Plesiokron digital hierarki

Den plesiokrona digitala hierarkin ( PDH ) är en teknik som används i telekommunikationsnät för att transportera stora mängder data över digital transportutrustning som fiberoptik och mikrovågsradiosystem . Termen plesiochronous kommer från grekiskan plēsios , som betyder nära och chronos , tid, och syftar på det faktum att PDH-nätverk körs i ett tillstånd där olika delar av nätverket är nästan, men inte helt perfekt, synkroniserade .

Stamnätstransportnätverk ersatte PDH-nätverk med synkron digital hierarki (SDH) eller synkron optisk nätverksutrustning (SONET) under de tio åren som slutade runt millennieskiftet (2000), vars flytande nyttolaster mildrade de strängare tidskraven för PDH-nätverksteknik. Kostnaden i Nordamerika var 4,5 miljarder dollar bara 1998, sid. 171.

PDH tillåter överföring av dataströmmar som nominellt körs med samma hastighet, men tillåter viss variation av hastigheten runt en nominell hastighet. Analogt med två klockor går nominellt i samma takt och klockar upp 60 sekunder varje minut. Det finns dock ingen koppling mellan klockor för att garantera att de går i exakt samma takt, och det är högst troligt att den ena går något snabbare än den andra.

Genomförande

Datahastigheten styrs av en klocka i utrustningen som genererar data. Hastigheten tillåts variera med ±50 ppm på 2048 kbit/s (enligt ITU-T rekommendation). Detta innebär att olika dataströmmar kan (och förmodligen gör det) köra med lite olika hastigheter från varandra.

För att transportera flera dataströmmar från en plats till en annan över ett gemensamt överföringsmedium, multiplexeras de i grupper om fyra. Eftersom var och en av de fyra dataströmmarna inte nödvändigtvis körs i samma takt måste viss kompensation införas. Vanligtvis tar multiplexorn data från de 4 inkommande 2,048 Mbit/s dataströmmarna och matar var och en till en 2,112 Mbit/s ström via ett buffertminne och lämnar en serie fasta luckor i varje ram.

Datahastigheten är alltså 2,112 Mbit/sx (antal bitar i en ram – antal luckor)/(antal bitar i en ram)

Detta är något högre än 2,048 Mbit/s + 50 ppm. Om ett extra gap läggs till är detta något mindre än 2,048 Mbit/s – 50 ppm. Således kan datahastigheten i genomsnitt göras exakt lika med den inkommande hastigheten genom att lägga till ett gap i vissa ramar och inte andra. Denna extra lucka sitter på ett fast ställe i ramen och kallas för "stoppningsbiten". Om den inte innehåller data (dvs. det är en lucka) är den "fylld". Data från de 4 dataströmmarna finns nu i 4 dataströmmar på 2,112 Mbit/s som är synkrona och enkelt kan multiplexeras för att ge en enda ström på 8,448 Mbit/s genom att ta 1 bit från ström #1, följt av 1 bit från ström #2, sedan #3, sedan #4 etc. Vissa av de fasta luckorna rymmer ett synkroniseringsord som tillåter demultiplexern att identifiera början av varje ram och andra innehåller kontrollbitar för varje ström som säger om den fyllbara biten eller inte är fylld eller inte (dvs innehåller data eller inte). Processen kan sedan vändas av demultiplexern och 4 dataströmmar produceras med exakt samma bithastighet som tidigare. Oregelbundenhet i tidtagningen utjämnas med hjälp av en faslåst slinga.

Detta schema tillåter inte tillägg av en fylld bit så snart som det krävs eftersom den fyllbara biten är i en fast punkt i ramen så det är nödvändigt att vänta tills tidsluckan för den fyllbara biten. Denna väntetid resulterar i "väntetidsjitter" som kan ha en godtyckligt låg frekvens (dvs. ner till noll) så att den inte helt kan elimineras av faslåsningsslingans filtreringseffekter. Det sämsta tänkbara fyllningsförhållandet skulle vara 1 bild på 2 eftersom detta ger teoretiskt 0,5 bitars jitter så fyllningsförhållandet är noggrant vald för att ge teoretiskt minimalt jitter. I ett praktiskt system kan dock det faktiska beslutet om att fylla eller inte göras genom att jämföra läsadressen och skrivadressen för indatabuffertminnet så att positionen i ramen när beslutet fattas varierar och lägger till en andra variabel beroende på längden av butiken.

Processen kallas ibland "pulsjustering" eftersom "justering" vid utskrift är att lägga till luckor så att varje rad tar upp en full kolumnbredd. Man tror att den här termen föredrogs eftersom "...... att stoppa in stoppbara bitar", och "väntetidsjitter är det jitter du får medan du väntar på att stoppa en stoppbar bit", även om det är tekniskt korrekt, låter som en pleonasm !

Liknande tekniker används för att kombinera fyra × 8 Mbit/s tillsammans, plus bitstoppning och ramjustering, vilket ger 34 Mbit/s. Fyra × 34 Mbit/s, ger 140. Fyra × 140 ger 565.

Oberoende klockor

I telekommunikationsnätverk är oberoende klockor frigående precisionsklockor som ligger vid noderna som används för synkronisering .

Variabla lagringsbuffertar , installerade för att ta emot variationer i överföringsfördröjning mellan noder , görs tillräckligt stora för att rymma små tidsavvikelser ( fas ) bland nodalklockorna som styr överföringen. Trafiken kan ibland avbrytas för att tillåta buffertarna att tömmas på en del av eller alla deras lagrade data .

Se även