5第五章多路复用技术教案.pptVIP

共39页 * * 第五章 多路复用 5.1 多路复用的概念 5.2 频分多路复用 5.3 波分多路复用 5.4 同步时分多路复用 5.5 统计时分多路复用 5.6 码分多址复用 5.7 局域网中的介质共享方法 5.1 多路复用的概念 在通信系统中，一条传输线路所能提供的带宽往往要比所传送的某种信号的带宽大很多。为了提高线路的传输效率，降低成本，共享通信链路的容量，提出了多路复用的概念。 多路复用是指在数据传输系统中，允许两个或多个数据源共享一个公共传输媒介。就橡每个数据源都有它自己的信道一样。更进一步说，多路发用是一种将若干个彼此无关的信号合并为一个复合信号，并在一条共用信道上传输的方法。为了使多个信号能在同一条信道上传输，必须位它们被此间能够保持一定的间隔而不致相互影响，并能在接收端将它们分离出来，如图5.1所示。其实，每一端的设备都有复接和解复功能。 一般所称的多路复用器兼具复用器(在不向场合也称为复接 器、合波器等)和多路译码器(在不同场合也称为分接器、分波器、解复器等)的功能，简称复用器。复用器的复用和分用功能是在每条线路的端接处进行的。 5.2 频分多路复用 频分多路发用(Frequency-Division-Multiplexing，FDM)技术是把一条线路的频带划分成许多单独的信道，每条信道占有线路频带的一部分，每个数据源占有一条信道，即每个数据源被分配在固定的频带上。 一、FDM的原理和特性 FDM的输入信号可以是数字信号，也可以是模拟信号，但通过媒介传输的合成信号一般是模拟信号。因此，当输入的信号为数 字信号时，需要采用D/A转换的方法将数字信号转换成模拟信号，或者用数字信号直接键控载波形成ASK、FSK或PSK信号。无沦哪种方法．每路模拟信号都必须搬移到适合媒介传输的的频带上。 1．频率搬移 2．保护频带 利用频率搬移原理，可以将每一路的原始信号频谱分别移到传输媒介的不同传输频带内排列起来。形成一个频分多路复用信号。为了能从多路复用信号的频谱中区分山每一路的频谱．要求在相邻路的频谱之间留有一定的频率问陨，该频率间隔称为保护频带或保护间隔。保护频带的目的就是防止相邻各路信号之间的相互干扰。 3．FDM的问题 (1)串扰：不同信道上的频率发生重叠。 (2)互调噪声：部件的非线性，在信道产生其他频率成分 二、FDM应用实例 1．音频电报系统 利用FDM技术，把音频电话的有效频带(300~3400Hz)分成若干个独立的信道，每一个信道传送一路电报，这就是通常所说的载波电报。电报报文产生的数据信号使用FSK进行调制。 2．ADSL的频谱划分 非对称数字用户线(ADSL，Asymmetrical Digital Subscriber Line)是一种在无中继的用户环路网上利用双纹线传输高速数据的技术。 分离器 电话用双绞线带宽 三、多路载波通信系统 在多路载波通信系统中，使用FDM，把话路按层次组成不同群，其次序由低到高，即复用次序为：12话路→5基群(group) →5超群(super-group) →3主群(master-group) →4超主群(super master-group) →巨群(giant group)(怎么组织由标准确定) 5.3 波分多路复用 波分多路复用(Wave Length Division Multiplex，WDM)是光通信采用的复用技术，其名称是从单股光纤上传送多个波长的光而得来的。为了能在同一时刻进行多路传送，需将光纤可工作的有效波长划分为多个波段，每路信号分配一个波段。波分复用就是把具有不同波长的几个或几十个光载波信号复用到一根光纤中进行传送的技术，如图5-6所示。 最初，只能在一根光纤上复用两路光载波信号，这种复用方式称为WDM。随着技术的发展，在一根光纤上复用的路 5.3 波分多路复用 数越来越多，现在已能做到在一根光纤上用80路或更多路数的光载波信号，于是就使用了密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing)这一名词。 波分器 合波器 5.4 同步时分多路复用 同步时分多路复用(Time-Division Multiplexing，TDM)利用时间分割方式实现多路复用。TDM系统对来自不同数据源的信号按时扫描和分离。当传输媒介所能提供的数据传输速率(带宽)超过所传输的各路数字信号的数据速率之和时，就可以采用同步时分多路复用。 时分多路发用又分为同步时分多路复用(TDM)和统计时分多路复用(STDM)。统计时分多路复用又称为异步时分多路复用(ATDM)或智能时分多路复用(ITDM)。 一、TDM的原理和特性 时分多路复用的原理见图5-8。时分多路复用就是每一个数据源轮流使用一段时间的通信媒