計算機網絡 23-24 復用技術 數字傳輸

計算機網絡 第二章 數據通信基礎 第二章 數據通信基礎 2.1 數據交換技術 2.2 模擬傳輸技術 2.3 多路復用技術 2.4 數字傳輸技術 2.5 數據鏈路控制技術 2.6 小結 2.3 多路復用技術 為什么提出多路復用技術？ 提高信道利用率。 什么是多路復用技術？ 是指把許多單個信號在一個信道上進行傳輸的技術，其作用相當于把單個信道劃分成多個信道，以實現通信信道共享。 2.3 多路復用技術 常用的四種多路復用技術： 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 2.3.2 時分多路復用技術(TDM) 2.3.3 波分多路復用技術(WDM) 2.3.4 碼分多址復用技術(CDM) 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 頻分多路復用技術(Frequency Division Multiplexing)原理 將信道的頻帶分割成若干個互不重疊的小頻段，相互之間以“警戒頻帶”隔開，各小頻段形成一些并行的子通道，允許數據在各個不同的子通道上獨立傳輸且互不干擾。 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 頻率分割示意圖 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 頻分多路復用 多路的原始信號首先通過頻譜搬移技術，將各路信號的頻譜搬移到物理信道頻譜的不同段上，這可以通過頻率調制時采用不同的載波來實現。 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 頻分多路復用原理示意圖 2.3.1 頻分多路復用技術(FDM) 舉例：電話系統 語音信號：0.3~3.4 kHz，頻帶寬度3.1 kHz CCITT(International Telephone and Telegraph Consultative Committee)國際電話與電報顧問委員會規定每路語音信號占用4k頻帶，即在3.1 kHz語音頻帶兩端各留0.45 kHz的保護帶，以避免相鄰頻帶之間串音。 2.3.2 時分多路復用技術(TDM) 時分多路復用技術(Time Division Multiplexing )原理 把在通信媒體上的傳輸信號的時域劃分為許多等長的時間片(時隙)，每路信號每次占用一個時間片進行傳輸。若干路信號合用單一的通信媒體而在時間域上互不重疊。接收端可以根據信號在通信媒體上的傳輸時間將多路信號分割還原。 2.3.2 時分多路復用技術(TDM) 時分多路復用示意圖 2.3.2 時分多路復用技術(TDM) 同步時分復用和統計時分復用 同步時分復用：時分方案中時間片是預先分配好的，時間片與數據源一一對應，不管某一數據源有無數據發送，該時間片都是屬于它的。 統計時分復用：時間片與數據源無對應關系，系統可以按照需要動態地為各路信號分配時間片，各時間片與數據源無對應關系。 2.3.3波分多路復用技術(WDM) 波分多路復用(Wavelength Division Multiplexing)技術原理 在發送端將不同波長的光信號組合起來，復用到一根光纖上，在接收端又將組合的光信號分開(解復用)，并送入不同的終端。 2.3.3波分多路復用技術(WDM) WDM系統工作原理 將一根單纖轉換為多條“虛纖”，每條虛纖工作在不同的波長上。 舉例： 波分多路復用(WDM)是在光纖信道上使用的。是頻分多路復用的一個變種，下圖表示8路傳輸速率均為2.5G bit/s的光載波(其波長均為1310 nm)，經光的調制后，分別將波長變換到1550 ~ 1557 nm，每個光載波相隔1 nm (這里只是為了說明問題的方便，實際上光載波的間隔一般是0.8或1.6 nm)。 2.3.4 碼分多址復用技術 碼分多址復用CDM (Code Division Multiplexing) 是另一種共享信道的方法。實際上，人們更常用的名詞是碼分多址CDMA (Code Division Multiple Access)。每一個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。 各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型，因此不會造成干擾。碼分復用最初是用于軍事通信，因為這種系統發送的信號有很強的抗干擾能力，其頻譜類似于白噪聲，不易被敵人發現。 2.3 多路復用技術－小結 本小節主要解決的問題： 幾種多路復用技術的基本原理 第二章 數據通信基礎 2.1 數據交換技術 2.2 模擬傳輸技術 2.3 多路復用技術 2.4 數字傳輸技術 2.5 數據鏈路控制技術 2.6 小結 2.4 數字傳輸技術 在模擬通信中，為了提高信噪比，需要在信號傳輸過程中及時對衰減的傳輸信號進行放大，信號在傳輸過程中不可避免地疊加上的噪聲也被同時放大。隨著傳輸距離的增加，噪聲累積越來越多，以致使傳輸質量嚴重惡化。 對于數字通信，由于數字信號的幅值為有限個離散值(通常取兩個幅值)，在傳輸過程中雖然也受到噪聲的干擾，但當信噪比惡化到一定程度時，即在適當的距離采用判決

總結

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