第三章物理层.ppt

modem实现全双工通信的工作原理 3.6 多路复用技术 复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。 共享信道 信道 A1 A2 B1 B2 C1 C2 信道 信道 A1 A2 B1 B2 C1 C2 复用 分用 (a) 不使用复用技术 (b) 使用复用技术 一、频分复用、时分复用和统计时分复用 频分复用：所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。 时分复用：所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。 波分多路复用WDM 码分多路复用 二、频分多路复用 在一条通信线路设计多路通信信道; 每路信道的信号以不同的载波频率进行调制; 各个载波频率是不重叠的,那么一条通信线路就可以同时独立地传输多路信号。 贝尔系统的T1载波 24路音频信道复用在一条通信线路上； 每路音频模拟信号在送到多路复用器之前，要通过一个PCM编码器； 编码器每秒取样8000次； 24路PCM信号的每一路轮流将一个字节插入到帧中； 每个字节的长度为8位，其中7位是数据位，1位用于信道控制； 每帧由24×8=192位组成，附加一位作为帧开始标志位，所以每帧共有193位； 发送一帧需要125毫秒； T1载波的数据传输速率为1.544Mb/s。 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 三、时分多路复用 频率 时间 C D C D C D A A A A B B B B C D 在 TDM 帧中的 位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 时分复用 频率 时间 B D B D B D A A A A B C C C C D 在 TDM 帧中的 位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 时分复用 频率 时间 B C B C B C A A A A B C D D D D 在 TDM 帧中的 位置不变 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 … TDM 帧 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 统计时分复用 STDM 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 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 7 0 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 三、波分复用 WDM 波分复用就是光的频分复用。 8 ? 2.5 Gb/s 1310 nm 20 Gb/s 复 用 器 分 用 器 EDFA 120 km 四、码分复用 CDM 常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。 各用户使用经过特殊挑选的不同码型，因此彼此不会造成干扰。 这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力，其频谱类似于白噪声，不易被敌人发现。 每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片(chip)。 码片序列(chip sequence) 每个站被指派一个惟一的 m bit 码片序列。 如发送比特 1，则发送自己的 m bit 码片序列。 如发送比特 0，则发送该码片序列的二进制反码。 例如，S 站的 8 bit 码片序列是 发送比特 1 时，就发送序列 发送比特 0 时，就发送序列 S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1) CDMA 的重要特点 每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(orthogonal)。 在实用的系统中是使用伪随机码序列。 码片序列的正交关系 令向量 S 表示站 S 的码片向量，令 T 表示其他