Gleichzeitig sendende Zeitabteilung

Gleichzeitig sendende Zeitabteilung (TDM) ist ein Typ von digitalen (oder selten analog), in dem zwei oder Mehr-Bit-Ströme oder Signale anscheinend gleichzeitig als Unterkanäle in einem Nachrichtenkanal übertragen werden, aber sich auf dem Kanal physisch abwechseln. Der Zeitabschnitt wird in mehrere wiederkehrende Zeitschlitze der festen Länge, ein für jeden Unterkanal geteilt. Beispielbyte- oder Datenblock des Unterkanals 1 wird während des Zeitschlitzes 1, Unterkanal 2 während des Zeitschlitzes 2 übersandt, usw. besteht Ein TDM-Rahmen aus einem Zeitschlitz pro Unterkanal plus ein Synchronisationskanal und manchmal Fehlerkorrektur-Kanal vor der Synchronisation. Nach dem letzten Unterkanal, der Fehlerkorrektur und der Synchronisation, fängt der Zyklus noch einmal mit einem neuen Rahmen an, mit der zweiten Probe, dem Byte oder dem Datenblock vom Unterkanal 1, usw. anfangend.

Anwendungsbeispiele

TDM kann weiter ins Schema der Zeitabteilung vielfachen Zugangs (TDMA) erweitert werden, wo mehrere Stationen, die mit demselben physischen Medium verbunden sind, zum Beispiel denselben Frequenzkanal teilend, kommunizieren können. Anwendungsbeispiele schließen ein:

  • Die GSM rufen System an
  • Die Taktische Datenverbindungsverbindung 16 und Verbindung 22

TDM gegen die Paket-Weise-Kommunikation

In seiner primären Form wird TDM für die Stromkreis-Weise-Kommunikation mit einer festgelegten Zahl von Kanälen und unveränderlicher Bandbreite pro Kanal verwendet.

Bandbreite-Bedenken unterscheidet Zeitabteilung, die davon gleichzeitig sendet, wie Paket-Weise-Kommunikation statistisch gleichzeitig zu senden (auch bekannt als statistischer gleichzeitig sendender Zeitabschnitt, sieh unten), d. h. die Zeitschlitze sind in einer festen Ordnung wiederkehrend und den Kanälen vorzugeteilt, aber nicht auf einer Paket-für-Paket-Basis vorgesehen. Statistischer gleichzeitig sendender Zeitabschnitt ähnelt, aber sollte dasselbe als gleichzeitig sendende Zeitabteilung nicht betrachtet werden.

In dynamischem TDMA bestellt ein Terminplanungsalgorithmus dynamisch eine variable Zahl von Zeitschlitzen in jedem Rahmen zu variablen Datenströmen der Bit-Rate vor, die auf der Verkehrsnachfrage jedes Datenstroms gestützt sind. Dynamischer TDMA wird in verwendet

  • HIPERLAN/2;
  • Dynamische gleichzeitige Übertragungsweise;
  • IEEE 802.16a.

Geschichte

Gleichzeitig sendende Zeitabteilung wurde zuerst in der Telegrafie entwickelt; sieh in der Telegrafie gleichzeitig zu senden: Émile Baudot hat ein zeitgleichzeitig Ssystem von vielfachen Maschinen von Hughes in den 1870er Jahren entwickelt.

Für den SIGSALY encryptor 1943, sieh PCM.

1953 wurde ein 24 Kanal TDM in die kommerzielle Operation durch RCA Kommunikationen gelegt, um Audioinformation zwischen der Möglichkeit von RCA auf der Broad Street, New York und ihrer Sendestation am Felsigen Punkt und der Empfang-Station an Riverhead, der Langen Insel, New York zu senden. Die Kommunikation war durch ein Mikrowellensystem überall in der Langen Insel. Das experimentelle TDM System wurde von RCA Laboratorien zwischen 1950 und 1953 entwickelt.

1962 haben Ingenieure von Laboratorien von Bell die ersten D1 Kanalbanken entwickelt, die sich verbunden haben, verliest 24 digitalisierte Stimme einen 4-Leitungen-Kupferstamm zwischen Zentralverwaltungsentsprechungsschaltern von Bell. Eine Kanalbank hat ein 1.544 Mbit/s Digitalsignal in 8,000 getrennte Rahmen, jeder aufgeschnitten, der aus 24 aneinander grenzenden Bytes zusammengesetzt ist. Jedes Byte hat einen einzelnen in ein unveränderliches Bit-Rate-Signal von 64 Kbit/s verschlüsselten Anruf vertreten. Kanalbanken haben eine feste Position eines Bytes (zeitliche Anordnung) im Rahmen verwendet, um zu bestimmen, welchem Anruf es gehört hat.

Das Übertragungsverwenden Time Division Multiplexing (TDM)

In Stromkreis-Koppelnetzen wie das Publikum hat Telefonnetz geschaltet (PSTN) dort besteht das Bedürfnis, die Anrufe der vielfachen Unterzeichneten entlang demselben Übertragungsmedium zu übersenden. Um das zu vollbringen, machen Netzentwerfer von TDM Gebrauch. TDM erlaubt Schaltern, Kanäle, auch bekannt als Tributpflichtige innerhalb eines Übertragungsstroms zu schaffen. Ein DS0 Standardstimmensignal hat Datenbit-Rate von 64 kbit/s, entschlossenem ausfallendem Verwenden-Kriterium von Nyquist. TDM nimmt Rahmen der Stimmensignale und sendet sie in einen TDM-Rahmen gleichzeitig, der an einer höheren Bandbreite läuft. So, wenn der TDM-Rahmen aus n Stimmenrahmen besteht, wird die Bandbreite n*64 kbit/s sein.

Jeder Stimmenbeispielzeitschlitz im TDM-Rahmen wird einen Kanal genannt. In europäischen Systemen enthalten TDM Rahmen 30 Digitalstimmenkanäle, und in amerikanischen Systemen, sie enthalten 24 Kanäle. Beide Standards enthalten auch Extrabit (oder Bitzeiten-Ablagefächer) für Signal- und Synchronisationsbit.

Mehr als 24 oder 30 Digitalstimmenkanäle gleichzeitig zu senden, wird höhere gleichzeitig sendende Ordnung genannt. Höhere gleichzeitig sendende Ordnung wird vollbracht, indem sie die TDM Standardrahmen gleichzeitig gesandt wird. Zum Beispiel wird ein europäischer 120 Kanal TDM Rahmen gebildet, indem er vier 30 Standardkanal TDM Rahmen gleichzeitig gesandt wird. An jeder höheren Mehrfach-Ordnung werden vier TDM-Rahmen aus der unmittelbaren niedrigeren Ordnung verbunden, das Schaffen sendet mit einer Bandbreite von n x 64 kbit/s, wo n = 120, 480, 1920 usw. gleichzeitig.

Gleichzeitige Zeitabteilung gleichzeitig sendend (Synchronisierter TDM)

Es gibt drei Typen (Synchronisierter TDM): T1, SONET/SDH (sieh unten) und ISDN.

Gleichzeitige Digitalhierarchie (SDH)

Plesiochronous Digitalhierarchie (PDH) wurde als ein Standard entwickelt, um höhere Ordnungsrahmen gleichzeitig zu senden. PDH hat größere Zahlen von Kanälen geschaffen, indem er die Standardeuropäer 30 Kanal TDM Rahmen gleichzeitig gesandt worden ist. Diese Lösung hat eine Zeit lang gearbeitet; jedoch hat PDH unter mehreren innewohnenden Nachteilen gelitten, die schließlich auf die Entwicklung von Synchronous Digital Hierarchy (SDH) hinausgelaufen sind. Die Voraussetzungen, die die Entwicklung von SDH gesteuert haben, waren diese:

Seien Sie
  • gleichzeitig - Alle Uhren im System müssen sich auf eine Bezugsuhr ausrichten.
  • Werden Sie dienstorientiert - SDH muss Weg-Verkehr vom Endaustausch, um Austausch Zu beenden, ohne sich über den Austausch zwischen zu sorgen, wo die Bandbreite an einem festen Niveau seit einer festen Zeitspanne vorbestellt werden kann.
  • Erlauben Sie Rahmen jeder Größe, entfernt oder in einen SDH Rahmen jeder Größe eingefügt zu werden.
  • Leicht lenksam mit der Fähigkeit zu überwechselnden Verwaltungsdaten über Verbindungen.
  • Stellen Sie hohe Niveaus der Wiederherstellung von Schulden zur Verfügung.
  • Stellen Sie hohe Datenraten zur Verfügung, indem Sie jeden Größe-Rahmen, beschränkt nur durch die Technologie gleichzeitig senden.
  • Geben Sie reduzierte Bit-Rate-Fehler.

SDH ist das primäre Übertragungsprotokoll in den meisten PSTN Netzen geworden. Es wurde entwickelt, um Strömen 1.544 Mbit/s zu erlauben und oben gleichzeitig gesandt zu werden, um größere als Synchronous Transport Modules (STM) bekannte SDH-Rahmen zu schaffen. Der STM-1-Rahmen besteht aus kleineren Strömen, die gleichzeitig gesandt werden, um einen 155.52 Mbit/s-Rahmen zu schaffen. SDH kann auch gestützte Rahmen des Pakets z.B gleichzeitig senden. Ethernet, PPP und ATM.

Während, wie man betrachtet, SDH ein Übertragungsprotokoll ist (Schicht 1 im OSI Bezugsmodell), führt es auch einige umschaltende Funktionen, wie festgesetzt, in der dritten Kugel-Punkt-Voraussetzung durch, die oben verzeichnet ist. Die allgemeinsten SDH Vernetzende Funktionen sind diese:

  • SDH Crossconnect - Der SDH Crossconnect ist die SDH Version einer Koppelpunkts Schalters "Zeitraumzeit". Es verbindet jeden Kanal auf einigen seiner Eingänge zu jedem Kanal auf einigen seiner Produktionen. Der SDH Crossconnect wird im Transitaustausch verwendet, wo alle Eingänge und Produktionen mit anderem Austausch verbunden werden.
  • SDH Hinzufügen-Fall Multiplexer - SDH Add-Drop Multiplexer (ADM) kann hinzufügen oder jeden gleichzeitig gesandten Rahmen unten zu 1.544 Mb entfernen. Unter diesem Niveau kann normaler TDM durchgeführt werden. SDH ADMs können auch die Aufgabe eines SDH Crossconnect durchführen und werden im Endaustausch verwendet, wo die Kanäle von Unterzeichneten mit dem PSTN Kernnetz verbunden werden.

SDH Netzfunktionen werden mit der Hochleistungssehfaser verbunden. Sehfaser verwendet Lichtimpulse, um Daten zu übersenden, und ist deshalb äußerst schnell. Moderne Sehfaser-Übertragung macht von Wavelength Division Multiplexing (WDM) Gebrauch, wo über die Faser übersandte Signale an verschiedenen Wellenlängen übersandt werden, zusätzliche Kanäle für die Übertragung schaffend. Das vergrößert die Geschwindigkeit und Kapazität der Verbindung, die der Reihe nach sowohl Einheit als auch Gesamtkosten reduziert.

Statistische Zeitabteilung gleichzeitig sendend (Stat TDM)

STDM ist eine fortgeschrittene Version von TDM, in dem sowohl die Adresse des Terminals als auch die Daten selbst zusammen für die bessere Routenplanung übersandt werden. Das Verwenden STDM erlaubt Bandbreite, über 1 Linie gespalten zu werden. Viele Universität und korporativer Campus verwenden diesen Typ von TDM, um Bandbreite logisch zu verteilen.

Wenn es ein 10MBit Linie gibt, ins Gebäude eintretend, kann STDM verwendet werden, um 178 Terminals mit einer hingebungsvollen 56k Verbindung (178 * 56k = 9.96 Mb) zu versorgen. Mehr übliche Anwendung soll nur jedoch die Bandbreite gewähren, wenn so viel erforderlich ist. STDM bestellt keinen Zeitschlitz für jedes Terminal vor, eher teilt es ein Ablagefach zu, wenn das Terminal verlangt, dass Daten gesandt oder erhalten werden.

Das wird auch asynchrone gleichzeitig sendende Zeitabteilung (ATDM) in einer alternativen Nomenklatur genannt, in der "STDM" oder "gleichzeitige gleichzeitig sendende Zeitabteilung" die ältere Methode benennen, die feste Zeitschlitze verwendet.

Siehe auch

Referenzen


Minimaler Überspannen-Baum / Zeitabschnitt-Reflektometer
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