to share the use of a common channel or circuit by two or more devices. Multiplexing minimizes number of transmission lines required to connect communication devices. DEMUX Multiplexer Demultiplexer

Çoğullama Türleri FDM (Frequency Division Multiplexing, Frekans Bölmeli Çoğullama) TDM (Time Division Multiplexing, Zaman Bölmeli Çoğullama)

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA = TIME DIVISION MULTIPLEXING TDM

Zaman Bölmeli Çoğullama orjinal sinyal D2 D1 D3 dijitalleştirilmiş sinyal MUX zaman dilimi 1 2 3 4 TDM is a baseband technique in individuals circuit are identified by their position in a stream. Analog inputs are digitized using PCM and the digitized information are inserted into the fixed timing called timed slot.

Zaman Bölmeli Çoğullama

TDM Sistemi

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA Zaman Bölmeli Çoğullamada (TDM) çoğullanan bağlantılar bir tek yüksek hızlı dijital iletim hattını paylaşırlar. Her bağlantı bir dijital bilgi akışı üretir. Örneğin şekilde her bağlantı, her 3T saniyede bilginin bir birimini üreten bir sinyal meydana getirir. Bu bilgi birimi bir bit, bir byte veya sabit-boyutlu bir bit bloğu olabilir. Tipik olarak iletilen bitler eşit boyutlarda dilimlere (slot) bölünen çerçevelere organize edilirler.

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA Örneğin şekil (b)’de iletim hattı üç kat daha hızlıdır ve her T saniyede bir bilgi birimi gönderebilir ve birleştirilen sinyal, her kullanıcı için bir tane olmak üzere üç dilimden oluşan bir çerçeve yapısına sahiptir. Bağlantı kurulum esnasında her bağlantıya bir dilim atanır.

Örnek: Her biri 10 kHz band genişliğine sahip 12 farklı mesaj sinyali çoğullanıp iletilecek. TDM-PAM kullanılacaksa gereken minimum band genişliğini belirleyiniz. Çözüm: Minimum band genişliği = 10 kHz x 12 = 120 kHz veya Nyquist Teoremi’nden 2 x 10 kHz= 20 kHz Minimum band genişliği=(20 kHz x 12)/2=120 kHz

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA TDM, 1960’ların başlarında telefon ağında kullanıldı. 24 dijital telefon bağlantısını taşıyan T-1 taşıyıcısı şekilde gösterilmektedir. Dijital bir telefon konuşma sinyali 8000 defa/saniye bir konuşma dalga şekli ile örneklenerek ve her örnek 8 bit ile temsil edilerek elde edilir. T-1 sistemi her biri 8 bitlik 24 dilimden oluşan bir iletim çerçevesi kullanır. Her dilim bir tek bağlantı için bir PCM örneği taşır. Her çerçevenin başlangıcı bir tek “çerçeve biti(framing bit)” ile gösterilir. Çerçeve biti alıcının çerçevenin başlangıcını ve sonunu belirlemesine imkan verir.

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA İletim hattının hızı (1+24x8) bit/çerçeve x 8000 çerçeve/saniye = 1.544 Mbps

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA T-1 taşıyıcı sistemi telefon santralleri arasındaki trafiği taşımak için 1961’de meydana getirildi. Telefon ağ trafiğinin artması ve dijital iletimdeki ilerlemeler standart bir dijital çoğullama hiyerarşisinin gelişimine yol açtı. Bu dijital hiyerarşilerin ortaya çıkışı, büyük şehirleri bağlayan yüksek hızlı çok şeritli otoyollara benzerdir. Şekil, Kuzey Amerika ve Avrupa’da geliştirilen dijital iletim hiyerarşilerini göstermektedir.

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA Kuzey Amerika ve Japonya’da, T-1 çoğullayıcı çıkışına karşılık gelen dijital sinyal 1 (digital signal 1, DS1) temel yapı bloğu haline geldi. DS2 sinyali, dört DS1 sinyalini birleştirerek ve 136 kbitlik senkronizasyon bilgisi ekleyerek elde edilir. DS3 sinyali yedi DS2 sinyalini birleştirerek ve 552 kbitlik senkronizasyon bilgisi ekleyerek elde edilir. 44.736 Mbps hızdaki DS3 sinyali şirketler gibi büyük kullanıcılara yüksek hızlı haberleşme sağlamada geniş bir kullanım bulmaktadır.

ZAMAN BÖLMELİ ÇOĞULLAMA Avrupa’da CCITT benzer bir dijital hiyerarşi geliştirdi. 64-kilobitlik otuz iki tane kanallardan oluşan CEPT-1 (E-1 olarak da bilinir) sinyali, temel yapı bloğunu oluşturur. 32 kanalın sadece 30 tanesi ses kanalları için kullanılır; diğer kanallardan biri sinyalleme için diğeri çerçeve hizalama ve bağlantı bakımı için kullanılır. Hiyerarşinin ikinci, üçüncü ve dördüncü seviyeleri şekilde gösterildiği gibi daha düşük seviyedeki dört sinyali gruplayarak elde edilir.