计算机网络技术基础3.3多路复用技术
多路复用的基本原理
多路复用的基本原理多路复用是计算机网络中的一种通讯技术，它是指在同一个物理通讯通道（例如一条网络电缆或光纤），在同一时间内，同时传输多个独立的信号，实现多个通讯线路共享一个物理通讯通道的方法。
多路复用使得网络使用率大大提高，提高了网络的可靠性和性能。
本文将从多路复用的基本原理入手，详细阐述多路复用的原理、分类、实现、优缺点以及应用场景。
一、多路复用的原理在计算机网络中，假设有多个用户A、B、C、D，需要同时与网络服务器通信，而服务器只有一条物理链路，如果每个用户都从服务器上获取一条物理链路，那么服务器的物理链路就会被占用。
于是，多路复用技术就有了应用的基础。
多路复用的原理是将多个用户的数据流复用在同一物理通讯线路上，形成一个混合流向目标地址传输。
在服务器端，对来自每个用户的数据进行分类处理，将它们区分开来，并打上标记码，发送到混合流中。
在客户端接收到混合流后，对它进行解复用，将其区分开来，并根据标记码将数据还原到原来的各自的用户数据流。
如下图所示：二、多路复用的分类多路复用根据传输数据的特点和处理方法，可以分为如下两种类型：1、频分多路复用（FDM）频分多路复用是将信号在频域上分成不同的频带，不同频带内的信号被分别转换成数字信号，再将数字信号按不同频率排列，通过调制传输到接收端，接收端采用解调的方法将各个频率上的数据恢复为原数据，实现多路复用。
在频分多路复用中，各个用户占用频带的带宽是相等的，但也有可能因为传输距离和信号衰减等原因导致传输质量的不均衡。
常用于有线电视信号传输。
2、时分多路复用（TDM）时分多路复用是将信号在时间域上分隔开，按不同时间段分配给不同通道，从而实现多路复用。
时分多路复用中，各个用户占用时间段的时间是相等的，但数据量不一定相等，需要在传输过程中进行适当的压缩和解压缩。
常用于数字电话、网路等数据传输。
三、多路复用的实现多路复用的实现需要网络的发送方和接收方都支持多路复用协议。
计算机网络 多路复用技术
计算机网络多路复用技术《计算机网络多路复用技术》在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
当我们享受着高速、稳定的网络连接，畅快地浏览网页、观看视频、进行在线游戏时，背后有一项关键技术在默默地发挥着作用，那就是多路复用技术。
想象一下，有一条道路，上面有许多车辆（数据）在行驶，如果没有良好的交通规则和管理方式，道路就会拥堵不堪，交通效率会极其低下。
计算机网络中的数据传输也是如此，如果没有有效的多路复用技术，网络带宽就会被浪费，数据传输的效率和质量也会大打折扣。
多路复用技术，简单来说，就是允许多个数据源共享一个通信信道，从而提高信道的利用率。
这就好比在一条高速公路上，设置了多个车道，让不同类型、不同目的地的车辆能够有序地行驶，充分利用道路资源。
常见的多路复用技术主要有时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）和波分多路复用（WDM）。
时分多路复用就像是把时间切成了很多小片段，然后按照一定的顺序分配给不同的数据源。
比如说，有三个数据源 A、B、C，在第一个时间段里，信道传输 A 的数据；第二个时间段传输 B 的数据；第三个时间段传输 C 的数据，然后再循环往复。
这样，在宏观上看起来，好像是这三个数据源同时在使用信道进行数据传输，但实际上是在不同的时间片段里轮流使用。
时分多路复用技术适用于数字信号的传输，它的优点是控制简单，但缺点是如果某个数据源在分配的时间段内没有数据要传输，那么这段时间就会被浪费，信道的利用率可能不高。
频分多路复用则是根据不同的频率来划分信道。
它把信道的带宽划分成多个不同的频段，每个频段分配给一个数据源。
就像广播电台，不同的电台使用不同的频率进行广播，听众可以通过调整收音机的频率来选择收听自己喜欢的电台。
频分多路复用技术适用于模拟信号的传输，它能够充分利用信道的带宽，但缺点是容易受到干扰，而且不同频段之间需要设置保护频带，会造成一定的带宽浪费。
波分多路复用是在光纤通信中常用的技术。
多路复用解释
多路复用（Multiplexing）是指在计算机网络通信中，利用一个物理通道传输多个数据流的技术。
它通过将多个数据流分解成小块，并交替地在通信链路上传输，实现了在一条物理通道上同时传输多个数据流的目的。
多路复用的使用可以提高带宽利用率和传输效率，降低通信成本，并且能够满足多用户同时访问的需求。
在传统的通信方式中，每个数据流都需要独占一个物理通道才能进行传输。
然而，随着网络应用的不断发展，用户对于网络带宽的需求逐渐增加，传统的通信方式已经无法满足多用户同时访问的需求。
此时，多路复用技术应运而生，它可以复用已有的通信资源，将多个数据流同时传输，提高通信效率。
在多路复用的实现过程中，通常使用了两种主要的技术：时分复用（TDM）和分组复用（FDM）。
时分复用是指将时间划分为若干个时隙，每个时隙用于传输不同的数据流。
发送端将要发送的数据流按照一定的顺序放置在不同的时隙里，接收端则按照相同的顺序将相应的时隙中的数据恢复出来。
时分复用的优点是实现简单，对于时延敏感性较低的应用比较适用。
但是，时分复用的缺点是无法随着数据流量的变化灵活调整带宽分配，因此在网络负载较大时容易出现拥塞。
分组复用是指将每个数据流分成小的数据包，然后交替地传输这些数据包。
发送端将不同数据流的数据包按照一定的规则混合在一起发送，接收端则根据数据包的标识将它们恢复出来。
分组复用的优点是带宽分配灵活，能够根据网络负载情况动态调整带宽分配，提高网络的利用率。
但是，分组复用的缺点是在传输过程中会增加一定的延迟，并且对数据包的排序和恢复需要一定的处理时间。
多路复用广泛应用于各种计算机网络中，例如电话网络、数据通信网络等。
在电话网络中，多路复用可以实现多个电话用户共享一条物理线路进行通话，从而减少了线路的占用。
在数据通信网络中，多路复用可以将多个应用程序的数据流同时传输，提高网络的带宽利用率，并且能够满足多用户同时访问的需求。
总而言之，多路复用是一种有效的网络通信技术，通过复用已有的通信资源，可以在一条物理通道上同时传输多个数据流，提高带宽利用率和传输效率，降低通信成本，并且能够满足多用户同时访问的需求。
多路复用技术
信号复合
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信号分离
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多路复用技术的分类：
◇ 频分多路复用FDMA ◇ 时分多路复用TDMA ◇ 波分多路复用WDMA
◇ 码分多路复用CDMA
1 频分多路复用（FDMA）
定义：是将具有一定带宽的信道分割成若干个有较小频带的子信 道，每个子信道传输一路信号，即供一个用户使用，这就是频分 多路复用。 特点： （1）在一条通信线路上设计有多路通信信道;
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填空题
1、数据交换方式基本上分为三种 电路交换 、报文交 换和分组交换 。 2、分组交换有两种方式：数据报方式和虚电路方式。 3、用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立 阶段 、 数据传输阶段和拆除电路连接阶段 。 4、在计算机的通信子网中，其操作方式有两种，它 们是面向连接的电路交换方式和虚电路方式和无连接 的报文交换方式和数据报交换方式。 5、在数据报服务方式中，网络节点要为每个数据报/ 分组选择路由，在虚电路服务方式中，网络节点只在 连接建立时选择路由。
异步时分复用技术又被称为统计时分复用或智能时分复 用（ITDM）技术，它能动态地按需分配时隙，时间片位 置与信号源没有固定的对应关系
时分多路复用常用于传输数字信号。 但是也不局限于传输数字信号，模拟信号也 可 以同时交叉传输。另外，对于模拟信号， 时分多路复用和频分多路复用结合起来使用 也是可能的。一个传输系统可以频分许多条 通道，每条通道再用时分多路复用来细分。
计算机网络 多路复用技术
计算机网络 多路复用技术在计算机网络或数据通信系统中，传输介质的传输能力往往会超过传输单一信号的要求。
为了提高通信线路的利用率，实现在一条通信线路上同时发送多个信号，使得一条通信线路可以由多个数据终端设备同时使用而互不影响，这就是多路复用技术。
常见的多路复用技术主要由两大类：一种是将带宽较大的信道分割成为多个子信道，即频分多路复用技术；另一种是将多个带宽较窄的信道组合成一个频率较大的信道，即时分多路复用技术。
1．频分多路复用技术频分多路复用技术（Frequency Division Multiplexing ，FDM ）是一种在信道上同时发送多个模拟信号的方法。
它将传输频带划分为若干个较窄的频带，每个频带构成一个子信道，每个子信道都有各自的载波信号，而且其载波信号的频率是唯一的。
一个具有一定带宽的通信线路可以划分为若干个频率范围，互相之间没有重叠，且在每个频率范围的中心频率之间保留一段距离。
这样，一条通信线路被划分成多个带宽较小的信道，每个信道能够为一对通信终端提供服务。
频分多路复用技术是在20世纪30年代由电话公司开发的，用来在一条电话线上传输多个语音信号。
它可以用于语音、视频或数据信号，但是最常见的应用是无线电广播传输和有线电视。
例如电话线的带宽达250kHz ，而音频信号的有效范围为300Hz~3400Hz ，4000Hz 的带宽就足够用来传输音频信号。
为了使各信道之间保留一定的距离减少相互干扰，60kHz~108kHz 的带宽可以划分为12条载波电话的信道（此为CCITT 标准），每对电话用户都可以使用其中的一条信道进行通信。
如图3-17所示，为6路频分多路复用的示意图。
D E F’’’’’’图3-17 6路频分多路复用示意图2．时分多路复用技术时分多路复用技术（Time Division Multiplexing ，TDM ）是一种多路传输数字信号的方法，它已经在现代数据网络中替代了频分多路复用技术。
多路复用技术
多路复用技术多路复用技术是计算机网络中的一种重要技术，其主要作用是在一条物理通信链路上同时传输多个数据流。
通过使用多路复用技术，可以显著提高系统的传输效率和性能，减少网络的拥塞情况，提升用户的体验。
在传统的通信方式中，一条物理链路仅能传输一个数据流。
这种方式在网络资源紧张、用户数量众多的情况下，会导致资源的浪费和系统的拥塞。
为了解决这一问题，多路复用技术应运而生。
多路复用技术的核心思想是将多个数据流同时传输在同一条物理链路上，通过在发送端将多个数据流分割成小的数据包，并添加标识信息，然后在接收端根据标识信息将数据包重新组合成完整的数据流。
这样一来，多个数据流可以通过同一条物理链路进行传输，大大提高了链路的利用率。
多路复用技术有多种实现方式，其中最常用的是分时多路复用和频分多路复用。
分时多路复用（Time-Division Multiplexing，TDM）是将不同的数据流按照时间片的方式进行传输。
发送端将不同的数据流按照预定的时间片大小进行划分，并按照顺序传输。
接收端根据时间片的标识信息，按照相同的顺序将数据包进行重新组合。
这种方式要求发送端和接收端的时钟高度同步，以确保数据的准确传输。
频分多路复用（Frequency Division Multiplexing，FDM）是将不同的数据流按照频率范围进行传输。
发送端将不同的数据流分配到不同的频率上进行传输，接收端根据频率范围将数据流进行分离和重新组合。
这种方式要求发送端和接收端的频率范围必须一致，以确保数据的正确传输。
除了分时多路复用和频分多路复用外，还有一种常见的多路复用技术是码分多路复用（Code Division Multiplexing，CDM）。
码分多路复用通过使用不同的扩频码对不同的数据流进行编码，并将编码后的数据进行传输，在接收端使用相应的扩频码对数据进行解码和还原。
码分多路复用不仅可以提高链路利用率，还具有一定的抗干扰能力。
总之，多路复用技术是一种能够提高网络传输效率和性能的重要技术。
《计算机网络技术》课程标准
《计算机网络技术》课程标准《计算机网络技术》课程标准1、课程简介1.1 课程名称：计算机网络技术1.2 课程代码：NET1011.3 课程学分.3学分1.4 先修课程：无2、课程目标2.1 掌握计算机网络的基本概念和原理2.2 理解计算机网络的体系结构和协议2.3 掌握常见的局域网和广域网技术2.4 了解网络安全和网络管理的基本知识3、课程内容3.1 计算机网络基础3.1.1 计算机网络的定义和分类3.1.2 通信方式和网络拓扑结构3.1.3 OSI参考模型和TCP/IP协议3.2 物理层3.2.1 传输介质和编码技术3.2.2 数字传输系统和调制解调器3.2.3 信道复用和多路复用技术3.3 数据链路层3.3.1 数据链路层的功能和设计3.3.2 帧的封装和差错检测3.3.3 数据链路层的错误控制和流量控制 3.4 网络层3.4.1 网络层的功能和地质分配3.4.2 路由算法和转发表3.4.3 IP协议和路由协议3.5 传输层3.5.1 传输层的功能和服务3.5.2 TCP和UDP协议3.5.3 传输层的错误控制和流量控制3.6 应用层3.6.1 应用层协议和客户端/服务器模型 3.6.2 常见的应用层协议和应用程序3.7 局域网和广域网技术3.7.1 以太网和局域网交换技术3.7.2 VLAN和虚拟局域网技术3.7.3 广域网的连接技术和路由选择3.8网络安全和网络管理3.8.1 网络安全的基本概念和原理3.8.2 防火墙和入侵检测系统3.8.3 网络管理的基本知识和工具4、课程考核方式4.1 平时成绩占评分比例的30%4.2 课堂测验占评分比例的20%4.3 实验报告占评分比例的20%4.4 期末考试占评分比例的30%5、课程参考资料5.1 《计算机网络》- 谢希仁5.2 《计算机网络：自顶向下方法》- James F： Kurose, Keith W： Ross5.3 《TCP/IP详解卷1：协议》- W： Richard Stevens附件：无法律名词及注释：1、OSI参考模型：开放系统互联参考模型，是国际标准化组织（ISO）制定的一种通信系统参考模型，将通信系统划分为七个层次，每个层次负责特定的功能。
通信系统中的多路复用技术介绍
通信系统中的多路复用技术介绍多路复用技术指的是在通信系统中，通过将多个信号合并在一个信道中传输，以提高通信信道的利用率和传输效率的一种技术。
它可以将不同用户的信号同时传输在同一个信道中，从而实现多个用户同时进行通信。
下面将详细介绍多路复用技术的原理和步骤。
一、多路复用技术的原理1. 频分多路复用（FDM）：将传输信道频带划分为若干个不重叠的子信道，每个子信道用于传输一个用户的信号。
通过控制每个子信道的带宽，可以使不同用户之间的信号不会相互干扰。
2. 时分多路复用（TDM）：将传输信道的时间分成若干个时隙，每个时隙用于传输一个用户的信号。
用户的信号在不同的时隙进行传输，通过控制每个用户的传输速率，可以实现多用户同时传输。
3. 统计多路复用（SDM）：根据用户的传输需求和信道的使用情况，动态地分配信道资源。
当用户的传输需求较小或者其他用户没有传输时，可以将信道资源分配给其他用户使用。
二、多路复用技术的步骤1. 信号接入：将不同用户产生的信号接入到通信系统中。
用户的信号可以通过不同的方式接入，如数字化后通过信号结构器输入、模拟信号通过模数转换器转换为数字信号后输入等。
2. 信号编码：对每个用户的信号进行编码。
编码可以使得不同用户的信号在传输过程中相互独立，不会相互干扰。
常见的编码方式有频分编码、时分编码等。
3. 多路复用：将各个用户的信号按照多路复用技术的原理进行合并。
例如，对于频分多路复用技术，可以将每个用户的信号经过调制后分配到不同的频带中；对于时分多路复用技术，可以将每个用户的信号按照时间顺序分配到不同的时隙中。
4. 信号传输：将多路复用后的信号通过信道传输。
传输过程中需要保持信号的完整性和准确性，避免信号受到干扰或衰减。
5. 信号分解：在接收端，将传输的信号进行分解，分离出各个用户的信号。
分解可以使用与多路复用技术相对应的解复用技术，如频分解复用、时分解复用等。
6. 信号解码：对分离出的每个用户的信号进行解码。
多路复用技术_计算机网络技术_
多路复用技术_计算机网络技术_多路复用技术——计算机网络技术的关键支撑在当今数字化的时代，计算机网络已经成为我们生活和工作中不可或缺的一部分。
无论是浏览网页、观看视频、进行在线游戏，还是企业的远程办公和数据传输，都离不开高效稳定的网络支持。
而在计算机网络技术中，多路复用技术扮演着至关重要的角色，它就像是一位高效的调度员，能够充分利用有限的网络资源，实现数据的快速、准确传输。
那么，什么是多路复用技术呢？简单来说，多路复用技术是一种将多个信号或数据流合并到一个单一的通信信道上进行传输，然后在接收端再将它们分离出来的技术。
想象一下，有许多辆车（信号或数据流）都想要通过一条狭窄的道路（通信信道），如果没有合理的调度，必然会导致交通拥堵。
而多路复用技术就是那个聪明的交通警察，它能安排好这些车辆的通行顺序，使得道路资源得到充分利用，交通得以顺畅进行。
多路复用技术主要有以下几种常见的类型：时分多路复用（TDM）、频分多路复用（FDM）、波分多路复用（WDM）和码分多址（CDMA）。
时分多路复用是按照时间片来分配信道资源的。
就好比把一天的时间分成很多个小时段，每个小时段分配给不同的任务。
在 TDM 中，将通信信道的传输时间划分成若干个固定长度的时隙，每个时隙分配给一个信号源。
例如，在一个电话通信系统中，如果有 8 个用户需要通话，那么系统会将每个用户的通话时间分成 8 个等长的时隙，每个用户在自己的时隙内进行通话，轮流使用信道，从而实现多个用户共享同一信道的目的。
频分多路复用则是根据频率来划分信道资源的。
我们可以把它想象成一个广播电台，不同的电台使用不同的频率进行广播，听众可以通过调谐到不同的频率来收听自己喜欢的节目。
在 FDM 中，通信信道的带宽被分成若干个相互不重叠的频段，每个频段分配给一个信号源。
每个信号源使用自己分配到的频段进行传输，从而在同一信道上实现多个信号的同时传输。
波分多路复用是在光纤通信中常用的技术。
多路复用技术
多路复用技术第一篇：多路复用技术的概述多路复用(Multiplexing)技术是传输领域中常见的一种技术，其主要目的是在有限的传输带宽内，同时传输多个信号。
多路复用技术可以充分利用传输媒介的带宽，提高传输效率，降低成本。
在计算机网络领域中，多路复用技术也被广泛应用。
本篇文章将着重讨论多路复用技术在计算机网络中的应用。
在计算机网络中，多路复用技术是指将多个数据流并行地传输在同一个物理通道上。
通过多路复用技术，不同的应用程序可以同时在同一个物理通道上进行数据传输，从而提高网络性能，减少网络拥堵和传输时延。
常见的多路复用技术包括时分复用、频分复用、波分复用和码分复用等。
时分复用技术是将待传输的多个数据流按照时间片的方式交替传输。
在传输过程中，每个数据流被分配到固定时间片上，只有在该时间片内可以进行数据传输。
时分复用技术被广泛应用在电话网络、无线通信系统以及数字广播电视系统等领域中。
频分复用技术是将待传输的多个数据流按照频率的不同进行分配，然后将这些数据流在同一个物理通道上进行传输。
在频分复用技术中，每个数据流被分配到一个独立的频带上进行传输，不同的数据流之间不会互相干扰。
频分复用技术在移动通信系统、卫星通信系统以及无线电广播系统等领域中得到广泛应用。
波分复用技术是利用不同波长的光波来传输多个数据流的技术。
在波分复用技术中，每个数据流被分配一个独立的光波进行传输，不同的数据流之间不会互相干扰。
波分复用技术被广泛应用在光纤通信系统中。
码分复用技术是利用不同的码来区分多个数据流的技术。
在码分复用技术中，每个数据流被编码成不同的码，并在同一物理通道上进行传输。
在接收端，可以通过解码的方式将不同的数据流区分出来。
码分复用技术被广泛应用在卫星通信系统、移动通信系统以及局域网中。
总之，多路复用技术是一种非常重要的网络传输技术，可以提高网络带宽利用率，提高网络性能和传输效率。
在计算机网络中，多路复用技术被广泛应用，可以提高网络吞吐量，减少网络拥堵和传输时延，为网络应用提供更稳定的服务。
多路复用技术
计算机网络通信原理——多路复用技术
1
多路复用的概念
• 多路复用技术是将多个信源的彼此无关的信号，组合在一 多路复用技术是将多个信源的彼此无关的信号， 是将多个信源的彼此无关的信号 条物理信道上进行传送的技术。 条物理信道上进行传送的技术。 • 多路复用的目的是充分利用昂贵的通信线路，尽可能地容 多路复用的目的是充分利用昂贵的通信线路， 纳较多的用户传输较多的信息。 纳较多的用户传输较多的信息。 • 常用的多路复用技术有：频分多路复用( FDM， 常用的多路复用技术有：频分多路复用( FDM， Frequency Division Multiplexing）、时分多路复用 Multiplexing）、 ）、时分多路复用 TDM， Multiplexing）、 ）、波分多路复用 （TDM，Time Division Multiplexing）、波分多路复用 WDM， Multiplexing） （WDM，Wavelength Division Multiplexing）和码分 多址（CDMA， Access） 多址（CDMA，Code Division Multiple Access）
CH1 CH2 LPF1 LPF2 调制器1 调制器 调制器2 调制器 …… CHn LPFn 调制器n 调制器 BPF1 BPF1 BPF1 相 加 器 信 道 BPFn BPF1 BPF2 解调器1 解调器 解调器2 解调器 …… 解调器n 解调器 LPFn
5
LPF1 LPF2
计算机网络通信原理——多路复用技术
注意
• 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若 频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。 • 为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率 为了防止相邻信号之间产生相互干扰， f1, f2, …, fn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护带。 并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护带。
多路复用技术
时分复用
频率
在 TDM 帧中的位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
9
时分复用
频率
在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
10
时分复用
频率
共享光纤的光谱
与FDM的唯一区别：在WDM中使用的衍射光栅是无 源的，因此可靠性非常高。
18
计算机网络技术
在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
时间
11
时分复用
频率
在 TDM 帧中的 位置不变
ABCDABCDABCDABCD …
TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧 TDM 帧
应用：
时间
既可用于传输数字信号，也可用于传输模拟信号。
6
由此可见，信道的带宽越大，容纳的电话路数就 会越多。目前，在一根同轴电缆上已实现了上千路电 话信号的传输。多路频分复用系统又称为多路载波系 统。
用途：主要用于传送模拟信号，如有线或无线模
拟通信网 。频带传输也被称为宽带传输。
7
二、时分多路复用TDM （time division multiplexing）： 1、基本原理：将一条物理信道，按时间分成若 干个时间片，轮流地给多个信号源使用，每个 时间片由复用的一个信号源占用。
对于数字通信系统主干网的复用都采用时分多路
复用技术。
12
时分复用可能会造成 线路资源的浪费
(完整版)计算机网络技术基础3.3多路复用技术
章节或项目名称多路复用技术/宽带接入技术本次授课类型☑理论□实验□理实一体□实训□实习班级地点周次星期节次授课进度☑符合□超前□滞后□符合□超前□滞后□符合□超前□滞后□符合□超前□滞后教学目标1、了解多路复用技术的种类2、掌握多路复用技术应用场景3、理解宽带接入技术种类及特点教学重点1、多路复用技术种类及特点2、宽带接入技术种类及特点教学难点1、多路复用技术种类及特点2、宽带接入技术种类及特点教学设计教学环节内容要点教学方法与手段时间分配1．知识巩固通过知识抢答，了解学生对已学知识的把握程度，及时给予表扬提问、PPT 10m2．自学内容检查通过设置直观简单问题，了解学生预习情况，及时发现问题，把握教学进度提问、PPT 10m3．教师难点讲解以典型案例为主介绍多路复用技术及其种类等信息提问、PPT、板书50m4.课程知识点学习效果检验讲解内容提炼板书、提问15m5.总结及课后预习按照任务单要求完成数据链路层作用等内容视频、PDF 5m教学效果及改进思路1、知识巩固（1）数据传输技术有哪些？分类方式传输方式按数据位的传输方式串行通信并行通信按数据传输同步方式同步传输异步传输按数据信号调制方式基带传输频带传输按数据发送方式单工通信半双工通信全双工通信（2）数据编码技术？2、自学内容检查（1）多路复用技术有哪些？时分多路复用、码分多路复用、波分、频分（2）宽带接入技术有哪些？xDSL、HFC、WLAN、FTTx+PON等3、学生知识讲解（1）学生讲解多路复用技术的特点及应用学生一：频分多路复用特点及应用场景学生二：时分多路复用技术特点及应用学生三：波分多路复用技术特点及应用场景学生四：码分多路复用技术特点及应用场景（2）教师归纳总结→问题1：频分多路复用特点及应用？（应用：电话）→问题2：时分多路复用特点及应用？（应用：集线器）→问题3：波分多路复用特点及应用？（应用：集线器）→问题4：码分多路复用技术特点及应用？（3）学生讲解宽带接入技术4、教师难点讲解（1）多路复用技术的特点及应用频分多路复用技术：在一个传输介质上使用多个不同频率的模拟载波信号进行多路传输，每一个载波信号形成一个信道的技术。
计算机网络技术数据通信基础多路复用技术
多路复用技术数据通信基础CONTENTS目录1,复用技术原理2,复用技术方法多路复用:多个信息源享一个公信道。
DEMUX 复用器解复用器享信道MUX 信源信宿提高线路利用率适用场合:当信道地传输能力大于每个信源地平均传输需求时。
复用地基本思想:把公享信道用某种方法划分成多个子信道,每个子信道传输一路数据。
四种复用方法频分复用FDM:按频率划分不同地信道,如CATV系统波分复用WDM:按波长划分不同地信道,用于光纤传输码分复用CDM:按地址码划分不同地信道,非常有发展前途时分复用TDM:按时间划分不同地信道,目前应用最广泛频分复用原理:在物理信道地可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下,可将该物理信道地总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）地子信道,每路信号占用一个频率通道进行传输。
以防相互干扰波分复用原理:也成光地频分复用。
整个波长频带被划分为若干个波长范围,每路信号占用一个波长范围来进行传输。
光载波地间隔为0.2~1.6nm之间。
F2F1F3光谱F 1F 2F 3享光纤地光谱 光纤2光纤3光纤1享光纤λλλ棱柱/衍射光栅一根光纤上复用80-160个光载波信号波分多路复用一般用波长分割复用器与解复用器（也称合波/分波器）分别置于光纤两端,实现不同光波长信号地耦合与分离。
将光纤1,光纤2,光纤3路信号连接到棱柱上,每路信号处于不同地波段,3束光通过棱柱/衍射光栅合成到一根享光纤上,待传输到目地地后,在将它们用同样地方法分离。
码分复用原理:每个用户可在同一时间使用同样地频带进行通信,但使用地是基于码型地分割信道地方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重叠,通信各方之间不会相互干扰,抗干扰能力强。
它不仅可以提高通信地语音质量与数据传输地可靠性及减少干扰对通信地影响,还增大了通信系统地容量。
码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统。
笔记本电脑或个数字助理（PersonalDataAssistant,PDA）及掌上电脑（HandedPersonalputer,HPC）等移动性计算机地联网通信就是使用了这种技术。
3.3 多路复用技术
网络技术与应用南京邮电大学计算机学院Computer Network Technology and Application1第3章数据通信技术基础•随着电子技术和计算机技术的发展，通信终端和交换设备的性能不断提高，而价格却迅速降低。
•对于有线的传输媒介来说，由于资源有限，制造成本增加，即使采用原料丰富的光纤线路，但铺设费用也在增长。
其投资在整个通信网络占有的比重越来越大。
•对于无线传输媒介来说，有限的可用频率更是一种非常宝贵的通信资源。
•多路复用技术是指在一条通信线路中传输多路信号，以提高传输媒介利用率的技术。
04波分复用WDM02时分复用TDM03 码分复用CDM01 频分复用FDM目录CONTENTS01频分复用（ Frequency Division Multiplexing ）1、频分复用•当传输信道的带宽较大，而所传输的信号只需部分带宽就可实现有效传送，则可以在信道中同时传输多路信号，每路信号占用部分带宽。
•频分复用是按频率划分不同的子信道，每个子信道占用不同的频率范围。
采用调制技术，将信号搬移到信道相应的频段上。
•频分复用常用于载波电话系统、电视等。
1、频分复用频率1频率3频率2频率4时间频率T4T3T2T1 T1T2T3T402 时分复用（ Time Division Multiplexing ）2、时分复用•时分复用是采用时间分片方式来实现传输信道的多路复用，即每一路信号传输都使用信道的全部带宽，但只能使用其中某个时隙。
•从如何分配传输介质资源的观点出发，时分多路复用又可分为两种：静态的时分复用和动态的时分复用。
2、时分复用2、时分复用•静态时分复用中，多个数据终端的信号分别在预定的时隙内传输，其分配关系固定，周期性使用，收发双方保持同步，又称同步时分复用。
若无数据传输时，对应时隙空闲。
•静态时分复用中，每个数据终端的信号与传输时隙分配关系固定，无数据传输时，对应时隙空闲。
因此效率较低。
多路复用技术
1、什么是多路复用技术？
答：多路复用技术是把多个低信道组合成一个高速信道的技术,它可以有效的提高数据链路的利用率,从而使得一条高速的主干链路同时为多条低速的接入链路提供服务,也就是使得网络干线可以同时运载大量的语音和数据传输。
2、为什么要用多路复用技术？
答：一是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；二是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。
计算机网络通信技术第03章 调制解调和多路复用技术
（2）应答式MODEM的接收器
MODEM在次通道上接收对方发来的模拟信号， 模拟信号的两种频率和主通道不同。通常为：
2 025Hz接收空号（逻辑0） 2 225Hz接收传号（逻辑1） 对方MODEM发来的由上述频率调制的模拟信号
由电话传输到接收器的。
MODEM的接收器解调
频带传输系统
所示。图中BPF是带通滤波器，其作用是让信号顺利 通过，同时抑制谐波；方框ƒc表示频率为ƒc的载波源。
信号的产生（调制）
用模拟法产生2ASK信号时，数据信号一定要 是单极性不归零形式的信号，否则不能产生 出2ASK信号
调制
产生2ASK信号的 具体电路
6．信号的接收（解调）
2ASK信号的接收有两 类方法：
MODEM的调制原理
调制原理
两个调制信号分别由两个振荡器产生，被调制数字信号由 RS－232C总线送来。
调制后的模拟信号由运算放大器组合后沿着公用电话线发送 出去。
当RS-232C的TXD线为-12V（逻辑1）时，电子开关1开启 （电子开关2断开），故一串1270Hz脉冲便可经运算放大器 OA后输出传号脉中（逻辑1）；当RS-232C的TXD线为＋12V
第03章 调制解调和多路复用技术
第03章 调制解调和多路复用技术
内容提要：
调制与解调 基带传输 频带传输 PSK、FSK、ASK 多路复用技术
调制和解调
在计算机与打印机之间的近距离数据 传输、在局域网和一些域域网中计算机间 的数据传输等都是基带传输。
基带传输实现简单，但传输距离受限。
因此2ASK的频带宽度为
B2ASK=2ƒb
谱密度
(频带传输系统的频带利用率与基带系统相比是较低的)
计算机网络原理 频分多路复用技术
计算机网络原理 频分多路复用技术
频分多路复用（Frequency Division Multiplexing ，FDM ）是一种在信道上同时发送多个模拟信号的方法，它将传输频带划分为若干个子信道（或频带）。
信道中的每一个频带都有它自己的载波信号，而且其载波信号的频率是惟一的。
然后，各个频带的载波信号受到一个信号的调制，就像在FM 中一样。
各个频带的频率之间未使用每个频率范围确保了信号不会彼此干扰。
频分多路复用信号中的各个频带是为分配给它的信息所保留的。
如果没有发送信息，那么频率将保持不用，这些保持不用的频率以及保留未使用的频率范围将降低频分多路复用的效率。
频分多路复用技术是在20世纪30年代由电话公司开发的，用来在一条电线上结合多个语音信号。
它可以用于语音、视频或数年据信号，但是它最常见的应用是无线电广播传输和有线电视。
它还可能用来在长途模拟线路上传输多个语音信号。
因为频分多路复用技术是多路传输的一种较早、效率较低下的形式，所以它在现代数据网络中的使用是有限的。
图1-15为一个频分多路复用模型。
mux/
mux/demux A B C A B
C
图1-15为一个频分多路复用系统。
多路复用技术的作用
多路复用技术的作用多路复用技术（Multiplexing）是一种在计算机网络中用于提高网络传输效率的技术。
它的作用是将多个数据流同时传输在同一条通信线路上，实现同时传输多个数据流的效果，从而提高了数据传输的效率和带宽利用率。
在传统的通信方式中，每个数据流都需要独占一条通信线路才能进行传输。
这样就导致了通信线路资源的浪费，无法充分利用通信线路的带宽。
而多路复用技术的出现，解决了这个问题。
它可以将多个数据流同时传输在同一条通信线路上，充分利用通信线路的带宽，提高了传输效率。
多路复用技术可以应用在各种不同的通信协议中，包括传统的电路交换网络和现代的分组交换网络。
在电路交换网络中，多路复用技术可以将多个电话信号同时传输在同一条电话线路上，提高了通信线路的利用率。
在分组交换网络中，多路复用技术可以将多个数据包同时传输在同一条通信线路上，提高了网络的传输效率。
多路复用技术的实现方式有很多种，常见的有频分多路复用（FDM）、时分多路复用（TDM）和分组多路复用（PDM）等。
频分多路复用是将不同频率的信号分配到不同的通信线路上进行传输，每个信号占用一定的带宽。
时分多路复用是将不同的数据流按照时间片的方式依次发送，每个数据流占用一定的时间片。
分组多路复用是将不同的数据包按照一定的顺序进行打包，并在传输过程中进行标记和解包，实现数据流的复用。
多路复用技术的应用非常广泛。
在互联网中，多路复用技术被广泛应用于传输层的协议中，如传输控制协议（TCP）和用户数据报协议（UDP）。
通过多路复用技术，TCP和UDP可以同时传输多个数据流，提高了网络的传输效率。
在视频会议和实时流媒体等应用中，多路复用技术可以将音频和视频等多种媒体流同时传输在同一条通信线路上，实现多媒体数据的同步传输。
除了提高传输效率和带宽利用率，多路复用技术还具有其他的优点。
它可以降低通信线路的成本，减少通信线路的数量。
同时，多路复用技术还可以提高通信系统的可靠性和稳定性，减少通信故障的发生。
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1、知识巩固
（1）数据传输技术有哪些？
（2）数据编码技术？
2、自学内容检查
（1）多路复用技术有哪些？
时分多路复用、码分多路复用、波分、频分
（2）宽带接入技术有哪些？
xDSL、HFC、WLAN、FTTx+PON等
3、学生知识讲解
（1）学生讲解多路复用技术的特点及应用
学生一：频分多路复用特点及应用场景
学生二：时分多路复用技术特点及应用
学生三：波分多路复用技术特点及应用场景
学生四：码分多路复用技术特点及应用场景
（2）教师归纳总结
→问题1：频分多路复用特点及应用？（应用：电话）
→问题2：时分多路复用特点及应用？（应用：集线器）
→问题3：波分多路复用特点及应用？（应用：集线器）
→问题4：码分多路复用技术特点及应用？
（3）学生讲解宽带接入技术
4、教师难点讲解
（1）多路复用技术的特点及应用
频分多路复用技术：在一个传输介质上使用多个不同频率的模拟载波信号进行多路传输，每一个载波信号形成一个信道的技术。
波分多路复用技术：指在一根光纤上能同时传送多个波长不同的光波信号的
复用技术。
（2）ADSL
ADSL 的全称是非对称数字用户线路（Asymmetrical Digital Subscriber Loop ），ADSL 技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线为用户提供上、下行非对称的传输速率（带宽）。
因为上行（从用户到电信服务提供商方向，如上传动作）和下行（从电信服务提供商到用户的方向，如下载动作）带宽不对称（即上行和下行的速率不相同）因此称为非对称数字用户线路。
（3）HFC
分离器
电话 分离器
Internet
电话网
波长λ2
波长λ1
波长λ2
混合光纤同轴电缆网。
是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术。
HFC 采用非对称的数据传输速率，上行为10Mbit/s,下行为10~40Mbit/s ，可以将一台主机或一个局域网接入Internet 。
（4）FTTH
5、课程总结，通过抢答的方式进行，并检验学生学习效果
针对知识点，设置抢答试题进行抢答总结练习，将知识点串联起来，并起到回顾的作用。
6、课程作业
（1）完成传输介质网上作业
（2）学习局域网和虚拟局域网网上视频，完成任务单回答问题 （3）准备数据链层作用及帧结构讲解内容
任务单回答问题：
（1）主要有哪些网络传输介质各自的特点是什么？ （2）网络中常用的网络设备有哪些？
Internet
分离器
Internet
上课准备讲解内容：
一：双绞线的特点、线序及种类
二：同轴电缆的特点、应用场所
三：光纤的特点、工作原理、种类、应用场所四：无线传输介质的种类、特点、应用场所。