統計時分多路複用

統計時分複用（Statistical Time Division Multiplexing）是一種根據用户實際需要動態分配線路資源的時分複用方法。只有當用户有數據要傳輸時才給他分配線路資源，當用户暫停發送數據時，不給他分配線路資源，線路的傳輸能力可以被其他用户使用。採用統計時分複用時，每個用户的數據傳輸速率可以高於平均速率，最高可達到線路總的傳輸能力。

時分複用是指將時間分成若干個時隙（time slot），每個時隙對應一個信道。如果該信道被某特定用户固定使用，如傳統電路交換網中。也就是説不管有沒有信息傳送，該信道都不能被其他用户使用。如果該信道能被多用户複用，則為統計時分複用。統計時分複用有兩種方式：面向連接的虛電路方式和麪向無連接方式。如ATM網絡就是前者，IP網絡就是後者。

統計時分複用也叫異步時分複用：將所需傳輸的信息分成小塊，附加標記。同一路信號可以佔用同一楨中的不同時隙，不同路的信號根據標記加以區分。按照分組中的路由標記尋找出線。標誌化信道異步時分多路複用（ATDM，Asynchronism Time-Division Multiplexing）技術，也叫做統計時分多路複用技術（STDM，Statistic Time-Division Multiplexing）。指的是將用户的數據劃分為一個個數據單元，不同用户的數據單元仍按照時分的方式來共享信道；但是不再使用物理特性來標識不同用户，而是使用數據單元中的若干比特，也就是使用邏輯的方式來標識用户。

這種方法提高了設備利用率，但是技術複雜性也比較高，所以這種方法主要應用於高速遠程通信過程中，例如，異步傳輸模式ATM。

在傳統的同步時分多路複用系統中，每個低速數據終端都固定地對應於共用信道中的一個時隙，而不管這些終端是否在工作，因而一幀中的有些時隙被閒置浪費了，而統計TDM只對那些正在工作的終端才分配時隙，從而可為多於時隙數的終端服務。

在統計複用時，一般有N個終端，但STDM幀中可用的時隙只有K個，k<N。對於終端輸入，統計複用器的功能是掃描輸入緩衝存儲器，若某個終端沒有數據待傳輸，複用器將不停留而直接轉到下一個終端，只有當某終端有數據待傳時，才停下來。分配給每個終端的時隙長度是固定的，時隙長度可以是1比特或1字符。因此統計時分多路複用（STDM）有字符交織型和比特交織型兩類。由於STDM利用了所接入的終端並不都總是在輸出數據這一事實，共用信道的數據率（容量）低於所接終端的數據率（容量）之和，因此如果STDM和同步TDM使用同樣數據率的共用信道，STDM可以支持較多的終端，見圖1中的（a）。

根據終端的數量、來自終端的數據量、允許的時延和溢出概率，並利用等待隊列中等待者數目為有限的排隊模型，可以確定緩衝存儲器的容量、掃描終端的次數以及輸入、輸出速率等。

STDM所使用的幀結構對性能有影響。在字符交織統計時分多路複用系統，發端把來自低速終端的數據，經壓縮編碼後送到緩衝存儲器，虛擬信道接入器（集中器）僅把時隙分配給那些正在工作的終端，然後把虛擬信道數據組成幀，經幀存儲器送入共用傳輸信道。見圖（b）。收端的分路過程為發端的逆過程。字符交織STDM的幀結構如圖2。

其中SOH為標題開始，SEQ為發送幀序號，MAP為虛擬信道控制信息。

在比特交織統計時分多路複用系統中，比特時隙只分配給那些正在工作的終端；在Ⅳ個低速終端中，只有K個數據終端通過虛擬信道接入器（集中器）接入共用傳輸信道。

在時分多路複用（TDM）系統中，共用信道數據率為各低速終端數據率之和。而在STDM系統中，各終端數據率之和高於共用信道的數據率，傳輸效率可提高2～4倍。

在比特交織和字符交織TDM技術中：

① 字符交織TDM的效率高於比特交織TDM。

② 字符交織TDM的傳輸時延大於比特交織TDM。

③ 字符交織TDM抗突發干擾的性能好。

統計複用的典型應用為：

把低速數據終端經統計複用器、調制解調器接入傳輸信道，在收端經調制解調器、統計複用器接到交換機。

統計複用器也是一種有效的通信集中器，但一旦產生數據溢出，將會產生差錯，此時可以採用可編程集中器。

海底電纜模擬電話系統開發的時分話音插空技術（TASI）也是一種統計複用技術。