1 多路復(fù)用技術(shù)

多路復(fù)用技術(shù)是指在同一個(gè)物理信道上同時(shí)傳輸多路信號(hào)，實(shí)現(xiàn)通信信道共享的一套技術(shù)。被傳輸?shù)亩嗦沸盘?hào)可以由不同的信源產(chǎn)生，傳輸信號(hào)時(shí)各路信號(hào)之間互不影響。因此，它提高了傳輸介質(zhì)的利用率。

常用的多路復(fù)用技術(shù)有：頻分多路復(fù)用（FDM）、時(shí)分多路復(fù)用（TDM）、波分多路復(fù)用（WDM）等。

1.1 頻分多路復(fù)用（FDM）

頻分多路復(fù)用FDM（Frequency Division Multiplexing）技術(shù)是一種模擬技術(shù)。

• 實(shí)現(xiàn)原理：它把信道的頻譜分割成若干個(gè)互不重疊的子信道，各相鄰子信道間要留有一個(gè)狹長(zhǎng)的帶寬（保護(hù)帶），每個(gè)子信道可傳輸一路信號(hào)，每個(gè)發(fā)送設(shè)備產(chǎn)生的信號(hào)被調(diào)制成相應(yīng)的子信道的載波頻率，調(diào)制后的信號(hào)再被組合成一個(gè)可以通過(guò)通信鏈路的復(fù)合信號(hào)
  

• 傳輸方式：各路信號(hào)在各個(gè)子信道上并行傳輸

• 使用場(chǎng)景：適用于模擬信號(hào)，如調(diào)頻廣播電臺(tái)，有線電視系統(tǒng)（CATV），電話系統(tǒng)等都采用FDM技術(shù)

• 特點(diǎn)：技術(shù)最為簡(jiǎn)單，用戶在分配到一定的頻帶后，自始至終都占用這個(gè)頻帶。因此頻分復(fù)用的所有用戶在同樣的時(shí)間占用不同的帶寬資源。

1.2 時(shí)分多路復(fù)用（TDM）

時(shí)分多路復(fù)用（TDM）

• 實(shí)現(xiàn)原理：將物理信道按時(shí)間分成許多等長(zhǎng)的時(shí)間片，輪流、交替地分配給多路信源，這樣使多路輸入信號(hào)能共享物理信道。

• 實(shí)現(xiàn)方式：

  • 發(fā)送過(guò)程中：將各路數(shù)據(jù)分段壓縮在一系列等寬的時(shí)間片內(nèi)，通過(guò)復(fù)合電路將它們按序復(fù)合在一起發(fā)送到通信線路上進(jìn)行傳輸
  • 目的端：通過(guò)采用定時(shí)脈沖的定時(shí)掃描電路，可將各路數(shù)據(jù)分離出來(lái)
  • 由多個(gè)時(shí)間片組成的幀稱為時(shí)分復(fù)用幀
  • 可以這樣理解：假如在一個(gè)飯店內(nèi)同時(shí)有20 桌人吃飯，飯店在處理時(shí)并不是先把第一桌的菜全部做好上齊后，然后再做第二桌菜，等上齊第二桌菜后再處理第三桌、第四桌、……，而是輪流給各桌先上第一道菜，然后回來(lái)再輪流給各桌上第二道菜、第三道菜、……，依次進(jìn)行，直到把所有的菜全部上完為止。
    

• 傳輸方式：分時(shí)使用物理信道，各路信號(hào)分配到的時(shí)間片是相同的

• 實(shí)現(xiàn)方式：

  • 同步時(shí)分多路復(fù)用（Synchronous Time-division Multiplexing）
    • 普通的時(shí)分復(fù)用稱為同步時(shí)分多路復(fù)用
    • 這里的同步是指：按照固定順序，把時(shí)間片循環(huán)輪流地分配給各路信號(hào)，而不管某路信號(hào)是否需要繼續(xù)發(fā)送數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)已發(fā)送完
  • 異步時(shí)分多路復(fù)用（Asynchronous Time-division Multiplexing）
    • 異步時(shí)分多路復(fù)用也稱為統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用STDM（Statistical TDM）。
    • STDM采用智能方法動(dòng)態(tài)分配時(shí)間片，當(dāng)某路信道需要發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)才把時(shí)間片分配給它
    • STDM需要把源地址、目的端地址等作為附加信息隨同數(shù)據(jù)一起發(fā)送，以便接收站按地址分送數(shù)據(jù)
    • 適用場(chǎng)景：只適用于真正的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸（如計(jì)算機(jī)的輸出），不適用于經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換的模擬數(shù)據(jù)（如PCM編碼的語(yǔ)音信號(hào)）傳輸。如：局域網(wǎng)（基帶網(wǎng)絡(luò)）

1.3 波分多路復(fù)用（WDM）

波分多路復(fù)用WDM（Wave-length Division Multiplexing）

• 原理：其原理與頻分多路復(fù)用的相似，主要用于光纖通信。對(duì)于光信號(hào)是用波長(zhǎng)而不用頻率來(lái)表示所使用的光載波，因此就稱為波分多路復(fù)用。波分多路復(fù)用利用不同波長(zhǎng)的光，通過(guò)共享光纖遠(yuǎn)距離傳輸多路信號(hào)
• 密集波分多路復(fù)用DWDM（Dense WDM）：波分多路復(fù)用最初只能在一根光纖上復(fù)用兩路光載波信號(hào)。而現(xiàn)在可以在一根光纖上復(fù)用80路或更多路數(shù)的光信號(hào)，這就是密集波分多路復(fù)用DWDM（Dense WDM）。

1.4 三種技術(shù)的比較

FDM適合于傳輸模擬信號(hào)，TDM適合于傳輸數(shù)字電信號(hào)，而WDM傳輸?shù)氖枪獠ㄐ盘?hào)，WDM和FDM技術(shù)原理類似。

TDM和FDM比較：

• TDM技術(shù)更復(fù)雜，抗干擾能力更強(qiáng)
• 數(shù)字信號(hào)較容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)轉(zhuǎn)換，易于集成化
• TDM和FDM的性能比較：
  • （1）TDM設(shè)備比FDM設(shè)備易于實(shí)現(xiàn)；
  • （2）TDM比FDM傳輸速率高。TDM中可以充分利用信道的全部帶寬；
  • （3）TDM中多路信號(hào)只需一個(gè)MODEM，而FDM中每路信號(hào)均需要一個(gè)MODEM；
  • （4）FDM通常需要模/數(shù)轉(zhuǎn)換設(shè)備，而TDM具有明顯的數(shù)字形式，適合計(jì)算機(jī)直接相連；
  • （5）在進(jìn)行差錯(cuò)控制和校正操作時(shí)，TDM比FDM會(huì)產(chǎn)生較多的時(shí)間延遲。