第2章-6ed物理层2014.10祥解.ppt

* 2.4.2 多路复用技术的分类 频分复用FDM 时分复用TDM（同步时分和异步时分） 波分复用WDM 码分复用CDM DEMUX MUX 共享的传输信道 载波频率f1 调制 调制 载波频率fn 载波频率f1 解调 解调 载波频率fn f 1、频分多路复用(Frequency Division Multiplexing, FDM) 思想：将每个通信终端发送的信号调制在不同频率的载波上，通过频分多路复用器(MUX)将它们复合成为一个信号，然后在同一传输线路上进行传输。抵达接收端之后，借助分路器(DEMUX)把不同频率的载波分离出来，送到不同的接收设备。 工作原理： 将不同频率的载波信号合成在一起 使用一组滤波器分解出不同频率的载波信号 * 特点：每一个用户分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。因此，所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。 应用： 适合用于模拟信号的频分传输，主要应用有广播和有线电视（CATV），载波电话通信系统。在数据通信系统中，应和调制解调技术结合使用。 优缺点：技术比较成熟，但不够灵活。 频分多路复用举例1 广播电台节目的发送与接收 频分多路复用 分路器 (带通滤波器) 信号发射 信号接收 常见广播电台使用的载波频率 中波 900 KHz(南京经济台) ■ 中波1008 KHz (南京新闻台) 短波 15.28 MHz(英国BBC) ■ 短波 15.29 MHz(VOA美国之音) 调频104.3MHz (南京体育台) ■ 调频105.8MHz(南京音乐台) 频分多路复用举例2 电视节目的发送与接收 频道 载波频率(MHz) 频道 载波频率(MHz) 频道 载波频率(MHz) 1 87.75 5 123.25 9 230.25 2 95.75 6 206.25 10 238.25 3 103.75 7 214.25 11 246.25 4 115.25 8 222.25 12 254.25 多路复用器 解调器 在天空中传输的电磁波器 电视信号 发射器 电视信号 接收器 电视节目 调制器 载波1 电视图像及其伴音 调制器 载波2 电视图像及其伴音 调制器 载波n 电视图像及其伴音 电视调谐器 (分路器) * 工作原理：将传输数据的时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧），每个TDM帧在划分成若干等长的、互不重叠的时间片（即时隙），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间片使用公共线路，在其占用的时间片内，信号独自使用信道的全部带宽 每一个用户所占用的时间片是周期性出现的，其周期就是TDM帧的长度。 时分多路复用有两种： 同步时分多路复用TDM 异步（统计）时分多路复用STDM 2、时分复用TDM * 时分复用 频率 时间 B C D B C D B C D B C D A A A A 在 TDM 帧中的位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 * TDM特点： 所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度； 有利于数字信号的传输，也可以用于模拟信号。 优缺点：技术比较成熟，但不够灵活，可能造成线路资源的浪费。 应用：主要使用在数字通信领域，如电话中继线上多路话音信息的传输 。 （1）同步时分复用 * 时分复用可能会造成线路资源的浪费 A B C D a a b b c d b c a t t t t t 4 个时分复用帧 #1 ④ ③ ② ① a c b c d 时分复用 #2 #3 #4 用户 使用同步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，用户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。 * 工作原理：是一种改进的时分复用，也称异步时分复用。 按需动态地分配时隙，时隙位置与数据源没有固定的对应关系，可以从中利用STDM帧中的空闲时隙，但每一个时隙中必须加入用户的地址信息字段。 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。如图2-16 （2）统计时分复用 STDM 数据发送方和接收方也可以异步地进行信息传输。即：发送方有数据且信道有空闲时就发送，没有数据时即使轮到它，也不占用信道。这样可以大大提高信道的利用率。 * （异步）统计时分复用 STDM 图2-16 用户 A B C D a b c d t t t t t 3 个 STDM 帧 #1 ④ ③ ② ① a c b a b b c a c d #2 #3 统计时分复用 用户的地址信息 集中器 * 非屏蔽双绞线（UTP ） UTP是局域网布线中最常见的一类电缆 它价格