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時分割多重化 (TDM)

pointこの用語のポイント

point複数種類の情報をやり取りする際の変調のやり方だよ

point送る時間(順番)を決めることによって、情報の種類を区別するよ

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簡単に書くよ

時分割多重化 (TDM)とは

送る時間(順番)を固定化することで情報を区別する多重化のやり方。
もう少し具体的に書くと

2種類以上の情報を波に乗せる際に「最初に送るのはAさんの情報~、次に送るのはBさんの情報~。その次はCさんの情報~。みんなが一通り送り終わったら、次はまた最初に戻ってAさんの情報~」のように、情報を送る順番を決めておくことによって、情報の種類を区別するやり方
です。

image piyo

詳しく書くよ

順番に見ていきましょう。

まずは予備知識として「変調」と「搬送波キャリア波)」について説明します。
既に理解している方は、適当に読み飛ばしてください。

ある日のことです。
ピヨ太君はピヨ子さんに電波を使って情報を伝えることにしました。
電波でビビビーです。

時分割多重化

ちなみに電波はじーっと見ると、ゆらゆらしています。
電波は波なのです。

時分割多重化2

さて、ピヨ太君は伝えたい情報を波にして送ります。
やり方はいろいろあるのですが、ピヨ太君は「基準となる波を用意して、その変化で情報を伝える」やり方を選びました。

まず、事前にピヨ子さんとの間で「何も伝えないことを表す波」を取り決めておきます。
何も伝えないときは、一定の大きさで、一定のペースで、ゆらゆらさせておくのです。

時分割多重化3

ピヨ子さんに情報を伝えたいときは、この波のゆらゆら具合を変えます。
波の大きさを変えたり、ゆらゆらのスピードを変えたりですね。
具体的には、伝えたい情報を波に変換して、それを「何も伝えないことを表す波」と合体させます。

時分割多重化4

そして「何も伝えないことを表す波と、伝えたい情報を変換した波を、合体した波」をピヨ子さんに送るのです。

時分割多重化5

そうするとピヨ子さんは、いつもと違う波を受け取ることになります。
「何も伝えないことを表す波」である、一定の大きさ&ペースでゆらゆらしている波とはちょっと違う波です。

時分割多重化6

あとは簡単です。

ピヨ子さんは、やってきた波から「何も伝えないことを表す波」を取り除きます。
そうすると「ピヨ太君の伝えたい情報を変換した波」が残ります。
あとは「ピヨ太君の伝えたい情報を変換した波」からピヨ太君の伝えたい情報を復元すれば、ピヨ太君からピヨ子さんに情報が伝わる理屈です。

時分割多重化7

このお話において、ピヨ太君は、伝えたい情報を波に変換して、それを「何も伝えないことを表す波」と合体させました。
そうすることによって「何も伝えないことを表す波」のゆらゆら具合を変えましたよね。
このように、伝えたい情報を「何も伝えないことを表す波」に乗せる作業、つまり「何も伝えないことを表す波」のゆらゆら具合を変える作業が「変調」です。

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また、ピヨ太君が伝えたい情報を合体させた「何も伝えないことを表す波」は「搬送波」や「キャリア波」と言います。

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さて、これで変調と搬送波(キャリア波)については、何となく理解できたでしょうか。

それでは続きを見ていきましょう。

ピヨ太君はピヨ子さんと楽しくやり取りをしています。

時分割多重化10

そこにアクマ君がやってきました。
そしてピヨ太君に「俺も混ぜてよ~」と言ったのです。

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う~ん、仕方ありません。

ピヨ太君はアクマ君を混ぜてあげることにしました。
ピヨ太君とアクマ君でかわりばんこにピヨ子さんと喋ることにしたのです。

まずはピヨ太君が喋ります。

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喋った内容がピヨ子さんのところに届きます。

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次にアクマ君が喋ります。

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喋ったピヨ子さんのところに届きます。

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ここでピヨ子さんは困りました。
届いた内容が、ピヨ太君から来たのか、アクマ君から来たのか分からないのです。

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困ったピヨ子さんは、二人に「あんたら、何とかしなさい!」と命令します。
命令されたピヨ太君とアクマ君は、うんうん考えました。
そして、ついに閃いたのです。
ピヨ子さんの元に届く波の順番で区別することにしました。

具体的には、ピヨ太君とアクマ君は、交互に喋ります。
最初にピヨ子さんの元に届く波はピヨ太君の送った波です。

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その次に届く波はアクマ君の送った波です。

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あとは、これを繰り返します。
ピヨ太君が喋る、アクマ君が喋る、ピヨ太君が喋る、アクマ君が喋る、です。
当然、ピヨ子さんのところに届く波も、ピヨ太君の喋った内容、アクマ君の喋った内容、ピヨ太君の喋った内容、アクマ君の喋った内容、の順番になります。

これでピヨ子さんは混乱しなくて済みますね。
最初に届いた波を基準に、奇数回目に届いた波はピヨ太君が喋った内容だと判断できます。

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そして、偶数回目に届く波はアクマ君が喋った内容と判断すれば良いのです。

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これで、ピヨ太君の喋った内容とアクマ君の喋った内容を区別した状態で、やり取りできるようになりました。
めでたしめでたし。

このお話において、ピヨ太君の喋った内容とアクマ君の喋った内容の二種類の情報がやり取りされました。
この二種類の情報は、見た目が同じだと、どっちがどっちか分からなくなってしまいます。
そこで、届く順番を決めることで区別できるようにしました。

このように、届く順番を決める、言い換えれば、到着する時間をズラすことによって、情報を区別できるようにするやり方が「時分割多重化」です。
Time Division Multiplex(タイム・ディビジョン・マルチプレックス)」の略で「TDM」と呼ばれる場合もあります。

「時分割多重化」とか書くと小難しく感じるかもしれませんが、中身は単純です。
「はい!きちんと一列に並んで!決まった順番でね!」というだけですよ。

image piyo2

一言でまとめるよ

まぁ「時分割多重化」って単語が出てきたら「複数種類の情報をやり取りする際に、時間のズレ(並び順)で情報を区別するやり方なんだな~」と、お考えください。

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