시분할 다중화(Time Division Multiplexing, TDM)는 높은 대역폭을 갖는 링크 하나를 여러 회선이 공유하는 디지털 다중화 방식이다. 본래 아날로그인 음성은 PCM 방식을 사용하여 디지털로 변환해야 시분할 다중화를 이용할 수 있다.
주파수 분할 다중화에서는 주파수를 공유하지만 시분할 다중화에서는 시간을 공유한다. [ 그림 7- 12 ] 는 시분할 다중화 개념을 나타낸다. 그림에서 1, 2, 3, 4번 신호에 해당하는 부분이 차례대로 링크를 차지하고 있음을 알 수 있다.
시분할 다중화에서도 주파수 분할 다중화에서처럼 같은 링크를 사용하지만 링크는 주파수가 아닌 시간으로 나뉘어 있다. [ 그림 7- 13 ] 은 시간의 흐름에 따른 시분할 다중화 방식을 표현한 것으로 동일한 주파수 대역을 사용한다. 시분할 다중화는 동기 TDM과 비동기 TDM으로 나뉜다.