4.2.2Коммутация каналов на основе разделения времени
Коммутация на основе техники разделения частот разрабатывалась в расчете на передачу непрерывных (аналоговых) сигналов, представляющих голос.
При переходе к цифровой форме представления голоса была разработана новая техника мультиплексирования, ориентирующаяся на дискретный (цифровой) характер передаваемых данных. Эта техника носит название мультиплексирования с разделением времени (TDM), реже ее называют - техника синхронного режима передачи (Synchronous Transfer Mode, STM).
Работу сетей TDM обеспечивает следующие виды оборудования:
мультиплексоры,
коммутаторы,
демультиплексоры.
Аппаратупа TDM работает в режиме разделения времени, поочередно обслуживая в течение цикла своей работы все абонентские каналы. Цикл работы оборудования TDM равен 125 мкс, что соответствует периоду следования замеров голоса в цифровом абонентском канале.
Мультиплексор принимает информацию по N входным каналам от конечных абонентов, каждый из которых передает данные по абонентскому каналу со скоростью 64 Кбит/с (рис. 4.2). В каждом цикле мультиплексор выполняет следующие действия:
прием от каждого канала очередного байта данных;
составление из принятых байтов уплотненного кадра;
передача уплотненного кадра на выходной канал с битовой скоростью, равной N*64 Кбит/с.
Количество обслуживаемых мультиплексором абонентских каналов зависит от его быстродействия (а точнее – от уровня иерархии). Например, мультиплексор E1 поддерживает 32 входных абонентских канала, создавая на выходе поток E1, передаваемый с битовой скоростью 2,048 Мбит/с.
Рис. 4.2 – Принцип работы мультиплексора
Демультиплексор выполняет обратную задачу - он разбирает байты уплотненного кадра и распределяет их по своим нескольким выходным каналам, при этом он считает, что порядковый номер байта в кадре соответствует номеру выходного канала.
Коммутатор (узел коммутации) предназначен для гибкого управления входящими вызовами – их коммутации на соответствующих следующий коммутатор.
Соединение в сети TDM всегда обладает известной и фиксированной пропускной способностью, кратной 64 Кбит/с.
В отличие от пакета компьютерной сети, «пакет» сети TDM не имеет индивидуального адреса. Его адресом является порядковый номер в кадре или номер выделенного тайм-слота в мультиплексоре или коммутаторе. Сети, использующие технику TDM, требуют синхронной работы всего оборудования, что и определило второе название этой техники - синхронный режим передач (STM). Нарушение синхронности разрушает требуемую коммутацию абонентов, так как при этом теряется адресная информация.
4.2.3Оптическое (волновое) мультиплексирование
Спектральное уплотнение каналов WDM — технология, позволяющая одновременно передавать несколько информационных каналов по одному оптическому волокну на разных несущих частотах, т.е. на основе мультиплексирования с разделением по длине волны.
Технология WDM позволяет существенно увеличить пропускную способность канала, причем она позволяет использовать уже проложенные волоконно-оптические линии. Благодаря WDM удается организовать двустороннюю многоканальную передачу трафика по одному волокну (в обычных линиях используется пара волокон — для передачи в прямом и обратном направлениях).