电频分复用、时分复用和波分复用的比较
测控总线知识点
概念题：1、数据传输时，一个数据编码字符的所有位同时发送，并排传输，又同时被接收，这种传输方式叫并行传输。
优点：收、发双方不存在码组的同步问题，不需要采用其他特殊的方式来实现收、发双方的码组同步。
2、数据传输时，一个数据编码字符的所有位不是同时发送，而是按顺序，一位接一位地在信道中被发送和接收，这种传输方式叫串行传输。
优点：只需一条传输信道，简单经济，容易实现。
3、凡按数字信号原码进行的传输称为基带传输。
一条物理信道上，把要传输的一路数字信号依附在另一载波信号上进行传输，这样的传输方式称为载带传输。
在一条物理信道上顺序传输多路数字信号，每种要传输的数字信号依附在指定频率的载波信号上，用不同频率段进行多路数字信号的传输，这样的传输方式称为宽带传输。
4、根据分割对象的不同，多路复用主要有频分复用、时分复用和波分复用三种术。
5、频分复用是把一条物理信道的频带作为分割对象，这样就使一条物理信道变成若干条信道，从而实现了复用。
原理：整个传输频带被划分为若干个频率通道，每路信号占用一个频率通道进行传输。
频率通道之间留有防护频带以防相互干扰。
时分复用是把时间分割成小的时间片，每个时间片分为若干个时隙，每路数据占用一个时隙进行传输。
在通信网络中应用极为广泛。
波分复用是把一条物理信道的使用权按若干码元波形分割开来，一段波形对应一对通信双方。
6、在数据通信中通常采用线路交换、报文交换和报文分组交换三种数据交换方式。
7、在线路交换方式中，通过网络中的结点在两个站点间建立一条临时的专用通信线路。
8、报文分组交换有数据报和虚电路两种实现方法。
9、通信网络的拓扑结构有星形结构、总线型结构、环形结构和网格形结构四种。
10、I/O信道可以采用单I/O接口信道和双I/O接口信道两种基本形式。
11、共享存储区从物理结构上可以分为公用总线方式、矩阵开关方式、多端口公用方式和总线窗口方式四种。
12、共享存储区的逻辑结构形式有虚拟结构、信箱结构和通信池三种。
信道复用技术(频分波分码分)
波分复用就是光的频分复用。使用一根
光调制器 光纤来同时传输多个光载波信号。
光解调器
0
1550 nm
1
1551 nm
2
1552 nm
3
1553 nm 复
4
1554 nm 用
5
1555 nm 器
6
1556 nm
7
1557 nm
8 2.5 Gb/s 1310 nm
20 Gb/s EDFA 120 km
波分复用的概念
端 T 站发送的信号 Tx
总的发送信号 Sx + Tx
接 规格化内积 S Sx 收 端 规格化内积 S Tx
0 t
t t t t t t
– 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 00011011。 – 发送比特 1 时，就发送序列 00011011， – 发送比特 0 时，就发送序列 11100100。 • S 站的码片序列：(–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)
• 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。
码片序列(chip sequence)
• 每一个比特时间划分为 m 个短的间隔，称为码片 (chip)。 • 每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。
• 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 其他任何站的码片向量。
• 两个不同站的码片序列正交，就是向量 S
WDM-1
WDM原理1 波分复用光传输技术 (1)1.1 波分复用的基本概念 (1)1.2 WDM 技术的发展背景 (2)1. 空分复用SDM（Space Division Multiplexer） (2)2. 时分复用TDM（Time Division Multiplexer） (3)3. 波分复用WDM（Wavelength Division Multiplexing） (3)4. TDM 和WDM 技术合用 (4)3 WDM 设备的传输方式 (5)3.1 单向WDM (5)3.2 双向WDM (5)4 开放式与集成式系统 (6)5 WDM 系统组成 (6)6 WDM 的优势 (7)1 波分复用光传输技术1.1 波分复用的基本概念光通信系统可以按照不同的方式进行分类。
如果按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统（FDM-Frequency Division Multiplexing ）、时分复用系统（TDM-Time Division Multiplexing）、波分复用系统（WDM Wavelength Division Multiplexing）和空分复用系统（SDM-Space Division Multiplexing）。
所谓频分、时分、波分和空分复用，是指按频率、时间、波长和空间来进行分割的光通信系统。
应当说，频率和波长是紧密相关的，频分也即波分，但在光通信系统中，由于波分复用系统分离波长是采用光学分光元件，它不同于一般电通信中采用的滤波器，所以我们仍将两者分成两个不同的系统。
波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用（OFDM），只是因为光波通常采用波长而不用频率来描述、监测与控制。
随着电-光技术的向前发展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。
这些复用技术的主要区别是什么？
第八章思考题1、主要的复用技术有哪几种？这些复用技术的主要区别是什么？2、WDM与FDM有何相似之处？有何不同？3、FDM如何将多路信号合并为一路信号？4、FDM为什么要使用保护带（guard band）？5、如何将一个FDM信号分离成原来的的各个信号？6、TDM的两种类型是什么？彼此之间有什么不同？7、时分复用如何将多个信号合并成一个信号？8、如何将一个时分复用信号分离成原先的各路信号？考虑TDM实现的两种方法。
9、什么是逆复用？10、模拟交换业务与模拟租用业务之间有何区别？11、描述信号群依次复用到更高带宽线路上的模拟分级体系。
12、模拟载波系列中超群是将5个基群以48kHz为增量调制到420kHz~612kHz频率范围的载波上，调制后的超群频率范围却为312kHz~552kHz。
为什么？13、适用于电话用户的三种数字业务类型是什么？14、描述数字信号分级体系。
15、描述T-1或E-1线路如何与数字信号业务相关。
16、模拟信号如何使用T线路？17、多个用户如何分享一条T-1线路的容量？18、说明数字业务比模拟业务优越之处。
19、DSU与调制解调器有什么不同？20、用户如何接入ISDN并将自己的一个或多个终端设备上的通信量复用到接入的线路上？有几种方式？21、STS分级体系与OC分级体系之间有何关系？22、SDH与SONET两种标准有什么对应关系？23、SONET数字分级体系中，STS复用器和分插复用器都可合并信号，它们有什么区别？24、SONET的四个层次是什么？讨论每一层的功能。
25、线路开销中指针有什么作用？26、SONET如何作为ATM的物理载体？27、为何称SONET为同步网络？28、比较SONET层次相对应的OSI模型层次。
29、一个STS-1帧是如何组织的？30、讨论SONET每一层的开销信息在帧矩阵中的位置。
31、讨论SDH中帧是如何组织的？32、STDM中，一个帧中的时隙数与输入线数之间有什么关系？33、如何分析和评价STDM性能？可得到什么结论？34、ADSL如何划分双绞线的带宽？35、ADSL如何调制信号？第八章思考题参考答案1、主要的复用技术有哪几种？这些复用技术的主要区别是什么？解答频分复用（FDW）、波分复用（WDM）、时分复用（TDM）以及码分复用，后者是移动通信中产生的新技术，称为码分多址接入（CDMA）。
波分复用的概念
光通信系统可以按照不同的方式进行分类。
如果按照信号的复用方式来进行分类，可分为频分复用系统（FDM-Frequency Division Multiplexing ）、时分复用系统（TDM-Time Division Multiplexing）、波分复用系统（WDM- Wavelength Division Multiplexing）和空分复用系统（SDM-Space Division Multiplexing）。
所谓频分、时分、波分和空分复用，是指按频率、时间、波长和空间来进行分割的光通信系统。
应当说，频率和波长是紧密相关的，频分也即波分，但在光通信系统中，由于波分复用系统分离波长是采用光学分光元件，它不同于一般电通信中采用的滤波器，所以我们仍将两者分成两个不同的系统。
波分复用是光纤通信中的一种传输技术，它利用了一根光纤可以同时传输多个不同波长的光载波的特点，把光纤可能应用的波长范围划分成若干个波段，每个波段作一个独立的通道传输一种预定波长的光信号。
光波分复用的实质是在光纤上进行光频分复用（OFDM），只是因为光波通常采用波长而不用频率来描述、监测与控制。
随着电-光技术的向前发展，在同一光纤中波长的密度会变得很高。
因而，使用术语密集波分复用（DWDM-Dense Wavelength Division Multiplexing），与此对照，还有波长密度较低的WDM系统，较低密度的就称为稀疏波分复用（CWDM-Coarse Wave Division Multiplexing）。
这里可以将一根光纤看作是一个“多车道”的公用道路，传统的TDM系统只不过利用了这条道路的一条车道，提高比特率相当于在该车道上加快行驶速度来增加单位时间内的运输量。
而使用DWDM技术，类似利用公用道路上尚未使用的车道，以获取光纤中未开发的巨大传输能力。
2.1.2 WDM技术的发展背景随着科学技术的迅猛发展，通信领域的信息传送量正以一种加速度的形式膨胀。
频分复用与时分复用
4.调制过程不是线性时不变系统。 4.调制过程不是线性时不变系统。 调制过程不是线性时不变系统 5.在抽样系统分析中， 5.在抽样系统分析中，经常需要哟娜到频域卷积 在抽样系统分析中 定理分析频谱变换和选定低通滤波函数的截止频 率和幅度以保证完全恢复原始信号。 率和幅度以保证完全恢复原始信号。
时钟 (CP)
T
1 0 1 1 0
1 f 若脉码速率 = ，相应的 T 单个Sa波形表达式为 π Sa t ，它的频谱函数 T 1 B , 为矩形频带 = 。 2T 所占带宽减半。 所占带宽减半。
Sa函数 码型
2T
t1
t0
的整数倍各时刻其抽样值为零， 在T的整数倍各时刻其抽样值为零，因而 的整数倍各时刻其抽样值为零 接收端以此处为抽样判决点， 接收端以此处为抽样判决点，保证不会出 现误判。 现误判。
三、码速与带宽
(a)时钟 (CP)
T
0
1
1 码速： f 码速： = T
0
1 1
(b)矩形
归零码
0
1
0
1 带宽： 带宽：
τ
τ
(c)矩形
不归零码
T
码速≈ 码速≈ 带宽
1 带宽： 带宽： T
选用带宽外高频 分量相对较小的 码型
(d )升余弦码
T
2T
t0
t1
1 带宽： 带宽： T
利用Sa Sa函数码型避免码间串扰 四、利用Sa函数码型避免码间串扰
§ 5.8 频分复用与时分复用
主要内容
频分复用 频分复用 时分复用 时分复用 码速与带宽 码速与带宽 利用Sa函数码型避免码间串扰 利用Sa 利用Sa函数码型避免码间串扰
重点：频分复用与时分复用 重点： 难点：利用Sa函数码型避免码间串扰 难点：利用Sa Sa函数码型避免码间串扰
复用技术的基本概念
复用技术的基本概念光纤通信复用技术主要分为：光波复用和光信号复用两大类．光波复用包括波分复用(wDM)和空分复用(sDM)，而光信号复用包括时分复用( TDM)，此外还有光码分复用（OCDM)、副载波复用(SCM)技术．在此先对复用概念进行讨论．1.光波分复用光波分复用是指将两种或多种各自携带有大量信息的不同波长的光载波信号，在发射端经复用器汇合，并将其耦合到同一根光纤中进行传输，在接收端通过解复用器对各种波长的光载波信号进行分离，然后由光接收机做进一步的处理，使原信号复原，这种复用技术不仅适用于单模戏多模光纤通信系统，同时也适用于单向或双向传输．波分复用系统的工作波长可以从0.8 μm到1.7μm，由此可见，它可以适用于所有低衰减、低色散窗口，这样可以充分利用现有的光纤通信线路，提高通信能力，满足急剧增长的业务需求。
当同一根光纤中传输的光载波路数更多，波长间隔更小（通常小于0.8 nm）时，时分系统称为密集波分复用系统．由此可见，此复用的通信容量成倍地得到提高，这样可以带来巨大的经济效益。
当然，由于其信道间隔小，在实现上所存在的技术难点也比波分复用的大些，因而在光频分复用系统中，各支路信号是在发射端从适当的调制方式调制在相应的光载频上，再依靠光功率耦合器件耦合到一根光纤中进行传输，在接收端义采用滤波器将各种光载波信号分开，从而完成复用、解复用的过程。
2.空分复用所谓空分复用就是利用空问分割，根据需要构成不同的信道进行光复用的一种复用技术，例如，一根光缆中的两根光纤可以构成两个不同的信道，也可以构成不同传输方向（一根去向，一根来向）的一个系统，这是目前普遍使用的最为简单的复用方式。
随着技术的不断提高，人们对空间分割的理解更加深刻，使空间复用向着多路空分复用通信方式发展，例如，对于一幅由若干象素构成的图像来说，如果用一根光纤传送其中一个象素的信息，这样通过利用多芯光纤可使传输图像的传输速率成数量级的提高，同时仍保持其良好的色保持特性和透光性．这是空分复用的一个发展方向。
频分复用与时分复用
三．码速与带宽，时分复用的码间串扰
(a)时钟 (CP)
T
0
1
1 码速： f 码速： = T
0
1 1
(b)矩形
归零码
0
1
0
1 带宽： 带宽：
τ
τ
(c)矩形
不归零码
T
码速≈ 码速≈ 带宽
1 带宽： 带宽： T
选用带宽外高频 选用带宽外高频 分量相对较小的 码型。 码型。
(d )升余弦码
T
2T
t0
t1
1 带宽： 带宽： T
1 = fa (t )[1 + cos(2ωat )] 2 1 1 = fa (t ) + fa (t ) cos(2ωat ) 2 2
1 1 Ga (ω) = Fa (ω) + [Fa (ω + 2ωa )] + Fa (ω 2ωa ) 2 4
再使用低通滤波器，完成解调。 再使用低通滤波器，完成解调。
码分复用（码分多址） （CDMA） 码分复用（码分多址） ） 频分复用： 频分复用：就是以频段分割的方法在一个信道内
复用 复用发信端
调制， 调制，将各信号搬移到不 同的频率范围。 同的频率范围。
fa (t ) fb (t ) fc (t )
cosω at cosωbt cosωct yb (t ) ya (t ) g(t )
yc (t )
Fc (ω)
Fa (ω)
Fb (ω)
O
ω
O
ω
G(ω)
O
ω
ωc
ωb
ωa
O
ωa
ωb
ωc
ω
复用 复用收信端
收信端：带通滤波器，分开各路信号，解调。 收信端：带通滤波器，分开各路信号，解调。
§5.11 频分复用与时分复用
优点
•时分复用传送PCM信号，传输PCM信号所具备的 优点在时分复用都得以体现。 •产生与恢复各路信号的电路结构相同，而且以数字 电路为主，比频分复用系统的电路更容易实现超 大规模集成，电路类型统一，设计、调试简单。 •容易控制各路信号之间的干扰（串话），合理设计 码脉波形可使频带得到充分利用并且防止码间串扰。
c
频分复用解调分析
先利用一个带通滤波器（ ） 带宽a m a m , 滤出 a 附近的分量，再同步解调
ga t f a t cos 2 a t
1 f a t 1 cos2 a t 2 1 1 f a t f a t cos2 a t 2 2
a
O
a
b
c
复用接收端
接收端：带通滤波器，分开各路信号，解调。
带通 g t 带通 cos a t 低通 g a t cos b t cos c t 低通 f a t f b t f c t
带通
低通
G ( )
c
b
a
O
a
b
§5.11 频分复用与时分复用
一、频分复用
二、时分复用
三、防止码间串扰的方法
返回
一．频分复用
复用：在一个信道上传输多路信号。
频分复用
时分复用 波分复用
（FDM）
（TDM） （WDM）
码分复用（码分多址） （CDMA）
频分复用：就是以频段分割的方法在一个信道内
实现多路通信的传输体制。 (frequency division multiply)
1 1 Ga Fa Fa 2 a Fa 2 a 2 4
电频分复用时分复用和波分复用的比较
电子瓶颈旳影响极难进一步提升单根光纤旳传播速率，为了进一步提 升光通信系统旳通信容量，人们把研究旳热点集中在了光波分复用 （WDM）和光时分复用（OTDM）两种复用方式上。
• 波分复用：波分复用技术旳应用第一次把复用方式从电信号转移到
光信号，在光域上用波分复用(即频率复用)旳方式提升传播速率，光信号实现 了直接复用和放大，不再回到电信号上处理，而且各个波长彼此独立，对传 播旳数据格式透明，从某种意义上讲，标志着光通信时代旳真正到来 。
• 网络管理和主
发展前景
• 频分复用：OFDM旳概念已经存在了很长时间，但是直到近来伴随
多媒体业务旳发展，它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数据通信旳 良好措施。伴随DSP芯片技术旳发展，傅立叶变换／反变换、高速Modem采 用旳64／128／256QAM技术、栅格编码技术、软判决技术、信道自适应技 术、插入保护时段、降低均衡计算量等成熟技术旳逐渐引入，人们开始集中 越来越多旳精力开发OFDM技术在移动通信领域旳应用，估计第三代后来旳 移动通信旳主流技术将是OFБайду номын сангаасM技术。
时分复用
• 产生与恢复各路信 号旳电路相同，以 数字电路为主，更 轻易实现超大规模 集成，电路类型统 一，设计、调试简 朴；轻易控制各路 信号旳干扰
• 超大容量传播；节
• 缺陷
信号之间相互干扰，即串扰； 不提供差错控制技术，不便于 性能监测
• 要求产生精确 旳位、帧定时； 要插入冗余比 特，进行帧同 步
电频分复用、时分复用 和光波分复用旳比较
功能比较
• 频分复用：以频段分割旳措施在一种信道 内实现多路通信旳传播体制。
多路复用技术3篇
多路复用技术多路复用技术是指在一条物理通信线路上同时传输多个独立的信号，从而提高通信效率的技术。
这种技术可以让多个数据源通过共享带宽的方式同时传输数据，从而减少了网络传输的拥塞，提高了数据传输的效率和带宽利用率。
本文将从多路复用技术的基本原理、分类和应用场景三个方面进行阐述。
一、多路复用技术的基本原理多路复用技术是一种基于带宽共享的技术，它的基本原理是通过将多个通信信号复用到同一物理通信线路上，相互不干扰地共享带宽，并在接收端将这些信号再次分离。
多路复用技术根据信号的特征和传输方式不同，可以分为时分复用、频分复用、波分复用和码分复用等多种类型。
下面我们将分别介绍这些类型的多路复用技术。
1、时分复用时分复用技术（Time Division Multiplexing，TDM）是将一条通信线路分割成若干个时隙，每个时隙只允许发送一个信号，不同的信号依次占用不同的时隙。
在接收端，将这些信号按照时序要求进行分离，从而实现了多路数据传输的目的。
时分复用技术在数字通信系统中广泛应用，它可以将多条低速率的信号通过复用技术合并成为一条高速率的信号进行传输，从而有效地提高了信道带宽的利用率。
2、频分复用频分复用技术（Frequency Division Multiplexing，FDM）是将一条通信线路分割成若干个频段，每个频段只允许发送一个信号，不同的信号依次占用不同的频段。
在接收端，将这些信号进行频率分离，从而实现了多路数据传输的目的。
频率复用技术在模拟通信系统中应用比较广泛，它可以将多个低速率的模拟信号通过复用技术合并成为一个高速率的信号进行传输，从而提高了信道带宽的利用效率。
3、波分复用波分复用技术（Wavelength Division Multiplexing, WDM）是应用于光纤通信系统中的一种复用技术。
它是将光纤通信线路分割成若干个波长，每个波长可以传输不同的信号，从而实现了多路数据传输的目的。
波分复用技术可以同时传输多路数据，具有带宽高、传输距离远、抗干扰能力强等优点，因此在光纤通信系统中得到了广泛应用。
光时分复用和光波分复用
光时分复用和光波分复用光时分复用（TDM）和光波分复用（WDM）是两种用于增加光纤传输容量的技术，它们在光通信领域的重要性日益凸显。
本文将探讨光时分复用和光波分复用的定义、原理、应用以及未来发展趋势，并在总结部分分享个人观点和理解。
一、光时分复用简介1.1 定义：光时分复用是一种利用时间分割来在同一光纤上传输多个光信号的技术。
它通过将时间分割成若干个时隙，将不同的数据流按时隙传输，从而实现多路复用。
1.2 原理：光时分复用的原理主要基于时间分割多路复用（TDM）技术。
它在发射端将不同源的光信号编码到不同的时隙上，并通过激光器将它们转换成脉冲光信号，然后通过光纤传输。
在接收端，光时分复用器将多路复用的光信号解复用到不同的接收通道中。
1.3 应用：光时分复用技术广泛应用于长距离光纤通信系统中。
通过光时分复用，可以将不同业务的光信号同时传输，从而提高通信系统的容量和效率。
光时分复用还可以用于实现光纤传感、干线电视传输等应用。
二、光波分复用简介2.1 定义：光波分复用是一种利用不同波长的光信号在同一光纤上传输的技术。
它通过将不同波长的光信号进行复用，实现多路复用。
2.2 原理：光波分复用的原理主要基于波分复用（WDM）技术。
它在发射端将不同波长的光信号通过分光器合并成一个光束，然后通过激光器将合并后的光束转发到光纤上进行传输。
在接收端，光波分复用器将多路复用的光信号解复用到不同接收通道中。
2.3 应用：光波分复用技术广泛应用于高容量光纤通信系统中。
通过光波分复用，可以在同一光纤上实现大量光信号的传输，从而提高通信系统的传输容量。
光波分复用还可用于实现光纤传感、光谱分析等应用。
三、光时分复用与光波分复用的比较3.1 优点：光时分复用和光波分复用都具有提高光纤传输容量、提高通信系统效率的优点。
光时分复用适用于传输业务需求变化频繁的情况，而光波分复用则适用于传输容量需求较高的情况。
3.2 缺点：光时分复用技术在传输距离较远时，由于时延扩大可能会引起信号失真，传输效率下降。
多路复用技术
1.频分多路复用技术FDM：
频分多路复用（Frequency-division multiplexing， FDM），是指载波带宽被划分为多种不同频带的子信道， 每个子信道可以并行传送一路信号的一种多路复用技术。 FDM常用于模拟传输的宽带网络中。在通信系统中，信道 所能提供的带宽通常比传送一路信号所需的带宽宽得多。 如果一个信道只传送一路信号是非常浪费的，为了能够充 分利用信道的带宽，就可以采用频分复用的方法。在频分 复用系统中，信道的可用频带被分成若干个互不交叠的频 段，每路信号用其中一个频段传输，因而可以用滤波器将 它们分别滤出来，然后分别解调接收。
3.空分多路复用技术SDM ：
空分多路复用(SDM，Space Division Multiplexing)即多对电线或光纤共用1条缆的复用方式。 比如5类线就是4对双绞线共用1条缆，还有市话电缆(几十 对)也是如此。能够实现空分复用的前提条件是光纤或电线 的直径很小，可以将多条光纤或多对电线做在一条缆内， 既节省外护套的材料又便于使用。 空分多路复用其实就是指在同一根光纤内传输多路不 同波长的光信号，其原理与频分多路复用有相似之处。
2.时分多路复用技术TDM的分类 ：
②异步时分复用（Asynchronous Time Division Multiplexing，ATDM） 异步时分复用（ATDM）技术又被称为统计时分复用 技术（Statistical Time Division Multiplexing），它能 动态地按需分配时隙，以避免每个时间段中出现空闲时隙 ATDM就是只有当某一路用户有数据要发送时才把时 隙分配给它；当用户暂停发送数据时，则不给它分配时隙 。电路的空闲时隙可用于其他用户的数据传输。
多路复用技术
信管14303班 一组
复用技术的原理解析
一：什么是复用技术随着”光进铜退”逐渐成为园区网的技术主流，一方面由于资源受限，制造成本不断增加，光纤链路的铺设费用也在逐年增长，同时对于无线传输媒介来说，有限的可用频率也是非常宝贵的资源。
因此，对于通信线路的利用率提升成为了大家关注的重点，多路复用技术应运而生。
多路复用技术就是通过在一条通信线路上传输多路信号，从而提升光通信线路利用率的技术。
目前最常用的多路复用技术有波分复用、时分复用、频分复用、码分复用。
今天会重点对波分复用和时分复用展开来讲。
二：什么是波分复用技术2.1波分复用概念波分复用（WDM））是一种通过使用不同波长（即颜色）的激光将多个光载波信号复用到一根光纤上的技术，参考图一示意。
波分复用可以实现在一根光纤上双向通信，并实现容量的成倍增长。
波分复用技术是基于频分复用技术（FDM），可以将一个信道的带宽按照一定的数值分为多个信道（一般按照20nm为一个单位）。
在波分复用网络中，每个信道都被称为一个波长，每个信道以不同的频率和不同的光波长进行信息传输互达。
每个波长彼此分离，可以实现天然的物理隔离，k 可以有效防止他们互相干扰。
2.2 波分复用的工作原理波分复用技术，是将多个不同波长(或频率)的调制光信号(携带有用信息)在发送端经复用器(也叫合波器，Mux)合路到一起送入光线路(光纤传输链路)的同一根光纤中进行传输，在接收端用解复用器(也叫分波器，demux)将不同波长信号分开接收的技术，原理图见下方示意图。
一个波分系统包含很多的功能单元，如光转发单元(OTU)，用于转发客户侧数据业务到线路侧的光口；光合波单元(OMU)和光分波单元(ODU)，分别用于将多个波长光信号合并和分开;以及光功率放大器(OBA)，光线路放大器(OLA)和光前置放大器(OPA)，分别用于发端，链路，和接收端光信号放大。
当然还应该包括光监控信道(OSC)，完成业务和链路的监控以便网络管理和维护。
三、什么是时分复用3.1 时分复用原理时分复用（TDM）是采用统一物理连接的不同时段来传输不同的信号，也能达到多路传输的目的。
通信原理的讲义第十一章复用
故，在乘积之后，信号的带宽便拓宽了， 这就是扩频。
可见，扩频后信号的功
率在原信号带宽的功率
原信号频谱
内低于原信号。
扩频后信号频谱 这对于军事上的应用非
常重要，即使得我方的
通信信号不易被敌方检
W频率
测到。
扩频的另外一个特点是抗干扰：
窄带噪声
扩频后信号
W频率 经过解扩之后
原信号
窄带噪声带宽展
W频率
i 为第i 路信号及特征波形的时延参数， i 为第i 路信
号的相位参数， wc 为载波频率。 现考虑用 ck (t ) 特征波形对第k 路信号实现解扩，可
认为此时在第k 路上，接收端已实现同步。即此时可认 为， k 0 ， k 0
用2ck (t ) cos( wct ) 去乘s(t ) 得
第十一章 复用
复用又称多址或多路。
通信中复用的本质是：在同一信道上允 许多路信号同时传输。
目前复用技术主要包括：FDM/FDMA频 分复用/多址（波分复用）、TDM/TDMA 时分复用/多址、CDM/CDMA码分复用/ 多址。
11.1 频分复用/波分复用
所谓频分复用，就是用不同的频率传送 各路消息，以实现通信。
滤 去 2wc 信 号
r1 ( t )
dk
(
t
)
c
2 k
(
t
)
N
d i ( t i ) c i ( t i ) c k ( t ) cos( i )
i1,i k
将 r1(t) 在（0，T）上做积分，得 T 时刻接收机输 出为
T
D (T ) t 0 r1 (t )dt
计算机通信与网络 习题答案
计算机通信与网络习题答案计算机通信与网络-习题答案第二章习题解答2.01试得出数据通信系统的基本模型并表明其主要共同组成构件的促进作用。
请问：信源(源系统)信号转换设备传输媒体(信道)信号转换设备信宿(目的系统)发送部分传输系统接收部分1）信源和信宿信源就是信息的发送端，是发出待传送信息的设备；信宿就是信息的接收端，是接收所传送信息的设备，在实际应用中，大部分信源和信宿设备都是计算机或其他数据终端设备(dataterminalequipment，dte)。
2）信道信道是通信双方以传输媒体为基础的传输信息的通道，它是建立在通信线路及其附属设备(如收发设备)上的。
该定义似乎与传输媒体一样，但实际上两者并不完全相同。
一条通信介质构成的线路上往往可包含多个信道。
信道本身也可以是模拟的或数字方式的，用以传输模拟信号的信道叫做模拟信道，用以传输数字信号的信道叫做数字信道。
3）信号切换设备其作用是将信源发出的信息转换成适合于在信道上传输的信号，对应不同的信源和信道，信号转换设备有不同的组成和变换功能。
发送端的信号转换设备可以是编码器或调制器，接收端的信号转换设备相对应的就是译码器或解调器。
2.02试表述以下名词：数据，信号，演示数据，模拟信号，数字数据，数字信号。
请问：数据：通常是指预先约定的具有某种含义的数字、符号和字母的组合。
信号：信号是数据在传输过程中的电磁波的表示形式。
模拟数据：取值是连续的数据。
模拟信号：就是指幅度随其时间已连续变化的信号。
数字数据：值域就是线性的数据。
数字信号：时间上是不连续的、离散性的信号2.03什么叫做新经典速率？什么叫做传码速率？表明两者的相同与关系。
答：传信速率又称为比特率，记作rb，是指在数据通信系统中，每秒钟传输二进制码元的个数，单位就是比特/秒（bit/s,或kbit/s或mbit/s）。
传码速率又称为调制速率、波特率，记作nbd，是指在数据通信系统中，每秒钟传输信号码元的个数，单位是波特（baud）。
复用技术PPT课件
– T1 – E1 – SONET/SDH
23
统计时分多路复用实例
24
电话业务框图
数字线路具有更高的速度、更好的质量，更好的抗噪性能
25
模拟交换业务
：PSTN
最常见的拨号业务：双绞线连接用户的听筒和网络； 这种连接被称为本地环，进入的网络称为公用电话交换网26
T- 1线路系统
36
E线路速率
E Line E-1 E-2 E-3 E-4
Rate (Mbps)
2.048
8.448
34.368 139.264
Voice Channels
30
120
480 1920
37
数字传输系统的高次群
38
ADSL－非对称数字用户环路
Asymmetrical Digital Subscriber Loop 它是运行在原有普通电话线上的一种新的高速、 宽带技术。 所谓非对称主要体现在上行速率(最大为1.5Mbps) 和下行速率(1.5Mbps～9Mbps )的非对称性上。 其传输距离最长可以达到6km。ADSL的缺点是非 常复杂且功耗很大（大约每条线路需要5W）。
6
FDM复用——频域
7
FDM解复用——时域
8
FDM解复用——频域
9
频分复用应用举例
传统的频分复用典型的应用莫过于广电 HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟 电视信号还是数字电视信号都是如此，因 为对于数字电视信号而言，尽管在每一个 频道（8 MHz）以内是时分复用传输的， 但各个频道之间仍然是以频分复用的方式 传输的。
30
计算机网络考试复习名词解释
第一章1.网络协议：指通信双方通信、进行数据交换时遵守的一系列约定或规范;协议实质上是实体间通信时所使用的一种语言,它主要由三个要素组成：语义、语法、时序或同步2.网络体系结构：计算机网络的各层及其协议的集合称为网络的体系结构,是一种抽象概念对计算机网络及其部件功能进行定义3.分组交换：是分组转发的一种类型,分组就是将要发送的报文分成长度固定的格式进行存储转发的数据单元,长度固定有利于通信节点的处理;采用存储转发技术4.协议数据单元：PDU,已建立起连接的同层对等实体间交换信息的单元称为协议数据单元5.吞吐量：表示单位时间内通过某个网络信道、接口的实际数据量;6.带宽：带宽的本意是信号具有的频带宽度,其单位是赫兹;而常用的含义是指在信道上能够创送的数字信号的速率,即数据率或比特率,其单位是比特每秒第二章7.频分复用：FDM,每个用户分配到一定的频带后,通信时一直占据着自己的频带,即就是每个用户占用的是不同的带宽资源这里的带宽资源指的是频率带宽而不是数据的发送速率;8.时分复用：TDM ,是将时间划分为一段段等长的时分复用帧,再将每个帧划分等分给用户使用,每个时分复用的用户占用固定序号的时隙,每个用户所占的时隙是周期性地出现,其周期就是时分复用帧的长度,相比较频分复用,时分复用的所有用户是在不同的时间占用相同的频带宽度;9.波分复用：是将两种或多种不同波长的光载波信号携带各种信息在发送端经复用器亦称合波器,Multiplexer汇合在一起,并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术10.码分复用：用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号,每一个用户可以在同样的时间使用同样的频带进行通信,由于各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此各用户之间不会造成干扰：非对称数字用户线技术,是用数字技术对现有的模拟电话用户线进行改造,使它能够承载宽带数字业务;：宽带光纤接入方式第三章13.透明传输：所谓透明传输就是不管所传数据是什么样的比特组合,都应能够在链路上传送;14.差错控制：接收方可通过校验帧的差错编码 ,判断接收到的帧是否有差错;15.碰撞检测：也就是“边发送边监听”,即适配器边发送数据边检测信道上的信号电压的变化情况,以便判断自己在发送数据时其他站是否也在发送数据16.争用期碰撞窗口：以太网端到端往返时延2t每一个站在自己发送数据之后的一小段时间内,存在着遭遇碰撞的可能性;如果在争用期内没有发生碰撞,那么以后也不会发生碰撞;若发生了碰撞,就需要进行重发,需要用退避算法解决这个问题;: 在局域网中,硬件地址又称为物理地址或mac地址,是数据链路层和物理层使用的地址18:LAN:局域网,覆盖范围较小的一类网络,通常指一个大楼或一个工厂的范围;局域网有自己的明显一些特征第四章：19.无连接服务：在无连接服务的情况下,两个实体之间的通信不需要先建立好一个连接,因此其下层的有关资源不需要事先进行预定保留;20.面向连接服务：面向连接服务是在数据交换之前,必须先建立连接;当数据交换结束后,则应终止这个连接;面向连接服务具有连接建立、数据传输和连接释放这三个阶段;21.地址解析协议：ARP,地址解析协议用来实现 ip 地址与本地网络认知的物理地址以太网 mac 地址之间的映射22.硬件地址：MAC,是数据链路层和物理层使用的地址23.首部检验和：占16位的字段,该字段只检验数据报的首部,但不包括数据部分;24.隧道技术：是一种通过使用互联网络的基础设施在网络之间传递数据的方式：网络地址转换,在所有使用本地地址的主机在和外界通信时,将其本地地址转换成全球IP地址,使其和互联网连接;：虚拟专用网,利用公用互联网作为机构各专用网之间的通信载体：网际控制报文协议,主要用于网络设备和结点之间的控制和差错报告报文的传输;icmp 可以反映数据报的投递情况,提高ip数据报交付成功的机会;：网际组管理协议,是让连接在本地局域网上的多播路由器知道本局域网上是否有主机参加或退出了某个多播组;第五章29.滑动窗口机制：滑动窗口是数据链路层的流量控制协议,主要是通过发送窗口和接收窗口来限制发送方和接收方所能发送和接收的分组数量达到流量控制的目的;30.流量控制：让发送方的发送速率不要太快,让接收方来得及接收31.保活计时器：保活计时器使用在某些实现中,用来防止在两个TCP之间的连接出现长时期的空闲32.持续计时器：当发送TCP收到一个窗口大小为零的确认时,就启动坚持计时器;当坚持计时器期限到时,发送TCP就发送一个特殊的报文段33.超时重传计时器：当TCP发送报文段时,就创建该特定报文段的重传计时器;可能发生两种情况：1、若在计时器截止时间到通常是60秒之前收到了对此特定报文段的确认,则撤销此计时器;2、若在收到了对此特定报文段的确认之前计时器截止期到,则重传此报文段,并将计时器复位;34.糊涂窗口综合症：再接收端和发送端速率不匹配的状况下,TCP协议栈滑动窗口动态调整机制产生的一种问题35.拥塞控制：在某段时间,若对网络中某一资源的需求超过了该资源所能提供的可用部分,网络的性能就要变坏的现像36.随机早期检测：RED为避免发生网络中的全局同步现象网络拥塞,在路由器采用的一种措施,它是端到端TCP拥塞控制的额补充第六章37.代理服务器：代理服务器是一种网络实体,又被称为万维网高速缓存;38.搜索引擎：在万维网中进行搜索的工具叫做搜索引擎39.ＤＮＳ：域名系统是互联网使用的命名系统,用来把便于人们使用的机器名字转换成IP地址;：动态主机配置协议,即插即连网的机制,允许一台计算机加入新的网络和获取IP地址而不用手工参与;:超文本传送协议,它定义了浏览器万维网客户进程怎么样向万维网服务器请求万维网文档,以及服务器怎么把文档传送给浏览器,HTTP是面向事务的应用层协议,是万维网上能够可靠交换文件的重要基础;42.ＵＲＬ：统一资源定位符,用来表示从互联网上得到的资源位置和访问这些资源的额方法;４３.ＳＭＴＰ：简单邮件传送协议,规定在两个ＳＭＲＰ进程之间进行信息交换的规则; ４４.ＭＩＭＥ：通过互联网扩充,多用途互联网邮件扩展类型;是设定某种的用一种来打开的方式类型,当该扩展名文件被访问的时候,会自动使用指定应用程序来打开;多用于指定一些的,以及一些媒体文件打开方式;第七章４５.访问控制：对访问网络的权限加以控制,并规定每个用户的访问权限４６.拒绝服务：攻击者向互联网上的某个服务器不停的发送大量分组,使该服务器无法提供正常服务,甚至完全瘫痪４７.防火墙：作为一种访问控制技术,通过严格控制进出网络边界的分组,禁止任何不必要的通信,从而减少潜在入侵的发生,尽可能降低这列安全威胁带来的安全风险４８.入侵检测系统：在入侵已经开始,但还没有造成危害或在造成更大危害之前,及时检测到入侵,以便尽快阻止入侵,把危害降低到最小;。
时分复用和频分复用
时分复用和频分复用时分复用和频分复用时分复用频分复用简介数据通信系统或计算机网络系统中,传输媒体的带宽或容量往往超过传输单一信号的需求,为了有效地利用通信线路,希望一个信道同时传输多路信号,这就是所谓的多路复用技术(MultiplexiI1g)。
采用多路复用技术能把多个信号组合起来在一条物理信道上进行传输,在远距离传输时可大大节省电缆的安装和维护费用。
频分多路复用FDM (Frequency Division Multiplexing)和时分多路复用TDM (Time Di-vision MultiplexiIIg)是两种最常用的多路复用技术。
举个例最简单的例子：从A地到B地坐公交2块。
打车要20块为什么坐公交便宜呢这里所讲的就是“多路复用”的原理。
频分复用(FDM) 频分复用按频谱划分信道，多路基带信号被调制在不同的频谱上。
因此它们在频谱上不会重叠，即在频率上正交，但在时间上是重叠的，可以同时在一个信道内传输。
在频分复用系统中，发送端的各路信号m1(t)，m2(t)，…,mn(t)经各自的低通滤波器分别对各路载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)进行调制,再由各路带通滤波器滤出相应的边带（载波电话通常采用单边带调制），相加后便形成频分多路信号。
在接收端，各路的带通滤波器将各路信号分开，并分别与各路的载波f1(t)，f2(t)，…，fn(t)相乘，实现相干解调,便可恢复各路信号,实现频分多路通信。
为了构造大容量的频分复用设备，现代大容量载波系列的频谱是按模块结构由各种基础群组合而成。
根据国际电报电话咨询委员会(CCITT)建议,基础群分为前群、基群、超群和主群。
①前群，又称3路群。
它由3个话路经变频后组成。
各话路变频的载频分别为12，16，20千赫。
取上边带，得到频谱为12～24千赫的前群信号。
②基群,又称12路群。
它由4个前群经变频后组成。
各前群变频的载频分别为84，96，108，120千赫。
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宽带速率
• 频分复用：电话信号频带300-3400Hz，有线电视采用同轴电
缆宽带约为500MHz。
• 时分复用：利用电时分复用的方式可以实现单根光纤10Gbit/s
的传输速率。
• 波分复用：目前国际上规定的通路频率是基于193.1THz，最
小间隔为100GHz的频率间隔系列。
优缺点
优点
缺点
频分复用 技术成熟，信道复用率高，分路方便
信号之间相互干扰，即串扰； 不提供差错控制技术，不便于 性能监测
时分复用
产生与恢复各路信号的电路相同，以数 要求产生准确的位、帧定时； 字电路为主，更容易实现超大规模集成，要插入冗余比特，进行帧同步 电路类型统一，设计、调试简单；容易 控制各路信号的干扰
波分复用
超大容量传输；节约光纤资源；各信道 透明传输，平滑升级扩容；充分利用成 熟的TDM技术；利用EDFA实现超长距离 传输；对光纤的色散无过高要求；可组 成全光网络
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1、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。20.1 2.1120. 12.11Fr iday, December 11, 2020
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发展前景
• 频分复用：OFDM的概念已经存在了很长时间，但是直到最近随着
多媒体业务的发展，它才被人们认识到是一种实现高速双向无线数据通信的 良好方法。随着DSP芯片技术的发展，傅立叶变换／反变换、高速Modem采 用的64／128／256QAM技术、栅格编码技术、软判决技术、信道自适应技 术、插入保护时段、减少均衡计算量等成熟技术的逐步引入，人们开始集中 越来越多的精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用，预计第三代以后的 移动通信的主流技术将是OFDM技术。
电频分复用、时分复用 和光波分复用的比较
功能比较
• 频分复用：以频段分割的方法在一个信道 内实现多路通信的传输体制。
• 时分复用：按时间分割多路信号的方法将 信道的可用时间资源分成若干顺序排列的 时间间隔，每路信号占据其中一个来进行 传输的技术。
• 波分复用：在一个光纤中传输多个波长 （频率）相近的光信号的方式。
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 07:27:5 907:27: 5907:2 7Friday , December 11, 2020
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5、知人者智，自知者明。胜人者有力 ，自胜 者强。 20.12.1 120.12. 1107:2 7:5907: 27:59D ecembe r 11, 2020
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谢 谢 大 家 2020 7:27 AM12/11/2020 7:27 AM20.12.1120.12.11
• 12、这一秒不放弃，下一秒就会有希望。11-Dec-2011 December 202020.12.11
• 时分复用：传统的电的时分复用技术虽然已经成熟，但是由于
电子瓶颈的影响很难进一步提高单根光纤的传输速率，为了进一步提 高光通信系统的通信容量，人们把研究的热点集中在了光波分复用 （WDM）和光时分复用（OTDM）两种复用方式上。
• 波分复用：波分复用技术的应用第一次把复用方式从电信号转移到
光信号，在光域上用波分复用(即频率复用)的方式提高传输速率，光信号实现 了直接复用和放大，不再回到电信号上处理，并且各个波长彼此独立，对传 输的数据格式透明，从某种意义上讲，标志着光通信时代的真正到来 。