การเข้าถึงแบบแบ่งเวลาหลายช่องสัญญาณ ( TDMA ) เป็นวิธีการเข้าถึงช่องสัญญาณสำหรับเครือข่ายสื่อร่วมช่วยให้ผู้ใช้หลายคนสามารถใช้ช่องความถี่ เดียวกันได้ โดยการแบ่งช่องสัญญาณออกเป็นช่วงเวลาต่างๆ^{[ 1 ]}ผู้ใช้จะส่งสัญญาณอย่างรวดเร็วต่อเนื่องกัน โดยแต่ละรายใช้ช่วงเวลาของตนเอง วิธีนี้ช่วยให้สถานีหลายแห่งสามารถใช้สื่อส่งสัญญาณเดียวกัน (เช่น ช่องความถี่วิทยุ) ได้โดยใช้เพียงส่วนหนึ่งของความจุช่องสัญญาณเท่านั้น

TDMA เป็นรูปแบบหนึ่งของการมัลติเพล็กซ์แบบแบ่งเวลา (TDM) โดยมีจุดเด่นคือ แทนที่จะมีตัวส่งสัญญาณ หนึ่งตัวเชื่อมต่ออยู่กับ เครื่องรับสัญญาณหนึ่ง เครื่อง กลับมีตัวส่งสัญญาณหลายตัวเชื่อมต่อกันอยู่

Dynamic TDMAเป็นรูปแบบหนึ่งของ TDMA ที่สงวนช่องเวลาจำนวนแปรผันในแต่ละเฟรมสำหรับสตรีมข้อมูลที่มีอัตราบิตแปรผันได้ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการรับส่งข้อมูลของแต่ละสตรีมข้อมูล

TDMA ถูกใช้ในระบบเซลลูลาร์ ดิจิทัล 2G เช่นGlobal System for Mobile Communications (GSM), IS-136 , Personal Digital Cellular (PDC) และiDENในระบบระบุตัวตนอัตโนมัติ ทางทะเล [ ^{2 ]}และใน มาตรฐาน Digital Enhanced Cordless Telecommunications (DECT) สำหรับ^{โทรศัพท์}พกพา TDMA ถูกใช้ครั้งแรกใน ระบบ สื่อสารผ่านดาวเทียมโดยWestern Unionใน ดาวเทียมสื่อสาร Westar 3ในปี 1979 ปัจจุบันมีการใช้งานอย่างแพร่หลายในระบบสื่อสารผ่านดาวเทียม^{[ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] [ 6 ]} ระบบ วิทยุ combat-netและ เครือข่าย passive optical network (PON) สำหรับการรับส่งข้อมูลขาขึ้นจากสถานที่ไปยังผู้ให้บริการ

• ใช้คลื่นความถี่เดียวกันกับผู้ใช้งานหลายราย
• การส่งสัญญาณแบบไม่ต่อเนื่องช่วยให้การส่งต่อสัญญาณ ทำได้ง่ายขึ้น
• สามารถจัดสรรช่องสัญญาณได้ตามต้องการในระบบ TDMA แบบไดนามิก
• การควบคุมกำลังส่งเข้มงวดน้อยกว่าCDMAเนื่องจากมีการรบกวนภายในเซลล์น้อยกว่า
• ค่าใช้จ่ายในการซิงโครไนซ์สูงกว่า CDMA
• อาจจำเป็นต้องใช้ การปรับสมดุลขั้นสูงสำหรับอัตราการส่งข้อมูลสูง หากช่องสัญญาณมีการเลือกความถี่และทำให้เกิดการรบกวนระหว่างสัญลักษณ์
• การหายใจของเซลล์ (การยืมทรัพยากรจากเซลล์ข้างเคียง) นั้นซับซ้อนกว่าในระบบ CDMA
• ความซับซ้อนของการจัดสรรความถี่และช่องสัญญาณ
• กราฟแสดงกำลังไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็ว: การรบกวนอุปกรณ์อื่นๆ

ระบบโทรศัพท์มือถือ 2G ส่วนใหญ่ ยกเว้นIS-95นั้น ใช้เทคโนโลยี TDMA GSM , D-AMPS , PDC , iDENและPHSล้วนเป็นตัวอย่างของระบบโทรศัพท์มือถือแบบ TDMA

ในระบบ GSM การซิงโครไนซ์โทรศัพท์มือถือทำได้โดยการส่ง คำสั่ง ปรับเวลาล่วงหน้าจากสถานีฐาน ซึ่งจะสั่งให้โทรศัพท์มือถือส่งข้อมูลเร็วขึ้นและเร็วขึ้นเท่าใด เพื่อชดเชยความล่าช้าในการส่งสัญญาณ เนื่องจากความเร็วแสง ระหว่างโทรศัพท์และสถานีฐาน โทรศัพท์มือถือไม่ได้รับอนุญาตให้ส่งข้อมูลตลอดช่วงเวลาที่กำหนดไว้ จะมีช่วงเวลาป้องกัน (guard interval)อยู่ที่ท้ายแต่ละช่วงเวลา เมื่อการส่งข้อมูลเข้าสู่ช่วงเวลาป้องกัน เครือข่ายมือถือจะอัปเดตคำสั่งปรับเวลาล่วงหน้าเพื่อซิงโครไนซ์การส่งข้อมูล

การซิงโครไนซ์เริ่มต้นของโทรศัพท์ต้องใช้ขั้นตอนพิเศษ ก่อนที่โทรศัพท์มือถือจะส่งสัญญาณ ไม่มีวิธีใดที่จะทราบเวลาที่ต้องการได้ ด้วยเหตุนี้ จึงมีการจัดสรรช่วงเวลาทั้งหมดให้กับโทรศัพท์มือถือที่พยายามติดต่อเครือข่าย ซึ่งเรียกว่าช่องสัญญาณเข้าถึงแบบสุ่ม (RACH) ในระบบ GSM โทรศัพท์มือถือจะส่งสัญญาณในช่วงเริ่มต้นของช่วงเวลาตามที่ได้รับจากเครือข่าย หากโทรศัพท์มือถืออยู่ใกล้สถานีฐาน ความล่าช้าในการส่งสัญญาณจะสั้น และการเริ่มต้นอาจสำเร็จได้ อย่างไรก็ตาม หากโทรศัพท์มือถืออยู่ห่างจากสถานีฐานเกิน 35 กิโลเมตร ความล่าช้าจะทำให้การส่งสัญญาณของโทรศัพท์มือถือมาถึงในช่วงท้ายของช่วงเวลา ในกรณีนี้ โทรศัพท์มือถือจะได้รับคำสั่งให้ส่งข้อความเริ่มต้นเร็วกว่าเกือบทั้งช่วงเวลา เพื่อให้สามารถรับข้อความได้ในเวลาที่เหมาะสม สุดท้าย หากโทรศัพท์มือถืออยู่นอกระยะเซลล์ 35 กิโลเมตรของ GSM การส่งสัญญาณจะมาถึงในช่วงเวลาข้างเคียงและถูกละเลย คุณลักษณะนี้ ไม่ใช่ข้อจำกัดด้านพลังงาน ที่จำกัดระยะของเซลล์ GSM ไว้ที่ 35 กม. เมื่อไม่ได้ใช้เทคนิคการขยายพิเศษ อย่างไรก็ตาม การเปลี่ยนการซิงโครไนซ์ระหว่างอัพลิงก์และดาวน์ลิงก์ที่สถานีฐาน สามารถเอาชนะข้อจำกัดนี้ได้^{[ 7 ]}

ในบริบทของระบบ 3G การบูรณาการการเข้าถึงแบบแบ่งเวลาหลายช่องสัญญาณ (TDMA) กับการเข้าถึงแบบแบ่งรหัสหลายช่องสัญญาณ (CDMA) และการสื่อสารแบบสองทิศทางแบ่งเวลา (TDD) ในระบบโทรคมนาคมเคลื่อนที่สากล (UMTS) ถือเป็นแนวทางที่ซับซ้อนในการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้คลื่นความถี่และประสิทธิภาพของเครือข่าย^{[ 8 ]}

UTRA-FDD (frequency division duplex) ใช้ CDMA และ FDD โดย มีการจัดสรร แถบความถี่ แยกต่างหาก สำหรับการส่งสัญญาณอัพลิงก์และดาวน์ลิงก์ การแยกนี้ช่วยลดการรบกวนและอนุญาตให้ส่งข้อมูลได้อย่างต่อเนื่องในทั้งสองทิศทาง ทำให้เหมาะสำหรับสภาพแวดล้อมที่มีปริมาณการรับส่งข้อมูลที่สมดุล^{[ 9 ]}

ในทางกลับกัน UTRA-TDD (time division duplex) ผสมผสาน CDMA กับ TDMA และ TDD เข้าด้วยกัน ในรูปแบบนี้ จะใช้แถบความถี่เดียวกันสำหรับทั้งการอัปโหลดและการดาวน์โหลด แต่ในเวลาที่ต่างกัน การแยกตามเวลาแบบนี้มีข้อได้เปรียบอย่างยิ่งในสถานการณ์ที่มีปริมาณการรับส่งข้อมูลไม่สมมาตร ซึ่งอัตราข้อมูลสำหรับการอัปโหลดและการดาวน์โหลดแตกต่างกันอย่างมาก ด้วยการจัดสรรช่องเวลาแบบไดนามิกตามความต้องการ UTRA-TDD สามารถจัดการรูปแบบการรับส่งข้อมูลที่เปลี่ยนแปลงได้อย่างมีประสิทธิภาพและเพิ่มความจุของเครือข่ายโดยรวม^{[ 9 ] [ 10 ]}

การผสมผสานเทคโนโลยีเหล่านี้ใน UMTS ช่วยให้สามารถใช้คลื่นความถี่ที่มีอยู่ได้อย่างยืดหยุ่นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ตอบสนองความต้องการของผู้ใช้ที่หลากหลาย และปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวของเครือข่าย 3G ให้เข้ากับสภาพแวดล้อมการทำงานที่แตกต่างกัน^{[ 9 ]}

มาตรฐานITU-T G.hnซึ่งเป็นมาตรฐานสำหรับการเชื่อมต่อเครือข่ายบริเวณจำกัดความเร็วสูงผ่านสายไฟภายในบ้านที่มีอยู่แล้ว (สายไฟ สายโทรศัพท์ และสายโคแอกเซียล) นั้นใช้หลักการ TDMA (Texas-Daily Access Movement) ในG.hnอุปกรณ์หลักจะจัดสรรโอกาสในการส่งข้อมูลโดยไม่เกิดการแย่งชิง (CFTXOP) ให้กับ อุปกรณ์ รอง อื่นๆ ในเครือข่าย โดยจะมีเพียงอุปกรณ์เดียวเท่านั้นที่สามารถใช้ CFTXOP ได้ในแต่ละครั้ง จึงช่วยหลีกเลี่ยงการชนกันของข้อมูล โปรโตคอล FlexRayซึ่งเป็นเครือข่ายแบบใช้สายที่ใช้สำหรับ การสื่อสาร ที่สำคัญต่อความปลอดภัยในรถยนต์สมัยใหม่ ก็ใช้วิธี TDMA ในการควบคุมการส่งข้อมูลเช่นกัน

ในระบบวิทยุ TDMA มักใช้ร่วมกับFrequency-Division Multiple Access (FDMA) และ Frequency-Division Duplex (FDD) โดยการรวมกันนี้เรียกว่า FDMA/TDMA/FDD ตัวอย่างเช่น ในระบบ GSM และ IS-136 ข้อยกเว้นได้แก่ระบบไมโครเซลลูลาร์DECTและPersonal Handy-phone System (PHS), UMTS-TDDซึ่งเป็นรูปแบบหนึ่งของ UMTS และTD-SCDMA ของจีน ซึ่งใช้ Time-Division Duplexing โดยจะจัดสรรช่วงเวลาที่แตกต่างกันสำหรับสถานีฐานและเครื่องรับส่งสัญญาณบนความถี่เดียวกัน

ข้อดีสำคัญอย่างหนึ่งของ TDMA คือ ส่วนวิทยุของโทรศัพท์มือถือจำเป็นต้องรับฟังและส่งสัญญาณเฉพาะในช่วงเวลาของตนเองเท่านั้น ในช่วงเวลาที่เหลือ โทรศัพท์มือถือสามารถทำการวัดค่าบนเครือข่าย ตรวจจับเครื่องส่งสัญญาณรอบข้างที่ความถี่ต่างๆ ได้ ซึ่งช่วยให้การเปลี่ยน ความถี่ทำได้อย่างปลอดภัย ซึ่งเป็นสิ่งที่ทำได้ยากในระบบ CDMA ไม่ได้รับการสนับสนุนเลยในมาตรฐานIS-95และได้รับการสนับสนุนผ่านการเพิ่มเติมระบบที่ซับซ้อนในระบบโทรคมนาคมเคลื่อนที่สากล (UMTS) ซึ่งในทางกลับกัน ทำให้สามารถใช้งานร่วมกันได้ระหว่างชั้นไมโครเซลล์ และ ชั้น แมโครเซลล์

ในทางกลับกัน CDMA รองรับการส่งต่อสัญญาณแบบนุ่มนวล (soft hand-off ) ซึ่งช่วยให้โทรศัพท์มือถือสามารถสื่อสารกับสถานีฐานได้พร้อมกันถึง 6 สถานี ซึ่งเป็นการส่งต่อสัญญาณในความถี่เดียวกัน ระบบจะเปรียบเทียบคุณภาพของแพ็กเก็ตข้อมูลที่เข้ามา และเลือกแพ็กเก็ตที่ดีที่สุด อย่างไรก็ตาม คุณลักษณะ " การหายใจของเซลล์ " (cell breathing) ของ CDMA ซึ่งอุปกรณ์ที่อยู่บริเวณขอบเขตระหว่างเซลล์ที่มีการใช้งานหนาแน่นสองเซลล์จะไม่สามารถรับสัญญาณที่ชัดเจนได้ อาจทำให้ข้อดีนี้หมดไปในช่วงเวลาที่มีการใช้งานสูงสุด

ข้อเสียของระบบ TDMA คือการสร้างสัญญาณรบกวนที่ความถี่ซึ่งเชื่อมโยงโดยตรงกับความยาวของช่วงเวลา นี่คือเสียงรบกวนที่บางครั้งอาจได้ยินหากวางโทรศัพท์ TDMA ไว้ใกล้วิทยุหรือลำโพง^{[ 11 ]} ข้อเสียอีกประการหนึ่งคือช่วงเวลาว่างระหว่างช่วงเวลาจำกัดแบนด์วิดท์ที่เป็นไปได้ของช่องสัญญาณ TDMA การใช้งานระบบเหล่านี้ส่วนหนึ่งเป็นเพราะความยากลำบากในการรับประกันว่าเทอร์มินัลต่างๆ จะส่งสัญญาณในเวลาที่ต้องการอย่างแม่นยำ โทรศัพท์มือถือที่กำลังเคลื่อนที่จะต้องปรับเวลาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณได้รับการรับในเวลาที่ถูกต้อง เนื่องจากเมื่อเคลื่อนที่ห่างจากสถานีฐานมากขึ้น สัญญาณจะใช้เวลานานขึ้นในการมาถึง นอกจากนี้ยังหมายความว่าระบบ TDMA หลักๆ มีข้อจำกัดที่เข้มงวดเกี่ยวกับขนาดของเซลล์ในแง่ของระยะทาง แม้ว่าในทางปฏิบัติ ระดับพลังงานที่จำเป็นในการรับและส่งสัญญาณในระยะทางที่มากกว่าระยะทางที่รองรับนั้นส่วนใหญ่ไม่สามารถทำได้จริงอยู่แล้ว

ใน ระบบ การเข้าถึงแบบแบ่งเวลาหลายช่องสัญญาณแบบไดนามิก ( Dynamic TDMA ) อัลกอริทึมการจัดตารางเวลาจะสงวนช่องเวลาจำนวนแปรผันในแต่ละเฟรมให้กับสตรีมข้อมูลที่มีอัตราบิตแปรผันได้ โดยขึ้นอยู่กับความต้องการการรับส่งข้อมูลของแต่ละสตรีมข้อมูล Dynamic TDMA ใช้ใน:

• เครือข่ายการเข้าถึงวิทยุบรอดแบนด์HIPERLAN/2
• IEEE 802.16a WiMax
• บลูทูธ
• วิทยุสื่อสารทางทหารและระบบเชื่อมโยงข้อมูลทางยุทธวิธี
• ทีดีเอสซีเอ็มดีเอ็ม
• ITU-T G.hn
• การจำลองการเชื่อมต่อ TDMA และ DTMA
• โมซีเอ

• ระบบสื่อสารแบบดูเพล็กซ์  – การสื่อสารที่ไหลพร้อมกันในทั้งสองทิศทาง
• Link 16  – เครือข่ายแลกเปลี่ยนข้อมูลทางยุทธวิธีทางทหารของนาโตที่ใช้ TDMA