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  • 为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?
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    2020-06-22 13:35:27

    为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?

    skylar_ 2014-10-28 07:43:11  42632  收藏 3
    分类专栏: 计算机网络
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    为什么要使用信道复用技术?常用的信道复用技术有哪些?

    通过共享信道、最大限度提高信道利用率。常用的信道复用技术有:频分、时分、码分、波分。
    ————————————————
    版权声明:本文为CSDN博主「skylar_」的原创文章,遵循CC 4.0 BY-SA版权协议,转载请附上原文出处链接及本声明。
    原文链接:https://blog.csdn.net/u011329762/article/details/40508247/

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    一丶复用示意

    在这里插入图片描述
    复用的技术通信技术广泛使用,一个信道被多个信号使用

    1. 在发送端使用复用器,让大家合起来使用一个信道进行通信
    2. 在接收端使用分用器,把合起来的信息分别送到相应的重点
      复用需要建立在信道数量较大时,那样经济上合算(高带宽费用,复用器和分用器费用)

    二丶复用方式

    ① 频分复用 FDM

    所有用户在同样时间下占用不同的带宽
    在这里插入图片描述
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    ② 时分复用 TDM

    在这里插入图片描述

    ③ 码分复用 CDM

    每一个bit时间内划分位m个短的间隔位码片
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  • 数字资源课件ppt(一)
  • 信道复用技术主要有频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、统计时分复用(STDM)、波分复用(WDM)、码分复用(CDM)等。

    复用是通信技术中的基本概念,在计算机网络中,信道广泛的使用各种复用技术。

    “复用”一种将若干个彼此独立的信号,合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。

    信道复用技术主要有频分复用(FDM)、时分复用(TDM)、统计时分复用(STDM)、波分复用(WDM)、码分复用(CDM)等。

    最基本的复用技术是频分复用(FDM)时分复用(TDM)

    频分复用

    频分复用是指用户在通信的过程中,给每一个用户分配不同的频带,用户自始至终占用这个频带,也就是说所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。可以形象的用下图表示。

    时分复用

    时分复用是将时间划分为一段段等长的时分复用帧(TDM帧)。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙,其中每一个用户所占用的时隙周期性的出现,也就是说所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度,可用下图表示

    在使用频分复用时,若每一个用户占用的带宽不变,则当复用的用户数增加时,复用后的信道的总带宽就跟着变宽。

    当使用时分复用系统传送计算机数据时,由于计算机数据的突发性质,一个用户对已经分配到的子信道的利用率一般是不高的。当用户在某一段时间暂时无数据传输时(例如用户正在键盘上输入数据或正在浏览屏幕上的信息),那就只能让已经分配到手的子信道空闲着,而其他用户也无法使用这个暂时空闲的线路资源。

    如下图,这里假设有4个用户A,B,C和D进行时分复用。复用器按A→B→C→D的顺序依次对用户的时隙进行扫描,然后构成一个个时分复用顿。图中共画出了4个时分复用帧,每个时分复用帧有4个时隙。每一个用户所分配到的时隙是时分复用帧的1/4。可以看出,当某用户暂时无数据发送时,在时分复用顿中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态,其他用户即使一直有数据要发送,也不能使用这些空闲的时隙。这就导致复用后的信道利用率不高,所以就产生了一种改进的时分复用技术,叫做统计时分复用(STDM)。

    统计时分复用

    统计时分复用是一种改进的时分复用,它能明显地提高信道的利用率。

    统计时分复用使用STDM帧来传送复用的数据。但每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。各用户有了数据就随时发往集中器的输入缓存,然后集中器按顺序依次扫描输入缓存,把缓存中的输入数据放入STDM帧中。对没有数据的缓存就跳过去。当一个帧的数据放满了,就发送出去。

    STDM帧不是固定分配时隙,而是按需动态地分配时隙。因此统计时分复用可以提高线路的利用率。我们还可看出,在输出线路上,某一个用户所占用的时隙并不是周期性地出现。因此统计复用又称为异步时分复用,而普通的时分复用称为同步时分复用

    波分复用

     波分复用就是光的频分复用。

    码分复用

    码分复用是另一种共享信道的方法,实际上,人们更常用的名词是码分多址 (CDMA),每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰。

    码分复用原理介绍:

    在CDMA中,每一个比特时间再划分为m个短的间隔,称为码片,通常m的值是64或128。在下面的原理性说明中,我们设m为8。

    使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列。一个站如果要发送比特1,则发送它自己的m bit码片序列。如果要发送比特0,则发送该码片序列的二进制反码。

    例如,指派给S站的8bit码片序列是00011011。当S发送比特1时,它就发送序列00011011,而当S发送比特0时,就发送11100100。为了方便,我们按惯例将码片中的0写为-1,将1写为+1。因此S站的码片序列是(-1-1-1 +1+1-1+1 +1)。

    CDMA系统的一个重要特点就是给每一个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交。两个不同站的码片序列正交,就是向量S和T的规格化内积为0:

    而且,向量S和各站码片反码的向量的内积也是0。

    另外任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1,而一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积值是-1。

    现在令向量S表示A站的码片向量,其码片序列S为(-1-1-1 +1+1-1+1 +1),令T表示B站的码片向量,令向量T为(-1-1 +1-1 +1 +1+1-1)。
            当A站向C站发送数据1时,就发送了向量(-1-1-1+1 +1-1+1+1)。

            当B站向C站发送数据0时,就发送了向量(+1+1-1+1-1-1-1+1)。
    两个向量到了公共信道上就进行叠加,实际上就是线性相加,得到S-T =(0 0-2 2 0-2 0 2)
    到达C站后,进行数据分离。如果要得到来自A站的数据,那么就让S与S-T进行规格化内积,得到
    S·(S-T)=1所以A站发出的数据是1。

    同理,如果要得到来自B站的数据,那么T·(S-T) = -1因此从B站发送过来的信号向量是一个反码向量,代表0。

    展开全文
  • 一、概念:多个信号传输用一个信道。在发送端使用一个复用器,就可以让多个信号合起来使用一个共享信道进行传输通信。在接收分用器,把合起来的信息分别送到相应的终点。

    一、概念:多个信号传输用一个信道。在发送端使用一个复用器,就可以让多个信号合起来使用一个共享信道进行传输通信。在接收分用器,把合起来的信息分别送到相应的终。因此共享信道也需要较大的带宽。

    二、频分复用

    下图所示频分复用的细节。A1-A2信道使用频率f1 调制载波,BI-B2信建使用频率f2调制载波,C1-C2信道使用频率B调制载波,不同频率调制后的载波通过复用器将信号叠加后发送到信道。接收端的分用器将信号发送到三个滤波器,滤波器过滤出特定频率载波信号,再经过解调得到信源发送模拟信号。

     三、时分复用

    1、数字信号传输更多使用时分复用技术。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。

    2、时分复用的不足:当用户暂时无数据发送时,在时分复用帧中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态,其他用户即使一直有数据要发送,也不能使用这些空闲的时隙。这就导致了服用后的信道利用率不高。因此就产生了统计时分复用,它能够明显提高信道利用率。

    3、统计时分复用:它要求每个用户的数据需要添加地址信息或信道标识信息,接收端根据这个来分离出各个信道的数据。

     四、码分复用

    1、最初用于军事通信,因为这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力。

    2、其原理是每比特时间被分成m个更短的时间片,称为码片(Chip), 通常情况下每比特有64个或128个码片。每个站点被指定一个唯一 的m位的代码(码片序列)。当发送1时站点就发送码片序列,发送0时就发送码片序列的反码。当两个或多个站点同时发送时,各路数据在信道中被线性相加。

    3、为了从信道中分离出各路信号,要求每个站分配的马片序列不仅必须各不相同,并且各个站的码片序列要相互正交。如下图所示。

     4、A、B、C三个手机的码片序列和收到的码片序列做格式化内积,如果得数是+1,说明收到的数字信号是1,如果得数是-1,说明收到的数字信号是0,如果得数是0,说明该手机没有收到信号。A手机码片序列和基站发送的码片序列做格式化内积:

                          0*(-1)+0*(-1)+(-2)*(-1)+2*1+0*1+(-2)*(-1)+0*1+2*1=8

    各项求和后得8,再除以码片长度8, 得1,A手机收到一位数字信号1。B、C也是一样计算。

     

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