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。