Метод заполнения холостыми импульсами

Точная синхронизация всех процессов, происходящих в мультиплексоре, включая синхронизацию исходящего битового потока, обеспечивается главным (или ведущим) синхронизирующим генератором, имеющимся внутри блока. Синхронизация поступающего потока данных обеспечивается, тем не менее, каждым индивидуальным битовым потоком.

Скорости передачи для каждого из этих поступающих битовых потоков могут, с некоторой вероятностью, отличаться друг от друга прежде всего из-за возможного разброса в тактовых частотах синхронизирующих генераторов в источниках передаваемого сигнала, а также из-за различий во времени задержки распространения сигнала в линиях передачи и схемах его обработки. Поэтому должны быть обеспечены способы, позволяющие компенсировать эти рассогласования. При мультиплексировании данных такой метод получил название заполнения холостыми импульсами (или вставки пустых импульсов).

Принцип метода заполнения холостыми или пустыми импульсами, проиллюстрированный на рис. 8.6, заключается в том, чтобы установить скорость передаваемого мультиплексором битового потока несколько больше, чем сумма скоростей передачи всех поступающих в него потоков, плюс скорость передачи любых данных, добавляемых при мультиплексировании для синхронизации и кадрирования.

Рис. 8.6.Синхронизация данных методом вставки холостых импульсов

В поступившие сигналы вставляется некоторое количество импульсов, достаточное для увеличения скорости до уровня, задаваемого собственным синхронизирующим генератором. Используются дополнительные биты (сигнал синхронизации канала передачи данных), общие для всех каналов, для того, чтобы указать принимающей стороне местоположение вставляемых холостых битов. Информация о месторасположении холостых битов пересылается регулярным повторением (избыточностью) сигнала, чтобы снизить вероятность ошибки, которая могла бы повлечь потерю синхронизации фреймов.

Каждый поступающий битовый поток помещается в буфер (который называется эластичной или гибкой памятью, хранящей переменный объем данных) со скоростью, равной скорости принимаемого битового потока (точка А на рис. 8.6б), и остается на временное хранение в упорядоченном состоянии.

В соответствующий момент времени в поток вставляется импульс, чтобы обеспечить сигнал, изображенный в точке В на рис. 8.6б. Выходной сигнал, соответствующий точке В, передается в приемное устройство и поступает на хранение в другой буфер (гибкой памяти). Схема фазовой синхронизации генерирует синхронизирующие импульсы, которые считывают битовый поток в точке D.

Временной слот, в который были вставлены импульсы, определяется в приемном устройстве кодом вставки холостых импульсов, извлеченном из кода синхронизации канала передачи данных, после чего холостые импульсы извлекаются, как это продемонстрировано на диаграмме сигнала на рис. 8.6б, для точки С. Использование частоты синхронизации считывания приемного устройства позволяет восстановить битовый поток в однородный сигнал, подобный исходному, который поступил в точку А.

Если буфер все еще остается пустым, то импульс задается таким образом, чтобы выходной сигнал мог проходить с постоянной скоростью. Соответствующий код вставки посылается по каналу синхронизации для того, чтобы определить вставленный синхронизирующий бит. Для каждого типа мультиплексоров были установлены определенные форматы и правила для определения положения вставленных холостых битов. В качестве примера более подробно будет рассмотрен мультиплексированный сигнал стандарта DS-1C.