同步时分复用

更新时间:2024-10-30 16:30

一个帧的若干时隙,按顺序编号,标号相同的成为一个子信道,传递同一路话路信息,速率恒定。固定分配带宽,对传递的信号无差别控制,并且不做任何处理,其流量控制基于呼叫损失制。

复用简介

概念:同步时分复用(Synchronous Time - Division Multiplexing,STDM)是一种通信技术。

它将时间划分为固定长度的帧,每一帧再细分成若干个时隙。在通信过程中,为每个信道预先分配一个或多个固定的时隙。不管这个信道是否有数据传输,其他信道都不能占用这个时隙。比如,假设有3个信道A、B、C,每个帧有3个时隙,那就可以把第一个时隙分配给A,第二个给B,第三个给C。

各个信号在自己对应的时隙内以时分的方式进行复用传输,接收端根据时隙的位置来区分不同的信号。

优点:

由于时隙分配固定,技术实现相对简单,数据传输的时序比较固定,接收端可以很容易地按照预先设定的时隙顺序来接收和解复用信号。

适合传输对实时性要求高、数据量较为稳定的业务,如传统的语音通信,每个语音通话按照固定的时隙来传输语音信号,保证通话质量稳定。

缺点:

当某个信道没有数据传输时,它所占用的时隙会空闲,造成资源浪费。比如一个视频监控信道在某些时段没有画面变化,不需要传输大量数据,但它的时隙仍被占用。

缺乏灵活性,很难根据实际数据量的变化来动态分配时隙。如果要增加新的信道,可能需要重新规划时隙分配。

与之相对,统计时分多路复用技术(STDM,Statistic Time-Division Multiplexing)也叫异步时分复用技术(ATDM,Asynchronous Time-Division Multiplexing)。

同步时分复用(Synchronous Time-Division Multiplexing,STDM)的原理如下:

1. 时间划分:

- 将传输时间划分为等长的基本单位,这些基本单位被称为帧。每一帧又进一步划分为更小的时间单位,即时隙。例如,在一个常见的通信系统中,可能将每 125 微秒定义为一帧,而每一帧又划分为多个时隙,每个时隙的时长是相等的。

- 时隙的数量根据实际需要传输的信号路数来确定。假设要复用 8 路信号,那么一帧中就会有 8 个时隙。

2. 时隙分配:

- 每个时隙都有固定的编号,并且与要传输的信号源相对应。也就是说,各路信号按照预先设定好的规则,轮流占用这些时隙。例如,第一路信号在第 1 个时隙传输,第二路信号在第 2 个时隙传输,以此类推。当所有路的信号都在各自的时隙完成一次传输后,就开始下一轮的时隙分配和信号传输。

- 即使某一路信号在当前时隙没有数据要传输,该时隙也会为其保留,处于空闲状态,等待下一次该路信号有数据时使用。

3. 信号传输与接收:

- 在发送端,各路信号源将自己的数据按照时隙的分配规则依次插入到相应的时隙中进行传输。这些数据在信道中是以帧为单位进行传输的,每个帧包含了各路信号在该帧对应时隙的数据。

- 在接收端,解复用器根据帧中时隙的位置和编号,将各路信号从混合的传输信号中分离出来,恢复出原始的各路信号。接收端必须与发送端保持严格的同步,以便正确地识别和提取各个时隙中的数据。

4. 帧同步机制:为了确保发送端和接收端的时隙同步,需要有专门的帧同步信号或同步机制。例如,可以在帧的开头或特定位置设置一些特殊的同步位或同步码,接收端通过检测这些同步位或同步码来确定帧的起始位置和时隙的边界,从而实现正确的解复用。

总之,同步时分复用的核心思想是通过时间上的划分和分配,在同一信道上按顺序传输多路信号,实现信道资源的共享,其优点是控制简单、易于实现,但缺点是如果某些信号源的数据量较少,会导致时隙资源的浪费。

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