Теоретические сведения. Первые системы телефонной связи использовали отдельные линии передачи для организации каждого канала

Первые системы телефонной связи использовали отдельные линии передачи для организации каждого канала. Для передачи нескольких телефонных каналов по одной линии была предложена идея мультиплексирования. Под мультиплексированием (связисты используют термин «уплотнение») понимается объединение нескольких меньших по емкости входных каналов связи в один канал большей емкости для передачи по одному выходному каналу связи. При реализации такого объединения телефонных каналов одной из основных задач является устранение взаимного влияния соседних каналов. До последнего времени широко использовались два метода мультиплексирования [6]:

• мультиплексирование с частотным разделением каналов (частотное мультиплексирование/уплотнение);

• мультиплексирование с временным разделением каналов (временное мультиплексирование/уплотнение).

При частотном мультиплексировании полоса частот выходного канала делится на некоторое число полос (подканалов), соответствующих по ширине основной полосе стандартного телефонного канала.

Однако частотное мультиплексирование достаточно сложно в реализации и настройке (как и все аналоговые методы).

При использовании ИКМ наиболее удобной является схема мультиплексирования с временным разделением каналов, или схема временного мультиплексирования, или схема с разделением ресурсов с помощью коммутатора, который последовательно подключает каждый входной канал на определенный временной интервал (его называют также «тайм-слот», «интервал коммутации» или «цикл»), необходимый для посылки выборки (или какой-то фиксированной части) сигнала в данном канале. Сформированный таким образом поток выборок от разных входных каналов направляется в канал связи. На его приемной стороне демультиплексор с помощью аналогичного коммутатора и фильтров нижних частот выделяет отдельные выборки и распределяет их по соответствующим каналам. Важно то, что коммутаторы на передающей и приемной сторонах должны работать синхронно. Схема временного мультиплексирования выборок приведена на рис. 5.1.

При использовании систем цифровой телефонии для передачи данных на входе мультиплексора нет речевых сигналов, которые нужно дискретизировать и квантовать, а есть уже сформированный поток двоичных данных. Для него схема временного мультиплексирования может быть конкретизирована. Она практически совпадает с процедурой мультиплексирования в компьютерных системах. Итак, на входе мультиплексора имеются k входных двоичных последовательностей (происхождение которых может быть и не связано с выборками), поэтому коммутатор мультиплексора может последовательно отбирать из каналов любую логически осмысленную для данной сетевой технологии последовательность битов, составляя из них выходную последовательность. Этот процесс называется интерливингом (interleaving), или чередованием. Различают следующие виды интерливинга:

Рис. 5.1

– бит-интерливинг, или чередование битов – на выход последовательно коммутируется по одному биту из каждого канала;

– байт-интерливинг, или чередование байтов – на выход последовательно коммутируется по одному байту из каждого канала;

– символьный интерливинг, или чередование символов – на выход последовательно коммутируется по одному символу (поле длиной 7 бит (ASCII-код – американская версия), или поле длиной 8 бит – 1 байт или октет (ASCII-код – международная версия) из каждого канала);

– блок-интерливинг, или чередование блоков – на выход последовательно коммутируется по одному блоку (который может быть длиной в несколько байтов или может быть полем кратным другому стандартному формату) из каждого канала.

Рис. 5.2

Схема временного мультиплексирования четырех двоичных потоков данных входных каналов показана на рис. 5.2.

Для примера был выбран вариант бит-интерливинга, где в используемых обозначениях: 1_{1 k},..., 1_{4 k},..., 4_{1 k ,} …, 4_{4 k} – цифры 1–4 соответствуют номерам битов, а индексы – номерам каналов. Стрелкой указано направление потока битов.

Дата добавления: 2014-12-25