異步時分復用

異步時分復用技術,也叫做統計時分多路復用技術(STDM,Statistic Time-Division Multiplexing)。它是一種根據用戶實際需要動態分配線路資源的時分復用方法,將用戶的數據劃分為一個個時隙,不同用戶的數據單元仍按照時分的方式來共享信道;異步時分復用能明顯地提高信道利用率。

基本介紹

  • 中文名:異步時分復用
  • 外文名:Asynchronous Time-Division Multiplexing
  • 別稱:統計時分多路復用技術
  • 簡稱:ATDM
工作原理,STDM幀格式,技術比較,

工作原理

異步時分復用使用STDM幀來傳送復用的數據。但每一個STDM幀中的時隙數小於連線在集中器上的用戶數。各用戶有了數據就隨時發往集中器的輸入快取,然後集中器按順序依次掃描輸入快取,把快取中的輸入數據放入STDM幀中。對沒有數據的快取就跳過去。當一個幀放滿了,就傳送出去。因此,STDM幀不是固定分配時隙,而是按需動態地分配時隙。因此異步時分復用可以提高線路的利用率。在輸出線路上,某一個用戶所占用的時隙並不是周期性地出現。如圖是異步時分復用的原理圖,一個使用異步時分復用的集中器連線4各低速用戶,然後將它們的數據集中起來通過高速線路傳送到一個遠地計算機。
異步時分復用
雖然異步時分復用的輸出線路上的數據率小於各輸入線路數據率的總和,但從平均的角度來看,這二者是平衡的。假定所有的用戶都不間斷地向集中器傳送數據,那么集中器肯定無法應付,它內部設定的快取都將溢出。所以集中器能夠正常工作的前提是假定各用戶都是間歇地工作。
由於STDM幀中的時隙並不是固定地分配給某個用戶,因此在每個時隙中還必須有用戶的地址信息,這是異步時分復用必須要有的和不可避免的一些開銷。在上圖中輸出線路上每個時隙之前的短時隙就是放入這樣的地址信息。使用異步時分復用的集中器也叫智慧型復用器,它能提供對整個報文的存儲轉發能力(但大多數復用器一次只能存儲一個字元或一個比特),通過排隊方式使各用戶更合理地共享信道。

STDM幀格式

STDM所使用的幀結構對系統性能有一定的影響,一般應儘量減少用於管理的附加信息,將額外開銷比特壓縮到最小,以改善吞吐能力。
STDM有兩種幀格式:(1)每幀一源的格式,幀中只包含一個數據源的數據及其地址信息。數據欄位的長度是可變的,並且數據欄位的結束就標誌著整個幀的結束。在負荷不重的情況下這種機制的表現良好,但在負荷較重時效率就很低。(2)每幀多源。這種方法允許一個幀中壓縮多個數據。此時除了需要指明數據源的地址外,還需要給出數據字長,因此改進地址和數據字長的標誌方法可使這種方法更加有效。使用相對定址的方法就可以減少地址欄位。

技術比較

與時分復用(TDM,也叫同步時分復用)比較,有以下幾點不同:
  1. 假設有N條輸入線路,TDM的幀時間片數M=N,而STDM幀內時間片數M<=N。
  2. 同步時分復用的效率低,但技術可靠,通信費用低;異步時分復用技術效率高,技術先進,但緩衝的容量較大,需用地址信息以便解復用器確定數據流向,即控制規程較複雜。
  3. 同步時分復用的時間片固定,幀長度固定。而異步時分復用的幀長度可以是固定的也可以是不固定的;時間片位置也可以是不固定的。

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