信道复用技术
学号：201305050059 班级：电子信息工程姓名：郭保占摘要: “复用”是一种将若干个彼此独立的信号，合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。

信道复用是通信技术中的基本概念。

在计算机网络中的信道广泛地使用各种复用技术。

Abstract: the "reuse" is a plurality of independent signal with a simultaneous transmissions on the same channel can be a composite signal. Channel multiplexing is communication technology in the basic concept. In computer network channel widely used various multiplexing technology.
关键词：信道复用技术
简介：信道复用技术分为频分复用，时分复用，波分复用，码分复用，空分复用，统计复用，极化波复用。

一、发展背景：
由于科技的迅速发展。

如电话、电视网之间的信号传输最初是通过模拟信号来传输的,而后出现的计算机网络间的信号传输则依赖于数字信号。

由于电话、电视网已经发展到了相当大的规模,如何利用模拟信号传输数字信号信息,使得语音、图像和计算机网络数据信号在同一个网络上传输,就成为通信界自然而然研究的方向。

而信道复用技术就是从不同角度来解决这个问题的一种尝试。

近几十年来，无线通信经历了从模拟到数字，从固定到移动的重大变革。

而就移动通信而言，为了更有效地利用有限的无线频率资源，时分多址技术（TDMA）、频分多址技术（FDMA）、码分多址技术（CDMA）得到了广泛的应用，并在此基础上建立了GSM和CDMA（是区别于3G的窄带CDMA）两大主要的移动通信网络。

由于通信工程中用于通信线路架设的费用相当高，需要充分利用通信线路的容量；再者网络中传输介质的传输容量都会超过单一信道传输的通信量，为了充分利用传输介质的带宽，需要在一条物理线路上建立多条通信信道。

二、信道复用技术的原理：
当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时，该信道就可以被多路信号共享，列如在我们日常生活中的电话系统通常有数千路信号在一根光纤中传输。

复用就是解决如何利用这一条信道同时传输多路信号的技术。

其目的是为了充分的利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。

当然，复用要付出一定的代价（共享信道由于带宽较大因而费用也比较高，再加上复用器和分用器。

）但是如果复用的信道数量较大，那么这种方法还是比较可行的。

三、信道的复用技术常用的大概有以下几种：
1、频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。

频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。

频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。

频分复用技术除传统意义上的频分复用（FDM）外，还有一种是正交频分复用（OFDM）。

2、时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。

时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。

其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道
无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。

时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC网络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。

3、通信是由光来运载信号进行传输的方式。

在光通信领域，人们习惯按波长而不是按频率来命名。

因此，所谓的波分复用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）其本质上也是频分复用而已。

WDM是在1根光纤上承载多个波长（信道）系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。

由于WDM系统技术的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。

波分复用技术作为一种系统概念，通常有3种复用方式，即1 310 nm和1 550 nm波长的波分复用、粗波分复用（CWDM，Coarse Wavelength Division Multiplexing）和密集波分复用（DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing）。

4、码分复用（CDM，Code Division Multiplexing）是靠不同的编码来区分各路原始信号的一种复用方式，主要和各种多址技术结合产生了各种接入技术，包括无线和有线接入。

例如在多址蜂窝系统中是以信道来区分通信对象的，一个信道只容纳1个用户进行通话，许多同时通话的用户，互相以信道来区分，这就是多址。

移动通信系统是一个多信道同时工作的系统，具有广播和大面积覆盖的特点。

在移动通信环境的电波覆盖区内，建立用户之间的无线信道连接，是无线多址接入方式，属于多址接入技术。

联通CDMA（Code Division Multiple Access）就是码分复用的一种方式，称为码分多址，此外还有频分多址（FDMA）、时分多址（TDMA）和同步码分多址（SCDMA）。

信道复用技术广泛地应用于各个通信领域和各类通信线路上，它是充分利用了信道频带资源，提高通信效率，降低通信成本的有效手段，本文就对信道复用技术的理论基础和频分复用、时分复用、码分复用、波分复用，四类信道复用技术的原理进行了分析和解释。

参考文献：
[1] 谢希仁《计算机网络》电子工业出版社2015
[2]严体华《网络管理员教程》清华大学出版社影印版1998
[3]樊昌信《通信原理》国防工业出版社2015。