تسهیم‌سازی آماری با تقسیم زمان

تسهیم‌سازی آماری (به انگلیسی: Statistical time-division multiplexing) یک نوع اشتراک گذاری لینک ارتباطی، بسیار شبیه به تخصیص پهنای باند پویا است. در تسهیم‌سازی] آماری یک کانال ارتباطی به تعداد دلخواهی کانال دیجیتال با نرخ بیت متغیر یا جریان (data stream) تقسیم می‌شود. اشتراک گذاری لینک با نیازهای فوری جریان‌های داده که توسط هر کانال انتقال داده می‌شوند، هماهنگ می‌شود. این یک روش جایگزین برای ساختن یک اشتراک لینک ثابت مانند تسهیم‌سازی با تقسیم زمان (یا TDM) و تسهیم‌سازی با تقسیم فرکانس (یا FDM) است. در صورتی که این روش به درستی اجرا شود، تسهیم‌سازی آماری می‌تواند باعث افزایش بهره‌وری لینک شود. به این افزایش بهره‌وری، صرفهٔ تسهیم‌سازی آماری گفته می‌شود.

تسهیم‌سازی آماری به وسیلهٔ حالت بسته‌ای یا ارتباطات بر مبنای بسته آسان‌سازی می‌شود؛ که مخصوصاً در بین شبکه‌های با معماری راه‌گزینی بسته کوچک بیشتر از بقیه به کار گرفته شده‌است. هر جریان داده به چند بسته تقسیم می‌شود که به‌طور ناهمزمان جابجا می‌شوند و بسته‌ای که زودتر برسد، زودتر استفاده می‌شود. به‌طور جایگزین، بسته‌ها می‌توانند با توجه به یک قاعدهٔ برنامه‌ریزی به منظور داشتن یک صف عادلانه یا برای تضمین کیفیت جابجا شوند.

تسهیم‌سازی آماری یک کانال آنالوگ، برای مثال یک کانال بی‌سیم(wireless) با استفاده از رویه‌های زیر آسان‌سازی می‌شو

  • پریدن تصادفی بین فرکانس‌های روش OFDMA (یا RFH-OFDMA)
  • دسترسی چندگانه تقسیم کدی که در آن مقدارهای متفاوتی از کد پخش کردن یا فاکتورهای پخش کردن می‌تواند به کاربرهای مختلف داده شود.

تسهیم‌سازی آماری به سرویس دادن بر اساس تقاضا دلالت می‌کند تا روشی که برای هر جریان داده منابع مورد نیاز را از قبل اشغال می‌کند.

مقایسه با تسهیم‌سازی با دامنهٔ زمان ثابت (static TDM)

تسهیم‌سازی با دامنهٔ زمان بسیار (ارتباط با حالت بسته) شبیه به تسهیم‌سازی با تقسیم زمان است، با این تفاوت که، به جای منصوب کردن هر جریان داده به همان بخش زمانی مرجوع در TDM، به هر جریان داده یک بخش زمانی (با طول ثابت) یا یک دیتافریم (با طول متغیر) نسبت داده شده‌است که معمولاً به ترتیب تصادفی کار برنامه‌ریزی شده‌اند و تاخیرهای متفاوتی دارند (در حالی که در TDM تأخیر ثابت بود).

تسهیم‌سازی آماری اجازه می‌دهد تا پهنای‌باند به شکل دلخواه به تعداد متغیری از کانال‌ها تقسیم شود. (در حالی که تعداد کانال‌ها و میزان دادهٔ هرکدام در TDM ثابت است)

تسهیم‌سازی آماری مطمئن می‌شود بخش‌ها (''slots'') هدر نمی‌روند در حالی که ''TDM'' چندبخش هدر می‌دهد. ظرفیت انتقال لینک تنها بین کاربرانی تقسیم می‌شود که بسته دارند.

روش static TDM و روش‌های دیگر تعویض مدار، در مدل OSI و مدل TCP/IP در لایهٔ فیزیکی پیاده‌سازی شده‌است. در حالی که تسهیم‌سازی آماری در لایهٔ لینک داده و بالاتر پیاده‌سازی می‌شود.

شناسایی کانال

در تسهیم‌سازی آماری، هر پکت یا فریم، یک شماره شناسایی کانال/جریان داده دارد، یا (در صورت ارتباط با دیتاگرام‌ها) اطلاعات کامل آدرس مقصد را در خود دارد.

کاربرد

از مثال‌های تسهیم‌سازی آماری می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  • سیستم جابجایی MPEG برای تلویزیون‌های دیجیتال. تسهیم‌سازی در اینجا استفاده می‌شود تا چند ویدیو، صدا و جریان‌داده‌هایی با نرخ دادهٔ مختلف روی یک کانال با پهنای‌باند محدود جابجا شوند. بسته‌ها طول ثابتی دارند. شمارهٔ کانال با شناسهٔ برنامه (PID) مشخص می‌شود.
  • پروتکل‌های UDP و TCP که در آنها داده‌های رسیده از چند برنامه با هم تسهیم‌سازی می‌شوند. بسته‌ها ممکن است اندازه‌های متفاوتی داشته باشند. شمارهٔ پورت‌ها شماره شناسایی کانال را نشان می‌دهند (همچین اطلاعات آدرس وجود دارد)
  • پروتکل‌های راه‌گزینی بستهٔ X.25 و Frame relay که در آنها بسته‌ها طول متفاوتی دارند. شمارهٔ شناسایی کانال نیز با شمارهٔ ارتباط مجازی یا VCI مشخص می‌شود. مجموعهٔ جهانی سرویس دهنده‌های X.25 که از X.25 protocol suite استفاده می‌کنند در دههٔ ۸۰ و ۹۰ میلادی به the Packet switched network معروف بودند.
  • پروتکل راه‌گزینی بستهٔ حالت جابجایی ناهمزمان که در آن بسته‌ها طول ثابتی دارند. شمارهٔ شناسایی کانال نیز باشمارهٔ ارتباط مجازی یا VCI و شماره مسیر مجازی یا VPI مشخص می‌شود.

تسهیم‌ساز آماری

برای مثال در پخش کردن صدا و ویدیوی دیجیتال، تسهیم‌ساز آماری یک دستگاه جمع‌آوری محتوی است که به پخش کننده‌ها اجازه می‌دهد بیشترین تعداد سرویس‌های صدا یا ویدیو را در یک پنهای باند محدود با اشتراک گذاری یک پهنای باند بین تعدادی سرویس یا جریان با نرخ بیت متفاوت پخش کنند. تسهیم‌ساز به هر سرویس پهنای باند مورد نیاز برای نیازهای بدون وقفهٔ آن سرویس می‌دهد تا سرویس‌های پیچیده پهنای باند بیشتری از سرویس‌های ساده دریافت کنند. تکنیک اشتراک پهنای باند بهترین کیفیت ویدیوی ممکن را در کمترین پهنای باند مجموع به ما می‌دهد.

از مثال‌های تسهیم‌ساز آماری می‌توان به محصول BNPXr در ارتباط تصویری (شبکه‌های RGB)و ProStream و Electra و خانوادهٔ محصولات VOSو DM6400 و TMIR از motorola اشاره کرد.

جستارهای وابسته

منابع
    This article is issued from Wikipedia. The text is licensed under Creative Commons - Attribution - Sharealike. Additional terms may apply for the media files.