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数据通信与计算机网络第四章信道共享
4.1.4 码分复用(CDM)
码分复用(CDM),更常称为码分多址(CDMA)。 每个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信。由
A.1 信道共享技术的基本概念
信道共享技术主要可以分为静态分配和动态分配两大类。 静态分配适用于用户数大致固定且通信量较大的情况。 ✓主要问题:不够灵活,不能适应拓扑、用户量等变化。因此不适和用户 数多且经常变化或通信量具有突发性的情况。 ✓典型的静态分配有时分复用、频分复用及码分复用等。 动态分配又可以分为受控多点接入和随机多点接入两大类。 ✓受控接入是指用户接入信道要受到预先设定的控者或规则的控制。典型 的受控接入技术包括轮叫轮询和传递轮询。 ✓随机接入是指各站点通过随机争用的方式接入信道。主要的随机接入技 术有ALOHA,CSMA,和CSMA/CD。 计算机网络中信道共享技术的设计原则是公平和效率。对协议性能的分 析主要围绕吞吐量和时延两个指标来讨论。
波分复用就是光的频分复用。目前一根单模光纤的传输 速率可达到2.5 Gb/s。如采用色散补偿技术,则一根单模光 纤的传输速率可达到10 Gb/s 。
图4.9 波分复用的概念
4.1.3 波分复用(WDM)
图4.9示出了8路传输速率均为2.5 Gb/s的光载波(其波长均为 1310 nm),经光调制后,它们的波长变换到1550~1557 nm, 相邻两个光载波相隔1 nm。这8个波长很接近的光载波经过 光复用器后,在一根光纤中传输。
4.1.1 频分多路复用(FDM)
频分多路复用是按照频率参量的差别来分割信号的。也就 是说,分割信号的参量是频率,只要使各路信号的频谱互 不重叠,接收端就可以用滤波器把它们分割开来。
把信道的可用频带分割为若干条较窄的子频带,每条子频 带都可以作为一个独立的传输信道用来传输一路信号。为 了防止各路信号之间的相互干扰,相邻两个子频带之间需 要留有一定的保护频带。
传统TDM与STDM 图中有4个数据源,并在4个不同时刻(t0~t3) 出现数据。
2.统计时分多路复用
STDM两种子帧的格式: 每帧一源的格式:帧末尾标志与总帧末尾标志相同。 每帧多源的格式:在一帧中包含多个数据源的数据, 此时除了需要指明数据源的地址外,还要给出数据字
长。
4.1.3 波分复用(WDM)
由于通过媒质传输的复合信号一般是模拟信号,因此,当 输入信号为数字信号时,应采用数模转换将数字信号转换 为模拟信号,或者由数字信号直接键控载频形成幅度键控 信号。
频分多路复用原理图
话音信号频分多路载波通信系统的原理框图 b i
i1
话音信号频分多路复用系统需妥善处理好两个问题:
2.统计时分多路复用
在传统的TDM系统中,以固定分配时隙的方式对 来自多个设备的数据流进行组合,然后在单一的公用 信道上传输。这种时分多路复用技术既便宜又可靠, 并能降低通信费用。但是,把它用于高速通信时效率 较低。
为了提高时隙的利用率,可以采用按需分配时隙的 技术,即动态地分配所需时隙,以避免每帧中出现空 闲时隙的现象。以这种动态分配时隙方式工作的 TDM称为统计时分多路复用(STDM)。
防止串话、减少互调噪声。
4.1.2 时分多路复用(TDM)
时分多路复用通信是指各路信号在同一信道上 占有不同时间间隙进行通信。具体地说,就是把 时间分成一些均匀的时间间隙,将各路信号的传 输时间分配在不同的时间间隙,以达到互相分开、 互不干扰的目的。
目前常用的TDM有两种:同步时分多路复用和 统计时分多路复用。
但光信号传输一段距离后会衰减,因此对衰减了的光信号必 须进行放大后才能继续传输。
现在已经有了很好的掺铒光纤放大器(EDFA),它是一种光放 大器。EDFA不需要进行光电转换而直接对光信号进行放大。
两个光纤放大器之间的光缆线路长度可达120 km,而光复用 器和光分用器之间的无光电转换的距离可达600 km(只需放 入4个光纤放大器)。
第4章 多路复用与信道共享技术
计算机网络与通信 (第2版)
A.1 信道共享技术的基本概念
要解决的问题:什么时候才可以把数据发到链路上?如何让 众多用户合理而方便的共享通信媒体资源? 日常生活中常见的信道共享的例子就是召开会议。主要的召 开会议的方式有: (1)固定分配发言时间,如学术会议、年终总结会等; (2)由主席管理发言。如听证会、辩论会; (3)不设会议主席,随机发言。如讨论会。 信道共享技术的基本思想大都与此类似。
第4章 多路复用与信道共享技术
4.1 多路复用技术 4.2 信道共享技术
4.1 多路复用技术
4.1.1 频分多路复用(FDM) 4.1.2 时分多路复用(TDM) 4.1.3 波分复用(WDM) 4.1.4 码分复用(CDM) 4.1.5 空分复用(SDM)
4.1 多路复用技术
多路复用是一种将若干彼此无关的信号合并成一路复合信号 并在一条公用信道上传输,到达接收端后再进行分离的方法。 多路复用技术包含信号复合、传输和分离三个方面的内容。
在接收端,时分多路复用器也是按照一定的次序轮流地接通各路输 出,并且与输入端的时分多路复用器保持同步。
1.同步时分多路复用
TDM的工作特点是:
第一,通信双方是按照预先指定的时隙进行通信的, 而且这种时间关系是固定不变的;
第二,就某一瞬时来看,公用信道上仅传输某一对 设备的信号,而不是多路复合信号,但就一段时间 而言,公用信道上传输着按时间分隔的多路复合信 号。
1.同步时分多路复用
只要发送端和接收端的时分多路复用器能够按时间 分配同步地切换所连接的设备,就能保证各路设备共 用一条信道进行相互通信,而且彼此互不干扰。
1.同步时分多路复用
n路通信设备连接到一条公用信道上,发送端的时分多路复用器按 照一定的次序轮流地给各个设备分配一段使用公用信道的时间。当 轮到某个设备使用的逻辑联系被暂时切断,待指定的通信设备占用 信道的时间一到,则同步时分多路复用器就将信道切换给下一个被 指定的设备。以此类推,一直轮流到最后一个设备,然后又重新继 续开始。