تعدد الإرسال بتقسيم الوقت الإحصائي

📅 آخر تحديث: ٦ أغسطس ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٦ أغسطس ٢٠٢٦
الموسوعة الحرة

التعدد الإحصائي هو نوع من أنواع مشاركة روابط الاتصالات الرقمية، ويُختصر أحيانًا إلى STDM. [ 1 ] [ 2 ] وهو مشابه جدًا لتخصيص النطاق الترددي الديناميكي (DBA). في التعدد الإحصائي ، تُقسّم قناة الاتصال إلى عدد غير محدد من القنوات الرقمية أو تدفقات البيانات ذات معدلات البت المتغيرة. وتُكيّف مشاركة الرابط مع متطلبات حركة البيانات الآنية لتدفقات البيانات المنقولة عبر كل قناة. يُعدّ هذا بديلاً عن إنشاء مشاركة ثابتة للرابط، كما هو الحال في التعدد بتقسيم الوقت (TDM) والتعدد بتقسيم التردد (FDM). عند تنفيذه بشكل صحيح، يُمكن للتعدد الإحصائي أن يُحسّن من استخدام الرابط، ويُسمى هذا التحسين بمكسب التعدد الإحصائي .

يُسهّل التجميع الإحصائي للبيانات من خلال نمط الحزم أو الاتصال الموجه بالحزم ، والذي يُستخدم، من بين أمور أخرى، في شبكات الحاسوب ذات تبديل الحزم . يُقسّم كل تدفق إلى حزم تُسلّم عادةً بشكل غير متزامن وفقًا لأسبقية الوصول. وكبديل، يمكن تسليم الحزم وفقًا لجدول زمني محدد لضمان عدالة ترتيب الطوابير أو جودة خدمة متباينة و/أو مضمونة. ويُستخدم هذا الأسلوب أيضًا في دوائر الألياف الضوئية حيث تتم الاتصالات على أساس إحصائي. [ 3 ]

كما يتم تسهيل عملية التعدد الإحصائي لقناة تناظرية، على سبيل المثال قناة لاسلكية، من خلال المخططات التالية:

  • الوصول المتعدد بتقسيم التردد المتعامد مع القفز الترددي العشوائي (RFH-OFDMA)
  • الوصول المتعدد بتقسيم الشفرة (CDMA)، حيث يمكن تخصيص كميات مختلفة من رموز الانتشار أو عوامل الانتشار لمستخدمين مختلفين.

يشير التجميع الإحصائي عادةً إلى خدمة "عند الطلب" بدلاً من خدمة تُخصص موارد مسبقًا لكل تدفق بيانات. ولا تتحكم أنظمة التجميع الإحصائي في عمليات نقل بيانات المستخدم.

مقارنة مع TDM الثابت

يُشبه الإرسال الإحصائي المتعدد في المجال الزمني (اتصال نمط الحزمة) الإرسال المتعدد بتقسيم الوقت (TDM)، باستثناء أنه بدلاً من تخصيص نفس الفترة الزمنية المتكررة لتدفق البيانات في كل عملية TDM ، يتم تخصيص فترات زمنية (ذات طول ثابت) أو إطارات بيانات (ذات أطوال متغيرة) لكل تدفق بيانات، والتي غالبًا ما تبدو وكأنها مُجدولة بترتيب عشوائي، وتتعرض لتأخير متفاوت (بينما يكون التأخير ثابتًا في TDM). [ 1 ]

يسمح التجميع الإحصائي بتقسيم عرض النطاق الترددي بشكل تعسفي بين عدد متغير من القنوات (بينما يكون عدد القنوات ومعدل بيانات القناة ثابتين في TDM).

يضمن التجميع الإحصائي عدم إهدار الفترات الزمنية (بينما قد يؤدي التجميع الزمني إلى إهدارها). وسيتم مشاركة سعة نقل البيانات للرابط فقط بين المستخدمين الذين لديهم حزم بيانات.

يتم تنفيذ تقنية TDM الثابتة وغيرها من عمليات تبديل الدوائر في الطبقة الفيزيائية في نموذج OSI ونموذج TCP/IP ، بينما يتم تنفيذ التجميع الإحصائي في طبقة ربط البيانات وما فوقها.

تحديد القناة

في عملية الإرسال المتعدد الإحصائي، تحتوي كل حزمة أو إطار على رقم تعريف القناة/تدفق البيانات، أو (في حالة اتصال مخطط البيانات ) معلومات عنوان الوجهة الكاملة.

الاستخدام

من أمثلة التجميع الإحصائي ما يلي:

  • يُستخدم دفق نقل MPEG لبث التلفزيون الرقمي . يُستخدم التجميع الإحصائي للسماح بنقل عدة تدفقات فيديو وصوت وبيانات بمعدلات بيانات مختلفة عبر قناة محدودة النطاق الترددي (انظر: مُجمِّع إحصائي ). تكون أطوال الحزم ثابتة. ويُشار إلى رقم القناة بمعرف البرنامج (PID).
  • تُستخدم بروتوكولات UDP و TCP لدمج تدفقات البيانات من عدة عمليات تطبيقية. وقد تختلف أطوال الحزم. وتُمثل أرقام المنافذ أرقام تعريف القنوات (ومعلومات العناوين أيضًا).
  • بروتوكولات تبديل الحزم X.25 و Frame Relay ، حيث تختلف أطوال الحزم، ويُشار إلى رقم القناة بمعرف الاتصال الافتراضي (VCI). عُرفت المجموعة الدولية لمزودي X.25 ، الذين يستخدمون مجموعة بروتوكولات X.25، باسم "شبكة تبديل الحزم" في ثمانينيات القرن الماضي وبداية تسعينياته.
  • بروتوكول تبديل الحزم في وضع النقل غير المتزامن ، حيث تكون الحزم ذات طول ثابت. يتكون رقم تعريف القناة من مُعرّف اتصال افتراضي (VCI) ومُعرّف مسار افتراضي (VPI).

مُضاعِف الإشارات الإحصائي

في البث الرقمي للصوت والفيديو، على سبيل المثال، يُعدّ المُجمِّع الإحصائي جهازًا لتجميع المحتوى، يسمح للمذيعين بتقديم أكبر عدد من خدمات الصوت أو الفيديو ضمن نطاق ترددي مُحدد، وذلك من خلال مشاركة نطاق ترددي ثابت بين خدمات أو تدفقات متعددة ذات معدلات بت متفاوتة. يُخصِّص المُجمِّع لكل خدمة النطاق الترددي اللازم لاحتياجاتها الآنية، بحيث تحصل الخدمات ذات المشاهد المعقدة على نطاق ترددي أكبر من الخدمات ذات المشاهد الأقل تعقيدًا. تُنتج تقنية مشاركة النطاق الترددي هذه أفضل جودة فيديو بأقل نطاق ترددي إجمالي ممكن.

مراجع

  1. 1 2 ستالينغز، ويليام (2007). اتصالات البيانات والحاسوب . أبر سادل ريفر، نيوجيرسي: برنتيس هول. ص  240. ISBN 978-0-13-243310-5.
  2. ↑ فيتزجيرالد، جيري؛ دينيس، آلان (9 يناير 2009). اتصالات بيانات الأعمال والشبكات . هوبوكين، نيوجيرسي: جون وايلي وأولاده. ص 82-83. ISBN  978-0-470-05575-5.
  3. ↑ ويك، مارتن (2012-12-06). قاموس الألياف الضوئية القياسي . نيويورك، نيويورك: سبرينغر ساينس آند بيزنس ميديا. ص 967. ISBN  978-1-4615-6023-4.

انظر أيضاً