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  • 常用的多路复用技术是
    2022-08-04 12:11:16

    多路复用是指两个及其以上用户共享公用信道的一种机制。通过多路复用技术,多个终端能共享一条高速信道,从而达到节省信道资源的目的,多路复用分为3大类:频分多路复用,时分多路复用,码分多路复用;
    1)频分多路复用(FDMA)
    将传输频带分成N部分,每一个部分都可以作为一个独立的传输信道使用,这样在一对传输线路上可以有N对话路信息传送,而每一对话路信息只占一个频段。频分通信也叫载波通信,他是模拟通信的主要手段
    2)时分多路复用(TDMA)
    把一个传输信道进行时间分割以传送若干话路的信息,。把N个话路连接到一个公共的通道上,按一定的次序轮流给各个设备分配一段使用通道的时间。当轮到某个设备时,这个设备和通道接通,执行操作,与此同时,其他设备与通道的联系均被切断。待指定的使用时间间隔一到,则通过时分多路转换开关把当前设备和通道的联系被切断,然后和下一个设备和通道接通。时分通信也称时间分割通信,它时数字电话多路通信的主要方法,因而PCM通信通常称为时分多路通信
    3)码分多路复用(CDMA)
    CDMA技术不是一项新技术,作为一种多址方案,它已经成功应用于卫星通信和蜂窝电话领域,并且显示出优于其他技术的特点。但是由于卫星通信和移动通信中的带宽限制,所以CDMA尚未充分发挥优势,光纤通信具有丰富的带宽,能够很好弥补这个缺陷。近年来CDMA已经成为了备受瞩目的技术。OCDMA技术在原理上与电码分复技术相似。OCDMA通信系统给每个用户分配一个位唯一的光正交码作为该用户的地址码。在发送端,对传输的数据该地址码进行光正交编码,然后实现信道复用;在接收端,用与发端相同的地址码进行光正交解码。

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    温故:

            1、单工传输:单工传输只支持数据在一个方向上传输,数据传送只能在一个方向上进行,任何时候都不能改变方向,就像公路上的单行道,例如无线电广播。

            2、半双工传输:半双工传输允许数据在两个方向上传输,但是还是有限制的地方,就是在同一时刻只允许数据在一个方向上传输,从本质上来说,它应该是一种可以切换方向的单工通信,就像一条窄到只容一辆车通过的马路,虽然它不是单行道,两个方向皆可以通行,但是同一时间却只能有一个通过。传统的对讲机使用的就是半双工的通信方式。

            3、全双工传输:全双工传输允许数据同时在两个方向传输,即有两个信道,因此才能允许双向同时传输。全双工通信是两个单工通信的集合,要求收发双方都有独立的收发能力,就行马路上的双向车道,你走你的我走我的,互不干涉计算机之间的通信。
            如果对这部分内容有兴趣请看《计算机网络基础之数据传输方式(二)

    知新:

            今天给大家带来的是“多路复用技术”,什么是多路复用技术呢?简单的说就是许多单个的信号通过高速线路上的信道同时进行传输,这里有两点是要说的。第一,前面所说的高速线路的信道实际上是由一条信道分割出来的多条子信道,所以可以有N条信道;第二就是要想实现多路复用技术就需要一个工具:多路复用器。

    拓展:多路复用器的存在意义是为了充分利用通信信道的容量,大大降低系统的成本。例如,对于一对电话线来说,它的通信频带一般在100kHz以上,而每一路电话信号的频带一般限制在4kHz以下。此时,信道的容量远大于一路电话的信息传送量。采用多路复用器,可使多路数据信息共享一路信道。

            当复用线路上的数据流连续时,这种共享方式可取得良好效果。显然,这样做比每台终端各用一根通信线路传送也更为经济。多路复用器总是成对使用的。一个连续终端,另一个在主机附近,它的作用是将接收的复合数据流,依照信道分离数据,并将它们送到对应的输出线上,故称为解多路复用器。举个例子,现在有一桌子饭,如果只有一个人就只能吃掉十分之一,为了不剩下,就再增加9个人不就能都吃掉了嘛。这一桌子饭就相当于一条频率带宽很大的信道,一个人的食量就相当于一个信号;下图就是多路复用的系统结构图。

    多路复用技术又分为了好多种,这里介绍常见的三种频分多路复用、时分多路复用和波分多路复用。

    1、频分多路复用(FDM):就是在物理信道的频率带宽大大超过单一原始信号所需要的带宽的情况下,可以将物理信道的总带宽分割成多个与传输单个信号带宽相同(略宽)的子信道,每个信道传输一路信号,多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,使各信号的带宽不相互重叠

    2、时分多路复用 (TDM):若物理信道能够达到的位传输速率超过各路信号源所要求的的数据传输速率,可以采用时分多路复用技术。时分多路复用TDM是将一条物理信道按时间分为若干时间片轮换地给多个信号使用,每一时间片由复用的一个信号占用,这样可以在一条物理信道上传输多个数字信号。举个例子,一般人一秒钟磕一个瓜子,老王十分之一秒就能磕一个瓜子,因此老王就可以将一秒钟分成10份,同样的一秒钟老王就可以磕10个瓜子.

    总结:

            对于频分复用,频带越宽,则在此频带宽度内所能划分的子信道就越多;对于时分复用,时隙长度越短,则每个时分复用帧中所包含的时隙数就越多,因而所划分的子信道就越多。FDM主要用于模拟信道的复用,TDM主要用于数字信道的复用。

            对于频分多路复用的分配方法,有分为了同步时分多路复用和异步时分多路复用。二者的区别是同步时分多路复用的时隙都是安排好并且固定不变的,即每一个信号源与一个时隙对应,因此在接收端只需要通过时隙序号就可以判断出是那个信号源的数据。但是这种多路复用也有其不足,因为同步时分多路复用有一个原则就是哪怕某个时隙某个信号源没有数据发过来,那么这个时隙宁可空着也不能给别的信号源用。

            其实大家知道了同步时分多路复用的原理也就基本知道了异步时分多路复用是怎么回事。刚刚说了同步时分多路复用的缺点是如果用户没有数据发送,那么就会浪费带宽,但是异步时分多路复用恰恰避免了这个问题,它可以动态的分配信道的时隙,用户不固定占用某个某个时隙,如果某路数据源没有数据发送,就允许其他数据源占用这个时隙。

    3、波分多路复用(WDM):光分多路复用是指在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息,其实就是将电的频分多路复用技术用于光纤信道,唯一的区别就是WDM使用光调制解调设备将不同信道的信号调制成不同波长的光,并复用到光纤通道上,在接收端使用波分设备分离出不同的波长的光。

    4、码分多路复用(CDM):码分bai多路复用也是一种共享du信道的方法,每个用户可zhi在同一时间dao使用同样的zhuan频带进行通信,shu但使用的是基于码型的分割信道的方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重叠,通信各方之间不会相互干扰,且抗干拢能力强。码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统。它不仅可以提高通信的话音质量和数据传输的可靠性以及减少干扰对通信的影响,而且增大了通信系统的容量。

            总结:FDM是以频段不同来区分不同的信号的,特点是信道不独占,但是时间共享,每一子信道使用的频带不重叠;TDM的特点是独占时隙,但是信道资源共享,每一个子信道使用的时隙不重叠;而CDM的特点是所有子信道在同一时间可以使用整个信道进行数据传输,它在信道与时间资源上均为共享。

            如果对这部分内容感兴趣,请继续看我的《计算机网络基础之数据交换技术

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    $2.2.4 多路复用技术

    在数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用IBM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。

    1.频分多路复用FDM

    在物理信道的可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下,可将该物理信道的总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同(或略宽)的子信道,每个子信道传输一路信号,这就是频分多路复用。多路原始信号在频分复用前,先要通过频谱搬移技术将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上,也即使信号的带宽不相互重叠,这可以通过采用不同的载波频率进行调制来实现。频分多路复用FDM的一个示例见图2.12(a),其中8个信号源输入到一个多路复用器中,该多路复用器用不同的频率(f1~f8)调制每一个信号,每个信号需要一个以它的载波频率为中心的一定带宽的通道。为了防止相互干扰,使用保护带来隔离每一个通道,保护带是一些不使用的频谱区。

    20071219123153306.gif

    2.时分多路复用TDM

    若媒体能达到的位传输速率超过传输数据所需的数据传输速率,则可采用时分多路复用TDM技术,也即将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号占用,而不像FDM那样,同一时间同时发送多路信号。这样,利用每个信号在时间上的交叉,就可以在一条物理信道上传输多个数字信号。这种交叉可以是位一级的,也可以是由字节组成的块或更大的信息组进行交叉。如图2.12(b)中的多路复用器有8个输入,每个输入的数据速率假设为9.616ps,那么一条容量达76.8kbps的线路就可容纳8个信号源。该图描述的时分多路复用四M方案,也称同步(Synchronous)时分多路复用TDM,它的时间片是预先分配好的,而且是固定不变的,因此各种信号源的传输定时是同步的。与此相反,异步时分多路复用1DM允许动态地分配传输媒体的时间片。

    时分多路复用TDM不仅仅局限于传输数字信号,也可以同时交叉传输模拟信号。另外,对于模拟信号,有时可以把时分多路复用和频分多路复用技术结合起来使用。一个传输系统,可以频分成许多条子通道,每条子通道再利用时分多路复用技术来细分。在宽带局域网络中可以使用这种混合技术。

    Bell系统的T1载波利用脉码调制PCM和时分多路复用TDM技术,使24路采样声音信号复用一个通道,其帧结构如图2.13所示。24路信道各自轮流将编码后的8位数字信号组成帧,其中7位是编码的数据,第8位是控制信号。每帧除了24×8=192位之外,另加一位帧同步位。这样,一帧中就包含有193位,每一帧用125us时间传送,因此T1系统的数据传输速率为1.544Mbps。

    20071219123154758.gif

    CCITT建议了一种2.048Mbps速率的PCM载波标准,称为E1载波(欧洲标准)。它的每一帧开始处有8位作同步用,中间有8位用作信令,再组织30路8位数据,全帧含256位,每一帧也用125us传送,可计算出数据传输速率为256位/125us=2.048Mbps。

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    转载:https://zhidao.baidu.com/question/2073819183176757868.html
    多路复用技术分为以下四种:

    1、频分多路复用,特点是把电路或空间的频带资源分为多个频段,并将其分配给多个用户,每个用户终端的数据通过分配给它的子通路传输。主要用于电话和电缆电视系统。

    2、时分多路复用,特点是按传输的时间进行分割,将不同信号在不同时间内传送。又包含两种方式:同步时分复用和异步时分复用。

    3、波分多路复用,特点是对于光的频分复用。做到用一根光纤来同时传输与多个频率很接近的光波信号。

    4、码分多路复用,特点是每个用户可在同一时间使用同样的频带进行通信,是一种共享信道的方法。通信各方面之间不会相互干扰,且抗干扰能力强。

    在这里插入图片描述
    拓展资料

    多路复用是指以同一传输媒质(线路)承载多路信号进行通信的方式。各路信号在送往传输媒质以前,需按一定的规则进行调制,以利于各路已调信号在媒质中传输,并不致混淆,从而在传到对方时使信号具有足够能量,且可用反调制的方法加以区分、恢复成原信号。

    多路复用常用的方法有频分多路复用和时分多路复用,码分多路复用的应用也在不断扩大。

    多路复用技术的实质是,将一个区域的多个用户数据通过发送多路复用器进行汇集,然后将汇集后的数据通过一个物理线路进行传送,接收多路复用器再对数据进行分离,分发到多个用户。多路复用通常分为频分多路复用、时分多路复用、波分多路复用、码分多址和空分多址。

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