Mỗi đầu cuối trong một bộ ghép kênh phân thời liên quan đến một khe ký tự cố định trong mỗi frame.Nếu đầu cuối hay máy tính không có dữ liệu truyền khi bộ xử lý quét qua UART tương ứng, vi xử lý phải chèn các ký tự NUL vào trong khe này, vì thế rất không hiệu quả trong việc sử dụng băng thông đường truyền sẵn có.Nếu liên kết dữ liệu thuộc sở hữu tư nhân thì điều này không cần bận tâm.Nhưng nếu là đường truyền công cộng thì nó có ảnh hưởng rất lớn.Phương pháp ghép kênh hiệu quả hơn là ghép kênh thống kê (statiscal multiplexing).
Bộ ghép kênh thống kê hoạt động theo nguyên lý tốc độ trung bình dữ liệu của ký tự nhập tại một đầu cuối thường thấp hơn nhiều so với khả năng truyền dẫn của đường dây. Nếu tốc độ dữ liệu của người dùng thay vì tốc độ của đường truyền thì tốc độ bit của liên kết dữ liệu chung thấp hơn nhiều và giá thành giảm đi đáng kể.Giả sử một vị trí ở xa có 8 đầu cuối cần nối đến một máy tính trung tâm ở xa qua đường truyền dẫn công cộng, giả sử đường truyền có tốc độ tối đa là 4800bps. Dùng một MUX cơ bản và một đường dây đơn, tốc độ hoạt động danh định của mỗi đầu cuối phải nhỏ hơn 600bps, giả sử là 300bps.Ảnh hưởng của giới hạn này là thời gian đáp ứng của máy tính đối với mỗi ký tự được gõ vào đầu cuối thường thấp hoặc một nếu một khối ký tự đang được truyền đến đầu cuối thì thời gian trễ có thể nhận thấy được.Dĩ nhiên nếu tốc độ dữ liệu trung bình đầu cuố là 300bps thì với bộ ghép kênh thống kê thì dữ liệu có thể được truyền bởi một đầu cuối với tốc độ tối đa có thể là 4800bps, do đó thời gian đáp ứng trung bình đối với mỗi ký tự gõ vào được cải thiện đáng kể. Vì các ký tự được truyền trên liên kết số liệu chung căn cứ theo thống kê thay cho sự phân phối trước, nên mỗi ký tự hay nhóm ký tự được truyền cũng phải mang thêm thông tin nhận dạng.
Chương 4: Các giao thức điều khiển liên kết số liệu 4.1. Tổng quan
Lớp điều khiển số liệu liên quan đến việc chuyển thông tin số liệu qua một lớp liên kết số liệu nối tiếp.Liên kết số liệu có thể là một kênh vật lý điểm nối điểm (dùng cáp xoắn, cáp đồng trục hay cáp quang) hoặc một kênh vô tuyến như liên kết vệ tinh hoặc một liên kết vật lý hay logic qua các mạng chuyển mạch.Chế độ truyền có thể là bất đồng bộ và dựa trên giao thức điều khiển truyền thiên hướng bít hay thiên hướng kí tự.Do đó lớp điều khiển liên kết số liệu là nền tảng hoạt động của tất cả các ứng dụng truyền số liệu và thường gọi tắt à lớp liên kết số liệu.
Trong các ứng dụng điểm nối điểm đơn giản, lớp liên kết số liệu đóng vai trò là lớp ứng dụng trực tiếp.. Trong các ứng dụng phức tạp hơn, chẳng hạn như các ứng dụng thông qua các mạng chuyển mạch, lớp liên kết số liệu cung cấp một dịch vụ xác định cho tập hợp các giao thức mức cao hơn.Tùy thuộc vào ứng dụng, dịch vụ user được cung cấp bởi lớp liên kết số liệu có thể là dịch vụ không tạo cầu nối (connectionless) hay dịch vụ có tạo cầu nối (connection – oriented).Hai loại dịch vụ được trình bày trên sơ đồ tuần tự theo thời gian ở hình 4.1
Dịch vụ không tạo cầu nối có ý nghĩa là cho dù có các bít kiểm tra để phát hiện lỗi, nhưng nếu phát hiện bất kì frame nào bị lỗi thì thực thể giao thức lớp liên kết chỉ làm một thao tác đơn giản là loại bỏ frame này.Dịch vụ này cũng được xem là dịch vụ không báo nhận và chức năng truyền lại trở thành một chức năng hiển nhiên của một lớp giao thức cao hơn.Ví dụ, được thực hiện trong các ứng dụng dựa trên các mạng chuyển mạch trong đó tham số BER của các đường truyền rất thấp do đó xác suất truyền lại nhỏ, chẳng hạn như trong các mạng LAN và ISDN.
Nhớ lại rằng với loại dịch vụ này, giao thức liên kết số liệu dùng các thủ tục kiểm soát lỗi và điều khiển luồng để tạo ra các dịch vụ tin cậy.Do đó xác suất số liệu không lỗi, không trùng khá cao và các thông điệp sẽ được phân phối theo thứ tự giống như khi được nạp để truyền đi.Để đạt được điều này, trước khi truyền bất cứ một frame thông tin nào, một cầu nối logic giữa hai thực thể giao thức được thiết lập thông qua dịch vụ L_CONNECT.Tất cả số liệu được chuyển giao nhờ vào giao thức điều khiển luồng và truyền lại thích hợp.Khi tất cả các số liệu đã được trao đổi, cầu nối logic bị xóa bằng dịch vụ L_DISCONNECT.
Hình 4.1 Các hàm thực thể dịch vụ lớp điều khiển liên kết dữ liệu: (a) Không tạo cầu nối (b) có tạo cầu nối
Bởi dải ứng dụng của liên kết số liệu khá rộng nên trước hết chúng ta sẽ xem xét vài môi trường ứng dụng khác nhau liên quan đến nó.Chúng ta sẽ xem xét hoạt động chi tiết của các giao thức khác nhau trong các mục tiếp theo.