Un collegamento punto a punto tra n utenti vorrebbe n(n - 1)/2 cavi (a 4 fili)

FDM = frequency division multiplexing

TDM = time division multiplexing

Tipico dei segnali analogici e si basa sul collocamento di piú segnali in bande adiacenti non sovrapposte dette canali. Per ottenere questo ogni segnale deve essere modulato in ampiezza SSB con una opportuna portante di canale detta frequenza vettrice. In ricezione si deve selezionare il canale relativo al segnale desiderato e demodulare per riportarlo in banda base. É importante stabilire la banda assegnata a ciascun canale, e la banda complessiva messa a disposizione dal mezzo trasmissivo.

ció che si ottiene é la trasmissione parallela di piú comunicazioni (o trasferimenti dati) su un unico mezzo (conduttore o fibra ottica od etere)

É importante che ogni segnale occupi soltanto il proprio canale e per questo in banda base si filtra il segnale; cioé si eliminano quelle alte frequenze che oltrepassano il valore assegnato. Questa é una distorsione minima se il segnale ha una banda concentrata alle basse frequenze

In telefonia la banda del segnale considerata é 300 3400 [Hz], per tanto si assegna una banda di canale di 4000 [Hz] (si osservi che la voce umana supera agevolmente questi limiti di frequenza sicché il filtraggio distorce molto il segnale => la comunicazione fonica in telefonia é dunque di bassa qualitá)

Il CCITT (comitato consultivo internazionale telefonia telegrafia) impone lo standard di trasmissione delle comunicazioni telefoniche.

La banda complessiva del mezzo trasmissivo divisa per la banda del singolo canale rappresenta il numero di canali permessi. In telefonia, per il doppino telefonico, questo vale 2700. Occorrono peró 2700 filtri di canale, e ció comporta un costo eccessivo. Si attua allora la multiplazione a gruppi: cioé si realizzano piccoli sott'insiemi di comunicazioni multiplessate insieme allo stesso modo; questi sott'insiemi sono poi trattati come "super-segnali" multiplessati insieme. Si ha la suddivisione in:

gruppo primario: 12 canali fonici di 4 [kHz] nella banda 60 108 [kHz]

gruppo secondario: 5 gruppi primari (di 48 [kHz]) nella banda 312 552 [kHz] (ora abbiamo 60 canali ma solo 17 portanti)

master gruppi: multiplazioni superiori

jumbo gruppi: ulteriori estensioni

Per trasmettere piú di 2700 telefonate si adottano piú doppini in parallelo in uno stesso cavo: perció il cavo telefonico tra centrali non é costituito da solo 2 fili ma é piú complesso.

Queste operazioni di multiplazione sono realizzate dai Modem analogici (MOdulatori DEModulatori). La parola modem peró assume un altro significato nella trasmissione dati.

Per le comunicazioni bidirezionali (ad es. le telefonate) serve un canale di andata ed uno di ritorno.

La FDM nel campo telefonico ha alcuni svantaggi:

ogni canale é nato per la trasmissione fonica quindi poco adatto al trasferimento dati

é sensibile alle manipolazioni delle portanti per incrementare le capacitá della rete

perdita di banda (il canale é piú grande della banda assegnata all'informazione trasmessa)

linea sempre occupata nel tempo

complessitá degli apparati SSB

sensibilitá al rumore tipico dell'AM

piccole lunghezze di tratta tra le amplificazioni dei ripetitori

Tipico dei segnali tempo discreti (digitali) e si basa sul principio che ad ogni comunicazione venga riservata periodicamente una frazione di tempo

I segnali andrebbero modulati con una delle tecniche impulsive viste, (PAM, PPM, PWM),oggi tuttavia si preferisce la modulazione PCM.

Per il segnale telefonico ogni comunicazione ha la massima frequenza pari a 4 [kHz] quindi per il teorema del campionamento fc = 8 [kHz] = 1/Tc per cui Tc = 125 [s]. In una linea telefonica lo standard europeo prevede 32 comunicazioni (24 per USA e Giappone) 8 bit, con 2 canali riservati a servizi: quest'insieme si chiama fascio PCM o trama PCM. La frequenza di ripetizione é di 2,048 [Mbit/s].

Per demultiplessare (ripartire) i canali é importante sincronizzare il sistema ricevente. Per fare questo si é pensato di trasmettere un bit di allineamento (o di trama) all'inizio di ogni blocco di 125 [s]. in realtá si trasmette un'intera parola di allineamento sfruttando proprio il primo canale di servizio. Si ottiene allora ogni 125 [s]:

canale 0: 8 bit di allineamento

canali 1 15: comunicazioni

canale 16: informazioni di segnalazioni sui canali per le centrali telefoniche

canali 17 31: comunicazioni

Gli 8 bit del canale 16 di ciascun Frame non bastano per segnalare 32 occupazioni di canale sicché si sfruttano piú trame per il completo aggiornamento: in particolare si utilizzano 16 frames consecutivi a dare quello che é definito Multitrama.

Anche ora il gruppo da 32 canali é detto gruppo primario e puó essere trattato come un unico grande canale numerico multiplessabile TDM per realizzare gruppi superiori.

A tale fine viene stabilita una gerarchia a 4 livelli di multiplazione TDM:

I livello (gruppo primario): 30 ch + 2 di servizio, 2 [Mb/s];

II livello: 4 gruppi primari = 120 ch + segnalazioni, 8 [Mb/s];

III livello: 4 gruppi secondari = 480 ch, 34 [Mb/s];

IV livello: 4 Gruppi precedenti = 1920 ch, 140 [Mb/s];

Attualmente per incrementare il traffico trasportato si realizza un'ulteriore multiplazione di 4 gruppi quaternari per ottenere 7680 ch a 565 [Mb/s].

Lo svantaggio principale di questa tecnica é che la comunicazione é monodirezionale: occorrono cioé 2 linee per l'andata ed il ritorno.

Si osserva in fine che il tipo di modulazione scelta (analogica o numerica) determina la scelta del tipo di multiplazione (FDM o TDM) e viceversa