Мультиплексирование с временным разделением каналов

Мультиплексирование с временным разделением каналов

(Time division multiplex- TDM)

Пример: уплотнение телефонных каналов в проводной связи с ИКМ.

Временная диаграмма 30-канального цикла TDM

Каждый временной интервал – слот содержит 8 бит данных одного абонента. Длительность бита 0.488 мкс, частота опросов 8 кГц (период 125 мкс), скорость выходного потока при 32 слотах 2048 кбит/c. Слоты 0, 16 используются для синхронизации и сигнализации.

Цифровой поток передается в коде HDB3 (high-density bipolar-3). Этот код с чередованием полярности импульсов (AMI – alternative mark inversion) получают из  однополярного двоичного сигнала с возвратом к нулю. Сначала четные биты инвертируются: 0 заменяется на 1, 1 – на 0. Затем полярность единиц через раз меняется на противоположную. Благодаря этому спектр сигнала становится более равномерным. Вводятся дополнительные импульсы (импульсы «нарушения») так, чтобы не допустить более трех нулей подряд и тем самым упростить процесс самосинхронизации. Четыре цифровых потока со скоростью 2.048 Мбит/с объединяются в один поток со скоростью 8.448 Мбит/с. Для этого:

- код HDB3 переводится в двоичный,

- в течение одного бита все 4 канала опрашиваются по очереди и формируется выходная последовательность в двоичном коде,

Вам также может быть полезна лекция "17 Знакоопределенные квадратичные формы. Критерий Сильвестра".

- выходная двоичная последовательность представляется в коде HDB3.

Скорости передачи в разных потоках несколько отличаются. Для согласования скоростей производится промежуточное запоминание данных из каждого потока с последующим считыванием на номинальной частоте 2048 кбит/с. Аппаратуру, обеспечивающую объединение потоков  и их разделение на приемном конце, называют «мульдекс» (мультиплексор – демультиплексор).

Аналогичным образом объединяются 4 потока по 8 кбит/с в поток со скоростью 34 кбит/с и т.д. – до скоростей в 560 Мбит/с для передачи по оптоволокну. На высоких скоростях вместо кода  HDB3 применяют код CMI (coded mark inversion). Он проще в технической реализации. Единицы передаются поочередно + и – уровнями, нуль – парой разнополярных импульсов.

Подобные системы с объединением несинхронных потоков называют плезиохронной цифровой иерархией (PDN – plesiochronous digital hierarchy). Есть системы с синхронной цифровой иерархией. Оборудование сложнее, но меньше по объему.

Примером временного уплотнения радиоканалов является система сотовой связи  GSM. В ней один цикл содержит 8 слотов. Между слотами вводятся защитные временные интервалы (guard intervals) для устранения наложения сигналов от удаленных на разные расстояния абонентов.