Об'єднання цифрових потоків (стр. 1 из 2)
Об'єднання цифрових потоків
1. Способи об'єднання цифрових потоків
При часовому групоутвореннi в передавальній частині цифрових систем передачі (ЦСП) здійснюється об'єднання компонентних цифрових потоків, що сформовані системами передачі більш низького порядку, у груповий (агрегатний) потік, а в приймальнiй частині здійснюється роз'єднання агрегатного потоку на компонентні.
Об'єднання (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 об'єднання компонентних цифрових потоків. Якщо ж зазначена взаємна синхронізація відсутня, то здійснюється асинхронне об'єднання цифрових потоків. Синхронне об'єднання є окремим випадком асинхронного.
Мультиплексування компонентних потоків в агрегатний у принципі може бути побітовим (порозрядним), побайтовим (поканальним) і поцикловим (посистемним). На практиці використовується побітове об'єднання, що вимагає найменший обсяг пристрою пам’яті (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 об'єднання як синхронних, так і асинхронних цифрових потоків передбачає запис компонентних потоків у пристрій пам’яті (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 об'єднання цифрових потоків наведена на рис. 1.
Рисунок 1
2. Об'єднання 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 об'єднання 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 об'єднанні синхронних цифрових потокiв співвідношення мiж частотами запису i зчитування незмiннi. Завдяки цьому при об'єднанні 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. Об'єднання асинхронних цифрових потоків
Цифрові потоки плезіосинхронної ієрархії не синхронні. Тому у реальних умовах відношення
змінюється за рахунок нестабільності частот запису i зчитування. У результаті чітко періодичність появи часових зміщень порушується – виникають неоднорідності, що призводять до того, що кількість інформаційних імпульсів між сусідніми часовими зміщеннями не постійна. Тому значенням 
визначається дробове число. Ці неоднорідності з'являються з періодичністю, що визначається співвідношенням 
,де L – кількість часових зміщень, що складають цикл неоднорідностей;
n – кількість неоднорідностей у цьому циклі.
Знаки (+) і (–) вказують напрямок зміни часового інтервалу між часовими зміщеннями. Позитивний знак вказує на збільшення, а негативний – на зменшення цього інтервалу. Такі потоки є неоднорідними. На рис. 5 наведено послідовності імпульсів запису і зчитування для двох варіантів співвідношення мiж частотами запису і зчитування : 
і 
відповідно.
