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时分多路复用（Time Division Multiplexing,TDM）以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现单一物理信道传输多路信号；每个信道在其占有的时间片内，可使用物理信道的全部带宽。
时分多路复用实现的条件是信道能达到的最高传输速率超过待传输的各路信号的传输速率之和。时分多路复用更适用于数字数据信号的传输。
时分多路复用可分为固定时分多路复用和统计时分多路复用，或称同步时分多路复用（STDM）和异步时分多路复用（ATDM）。
同步时分多路复用（ Synchronous TDM）将时间片预先分配给各个信道，并且在每个发送周期，时间片顺序固定不变。因此，各个信道的发送与接收必须是同步的。在这种方法中，因不考虑各信道在所分配的时间片内是否有数据要发送，故会造成信道时间片的浪费。
异步时分多路复用（Asynchronous TDM）允许动态分配时间片，每个周期内的各个时间片只分配给那些需要发送数据的信道。因此，复用的信道数可大于分割的时间片数，提高了通信线路的利用率。