TDM電路交換

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TDM電路交換TDM（TimeDivision Multiplexing）電路交換是一種傳統的通信技術。

原理

將時間劃分為固定長度的時隙，每個時隙用於傳輸一個用戶的數據。多個用戶的數據通過時分復用的方式，在同一物理信道上輪流傳輸。例如，有3個用戶A、B、C，將時間軸分成一個個固定長度的時隙，按照A、B、C的順序依次在每個時隙中傳輸他們的數據，這樣就實現了多個用戶在一條電路上的復用。

優點：通信過程中，為用戶分配固定的時隙，有專用的傳輸通道，數據傳輸的實時性強、時延小，且傳輸速率恆定，適用於對實時性要求高的業務，如語音通話。

缺點：時隙分配固定，即使某個用戶在一段時間內沒有數據傳輸，其所占時隙也不能被其他用戶使用，導致信道利用率較低。

傳統的電話通信系統是TDM電路交換的典型應用。在電話網絡中，通過TDM技術將多個電話通話復用在一條物理線路上進行傳輸，保證了語音信號的實時傳輸，讓人們能夠進行清晰流暢的通話。此外，在一些對實時性要求極高的工業控制系統中，也會使用TDM電路交換來確保控制信號的及時、準確傳輸。

在電路交換中，網絡資源（帶寬）被分成幾部分，並且在連接期間位延遲是恆定的。發送方和接收方之間建立的專用路徑/電路提供有保證的數據速率。一旦電路建立，就可以毫無延遲地傳輸數據。

電話系統網絡是電路交換的例子之一。TDM（時分復用）和FDM（頻分復用）是將多個信號復用到單個載波中的兩種方法。

頻分多路復用:劃分為多個頻段

頻分復用或FDM用於組合多個數據信號以通過共享通信介質同時傳輸。它是一種將總帶寬^[1]劃分為一系列非重疊頻率子-bands，其中每個子帶攜帶不同的信號。在無線電頻譜和光纖中的實際應用，以共享多個獨立信號。

時分多路復用：分為幀

時分多路復用(TDM)是一種通過傳輸線兩端的同步開關在公共信號路徑上傳輸和接收獨立信號的方法。TDM用於長距離通信鏈路，並承受來自最終用戶的大量數據流量負載。

時分復用(TDM)也稱為數字電路交換。

缺點：

資源使用效率低下：電路交換需要在兩個節點之間建立專用通信路徑，這意味着該路徑上的資源（例如帶寬和交換機端口）會在通信期間保留。這可能導致資源的低效使用，因為資源可能在低通信或無通信期間保持未使用狀態。

有限的可擴展性：電路交換不太適合具有許多節點的大規模網絡，因為它需要每對節點之間的專用通信路徑。這會導致管理網絡的高度複雜性和困難。

故障漏洞：電路交換依賴於專用通信路徑，這會使網絡容易出現故障，例如電纜^[2]切斷或交換機故障。如果發生故障，必須重新建立通信路徑，這可能會導致延遲或數據丟失。

延遲和潛伏期：電路交換需要建立專用的通信路徑，這會導致建立路徑和傳輸數據的延遲和潛伏期。這會影響語音和視頻等應用程序的實時性能。

成本高：電路交換需要資源預留，成本高，特別是在大規模網絡中。這會使電路切換對於某些應用來說不太實用。

缺乏靈活性：電路交換不靈活，因為它一次只允許一種類型的通信，例如語音或數據。這會限制用戶同時執行多項任務的能力。

有限的移動性：電路交換不太適合頻繁移動的移動設備或節點，因為它需要建立專用的通信路徑。這可能會導致通信中斷或掉話。

容量有限：電路交換的容量有限，因為它需要在兩個節點之間建立專用通信路徑。這可以限制可能發生的同時通信的數量。

高建立時間：電路交換需要大量的建立時間來建立兩個節點之間的專用通信路徑。這可能會導致啟動通信的延遲。

無優先級：電路交換不提供任何機制來優先處理某些類型的流量。這可能會導致時間關鍵型應用程序（例如語音或視頻）的延遲或性能不佳。