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プレシオクロナスデジタル階層（PDH ）は、光ファイバーやマイクロ波無線システムなどのデジタル伝送機器を介して大量のデータを伝送するために電気通信ネットワークで使用される技術です。 [ 1 ]プレシオクロナスという用語は、ギリシャ語のplēsios（近い）とchronos （時間）に由来し、PDHネットワークはネットワークのさまざまな部分がほぼ完全に同期しているわけではない状態で動作するという事実を指します。
基幹伝送ネットワークは、 2000年頃までの10年間で、PDHネットワークを同期デジタル階層（SDH）または同期光ネットワーク（SONET）機器に置き換えた[ 2 ]。これらの機器の浮動ペイロードは、PDHネットワーク技術のより厳しいタイミング要件を緩和した。北米でのコストは、1998年だけで45億ドルに達した[ 2 ]。p.171 。
PDHは、名目上は同じ速度で動作するデータストリームの送信を可能にしますが、名目速度からの多少の速度変動を許容します。例えるなら、2つの時計は名目上は同じ速度で動作し、1分間に60秒進みます。しかし、時計同士が完全に同じ速度で動作することを保証するリンクは存在せず、片方がもう一方よりもわずかに速く動作している可能性が非常に高いのです。
データレートは、データを生成する機器内のクロックによって制御されます。レートは、 2048 kbit/s の ±50 ppmの範囲で変動することが許容されています (ITU-T 勧告[ 3 ] による)。これは、異なるデータストリームが互いにわずかに異なるレートで実行される可能性があることを意味します (そしておそらく実際に実行されています)。
複数のデータストリームを共通の伝送媒体を介してある場所から別の場所へ伝送するために、それらは4つのグループに多重化されます。4つのデータストリームはそれぞれ必ずしも同じ速度で伝送されるわけではないため、何らかの補償が必要となります。通常、マルチプレクサは、入力される4つの2.048 Mbit/sのデータストリームからデータを受け取り、 バッファストアを介してそれぞれを2.112 Mbit/sのストリームに供給し、各フレームに一連の固定ギャップを残します。
したがって、データレートは 2.112 Mbit/s × (フレーム内のビット数 - ギャップ数) / (フレーム内のビット数)となります。
これは 2.048 Mbit/s + 50ppm よりわずかに大きい値です。ギャップを追加すると、2.048 Mbit/s – 50ppm よりわずかに小さくなります。したがって、一部のフレームにギャップを追加し、他のフレームには追加しないことで、平均的にデータレートを受信レートと完全に一致させることができます。この追加のギャップはフレーム内の固定位置にあり、「スタッファブルビット」と呼ばれます。データが含まれていない場合、つまりギャップである場合は、「スタッファブルビット」と呼ばれます。 4 つのデータ ストリームからのデータは、 同期された 2.112 Mbit/sの 4 つのデータ ストリームに格納され 、ストリーム #1 から 1 ビット、次にストリーム #2、次に #3、次に #4 などを取り出すことで簡単に多重化して 8.448 Mbit/s の単一ストリームを得ることができます。固定ギャップの一部は、デマルチプレクサが各フレームの開始を識別できるようにする同期ワードを収容し、他のギャップには、スタッフィング可能なビットがスタッフィングされているかどうか、つまりデータが含まれているかどうかを示す各ストリームの制御ビットが含まれています。このプロセスは、デマルチプレクサによって逆方向に実行され、以前とまったく同じビット レートの 4 つのデータ ストリームが生成されます。タイミングの不規則性は、位相ロック ループを使用して解消されます。
この方式では、スタッフィングビットが必要なときにすぐに追加することはできません。なぜなら、スタッフィング可能なビットはフレーム内の固定位置にあるからです。そのため、スタッフィング可能なビットのタイムスロットまで待つ必要があります。この待ち時間によって「待機時間ジッタ」が発生し、その周波数は任意に低く、つまりゼロまで下げることができるため、位相ロックループのフィルタリング効果によって完全に除去することはできません。最悪のスタッフィング比率は2フレームに1フレームで、これは理論上0.5ビットのジッタを生じさせます。したがって、スタッフィング比率は理論上の最小ジッタが得られるように慎重に選択されます。しかし、実際のシステムでは、スタッフィングを行うかどうかの実際の決定は、入力バッファストアの読み出しアドレスと書き込みアドレスを比較することによって行われる場合があります。決定が行われるフレーム内の位置は変化するため、ストアの長さに応じて2つ目の変数が加わります。
このプロセスは、印刷における「ジャスティフィケーション」が各行が列幅全体を占めるように間隔を追加することであることから、「パルスジャスティフィケーション」と呼ばれることもあります。この用語が好まれた理由は、「……詰め込み可能なビットを詰め込む」や「待ち時間ジッターとは、詰め込み可能なビットを詰め込むのを待っている間に発生するジッターのことである」は、技術的には正しいものの、冗長に聞こえるためだと考えられています。
同様の手法を用いて、4 × 8 Mbit/s を組み合わせ、ビットスタッフィングとフレームアライメントを行うことで、34 Mbit/s を実現します。4 × 34 Mbit/s で 140 になります。4 × 140 で 565 になります。
電気通信ネットワークにおいて、独立クロックとは、同期に使用されるノードに配置された、独立クロックと呼ばれるフリーランニングの高精度クロックのことである。
ノード間の伝送遅延の変動に対応するために設置された可変ストレージバッファは、伝送を制御するノードクロック間の小さな時間（位相）ずれに対応できる十分な大きさである。バッファに格納されているデータの一部または全部を空にするために、トラフィックが一時的に中断されることがある。[ 4 ]
