Statistický multiplexování s časovým dělením - Statistical time-division multiplexing

Multiplexování
Multiplexing diagram.svg
Analogová modulace
související témata

Statistický multiplexování je typ sdílení komunikačních linek, velmi podobný dynamickému přidělování šířky pásma (DBA). Ve statistickém multiplexování je komunikační kanál rozdělen na libovolný počet digitálních kanálů s proměnnou bitovou rychlostí nebo datových toků. Sdílení odkazů je přizpůsobeno okamžitým provozním požadavkům datových toků, které jsou přenášeny přes každý kanál. Toto je alternativa k vytvoření pevného sdílení odkazu, jako je tomu u obecně multiplexování s časovým dělením (TDM) a multiplexování s frekvenčním dělením (FDM). Při správném provedení může statistický multiplexing poskytnout zlepšení využití spojení, které se nazývá zisk statistického multiplexování .

Statistický multiplex je usnadňován paketovým režimem nebo paketově orientovanou komunikací, která se mimo jiné využívá v paketových komutovaných počítačových sítích. Každý stream je rozdělen do paketů, které jsou obvykle doručovány asynchronně způsobem „kdo dřív přijde, je dřív na řadě“. Alternativně mohou být pakety dodávány podle určité plánovací disciplíny pro spravedlivé řazení do fronty nebo diferencovanou a / nebo zaručenou kvalitu služby.

Statistické multiplexování analogového kanálu, například bezdrátového, je také usnadněno prostřednictvím následujících schémat:

  • Náhodný kmitočtový skok ortogonálního kmitočtového dělení s vícenásobným přístupem (RFH-OFDMA)
  • Vícenásobný přístup s dělením kódu (CDMA), kde lze různým uživatelům přiřadit různé množství kódů šíření nebo faktory šíření.

Statistické multiplexování obvykle implikuje službu „na vyžádání“, nikoli službu, která předem přiděluje zdroje pro každý datový proud. Statistická schémata multiplexování nekontrolují datové přenosy uživatelů.

Srovnání se statickým TDM

Statistické multiplexování v časové doméně (komunikace v paketovém režimu) je podobné multiplexování s časovým dělením (TDM), s tím rozdílem, že namísto přiřazení datového proudu ke stejnému opakujícímu se časovému slotu v každém TDM je každému datovému proudu přiřazen časový slot (pevné délky ) nebo datové rámce (proměnných délek), které se často zdají být naplánovány v náhodném pořadí, a zaznamenávají různé zpoždění (zatímco zpoždění je opraveno v TDM).

Statistické multiplexování umožňuje libovolné rozdělení šířky pásma mezi proměnný počet kanálů (zatímco počet kanálů a rychlost dat kanálu jsou pevně stanoveny v TDM).

Statistické multiplexování zajišťuje, že sloty nebudou zbytečné (zatímco TDM může sloty plýtvat). Přenosovou kapacitu odkazu budou sdílet pouze uživatelé, kteří mají pakety.

Statické přepínání TDM a dalších obvodů se provádí na fyzické vrstvě v modelu OSI a modelu TCP / IP , zatímco statistické multiplexování se provádí na vrstvě datového spoje a výše.

Identifikace kanálu

Ve statistickém multiplexování obsahuje každý paket nebo rámec identifikační číslo kanálu / datového proudu nebo (v případě datagramové komunikace) úplné informace o cílové adrese.

Používání

Příklady statistického multiplexování jsou:

  • MPEG transport stream pro digitální televizní vysílání. Statistické multiplexování se používá k tomu, aby bylo možné přenášet několik obrazových, zvukových a datových toků s různými datovými rychlostmi přes kanál s omezenou šířkou pásma (viz Statistický multiplexer ). Pakety mají konstantní délky. Číslo kanálu je označeno ID programu (PID).
  • Protokoly UDP a TCP , kde jsou multiplexovány datové toky z několika aplikačních procesů. Pakety mohou mít různé délky. Čísla portů představují identifikační čísla kanálu (a také informace o adrese).
  • X.25 a Frame relay paketové přepínání protokolů, kde pakety mají různé délky a číslo kanálu je označován virtuální identifikátor spojení (VCI). Mezinárodní sbírka poskytovatelů X.25 využívajících sadu protokolů X.25 byla hovorově známá jako „síť s přepínáním paketů“ v 80. a na počátku 90. let.
  • Asynchronous Transfer Mode přepojováním paketů protokolu, kde pakety mají pevnou délku. Identifikační číslo kanálu se skládá z identifikátoru virtuálního připojení (VCI) a identifikátoru virtuální cesty (VPI).

Statistický multiplexer

Například v digitálním vysílání zvuku a videa je statistický multiplexer zařízení agregující obsah, které umožňuje provozovatelům vysílání poskytovat největší počet zvukových nebo obrazových služeb pro danou šířku pásma sdílením fondu pevné šířky pásma mezi více službami nebo proudy různých bitrate . Multiplexer přiděluje každé službě šířku pásma požadovanou pro její potřeby v reálném čase, takže služby se složitými scénami přijímají větší šířku pásma než služby s méně složitými. Tato technika sdílení šířky pásma produkuje nejlepší kvalitu videa při nejnižší možné agregované šířce pásma.

Mezi příklady statistických multiplexorů patří produktová řada Imagine Communications (RGB Networks) BNPXr, produktové řady Harmonic Inc. ProStream, Electra a VOS nebo Motorola ( Terayon ) DM6400 a TMIR.

Viz také

externí odkazy