Об'єднання цифрових потоків
Информация - Компьютеры, программирование
Другие материалы по предмету Компьютеры, программирование
Обєднання цифрових потоків
1. Способи обєднання цифрових потоків
При часовому групоутвореннi в передавальній частині цифрових систем передачі (ЦСП) здійснюється обєднання компонентних цифрових потоків, що сформовані системами передачі більш низького порядку, у груповий (агрегатний) потік, а в приймальнiй частині здійснюється розєднання агрегатного потоку на компонентні.
Обєднання (мультиплексування) цифрових потоків може бути синхронним або асинхронним. Якщо генератори ЦСП, що формують компонентні потоки, синхронізовані з генератором ЦСП, що формує агрегатний потік, то виконується синхронне обєднання компонентних цифрових потоків. Якщо ж зазначена взаємна синхронізація відсутня, то здійснюється асинхронне обєднання цифрових потоків. Синхронне обєднання є окремим випадком асинхронного.
Мультиплексування компонентних потоків в агрегатний у принципі може бути побітовим (порозрядним), побайтовим (поканальним) і поцикловим (посистемним). На практиці використовується побітове обєднання, що вимагає найменший обсяг пристрою памяті (ПП).
У ЦСП синхронній цифровій ієрархії (SDH) потоки, які поєднуються, синхронні, а в ЦСП ієрархії PDH майже синхронні (тактові частоти компонентних систем за рахунок нестабільності генераторів незначно, але все-таки відрізняються одна від одної).
Процес обєднання як синхронних, так і асинхронних цифрових потоків передбачає запис компонентних потоків у пристрій памяті (ПП) блока спряження (БС), відведеного для кожного з потоків. Запис здійснюється з тактовою частотою компонентного потоку, а зчитування з частотою, кратною тактовій частоті агрегатного потоку. Спрощена структурна схема устаткування обєднання цифрових потоків наведена на рис. 1.
Рисунок 1
2. Обєднання синхронних цифрових потоків
цифровий потік агрегатний плезіосинхронний
На рис. 2 зображено послiдовностi iмпульсiв запису (ЗП) і зчитування (СЧ). В принципі співвідношення між частотами запису () і зчитування () може бути як незмінною, так і змінною величиною. Якщо (), то інтервал між імпульсами запису і зчитування буде постійним, незмінним за часом.
Рисунок 2
Якщо ж частоти і розрізнюються між собою на постiйну величину (), то після кожного зчитування часовий інтервал між моментами запису і зчитування змінюватиметься.
У випадку величина зменшується від деякого максимального значення до нуля, а при черговому зчитуванні величина знову виявляється максимальною. На рис. 3 наведено послідовності сигналів запису і зчитування (для конкретності прийнято , вiдповiдно ).
Рисунок 3
Оскільки частота імпульсів зчитування перевищує частоту імпульсів запису, то ПП спустошується до моменту =0, тобто деякі імпульси зчитування виявляються зайвими і їх необхідно вилучити, інакше будуть зчитанi нулі і передані як інформаційні, що реально відсутні у загальному інформаційному потоці. Часові позиції, що звільнилися (позитивнi часовi зміщення), можна використовувати для передачі службової інформації. На приймальній стороні службові сигнали виділяються за ознакою сталості їхньої частоти проходження.
У випадку часовий інтервал між моментами запису і зчитування збільшується до деякого максимального значення, а при черговому зчитуванні він виявляється мінімальним. На рис. 4 наведено послідовності сигналів запису і зчитування для випадку , вiдповiдно
.
Рисунок 4
Оскільки при ПП переповнюється, то виникають моменти, якi характеризуються двома інформаційними імпульсами, що приходяться на один імпульс зчитування. Для забезпечення нормального процесу обєднання потоків необхідно в потік імпульсів зчитування вводити додаткові імпульси (негативнi часовi зміщення). Сталість частоти проходження часових зміщень дозволяє правильно відновлювати інформаційні сигнали, передані в моменти виникнення негативних часових зміщень.
Частота часових зміщень у зчитаної послідовності імпульсів залежить від співвідношення частот запису і зчитування. Чим більшою мірою вони відрізняються, тим частіше формуються часові зміщення. Кількість інформаційних символів (R) між сусідніми часовими зміщеннями визначається співвідношенням
,
де ціла частина а з надлишком.
Період появлення часових зміщень визначається співвідношенням
,
а частота їх виникнення співвідношенням
.
Так, для наведених на рис. 3 і рис. 4 послідовностей з позитивними i негативними часовими зміщеннями, значення R, і відповідно дорівнюють
для позитивних часових зміщень (рис. 3) i
для негативних часових зміщень (рис. 4).
Таким чином, при обєднанні синхронних цифрових потокiв співвідношення мiж частотами запису i зчитування незмiннi. Завдяки цьому при обєднанні розглядуваних потоків часові зміщення формуються через визначену i суворо постійну кількість інформаційних імпульсів (R = const). Частота i періодичність появлення часових зміщень також незмiнні (= const; = const).
Потоки, у яких часові зміщення (стафінги) формуються чітко через визначену і незмінну кількість інформаційних імпульсів, є однорідними.
3. Обєднання асинхронних цифрових потоків