統計複用

“複用”是通信技術中常用的名詞，是指能在同一傳輸媒質中同時傳輸多路信號的技術，用以提高通信線路的利用率。常用的方式有頻分複用、時分複用、碼分複用等。

頻分複用是利用不同的頻率使不同的信號同時傳送而互不干擾；

時分複用是利用不同的時隙使不同的信號同時傳送而互不干擾；

碼分複用是利用各路信號的代碼相互正交而實現互不干擾。

統計複用(Statistic Multiplex)，也稱為異步時分複用。它是ATM和幀中繼(Frame Relay)中常用的複用技術。圖1是以ATM的信元複用為例的統計複用的原理圖。圖中，來自不同信息源的信元被彙集到一個緩衝器內排隊，隊列的輸出是根據信息到達的快慢隨機插入到ATM複用線上，因而具有很大的靈活性。這使得各種業務按其實際信息量來佔用網絡帶寬，並且不管業務源的性質有多麼特殊，網絡都按同樣的方式來接入，從而真正做到了完全的業務綜合。

在ATM網絡或幀中繼網絡中，可以依靠各種業務源的統計複用來提高效率，條件是有足夠的業務源被複用，並且這些業務源都是不相關的。

在統計複用中，只有當網絡知道每一業務源的概率密度函數時才能取得最佳的統計複用效果，然而這個假設不是總能滿足的。

人們期望有一種簡單的方法，這種方法能借助於一種呼叫接受算法，在每一新的呼叫發起請求時允許網絡檢查通路上是否有足夠的資源可供使用。而這種檢查應能保證向新的連接以及已經佔用的該條鏈路的所有連接提供可以接受的服務質量。

統計多路複用與帶寬分配算法是密切相關的，有關這方面的研究還在進一步深入。

統計複用實際上也是時分複用技術的一種。全稱叫做“統計時分多路複用”，簡稱STDM，統計分析，統計複用可比傳統的時分複用提高傳輸效率2-4倍。這種複用的主要特點是動態地分配信道時隙，所以統計複用又可叫做“動態複用”。

統計複用主要應用於數字電視節目複用器和分組交換網。

在數字電視領域中，複用可分為一般複用和統計複用。一般複用即將輸入的多個TS流的信息彙總成一個比特率更高的TS流輸出，不改變各TS流中所含節目信息的比特率。而統計複用則可分析各輸入節目的具體情況，按需分配，使有限的比特率能儘可能合理的在所有的節目間進行動態分配，以達到壓縮總比特率而儘量不影響節目質量的目的。

在數字電視中，統計複用分兩種，一種是一般的統計複用，它是根據編碼器壓縮所需要的碼率與圖象內容之間的關係，固定複用器輸出總碼率的情況下，對多個視頻流進行聯合控制，達到多視頻流盡量合理的共享總碼率。它必須是編碼器與複用器聯合工作，且編碼器必須具有動態碼率控制的功能。 另一種是統計再複用，它是對輸入的TS流（不管來自何處）進行分析後，得出哪些ES圖象成分此刻為低速，哪些ES（圖象）成分此刻為高速，然後再據此對TS流中數據的進行處理，使低速成分佔用更低的比特率，而高速成分佔用高比特率（以此執行虛擬的解/編碼過程），且其總輸出碼率是固定的，無須與編碼器聯合工作。 顯然後一種方式的性/價比更高，據瞭解約為前者價格的1/5。而且後一種方式中的碼率壓縮器可在帶寬不緊張時不用。

“動態複用”廣泛地用於數據通信。在許多新的網絡技術中採用“統計複用”技術。舉例來説，在全球通(GSM)移動通信系統中提供高速數據業務的新技術GPRS(通用無線電業務)，就是一種應用統計複用的分組交換技術。它使一個小區裏的所有用户可以共同享用同一無線電資源,大大提高了頻率資源的利用率,又降低了移動數據通信的成本費用。