[전송망 입문] - TDM망의 이해 (2)

3. 시분할 다중화(TDM)
3.1 동기 클럭 관점에 따른 구분
1) 비동기식 다중화 (Plesichronous Multiplexing)
- 개별 자체 클럭원에 의해 하위 계위신호들을 상위 계위신호로 다중화
- 비트 스터핑(bit stuffing)에 의한 비트 간의 동기를 일치시키며 다중화 처리함

- 디지털 다중이전 단계에서 각 입력신호들의 동기를 맞추기 위해 입력신호보다 약간 높은 공통의 클럭(동기 클럭)으로 동기시킨 후 비트 인터리빙하여 다중화하는 기술
- 입력 신호의 속도와 공통 클럭의 속도를 일치시키기 위하여 스터핑비트를 삽입하여 처리

- 비동기식 주요 장비는 MUX: 소용량 다중화 장치로 가입자 영역에 위치하여 가입자의 DS0 급 및 DS1/E 신호를 다중화하여 전송하는 장치로서, CO(Central Office)에 위치하여 가입자로부터 온 신호를 교환기나 국간 전송 장치로 전송
- DACS(Digital Access and Cross-Connect System): 디지털 신호인 DS0 채널 정보를 TSI(Time-Slot Interchange) 방식을 이용하여 임의의 DS0 채널로 접속시켜 주는 기능의 장비

2) 동기식 다중화 (Synchronous Multiplexing)
- 하나의 기준된 단일 동기 클럭원에 의해 하위 계위신호가 상위 계위신호로 다중화

- 북미 방식 PCM은 24개 채널을 시분할 다중화하여 1.544Mbps 다중신호를 생성한 후 전송로에 전송
- 유럽 방식 PCM은 30개 채널 가입자 정보채널과 2개의 시스템 내부용도 채널을 합한 32개 채널을 시분할 다중화하며 2.048Mbps 다중신호를 생성한 후 전송로에 전송

4. 동기식 다중화 기술
4.1 동기식 다중화 기술
- 모든 전송시스템의 송수신기간에 클럭이 동기된 전송기술로써, 다중 신호내에 동기화된 기존 신호 및 광대역 서비스 신호를 광전송 시스템을 이용하여 전송하고, 임의의 신호를 다중레벨상에서 직접 분기/분배할 수 있는 기술임

4.3 SONET (Synchronous Optical Network)
- 동기식 광통신망(Synchronous Optical Network)을 약칭한 것으로 물리적 계층인 광전송망의 노드와 망간 접속 표준
- 광소자 및 전기소자의 전송속도 및 포멧에 대한 표준 규정
- 데이터 통신 채널(DCC)과 APS에 관한 프로토콜 규정
- 기본 프레임 신호 계위는 OC-1(STS-1) 이며 51.84Mbps가 기본 전송 속도임
- 광 신호는 OC-N(Optical Carrier at level-N)으로 명칭
- 초당 8,000번(125마이크로초 간격) 프레임이 전달 / 8,000프레임 * 810바이트* 8비트 = 51.84Mbps

4.6 SDH (Synchronous Digital Hierarchy)
- 북미 표준인 SONET을 기초로 동기식 다중화 기술을 확장하여 ITU-T에서 국제적으로 표준화한 동기식 디지털 계위
- 기본 프레임 신호계위는 STM-1 이며 155.52Mbps가 기본 전송 속도임
- 점대점 방식 및 Ring 형 방식의 토폴로지 구성이 가능
- 초당 8,000번(125마이크로초 간격) 프레임이 전달 / 8,000프레임 * 2430바이트* 8비트 = 155.52Mbps

재생기 구간 오버헤드 바이트 (RSOH, Regenerator Section Overhead)
다중화기 구간 오버헤드 바이트 (MSOH, Multiplexer Section Overhead)

4.10 신호계위
- C (Container): 동기식 다중화 구조를 구성하는 기본 신호단위. PDH신호들을 수용하기 위하여 C11(DS1), C12(DS1E)로 구분
- VS (Virtual Container): 경로 계층간의 연결을 지원하기 위한 신호단위. 정보를 채운 유료부하공간+경로 오버헤드(POH)
- TU (Tributary Unit): 하위계층과 상위경로 계층 간의 적응 기능을 제공하기위한 신호단위 VC에 TU Pointer를 붙여서 구성
- TUG (Tributary Unit Group): TU신호를 한 개 이상 결합하여 상위 VC유료부하공간내의 정해진 위치에 정렬시키는 것. TU를 결합해서 TUG를 구성할 때는 오버헤드를 사용하지 않는다
- AU (Administrative Unit): 상위 경로계층과 다중화기 구간 계층간의 적응기능을 제공하기 위한 신호단위. 유료부하와 AU Pointer로 구성
- AUG (Administrative Unit Group): AU들이 한 개 이상 결합하여 STM유료 부하공간내의 정해진 위치에 정렬되는 것. 3개의 AU3와 1개의 AU4에 의해 구성
- STM (Synchronus Transport Module): 동기식 다중화 구조의 최종 신호단위

4.11 다중화 과정
- 맵핑(Mapping): 동기식 전송망의 경계면에서, 기존의 PDH(비동기식디지털계위) 종속신호를 컨테이너(C) 및 가상 컨테이너(VC)에 담는(적응시키는) 과정을 말함 (C->VC 적용시키는 과정)
- 정렬(Aligning): 동기식 다중화 처리과정 상에서 하위의 가상컨테이너 신호(VC-n)가 다음 상위 계층 단계의 TU포인터 또는 AU 포인터와의 클럭 차이를 해소하며, VC 신호를 TU 또는 AU에 싣는 처리과정 (VC -> AU 혹은 TU로 정렬과정)
- 포인터 처리(Pointer Processing): 동기식 다중화 과정 중에서 가상상자 VC를 계위신호단위 TU 또는 관리단위 AU에 정렬(Aligning)시키면서 프레임 어긋남 정보(Frame offset)를 포인터에 기록하는 것을 말함
- 다중화(Multiplexing): 공통 채널상에서 동일한 방향으로 신호를 전송하기 위해 개개 채널의 신호를 결합시키는 과정

4.14 비동기식 다중화와 동기식 다중화 비교
- 비동기식 다중화는 단계적 다중화로 하나씩 동기를 맞춰나가는 과정이라면 동기식 다중화는 이미 맞춰진 동기에 위치 맞춤을 해주는 포인터만 추가해서 전송하는 방식