PDH: Plesiochronous Digital Hierarchy
PDH is een techniek die door telecom providers gebruikt wordt om over een kabel paar meerdere gedigitaliseerde telefoon gesprekken te kunnen transporteren.
Voor een goed verstaanbare spraakverbindig ging men uit van een benodigde bandbreedte van 4kHz.
Om een signaal te kunnen digitaliseren worden er eerst van dit signaal monsters genomen. Volgens de theorie van Nyquist moet dit minstens twee maal zovaak dan de hoogst voorkomende frequentie. In dit geval betekend dit dat er 8000 keer per seconde een sample van het analoge signaal wordt genomen. Dit sample wordt aan een analoog/digitaal-converter aangeboden en deze levert per sample 8 bits aan informatie op.
Kortom, per spraak kanaal wordt 8000 * 8 bits = 64000 bps (64Kbps) gegenereerd.
Deze 64Kb datastroom kan zonder verdere kwaliteits verlies gemultiplexed worden met andere data stromen.
Als men 32 signalen van ieder 64Kbps multiplexed komt met tot een signaal van 32 * 64Kpbs = 2048kbps, 2Mbps.
Het zodanig gevormde signaal is de basis voor alle europese telecominstalaties.
Van de 32 digitale kanalen worden er 30 gebruikt voor transport van telefonie. EEN wordt er gebruikt voor synchronisatie en EEN kanaal wordt gebruikt voor de informatie stroom tussen de centrales.
Het protocol van dit ene kanaal kan verschiilend zijn in ieder land en is per land afhankelijk wat voor type centrale gebrukt word.
Het moge duidelijk zijn dat het protocol dat van een Electro Mechanische (EM) centrale afkomstig is dan die van een moderne digitale centrale. Voorbeelden zijn:
- CAS: Channel Associated Signaling, ieder bitje geeft continue de status van het bijbehorende telefonie kanaal aan: Hoorn op de haak, van de haak en eventuuel kiesschijf pulsen
- ESS1: Dit is het protocol dat gebruikt wordt bij ISDN
Een 2Mb verbinding met ESS1 signalering staat ook wel bekend als Primary Rate, of ISDN-30
Deze 2Mb datastroom kan opnieuw gemultiplexed worden met andere 2Mb kanalen. Door opnieuw te multiplexen komt men tot de volgende signalen:
| bitrate ingangs signaal | aantal signalen | bitrate uitgangs signaal |
|---|
| 64Kbps | 32 | 2048kpbs, 2Mbps |
| 2Mbps | 4 | 8.448Mbps |
| 8Mbps | 4 | 34.368Mbps |
| 34Mbps | 4 | 139.264Mbps |
| 140Mbps | 4 | 564.992Mbps |
Door steeds betere multiplex technieken en betere kabels, kon men steeds meer informatie per kabel transporteren.
Een van de grote nadelen van PDH is echter, dat als je uit een grote gebundelde data stroom EEN 2Mb signaal nodig had, je alles moest de-multiplexen. Daarom onder andere is men voor transmissie overgestapt op SDH. Aangezien meeste telefoon centrales een PDH interface hebben, zal deze techniek nog lang voortbestaan.
Serieus alternatief voor pdh in het access gedeelte van het netwerk, wordt gevormd door de ontwikkeling van VOIP, Voice Over IP. Hier wordt spraak direct over een data netwerk getransporteerd. Zolang er amper PABX-en zijn of stand-alone telefoontoestellen die VOIP ondersteunen, zal dit toekomstmuziek blijven.
Kwaliteits verlies
Volgende punten zijn verantwoordelijk voor de soms matige kwaliteit van een telefonie verbinding:
- Het spraaktoestel zelf: microfoon en luidspreker zijn bepaald niet van hifi kwaliteit.
- Verbinding naar de centrale: De tweedraads verbinding tussen de telefoon en de centrale is in verschillende kwaliteiten verkrijgbaar, alles met een bijbehorend prijskaartje.
- Filtering: alles boven de 4kHz wordt weggefilterd.
- Sampling rate: Door de gekozen bemonsteringssnelheid kunnen geen signalen boven de 4kHz verwerkt worden.
- Sampling size: De gedigitaliseerde monsters zijn slechts een beparkt aantal bits, meestal 12.
- Compressie: Er wordt een zeer eenvoudige vorm van compressie toegepast A-law of U-law, welke de data terug brengt tot 8 bits per bemonstering.
Het is opmerkelijk dat moderne ontwikkelingen, zoals de compressie technieken die MP3 zo bekend hebben gemaakt, wel zijn doorgevoerd in mobiele telefonie (GSM), maar niet in het vaste telefonienetwerk.