टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस

This article is about the channel access method. For the obsolete US and Canada mobile-telephone standard that uses TDMA to control channel access, see Digital AMPS.

टीडीएमए फ्रेम संरचना फ्रेम में विभाजित डेटा स्ट्रीम दिखाती है और उन फ्रेमों को समय स्लॉट में बांटा गया है

टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (टीडीएमए) साझा-माध्यम नेटवर्क के लिए एक चैनल एक्सेस पद्धति है। यह कई उपयोगकर्ताओं को सिग्नल को अलग-अलग समय स्लॉट में विभाजित करके एक ही आवृत्ति चैनल साझा करने की अनुमति देता है। उपयोगकर्ता अपने समय स्लॉट का उपयोग करते हुए, एक के बाद एक तेजी से उत्तराधिकार में संचारित करते हैं। यह कई स्टेशनों को अपनी चैनल क्षमता के केवल एक हिस्से का उपयोग करते हुए एक ही ट्रांसमिशन माध्यम (जैसे रेडियो फ्रीक्वेंसी चैनल) को साझा करने की अनुमति देता है। डायनेमिक TDMA एक TDMA वैरिएंट है जो प्रत्येक डेटा स्ट्रीम की ट्रैफ़िक डिमांड के आधार पर वैरिएबल बिट-रेट डेटा स्ट्रीम के लिए प्रत्येक फ्रेम में समय स्लॉट की एक चर संख्या को गतिशील रूप से आरक्षित करता है।

TDMA का उपयोग डिजिटल 2G सेलुलर संचार नेटवर्क जैसे मोबाइल संप्रेषण के लिए विश्वव्यापी व्यवस्था (GSM), IS-136, व्यक्तिगत डिजिटल सेलुलर (PDC) और iDEN और पोर्टेबल फोन के लिए डिजिटल एन्हांस्ड कॉर्डलेस दूरसंचार (DECT) मानक में किया जाता है। टीडीएमए का पहली बार 1979 में [[वेस्टर्न यूनियन]] द्वारा अपने वेस्टार संचार उपग्रह में संचार उपग्रह प्रणालियों में उपयोग किया गया था। अब इसका व्यापक रूप से उपग्रह संचार में उपयोग किया जाता है, कॉम्बैट-नेट रेडियो सिस्टम, और निष्क्रिय ऑप्टिकल नेटवर्क (PON) नेटवर्क परिसर से ऑपरेटर तक अपस्ट्रीम ट्रैफ़िक के लिए।

टीडीएमए एक प्रकार का समय विभाजन बहुसंकेतन (टीडीएम) है, विशेष बिंदु के साथ कि एक ट्रांसमीटर एक रिसीवर (रेडियो) से जुड़ा होने के बजाय, कई ट्रांसमीटर हैं। चल दूरभाष से नींव का अवस्थान तक अपलिंक के मामले में यह विशेष रूप से कठिन हो जाता है क्योंकि मोबाइल फोन चारों ओर घूम सकता है और इसके प्रसारण को अपने समकक्षों से संचरण में अंतर से मिलान करने के लिए आवश्यक समय अग्रिम में भिन्न हो सकता है।

विशेषताएं

• एकाधिक उपयोगकर्ताओं के साथ एकल वाहक आवृत्ति साझा करता है
• गैर-निरंतर संचरण हैंडऑफ़ को आसान बनाता है
• डायनेमिक टीडीएमए में मांग पर स्लॉट दिए जा सकते हैं
• कम इंट्रा सेल हस्तक्षेप के कारण कोड डिवीजन मल्टीपल एक्सेस की तुलना में कम कठोर बिजली नियंत्रण
• सीडीएमए की तुलना में उच्च सिंक्रनाइज़ेशन ओवरहेड
• उच्च डेटा दरों के लिए उन्नत समकरण (संचार) आवश्यक हो सकता है यदि चैनल आवृत्ति चयनात्मक है और इंटरसिंबल हस्तक्षेप बनाता है
• सीडीएमए की तुलना में सेल ब्रीदिंग (टेलीफोनी) (आसन्न कोशिकाओं से संसाधन उधार लेना) अधिक जटिल है
• फ्रीक्वेंसी/स्लॉट आवंटन जटिलता
• पल्सेटिंग पावर लिफाफा: अन्य उपकरणों के साथ विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप

मोबाइल फोन सिस्टम में

2जी सिस्टम

अधिकांश 2G सेलुलर सिस्टम, IS-95 के उल्लेखनीय अपवाद के साथ, TDMA पर आधारित हैं। GSM, D-AMPS, पर्सनल डिजिटल सेल्युलर, iDEN और पर्सनल हैंडी-फोन सिस्टम TDMA सेल्युलर सिस्टम के उदाहरण हैं।

जीएसएम सिस्टम में, बेस स्टेशन से टाइमिंग एडवांस कमांड भेजकर मोबाइल फोन का सिंक्रोनाइजेशन हासिल किया जाता है, जो मोबाइल फोन को पहले और कितना ट्रांसमिट करने का निर्देश देता है। यह रेडियो तरंगों की प्रकाश गति वेग से उत्पन्न प्रसार विलंब के लिए क्षतिपूर्ति करता है। मोबाइल फोन को उसके पूरे टाइम स्लॉट के लिए ट्रांसमिट करने की अनुमति नहीं है, लेकिन प्रत्येक टाइम स्लॉट के अंत में एक रक्षक मध्यांतर होता है। जैसे ही ट्रांसमिशन गार्ड पीरियड में जाता है, मोबाइल नेटवर्क ट्रांसमिशन को सिंक्रोनाइज़ करने के लिए अग्रिम समय को समायोजित करता है।

फ़ोन के आरंभिक सिंक्रनाइज़ेशन के लिए और भी अधिक देखभाल की आवश्यकता होती है। मोबाइल ट्रांसमिट होने से पहले वास्तव में आवश्यक ऑफ़सेट जानने का कोई तरीका नहीं है। इस कारण से, नेटवर्क से संपर्क करने का प्रयास करने वाले मोबाइलों के लिए एक संपूर्ण समय स्लॉट समर्पित करना पड़ता है; इसे GSM में रैंडम-एक्सेस चैनल (RACH) के रूप में जाना जाता है। नेटवर्क से प्राप्त समय स्लॉट की शुरुआत में मोबाइल प्रसारण का प्रयास करता है। यदि मोबाइल बेस स्टेशन के बगल में स्थित है, तो कोई समय विलंब नहीं होगा और यह सफल होगा। हालांकि, अगर मोबाइल फोन बेस स्टेशन से 35 किमी से कम की दूरी पर है, तो समय की देरी का मतलब होगा कि मोबाइल का प्रसारण समय स्लॉट के बिल्कुल अंत में आता है। उस स्थिति में, मोबाइल को निर्देश दिया जाएगा कि वह अपने संदेशों को प्रसारित करने के लिए लगभग एक पूरे समय के स्लॉट से पहले अन्यथा अपेक्षा की जाएगी। अंत में, यदि मोबाइल GSM में 35 किमी सेल रेंज से परे है, तो RACH निकटवर्ती समय स्लॉट में आएगा और उसे अनदेखा कर दिया जाएगा। शक्ति की सीमाओं के बजाय यह विशेषता है, जो किसी विशेष विस्तार तकनीक का उपयोग नहीं किए जाने पर जीएसएम सेल की सीमा को 35 किमी तक सीमित कर देती है। हालांकि, बेस स्टेशन पर अपलिंक और डाउनलिंक के बीच तुल्यकालन को बदलकर, इस सीमा को दूर किया जा सकता है।

3जी सिस्टम

हालांकि अधिकांश प्रमुख 3जी प्रणालियां प्राथमिक रूप से सीडीएमए पर आधारित हैं, टाइम-डिवीजन डुप्लेक्सिंग (टीडीडी), पैकेट शेड्यूलिंग (डायनेमिक टीडीएमए) और पैकेट ओरिएंटेड मल्टीपल एक्सेस स्कीम 3जी फॉर्म में उपलब्ध हैं, दोनों तकनीकों के लाभों का लाभ उठाने के लिए सीडीएमए के साथ संयुक्त हैं।

जबकि UMTS 3G सिस्टम का सबसे लोकप्रिय रूप TDMA के बजाय CDMA और आवृत्ति-विभाजन द्वैध (FDD) का उपयोग करता है, TDMA को दो मानक UMTS UTRA में CDMA और टाइम-डिवीज़न डुप्लेक्सिंग के साथ जोड़ा गया है।

वायर्ड नेटवर्क में

ITU-T G.hn मानक, जो मौजूदा होम वायरिंग (पावर लाइन, फोन लाइन और समाक्षीय केबल) पर हाई-स्पीड लोकल एरिया नेटवर्किंग प्रदान करता है, एक TDMA योजना पर आधारित है। G.hn में, एक मास्टर डिवाइस नेटवर्क में अन्य स्लेव डिवाइसों को कंटेंट-फ्री ट्रांसमिशन ऑपर्च्युनिटीज (CFTXOP) आवंटित करता है। एक समय में केवल एक डिवाइस CFTXOP का उपयोग कर सकता है, इस प्रकार टकराव से बचा जा सकता है। FlexRay प्रोटोकॉल जो सुरक्षा-महत्वपूर्ण प्रणाली के लिए उपयोग किया जाने वाला एक वायर्ड नेटवर्क भी है। आधुनिक कारों में सुरक्षा-महत्वपूर्ण संचार, डेटा ट्रांसमिशन नियंत्रण के लिए TDMA विधि का उपयोग करता है।

अन्य बहु-एक्सेस योजनाओं के साथ तुलना

रेडियो सिस्टम में, TDMA का उपयोग आमतौर पर फ्रीक्वेंसी-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (FDMA) और फ़्रीक्वेंसी-डिवीज़न डुप्लेक्स (FDD) के साथ किया जाता है; इस संयोजन को FDMA/TDMA/FDD कहा जाता है। उदाहरण के लिए GSM और IS-136 दोनों में यही स्थिति है। इसके अपवादों में डीईसीटी और पर्सनल हैंडी-फोन सिस्टम (पीएचएस) माइक्रो-सेलुलर सिस्टम, यूएमटीएस-टीडीडी यूएमटीएस वेरिएंट और चीन का TD-SCDMA शामिल हैं, जो टाइम-डिवीजन डुप्लेक्सिंग का उपयोग करते हैं, जहां बेस स्टेशन के लिए अलग-अलग टाइम स्लॉट आवंटित किए जाते हैं और एक ही फ्रीक्वेंसी पर हैंडसेट।

टीडीएमए का एक प्रमुख लाभ यह है कि मोबाइल के रेडियो भाग को केवल अपने समय स्लॉट के लिए सुनने और प्रसारित करने की आवश्यकता होती है। शेष समय के लिए, मोबाइल नेटवर्क पर माप ले सकता है, विभिन्न आवृत्तियों पर आसपास के ट्रांसमीटरों का पता लगा सकता है। यह सुरक्षित इंटर फ्रीक्वेंसी सौंप दो की अनुमति देता है, कुछ ऐसा जो सीडीएमए सिस्टम में मुश्किल है, आईएस-95 में बिल्कुल भी समर्थित नहीं है और यूनिवर्सल मोबाइल दूरसंचार प्रणाली (यूएमटीएस) में जटिल सिस्टम एडिशंस के माध्यम से समर्थित है। यह बदले में स्थूल सेल परतों के साथ सूक्ष्म सेल परतों के सह-अस्तित्व की अनुमति देता है।

सीडीएमए, तुलनात्मक रूप से, सॉफ्ट हैंड-ऑफ का समर्थन करता है जो एक मोबाइल फोन को एक साथ 6 बेस स्टेशनों के साथ संचार करने की अनुमति देता है, एक प्रकार की समान-आवृत्ति हैंडओवर। गुणवत्ता के लिए आने वाले पैकेटों की तुलना की जाती है, और सबसे अच्छे का चयन किया जाता है। सीडीएमए की कोशिका श्वास विशेषता, जहां दो भीड़भाड़ वाली कोशिकाओं की सीमा पर एक टर्मिनल स्पष्ट संकेत प्राप्त करने में असमर्थ होगा, अक्सर चरम अवधि के दौरान इस लाभ को नकार सकता है।

टीडीएमए प्रणालियों का एक नुकसान यह है कि वे एक आवृत्ति पर विद्युत चुम्बकीय हस्तक्षेप पैदा करते हैं जो सीधे समय स्लॉट की लंबाई से जुड़ा होता है। यह वह भनभनाहट है जिसे कभी-कभी सुना जा सकता है यदि कोई TDMA फोन किसी रेडियो या स्पीकर के पास छोड़ दिया जाता है। एक और नुकसान यह है कि टाइम स्लॉट के बीच डेड टाइम टीडीएमए चैनल की संभावित बैंडविड्थ को सीमित करता है। ये आंशिक रूप से कार्यान्वित किए जाते हैं क्योंकि यह सुनिश्चित करने में कठिनाई होती है कि विभिन्न टर्मिनल बिल्कुल आवश्यक समय पर संचारित होते हैं। चल रहे हैंडसेट को लगातार अपने समय को समायोजित करने की आवश्यकता होगी ताकि यह सुनिश्चित किया जा सके कि उनका प्रसारण ठीक समय पर प्राप्त हो, क्योंकि जैसे ही वे बेस स्टेशन से आगे बढ़ते हैं, उनके सिग्नल आने में अधिक समय लगेगा। इसका अर्थ यह भी है कि प्रमुख टीडीएमए प्रणालियों की सीमा के संदर्भ में सेल आकार पर कठिन सीमाएं हैं, हालांकि व्यवहार में समर्थित सीमा से अधिक दूरी पर प्राप्त करने और संचारित करने के लिए आवश्यक शक्ति स्तर वैसे भी अधिकतर अव्यावहारिक होगा।

डायनेमिक टीडीएमए

डायनेमिक टाइम-डिवीजन मल्टीपल एक्सेस (डायनेमिक टीडीएमए) में, शेड्यूलिंग एल्गोरिदम प्रत्येक डेटा स्ट्रीम की ट्रैफिक डिमांड के आधार पर वैरिएबल बिट-रेट डेटा स्ट्रीम के लिए प्रत्येक फ्रेम में समय स्लॉट की एक चर संख्या को गतिशील रूप से आरक्षित करता है। डायनेमिक TDMA का उपयोग किया जाता है

• HIPERLAN/2 ब्रॉडबैंड रेडियो एक्सेस नेटवर्क।
• आईईईई 802.16ए वाईमैक्स
• ब्लूटूथ
• सैन्य रेडियो / सामरिक डेटा लिंक
• टीडी-एससीडीएमए
• आईटीयू-टी G.hn
• नेटवर्क सिम्युलेटर | टीडीएमए / डीटीएमए लिंक का अनुकरण

यह भी देखें

• Duplex (telecommunications)
• लिंक 16 – NATO सैन्य सामरिक डेटा विनिमय नेटवर्क जो TDMA का उपयोग करता है

इस पेज में लापता आंतरिक लिंक की सूची

• चैनल एक्सेस विधि
• डिजिटल उन्नत ताररहित दूरसंचार
• सेल श्वास (टेलीफोनी)
• विद्युतचुंबकीय व्यवधान
• समानता (संचार)