Trasmissione TDM - Time Divisíon Multiplex

Trasmissione TDM - Time Divisíon Multiplex

Il sistema di trasmissione TDM, o Time Divisíon Multiplex, è caratterizzato dal fatto che ad ogni comunicazione sono assegnati intervalli di tempo, di durata e periodicità, prestabilita; fra un intervallo e l'altro relativi ad una comunicazione, sono convogliati sulla stessa linea segnali relativi ad altre conversazioni.

La tecnica TDM più usata è la modulazione PCM (Pulse Cade' Modulation).

A) Principio della trasmissione PCM

Nella trasmissione PCM il segnale fonico è campionato e codificato in una successione di impulsi binari; negli intervalli fra i gruppi di impulsi relativi ad una conversazione sono inseriti gli impulsi delle altre conversazioni.; in essa i canali da campionare sono solo tre ed i livelli di quantizzazione sono otto.
Gli istanti di campionamento t0, t1, t2 . egualmente intervallati nel tempo, sono determinati dal teorema di Shannon: la minima frequenza di campionamento è 2 fmax, se fmax è la massima frequenza contenuta nel segnale.
All' istante t0 viene prelevato un campione del segnale segnale v1; Il livello quantizzato più vicino è 010 e quindi viene trasmessa la successione di impulsi 010, tenuto conto che ai livelli 0 e 1 corrispondono, rispettivamente, assenza e presenza di impulso.
Il successivo campione del segnale del segnale v1 è prelevato all'istante t3, determinato in base al teorema di Shannon.

Nell'intervallo di tempo fra le serie di impulsi relative al segnale v1, vengono trasmessi gli impulsi corrispondenti ai segnali v2 e v3.

In ricezione i treni di impulsi relativi ad ogni canale vengono separati e riconvertiti, nel segnale analogico; sono essenziali la precisione nel tempo e la precisione nel nel tempo e la sincronizzazione

 b) Caratteristiche della trasmissione PCM

Nella trasmissione PCM il segnale fonico viene campionato con una frequenza di 8 kHz; infatti la banda di un canale è compresa fra 0 kHz e 4 kHz e di conseguenza, per teorema di Sbannon, il campionamento deve avvenire con una frequenza minima di 8 kHz. L'intervallo fra due campionamenti successivi dello stesso segnale è quindi di 1/8000 = 125µs .

In questo intervallo è inserito un gruppo di canali detto fascio PCM; esso consta generalmente di 32 canali, di cui 30 per le comunicazioni e 2 di servizio. Come si è visto al precedente Par. A, ogni segnale viene quantizzato; in pratica, però, la quantizzazione non avviene come in Fig. XIX.4.15, con differenze di livello di valore costante, ma le differenze fra due livelli successivi sono maggiori per segnali più ampi come riportato in Fig. XIX.4.16. L'operazione è detta compressione del segnale ed è necessaria per mantenere costante la distorsione, al variare dell'ampiezza del segnale.
Infatti il processo di quantizzazione consiste nell'attribuire al segnale campionato il livello quantizzato più vicino. Ad esempio, in Fig. XIX.4.16 all'istante t1 è attribuito al segnale il livello b, con un errore di quantizzazione che è pari al massimo alla metà della differenza di quantizzazione: (a - b)/2.

Se le differenze fossero costanti, l'errore percentuale sarebbe più elevato per segnali piccoli; l'aumento delle differenze di livello per i segnali più ampi (a - c > b - a) consente di rendere l'errore percentuale di quantizzazione relativamente costante.

Il segnale è quantizzato in 28 livelli, e quindi è codificato in una successione di impulsi, detta parola, di 8 bit; il numero di bit per parola, come il numero di canali, dipende peraltro dalle applicazioni della trasmissione PCM.

Il sistema PCM offre il vantaggio di una buona immunità dal rumore. Infatti in un sistema di comunicazione PCM vengono inseriti ripetitori che rigenerano gli impulsi ricevuti e li ritrasmettono esenti dal rumore; il segnale all'uscita di ogni ripetitore ha la stessa qualità del segnale originario, naturalmente purché il mezzo di trasmissione non abbia un rumore così alto da modificare il livello degli impulsi.