Мультиплексирование с разделением во времени

После того как входной речевой сигнал измерен при его дискретизации, представлен в дискретном виде и закодирован в цифровом представлении, он должен быть передан в пункт назначения. Экономические аспекты передачи сигнала по телефонным сетям общего пользования диктуют необходимость мультиплексирования большого количества индивидуальных каналов связи в единую цепь с широкой полосой пропускания.

Как правило, экономически не выгодно по отдельному каналу связи передавать только один закодированный голосовой канал со скоростью 64 тыс. бит в секунду, хотя это и делается подобным образом в ряде современных офисных телефонных станций, с которыми используются цифровые телефонные аппараты. При осуществлении цифровой передачи метод мультиплексирования заключается в том, чтобы передавать индивидуальные биты, отделенные друг от друга во времени (а не по частоте, или фазе), что и определило название данного метода — мультиплексирование с разделением во времени (англоязычное обозначение — TDM).

В методе мультиплексирования с разделением во времени многочисленные цифровые речевые сигналы измеряются в круговой последовательности и поочередно передаются по линии связи. Таким образом, каждый канал оказывается отделенным от остальных во времени.

Рис. 6.25.Основные принципы, используемые в методе мультиплексирования с разделением во времени

На рис. 6.25а показано, что синхронизирующие (тактовые) импульсы, генерируемые ведущим (главным) генератором с кварцевой стабилизацией частоты, поступают на один вход логической схемы (логического вентиля) И. На второй вход логического вентиля поступает кодированный цифровой сигнал из речевого канала. Когда на двух входах одновременно присутствуют как синхронизирующий импульс, так и входной импульс речевого канала, выходной сигнал по- дается на логический вентиль ИЛИ, воспроизводящий на своем вы- ходе выходной сигнал, поступивший от любого вентиля И, который был включен синхронизирующим импульсом.

Синхронизирующие импульсы для каждого из каналов подаются в последовательности, изображенной на рис. 6.25б, образуя, таким образом, последовательность из слотов времени. При поступлении синхронизирующего импульса номер 1 образуется временной слот, в котором содержится цифровой код канала номер 1. Следуя указанной последовательности, для канала 2 образуется временной слот, который создается под воздействием синхронизирующего импульса номер 2. Канал 3 следует за каналом 2, а канал 4 следует за каналом 3 и т.д., вплоть до максимального количества мультиплексируемых каналов, после чего весь цикл повторяется с начала. В каждом временном слоте канала находится закодированный символ, идентифицирующий передаваемую информацию (точнее, ее часть), которая передается в качестве эквивалента исходного аналогового сигнала.

Синхронные и асинхронные системы.Распределение места во времени в битовом потоке для битов индивидуального канала может быть выполнено на специализированной, или выделенной (постоянно назначенной), основе либо же по так называемому требованию.

Системы, выполняющие распределение на выделенной основе, получили название синхронных систем; они составляют стационарный поток равномерно распределенных битов. В асинхронных системах, с другой стороны, между символами располагаются стартовый бит и бит стопа (останова), разбиение производится на интервалы времени, характеризующиеся различной продолжительностью. В зависимости от конкретного типа разработки асинхронные системы могут называться либо асинхронными системами с мультиплексированием с разделением во времени, статистическими мультиплексорами либо узлами коммутации пакетов в сети.

Как правило, системы передачи в современных телефонных сетях являются синхронными, тогда как сети, специально разработанные для передачи цифровых данных, являются, как правило, асинхронными.