Кіріспе

Телекоммуникациялық желілерде қолданылатын технология Плезиохронды цифрлық иерархия (PDH) – телекоммуникациялық желілерде оптикалық талшықтар мен микротолқынды радиожүйелер сияқты цифрлық тасымалдау жабдықтары арқылы үлкен көлемде деректерді тасымалдау үшін қолданылатын технология. Плезиохронды термині грек тіліндегі plēsios, яғни "жақын", және chronos, яғни "уақыт" сөздерінен алынған. Ол PDH желілерінде желінің әртүрлі бөліктері толық синхронды емес, бірақ уақыт бойынша жақын жұмыс істейтінін көрсетеді. Арқалық көлік желілері PDH желілерін синхронды цифрлық иерархия (SDH) немесе синхронды оптикалық желі (SONET) жабдықтарымен, мыңжылдықтың басында (2000) аяқталатын он жыл ішінде алмастырды. SDH/SONET жабдықтарының жүзбелі пайдалы жүктемелері PDH желілік технологиясының қатаң уақыт талаптарын жеңілдетті. Солтүстік Америкада 1998 жылы ғана 4,5 миллиард доллар жұмсалды. Бұл әртүрлі дерек ағындары бір-бірінен сәл әртүрлі жылдамдықпен жұмыс істей алады (және, мүмкін, істейді) дегенді білдіреді. Бірнеше дерек ағынын ортақ беру арнасы арқылы бір жерден екінші жерге тасымалдау үшін олар төрттен тұратын топтарда мультиплекстеледі. Төрт дерек ағынының әрқайсысы бірдей жылдамдықпен жұмыс істемейтіндіктен, белгілі бір өтемақы енгізу қажет. Әдетте, мультиплексор 4 кіріс 2,048 Мбит/с дерек ағынынан деректерді алады және әрқайсысын буферлік сақтау арқылы 2,112 Мбит/с ағымға жібереді, әр кадрда бірқатар тұрақты саңылаулар қалдырады. Осылайша, дерек беру жылдамдығы 2,112 Мбит/с х (рамдағы бит саны – саңылаулар саны) / (рамдағы бит саны) болады. Бұл 2,048 Мбит/с + 50ppm-ден сәл артық. Егер қосымша саңылау қосылса, ол 2,048 Мбит/с-тан сәл кішірек болады. Демек, орташа есеппен, кейбір кадрларда саңылау қосып, кейбірінде қоспау арқылы деректерді беру жылдамдығын кіріс жылдамдығына дәл теңдеуге болады. Бұл қосымша саңылау кадрдағы тұрақты жерде орналасқан және "толтырылатын бит" деп аталады. Егер онда деректер болмаса (яғни ол бос орын болса), ол "толтырылған" деп аталады. 4 дерек ағынындағы деректер енді 4 дерек ағынында 2,112 Мбит/с, олар синхронды және оңай мультиплекстелуі мүмкін, сондықтан 1 битті №1 ағынынан, содан кейін 1 битті №2 ағынынан, содан кейін №3 ағынынан, содан кейін №4 ағынынан және т.б. алып, 8,448 Мбит/с бір дерек ағынын беруге болады. Кейбір тұрақты саңылауларда синхронизациялық сөз орналасады, ол әр кадрдың басталуын анықтауға мүмкіндік береді, ал басқаларында әр ағын үшін бақылау биттері бар, олар толтырылатын бит толтырылған ба, жоқ па (яғни деректер бар немесе жоқ) айтады. Бұл процесті демультиплексормен кері қайтаруға болады және 4 дерек ағыны бұрынғыдай бірдей бит жылдамдығымен шығарылады. Уақыт ауытқулары фазалық бұранда арқылы түзетіледі. Бұл схема қажет болған кезде бірден толтырылған бит қосуға мүмкіндік бермейді, өйткені толтырылатын бит кадрдағы белгіленген нүктеде, сондықтан толтырылатын бит уақыт аралығы болғанда күту керек. Бұл күту "күту уақытының дрейфін" тудырады, ол жиілігі жағынан кез келген төмен (яғни нөлге дейін) болуы мүмкін, сондықтан фазалық бұғаттауыштың сүзгілеу әсерімен толық жойыла алмайды. Ең нашар толтырылу коэффициенті 2 кадрдан 1 кадр болады, өйткені бұл теориялық 0,5 бит джиттер береді, сондықтан толтыру коэффициенті теориялық ең аз джиттерді беру үшін мұқият таңдалады. Алайда, практикалық жүйеде, материалды толтыру немесе толтыру туралы нақты шешім енгізу буферінің оқу және жазу мекенжайын салыстыру арқылы қабылдануы мүмкін, сондықтан шешім қабылданған кезде кадрдағы орын өзгереді және сақтаудың ұзындығына байланысты екінші айнымалыны қосады. Бұл процесс кейде "пульсті ақталу" деп аталады, өйткені баспада "ақталу" әр жолдың толық бағана енін алып отыратын бос орындарды қосу болып табылады. Бұл термин "жабдықты толтыру" және "күту уақытының дрейфі – бұл толтыруды күту кезінде пайда болатын дрейф", техникалық жағынан дұрыс болса да, плеоназм сияқты естіледі! Дәл осындай әдістер 4 × 8 Мбит/с, біт толтыру және фреймді сәйкестендіруді біріктіру үшін қолданылады, бұл 34 Мбит/с береді. Төрт × 34 Мбит/с, 140 береді. Төрт есе 140 – 565.

Тәуелсіз сағаттар

Телекоммуникациялық желілерде тәуелсіз сағаттар – синхрондау үшін пайдаланылатын, тораптарда орналасқан еркін жұмыс істейтін жоғары дәлдікті сағаттар. Тораптар арасындағы беріліс уақытының өзгеруін өтеу үшін орнатылған өзгермелі сақтау буферлері, берілісті басқаратын тораптық сағаттар арасындағы шағын уақыт (фаза) айырмашылықтарын қабылдауға жеткілікті көлемде жасалады. Буферлерді сақталған деректердің бір бөлігінен немесе барлығынан босату үшін трафик уақыт-уақыт тоқтатылуы мүмкін.