TDMA (Time Division Multiple Access, Zeitvielfachzugriff) ist ein Vielfachzugriffsverfahren, bei dem sich mehrere Teilnehmer denselben Frequenzkanal teilen, indem jeder nur in kurzen, periodisch wiederkehrenden Zeitschlitzen sendet. TDMA ist die drahtlose Anwendung des Zeitmultiplex (TDM) und das zentrale Zugriffsverfahren der digitalen Mobilfunksysteme der zweiten Generation (2G).
So funktioniert TDMA
Ein Frequenzkanal wird zeitlich in einen sich wiederholenden Rahmen (Frame) mit fester Schlitzezahl unterteilt. Jeder Teilnehmer sendet in seinem eigenen Zeitschlitz gebündelt als Burst und schweigt in den übrigen Schlitzen. Dadurch entstehen Datenraten, die deutlich über der mittleren Nutzrate liegen: Der Sender arbeitet im Pulsbetrieb mit kurzen, hohen Bursts. Weil die Teilnehmer über die Zeit getrennt sind, müssen sich alle Sender im Funkgebiet exakt synchronisieren — die Basisstation gibt dafür den Rahmentakt vor und steuert die Sendezeitpunkte der Endgeräte.
GSM als klassisches TDMA-System
GSM kombiniert FDMA und TDMA: Ein 200-kHz-Frequenzkanal (aus der FDMA-Aufteilung des 900-MHz-Bandes) wird per TDMA in acht Zeitschlitze unterteilt, in denen acht Gespräche parallel laufen. Die Bruttodatenrate des Kanals beträgt 270,833 kbit/s, jeder Nutzer erhält einen Burst mit 33,854 kbit/s brutto — davon bleiben nach Abzug der Schutzzeiten und Synchronisationsdaten rund 13 kbit/s für den Sprachcodec. Ein Frame dauert 4,615 ms.
Weitere TDMA-Anwendungen
- DECT-Schnurlostelefone: Jeder der zehn 1,728-MHz-Kanäle wird in 24 Zeitschlitze (12 Duplex-Verbindungen) mit je 32 kbit/s aufgeteilt.
- IS-136 (D-AMPS): digitale Weiterentwicklung des US-AMPS-Netzes.
- WLAN (802.11) und Bluetooth arbeiten mit ähnlichen zeitlichen Zugriffsverfahren, allerdings paketorientiert.
Vor- und Nachteile
- Vorteile: mehr Teilnehmer pro Bandbreite als FDMA, digitale Übertragung ermöglicht Fehlerschutz und Verschlüsselung, Endgeräte senden nur in kurzen Bursts (spart Strom).
- Nachteile: strikte Zeitsynchronisation nötig, durch die Bursts höhere Momentanleistung, bei großen Funkzellen erschweren Laufzeiten die Synchronisation.
Verwandte Grundlagen: FDMA · CDMA · Zeitmultiplex (TDM) · Taktgeber.