Bei einem Digitalsystem kann zur gemeinsamen Nutzung eines Übertragungskanals durch mehrere Nutzer neben Frequenzmultiplex auch die Zeitmultiplextechnik eingesetzt werden.
Die Grafik soll das Prinzip an einem Beispiel verdeutlichen:
Die Quellensignale q1(t), q2(t) und q3(t) sind binär und werden durch die Amplitudenkoeffizienten (0 oder 1) vollständig beschrieben. Es liegt somit eine zeitdiskrete Signaldarstellung vor.
Die Bitraten der beiden oberen Signale betragen jeweils R1 = R2 = 1/(1μs) = 1 Mbit/s. Dagegen ist die Bitrate von q3(t) doppelt so groß, also R3 = 2 Mbit/s.
Unten dargestellt ist das Ausgangssignal q(t) einer Zeitmultiplexeinrichtung mit der Gesamtbitrate
R = R1 + R2 + R3 = 4 Mbit/s. Der Bezug zu den Eingangssignalen ist farblich gekennzeichnet.
Nach der Übertragung von q(t) über den physikalischen Kanal müssen die Teilsignale υ1(t), υ2(t) und
υ3(t) beim Empfänger getrennt werden. Man nennt diese Funktionseinheit den Demultiplexer.
In der Praxis erfolgt das Multiplexen meist nicht bitweise, sondern den Teilnehmern werden in einem festen Raster Zeitschlitze zur Verfügung gestellt, in denen Bitrahmen übertragen werden.