Принцип и способы мультиплексирования цифровых потоков

Мультиплексирование (Мульт) – это объединение нескольких цифровых сигналов с более низкой скоростью передачи в один цифровой групповой сигнал для дальнейшей передачи по одному каналу связи. На передаче объединяемые (компонентные) потоки записываются каждый в свое запоминающее устройство ЗУ, а затем поочередно считываются на общую шину, на которой и образуется общий (агрегатный) поток. При этом длительность импульсов компонентных потоков уменьшают в число раз, равное коэффициенту мультиплексирования. На приеме осуществляется обратная операция: из агрегатного потока поочередно считываются импульсы компонентных потоков, их длительности увеличивают до прежней величины и подают на соответствующие выходы.

Есть 2 способа мульт-я: побитовое (поразрядное), когда на общую шину поочередно считываются биты компонентных потоков, и побайтовое, когда поочередно считывают отрезки компонентных потоков размером 1 байт (8 бит). В ПЦИ используют побитовое мульт-е компонентных потоков.

Рисунок 4.20 – Принцип объединения цифровых потоков

Различают синхронное и асинхронное объединение цифровых сигналов.

При синхронном объединении компонентные потоки записываются со скоростью, одинаковой для всех потоков. Считывание информации из запоминающего устройства осуществляется с частотой считывания f_счит, превосходящей частоту записи f_зап. Частота считывания также одинакова для всех компонентных потоков. Так как f_зап < f_счит, то периодически ячейки памяти ЗУ будут оказываться свободными и в считываемом потоке окажутся «пробелы», называемые временными сдвигами (ВС). На позициях временных сдвигов передается синхросигнал агрегатного потока и другая служебная информация.

Асинхронное мульт-е: компонентные потоки синхронизированы автономными генераторами, периоды их записи в ЗУ несколько различаются, ВС смещаются со своих позиций. Это недопустимо, т.к. невозможно осуществить передачу циклового синхросигнала и, следовательно, произвести разделение компонентных потоков на приеме. Поэтому асинхронное мульт-е сопровождается процессом согласования скоростей.

Если скорость записи становится ˂ номинальной, то в компонентный поток вводятся балластные символы (вставки), в случае увеличения скорости записи относительно номинального значения отдельные символы изымаются из компонентного потока и передаются на приемную станцию по служебным каналам.

На приеме вставки удаляются, а дополнительно переданные символы вставляются в компонентные потоки на прежние места. Эти операции осуществляются по командам, которые формируются на передаче и передаются на позициях временных сдвигов. Т. о., на передаче осуществляется побитовая синхронизация компонентных потоков с агрегатным потоком, а на приеме – восстановление исходных скоростей компонентных потоков.

Ввод вставок в относительно медленные потоки называется положительным согласованием скоростей передачи, а изъятие информационных символов и передача их на специальных позициях – отрицательным согласованием.