计算机通信第4讲_多路复用技术2
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。
数据编码及多路复用技术概述
2. 数字数据的调制
▪ 三种常用的调制技术:
• 幅移键控ASK (Amplitude Shift Keying) • 频移键控FSK (Frequency Shift Keying) • 相移键控PSK (Phase Shift Keying)
▪ 原理:用数字信号对载波的不同参量进行调制。
载波信号 S(t) = Acos(t+) ▪ S(t)的参量包括: 幅度A、频率 、初相位
• 调制就是要使A、 或随数字基带信号的变化而变化
4
• ASK:用载波的两个不同振幅表示0和1 • FSK:用载波的两个不同频率表示0和1 • PSK:用载波的起始相位的变化表示0和1
0 0 11 0 1 00 0 1 0
ASK FSK PSK
5
3. 模拟数据的数字信号编码
▪ 采样定理:
• 如果模拟信号的最高频率为F,若以≥2F的采样频率对 其采样,则从采样得到的离散信号序列就能完整地恢 复出原始信号。
6
▪ 语音信号的数字化
• 语音带宽f<4kHz • 采样时钟频率:8kHz(>2倍语音最大频率) • 样本量化级数:256级(8b/每样本) • 数据率:8000次/s×8b = 64kb/s
▪ 每路PCM信号的速率 = 64kb/s
采样时钟
fs=8kHz
PCM 信号
模拟 语音信号
f<4kHz
采样电路
• 适用场合:当信道的传输能力大于每个信源的 平均传输需求时
▪ 类比:公共运输系统(铁路、海运、航空)
信 源
MUX
共享信道 DEMUX
信 宿
复用器
解复用器
9
▪ 复用的基本思想:
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。
2022年无锡城市职业技术学院计算机网络技术专业《计算机网络》科目期末试卷B(有答案)
2022年无锡城市职业技术学院计算机网络技术专业《计算机网络》科目期末试卷B(有答案)一、选择题1、在OSI参考模型中,第N层与它之上的第N+l层的关系是()。
A.第N层为第N+1层提供服务B.第N+1层将给从第N层接收的报文添加一个报头C.第N层使用第N+1层提供的服务D.第N层使用第N+1层提供的协议2、在OS1参考模型中,下列功能需由应用层的相邻层实现的是()。
A.对话管理B.数据格式转换C.路由选择D.可靠数据传输3、运行OSPF协议的路由器每10s向它的各个接口发送Hello分组,接收到Hello分组的路由器就知道了邻居的存在。
如果在()秒内没有从特定的邻居接收到这种分组,路由器就认为那个邻居不存在了。
A.30B.40C.50D.604、当路由器无法转发或传送IP数据报时,向初始源站点发回一个()报文。
A.路由重定向B.目标站不可到达C.源抑制D.子网掩码请求5、PPP提供的功能有()A.一种成方法B.链路控制协议(LCP)C.网络控制协议(NCP)D.A.B和C都是6、发送方准备发送的信息位为1101011011,采用CRC校验算法,生成多项式为G(x)=x4+x+1,那么发出的校验位应该为()。
A.0110B.1010C.1001D.11107、TCP中滑动窗口的值设置太大,对主机的影响是()。
A.由于传送的数据过多而使路由器变得拥挤,主机可能丢失分组B.产生过多的ACKC.由于接收的数据多,而使主机的工作速度加快D.由于接收的数据多,而使主机的工作速度变慢8、假设某应用程序每秒产生一个60B的数据块,每个数据块被封装在一个TCP报文中,然后再封装到一个IP数据报中,那么最后每个数据报所含有的应用数据所占的百分比是()(注意:TCP报文和IP数据报的首部没有附加字段)。
A.20%B.40%C.60%D.80%9、下列关于因特网中的主机和路由器的说法,错误的是()。
A.主机通常需要实现IPB.路由器必须实现TCPC.主机通常需要实现TCPD.路由器必须实现IP10、电子邮件经过MIME扩展后,可以将非ASCII码内容表示成ASCII码内容,其中base64的编码方式是()。
大学计算机通讯课件4-3 统计时分多路复用技术
接收端:解复用器根据STDM帧结构将时隙接收的数 据分发给合适的输出缓冲区,直到输出设备;STDM帧 的每个时隙存在额外的开销。
计算机 通信
第四章 多路复用技术
实例:帧长度固定为三个时间片的STDM
AAAAA S1 S2
CCC S3 S4 S5
时
分
AA CA C ACA
多
路
复 A A CA CA CA
用
帧长度不固定,帧数固定
器
情况1:两条线路发送数据
计算机 通信
第四章 多路复用技术
AAAAA S1
S2
时
分
ECA
ECA
CCCC S3
多 路
S4
EEE S5
复 ACA
EC A
用
器 情况2:三条线路发送数据
计算机 通信
第四章 多路复用技术
AAAAA S1
• 掌握FDM,同时,不同频(率) 复用、解复用过程
• 掌握TDM,同频(率),不同时
• 掌握STDM,同频(率),不同时 • 掌握多路复用技术的比较
作业:P126 2-3;P127 3-1、6、7
CDM:4组同时分别用不同语言来交谈。
计算机 通信
第四章 多路复用技术
S1 A
A时
分
S2
BB 多
路
S3 C C
复
用
S4 D
器
CA D
C B 同步TDM
BA
CA D CB BA
帧长度不固 定的STDM
C ADC BBA
帧长度固定的 STDM
计算机 通信
第四章 多路复用技术
第六章 多路复用技术
据传输时,别的用户不能使用,此通路保持空闲状态。
FDM主要适用于传输模拟信号的频分制信道,主要用于电话、 电报和电缆电视(CATV)。在数据通信中,需和调制解调技术结 合使用。 优点:多个用户共享一条传输线路资源。
2015年1月
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6.3 统计时分多路复用(STDM—static )
据用户实际需要动态地分配线路资源,因此也叫动态时分
多路复用或异步时分多路复用。也就是当某一路用户有数据
要传输时才给它分配资源,提高线路利用率。
优点:线路传输的利用率高 适于计算机通信中突发性或断续性的数据传输
缺点:每个时隙都要添加地址段
低通滤波器 n -1
mn-1 ′ (t)
发送端 接收端
低通滤波器 n
mn ′ (t)
时分复用系统示意图
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6.2 时分多路复用(TDM)
字符交错法
帧结构: SF 帧同步头 , 控制信号序列 CSS , Mi 代表第 M 路信号 中的第i个符号
SF CSS Ai … Mi
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6.3 统计时分多路复用(STDM)
TDM与STDM复用原理的基本差别示意图
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6.3 统计时分多路复用(STDM)
衡量STDM复用器性能的参数 N:输入数据源的数目 R:每个源的数据率(bps) M:复用链路的有效容量(bps) α:每个源传输数据所占的时间与通信总时间的比值, 一般有0< α <1 K=M/NR:复用链路容量对最大输入总量之比。 α<=K<=1
电路基础原理多路复用与解复用
电路基础原理多路复用与解复用电路基础原理-多路复用与解复用在数字通信领域中,多路复用和解复用是非常重要的概念。
它们是用于提高通信信道的利用率,使得多个信号可以在同一个通信链路上传输和分离的技术手段。
本文将从基础原理角度,简要介绍多路复用与解复用的概念和技术,并讨论其在现代通信系统中的应用。
一、多路复用的概念多路复用(Multiplexing)是一种将多个信号通过一个共享的通信通道传输的技术。
其基本原理是将不同的信号合成为一个复合信号,然后通过共享的通信通道传输。
在接收端,通过解复用技术将复合信号还原成原始的信号。
多路复用的主要目的是提高信道的利用率。
在传统的模拟通信系统中,频分多路复用(FDM)是最常见的一种多路复用技术。
它将不同的模拟信号调制到不同的频率上,然后通过混合器将这些频率叠加后传输。
接收端通过滤波器和解调器将这些频率分离和还原。
随着数字通信技术的发展,时间分割多路复用(TDM)被广泛应用。
TDM将不同的信号按照时间顺序放入一个时隙中,然后通过共用的传输介质进行传输。
接收端根据时间顺序将各个时隙中的信号分离和还原。
二、多路复用的应用多路复用技术在现代通信系统中得到广泛应用。
其中一个重要的应用是在电话网络中。
电话交换机利用多路复用技术,将多个电话信号合并在一个链路上进行传输,提高了电话网络的利用效率。
另一个重要的应用是在计算机网络中。
以太网是一种常见的局域网技术,利用多路复用技术,将多个计算机连接到一个共享的传输介质上。
这样可以实现计算机之间的高效通信和数据交换。
此外,多路复用技术还广泛应用于视频传输、卫星通信、广播电视等领域。
通过合理使用多路复用技术,可以在有限的传输资源下同时传输多个信号,提高了整体的通信效率和资源利用率。
三、解复用的原理解复用(Demultiplexing)是多路复用的逆过程,用于将复合信号还原成原始的信号。
解复用的基本原理是根据信号的特定特征进行分离和还原。
例如,在频分多路复用中,解复用器通过滤波器和解调器将复合信号中的不同频率分离出来,并将它们还原成原始的模拟信号。
计算机网络与通信复习资料完整版
《计算机网络与通信》复习资料课后习题答案选择题第一章1、局域网与广域网的互联是通过(B)来实现的。
A: 通信子网B、路由器 C、城域网 D、电话交换网2、计算机网络是计算机技术与(C)技术密切结合的产物A:交换机 B、硬件C、通信 D、自动控制3、20世纪60年代,美国国防部高级研究中心提出的网络研究课题的名称为(D)A、WANB、LANC、TCP/IPD、ARPAnet第二章1、波特率等于(B)A、每秒传输的比特数B、每秒传输的周期数C、每秒传输的脉冲数D、每秒传输的字节数2、在传输介质中,带宽最大、信号衰减最小、抗干扰能力最强的是(B )A、双绞线B、光纤C、同轴电缆D、无线信道3、两台计算机利用电话线传输数据时需要的设备是(D)A、网卡B、中级器C、集线器D、调制解调器4、将信道总频带划分为若干个子信道,每个子信道传输一路模拟信号,即为(B )A、时分多路B、频分多路C、波分多路D、统计时分多路5、一种载波信号相位移动来表示数字数据的调制方法称为(A)键控法A、相移B、幅移C、频移D、混合6、报文交换与分组交换相比,报文交换(B )A、有利于迅速纠错B、出错时需重传整个报文C、把报文分成若干分组D、出错时不需要重传整个报文7、用CRC发现报文分组出错,用(D)方法纠错A、由信宿纠错B、忽略C、按位纠错D、丢弃重传第三章1、TCP/IP协议将(A)合并到应用层A、表示层、会话层B、物理层和网络层C、传输层、会话层2、计算机网络协议的含义是(D)A、语法B、语义C、同步D、为进行数据交换与处理所建立的标准、规则3、在TCP/IP中,地址解析协议协议和逆向地址解析协议属于(B)A、应用层B、网络层C、传输层第四章1、关于物理层的描述中,错误的是:( D )A、物理层处于网络参考模型的最低层,直接与传输介质相连。
B、物理层设计时主要考虑如何在连接开放系统的传输介质上传输各种数据的比特流C、设置物理层的目的是为数据链路层屏蔽传输介质与设备的差异D、物理层的传输可靠性靠自己解决。
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。
计算机网络复习题答案
一、选择题(1)多路复用技术能够提高传输系统利用率;不属于常用的多路复用技术有_(1)_。
A.FDM和TDM B.FDM和AFM C.TDM和WDM D.FDM和WDM(2)实现一条物理信道传输多个数字信号,这是_(2)_。
A.同步TDM B.TDM C.异步TDM D.FDM(3)将一条物理信道分成若干时间片,轮换的给多个信号使用,将物理信道的总频带宽分割成若干个子信道,每个信道传输一路信号,这是_(3)_。
A.同步时分多路复用B.统计时分多路复用C.异步时分多路复用D.频分多路复用(4)在光纤中采用的多路复用技术是_(4)__。
A.TDM B.FDM C.WDM D.CDMA(5)多路复用技术一般不用于_(5)_中。
A.交换结点间通信B.卫星通信C.电话网内通信D.局域网内通信(6)光纤分为单模光纤和多模光纤,这两种光纤的区别是(6)。
A.单模光纤的数据速率比多模光纤低B.多模光纤比单模光纤传输距离更远C.单模光纤比多模光纤的价格更便宜D.多模光纤比单模光纤的纤芯直径粗(7)数据在传输前必须转换为(7)_.A。
.周期信号 B。
电磁信号C。
非周期信号 D。
低频电磁波(8)ASK、PSK、FSK、QAM是(8) 调制的例子.A.数数 B.数模 C.模摸 D.模数(9)FDM和WDM用于组合_(9)_信号.A.模拟B.数字C.模拟或数字D.周期信号(10)(10)涉及到光束构成的信号.A.FDM B.TDM C.WDM D.都不对(11)DMT是一种调制技术,它将(18)技术结合在一起。
A.FDM,TDM B.QDM,QAM C.FDM,QAM D.PSK,FSK(12)传统有线电视网络传输(19)信号。
A.上行B.下行C.上行和下行D.都不对(13)CSMA/CD中的CD的意思是()A。
载波监听 B.先听后发 C.边听边发D。
冲突检测(14)在以太网中采用二进制指数退避算法来降低冲突的概率如果某站点发送数据时发生了3次冲突则它应该()。
计算机网络复习题库
B=C/W=18000/3000=6 b/s/HZ一个上层信息被分成10帧,每帧无损地到达目的地的可能性是80%。
如果数据链路层协议不进行差错控制,那么这一信息平均要发送多少次才能完整地到达接收方?解答:P=0.810=0.107 ,为了能够发送成功,第一次p,第二次(1-p)p,第三次(1-p)(1-p)p,…….平均发送次数等于:E=1*P+2*(1-p)p+3*(1-p)(1-p)p+。
=PSGMAi(1-p)(i-1)(i=1,2,,,,)令S=SGMAai=a/(1-a),则S’=SGMAia(i-1)=1/(1-a)2故令(1-p)=a,则E=P*1/[1-(1-P) 2]=1/p=9.3信道速率为4Kbps,采用停止等待协议。
传播时延tp=20ms,误比特率、确认帧长度和处理时间均可忽略不计。
问帧长在什么范围内才能使信道利用率至少达到50%?解答:由于忽略误比特率,确认帧长度和处理时间,所以停止等待协议中数据帧和应答帧的发送时间关系如下图所示。
设帧长为L,信道速率为S,则TP=L/S=L/4信道利用率E=T1/Tt=t1/(t1+2tp),由题意 E>=50%,所以L/4(L/4+2*20)=0.5解出L>=160bit某一个数据通信系统采用CRC校验,并且生成多项式G(X )的二进制比特序列为11001,目的结点接收的二进制比特序列为110111001(含CRC检验码)。
请判断传输过程中是否出现了差错?为什么?解答:设信息多项式为M(X),生成多项式为G(X),余数多项式为R(X),商式多项式为Q(X),编码多项式为T(X)。
显然如果传输没有出现差错,T(X)应该能够被G(X)整除。
经计算,Q(X)=10011,R(X)=10,所以传输过程中出现了差错。
100Km长的电缆以T1信道的数据速率运行,电缆的传播速率的光速的2/3。
电缆上可容纳多少比特数据?解答:T1信道上的传输速率为1.544Mbps,光速为300000Km/s。
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。
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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。
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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。
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时分复用可能会造成 线路资源的浪费
计算机学科专业基础综合计算机网络-数据链路层(二)
计算机学科专业基础综合计算机网络-数据链路层(二)(总分:82.00,做题时间:90分钟)一、{{B}}单项选择题{{/B}}(总题数:2,分数:55.00)采用滑动窗口机制对两个相邻结点A(发送方)和B(接收方)的通信过程进行流量控制。
假定帧序号长度为3,发送窗口和接收窗口的大小都是7。
当A发送了编号为0、1、2、3这4个帧后,而B接收了这4个帧,但仅应答了0、1两个帧,此时发送窗口将要发送的帧序号为______,接收窗口的上边界对应的帧序号为______;若滑动窗口机制采用选择重传协议来进行流量控制,则允许发送方在收到应答之前连续发出多个帧。
若帧的序号长度为k比特,那么窗口的大小W______2k-1;若滑动窗口机制采用后退N帧协议来进行流量控制,则允许发送方在收到应答之前连续发出多个帧。
若帧的序号长度为k比特,那么发送窗口的大小W最大为______。
(分数:41.00)(1).∙ A.2∙ B.3∙ C.4∙ D.5(分数:1.00)A.B.C. √D.解析:(2).∙ A.0∙ B.2∙ C.3∙ D.4(分数:1.00)A.B.C.D. √解析:(3).∙ A.<∙ B.>∙ C.≥∙ D.≤(分数:1.00)A.B.C.D. √解析:(4).∙ A.2k-1∙ B.2k∙ C.2k-1∙ D.2k-1(分数:1.00)A.B.C.D. √解析:[解析] (1)发送窗口大小为7意味着发送方在没有收到确认之前可以连续发送7个帧,由于发送方A已经发送了编号为0~3的4个帧,所以下一个帧将是编号为4的帧。
(2)接收窗口的大小也为7,当接收方接收了编号为0~3的帧后,滑动窗口准备接收编号为4、5、6、7、0、1、2的帧,因此接收窗口的上边界对应的帧序号为4。
需要注意的是,在接收端只要收到的数据帧的发送信号落入接收窗口内,窗口就会前移一个位置,并不是说一定要等到应答接收窗口才移动,应答其实影响的应该是发送窗口,发送方收到了应答后才滑动发送窗口(不少考生认为此题帧3和帧4没有应答,就不应该滑动,导致此题误选B。
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第二章物理层
大学《计算机网络》章节练习题及答案-第二章物理层第2章物理层一、单选题1.当描述一个物理层接口引脚在处于高电平时的含义时,该描述属于()。
A. 机械特性B.电气特性C.功能特性D. 规程特性2.比特率(数据传输速率)和波特率的关系是()A.比特率 < 波特率B.比特率 = 波特率C.比特率 > 波特率D. 以上答案均不对3.采用全双工通信方式,数据传输的方向性结构为( )A.可以在两个方向上同时传输B.只能在一个方向上传输C.可以在两个方向上传输,但不能同时进行D.以上均不对4.在网络中计算机接收的信号是()。
A.数字信号B.模拟信号C.广播信号D.脉冲信号5.传输线上的位流信号同步,应属于下列OSI的()层处理。
A.网络层B.数据链路层C. 物理层D.LLC层6.IEEE802参考模型中的物理层的主要功能是完成( )。
A. 确定分组从源端到目的端的路由选择 B.原始比特流的传输与接收C.流量调节和出错处理 D.把输人数据分装成数据帧并按顺序发送7.若一个信道上传输的信号码元仅可取四种离散值,则该信道的数据传输率S(比特率)与信号传输率B(波特率)的关系是( )。
A、 S=BB、 S=2BC、 S=B/2D、 S=1/B8.物理层的编码方式有多种,下列关于编码的说法中,()是错误的。
A. 不归零制编码不能携带时钟,不适合用于同步传输,常用于串行异步通信中B. 曼彻斯特编码可携带时钟,但编码的密度较低,常用于10Mbps以太网中C. 差分曼彻斯特编码也可携带时钟,尤其是抗干扰能力很强,常用于千兆以太网中D. 4B/5B编码也可携带时钟,其编码的密度介于不归零制编码和曼彻斯特编码之间,常用于100Mbps快速以太网中9.数据的传输是通过经编码的信号来实现的,在IEEE802.3中采用曼彻斯特编码是因为其()。
A. 编码中包含一个特定的起始位B. 采用模拟编码,所以抗干扰能力强C. 一次采样即可得到一个比特D. 能携带同步时钟10.一个用曼彻斯特编码的信道,如果其传输速率为1000Mbps,那么它的波特率应为()。
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。
计算机网络——第二章:通信基础
计算机网络——第二章:通信基础1. 发送信息的一端叫()? [单选题] *信源(正确答案)信宿信道信号2. 接收信息的一端叫()? [单选题] *信源信宿(正确答案)信道信号3. 信源和信宿这间的通信线路叫()? [单选题] *信源信宿信道(正确答案)信号4. 通信系统有五个基本组件是()、()、信道、接收设备、接收机? *发送设备(正确答案)发送机(正确答案)手机电话5. 信号有()、()两种 *电信号光信号模拟信号(正确答案)数字信号(正确答案)6. 下面哪个数据传输快? [单选题] *200 Kbps2 Gbps(正确答案)1024 Mbps4096 bps7. 家庭中常用的因特网接入方式是()。
[单选题] *A.光纤接入B.GPRS接入C.ADSL接入(正确答案)D.DDN专线接入8. 路由器的主要作用是()。
[单选题] *A.用于模拟信息与数字信息之间的转换B.将经过长距离传输后衰减的电信号增强C.用于连接不同网络(正确答案)D.用于完成与它相连的线路之间的数据单元的交换9. 在数据通信中,将信道上的数字信号变换成模拟信号的过程称之为( )。
[单选题] *A.编码B.解码C.解调D.调制(正确答案)答案解析:把数字信号变换成模拟信号的过程,叫做调制10. 将发送端模拟信号转换成数字脉冲信号的过程称之为() [单选题] *A.链路传输B.调制C.解调A/D(正确答案)D.数字信道传输11. 下列哪种上网方式必须使用调制解调器( )。
[单选题] *A.局域网上网B.广域网上网C.专线上网D.电话线上网(正确答案)答案解析:电话线传输的信号属于模拟信号,计算机处理的是数字信号。
计算机利用电话线进行通信,必须将数字信号转换成模拟信号发送,将接收到的模拟信号转换成数字信号处理。
调制解调器的作用就是专门针对电话线路进行调制(数字信号到模拟信号)和解调(模拟信号到数字信号)的。
网卡和集线器都是网络连接设备,不具有调制解调作用。
计算机网络基础(第3版)-习题答案c (2)[3页]
一、选择题1.CDMA 系统中使用的多路复用技术是C。
A.时分多路B.波分多路C.码分多址D.空分多址2.光纤通信中使用的复用方式是(1C),E1 载波把32 个信道按(2A)方式复用在一条2.048Mbit/s 的高速信道上,每条话音信道的数据速率是(3B)。
(1)A.时分多路B.空分多路C.波分多路D.频分多路(2)A.时分多路B.空分多路C.波分多路D.频分多路(3)A.56kbit/s B.64kbit/s C.128kbit/s D.512kbit/s3.如果一个码元所载的信息是两位,则一码元可以表示的状态为D。
A.2 个B.4 个C.8 个D.16 个4.调制解调器的主要功能是C。
A.模拟信号的放大B.数字信号的整形C.模拟信号与数字信号的转换D.数字信号的编码5.在数据通信中,利用电话交换网与调制解调器进行数据传输的方法属于A。
A.频带传输B.宽带传输C.基带传输D.IP 传输6.采用曼彻斯特编码的数字信道,其数据传输速率为波特率的B。
A.2 倍B.4 倍C.1/2 倍D.17.下列传输介质中,哪种传输介质的抗干扰性最好B。
A.双绞线B.光缆C.同轴电缆D.无线介质8.PCM 是A的编码。
A.数字信号传输模拟数据B.数字信号传输数字数据C.模拟信号传输数字数据D.模拟数据传输模拟数据9.在数字数据转换为模拟信号中,A编码技术受噪声影响最大。
A.ASK B.FSK C.PSK D.QAM10.在同一个信道上的同一时刻,能够进行双向数据传送的通信方式是C。
A.单工B.半双工C.全双工D.上述3 种均不是11.采用异步传输方式,设数据位为7 位,1 位校验位,1 位停止位,则其通信效率为B。
A.30% B.70% C.80% D.20%12.对于实时性要求很高的场合,适合的技术是A。
A.电路交换B.报文交换C.分组交换D.无13.将物理信道总频带分割成若干个子信道,每个子信道传输一路信号,这就是D。
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)
计算机网络技术基础04 传输、复用和交换技术
·N · · · · ·
·N · · · · ·
· · · · · ·
Ts1 Ts2
Ts3
图 2.17 时分复用示意图
信道复用技术
时分复用
时分复用分为:同步时分复用和异步时分(统计 时分) 复用。 同步时分复用:同步时分复用的每个时间片长度 固定且预先指定,因而从各个信号源发送时是固定同 步的。 异步时分复用:在异步时分复用中,时间片是按 需要动态分配的,提高了传输介质的利用率。时间片 与输入装置之间没有一一对应关系,所以数据单元必 须包含地址信息,降低了传输效率。
9
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 1、基带传输 基带传输是指在基带信道上直接传输基带信号的方 式。所谓基带信号是指由数据或消息直接转换成的原始 电信号,基带传输主要用于短距离或有线电系统中。
基带信 号输入
信道信号形成器 信道 滤波器 抽样判决器 基带信 号输出
噪声源
数据通信传输方式
基带传输与频带传输 2、 频带传输 频带传输是包括调制解调过程的传输系统。有时也 把用模拟信道传输数字信号的方法称为频带传输,频带 传输主要用于长距离或无线电系统中。
1、模拟数据与数字数据 模拟数据:数据的状态是连续变化和不可数的。 数字数据:数据的状态是离散的和可数的。 2、 模拟信号与数字信号 模拟信号:电信号的参量对应于模拟数据而连续取 值,这样的信号称为模拟信号。 数字信号:电信号的参量对应于离散数据并离散取 值,这样的信号称为数字信号。
4
数据通信传输方式
16
信道复用技术
码分复用
码分复用技术又称码分多址技术( CDMA ), 是基于码型分割信道,每一个用户分配一个地址 码,这些地址码码型互不重叠,以区分每一个用 户。 码分复用技术就是用扩频通信中不同码型的 扩频码之间相关特性,分配给用户不同的扩频码。 CDMA特点:抗干扰能力强;隐蔽性好。
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图4-17 同步时分多路复用帧的传输
10
2.同步TDM中的基本概念
基带信号 m1 (t)
同步
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m1 ′ (t)
m2 ′ (t)
m2 (t) mn-1 (t) 低通滤波器 n -1 mn (t) mn-1 ′ (t)
发送端 接收端
低通滤波器 n
mn ′ (t)
时分复用系统示意图
时 分 多 路 复 用 器
帧2
b24 b23 b22 b21
帧1
b14 b13 b12 b11
4路输入信号 每帧含有4个时间片
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比特交错法基本原理框图
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2.字符交错法
• 字符交错法:主要用于异步的数据源,字符 交错是以一个字符为单位进行复用。即它的 每个时间片包含某个数据源的一个字符数据 或同步信息。
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同步时分多路复用(TDM)
同步多路电子开关
S4 S3 S2 S1
时 分 多 路 复 用 器
4
3
2
1
4
3
2
1
t2
t1
多 路 解 复 用 器
S4 S3 S2
S1
图4-15 同步时分多路复用
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TDM
• 关键问题:
– 收发双方的同步 – 复用器中的电子开关是关键部件
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4.5.2 STDM帧结构
• STDM所使用的帧结构对系统性能有一定的 影响,一般应尽量减少用于管理的附加信 息,将额外开销比特压缩到最小,以改善 吞吐能力。 • 通常STDM系统使用诸如HDLC规程(详见 第8章)的通信协议。如果使用HDLC帧, 那么数据帧中必须含有复用操作的控制位 。
C
A
同步TDM实例
2013-7-29 26
计算题
• 例4.1 五个信源通过同步TDM复用在一起。 每个信源每秒产生 100个字符。假设采用 字符交错技术而且每帧需要一个比特同步。 帧速率是多少?通路上的比特率是多少? 并求出该系统的传输效率。
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27
• 解:(1)已知每个信源每秒产生 100个字符,而 每一帧容纳每个信源的一个字符,由此可知该系 统的帧速率是100帧/秒。 • (2)如果假设每个字符为8位,因此每帧有 8×5=40位,再加上每帧有一位帧定位比特,所 以每帧的长度为41位。由此可计算出通路上的比 特率是41位/帧×100帧/秒=4100bps。 • (3)要想计算传输效率,已知通路上的比特率为 =4100bps,而各通道上传输有用数据的总合为 8×100×5=4000bps。由此可计算出该系统的效 率为97.6%。
或多个同步比特,以便于解复用器根据输入信 息进行同步,从而精确地分离各时间片。控制 信息使用的是可以识别的比特模式: 101010…
• (4)比特填充:同步不同传输速率的数据
源,使得不同数据源间速率匹配(近似呈整数 倍关系),主要是通过复用器在设备的数据流 中插入附加的比特。
2013-7-29 14
2013-7-29 32
• 接收端:解复用器根据STDM帧结构将时隙 数据分发给合适的输出缓冲区,直到输出 设备; • STDM帧的每个时隙存在额外的开销。
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实例:帧长度固定的STDM
S5
S4 S3 S2 S1 AAAAA 时 分 多 路 复 用 器
A A
C A C
A C A
– 这种方式按照被复用的支路顺序和各支路中各自 的比特顺序每次仅复用一个比特的数据
– 比特交错时分复用器在高速传送的数据信号集合 帧里,每一个时隙仅传送一个低速信道的1比特 数据或传送1比特帧同步信息。
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源,它的每个时间片仅含有某个数据源的一个比特。
比特交错法
b2 b1
S1
S2 S3 S4
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2013-7-29
16
4.4.2 TDM数据复用方式
• 根据每个时间片中存放的内容不同,在时 分多路复用器中,数据复用方式分为三种, 即
–比特交错法 –字符交错法 –码组交错法
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1.比特交错法
• 比特交错法:比特交错技术主要用于同步的数据
• 传输特点:
CCC
情况1:两条输入线路发送数据
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S5
S4 S3 S2 S1
AAAAA 时 分 多 路 复 用 器
A C A E C A E C A E C A
CCCC
EEE
情况2:三条输入线路发送数据
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S5
S4 S3 S2 S1
AAAAA 时 分 多 路 复 用 器
A C A
2.同步TDM中的基本概念
分配给某一设备的时间片在一帧中的位置是 固定的(意味着多路开关是单向扫描的), 这些就构成了该设备的传输通道 S4 S3 S2 S1 时 分 多 路 复 用 器
帧n 4 3 2 1 帧2 4 3 2 1 帧1 4 3 2 1
Time
4路输入信号
每帧含有4个时间片
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与比特交错技术相比较大
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3.码组交错法
• 码组交错法:码组交错技术按某一码字 长度(若干比特)为单位进行复用,即 每个时间片包含某个数据源的一个码字 (可能是一个比特,一个字符或更多比 特) • 基本原理框图:
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23
码组交错法
Fn … Fi … F2 F1
S1
– Asynchronous TDM – Intelligent TDM
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SA
SB SC SD
A4 B4 B3 C3 D3
A2 统计 时分 多路 C1 复用 器 D2 帧3 帧1 D3 C3 B3 C1 B4 A4 帧4 D2 A2 帧2
图4-16 帧长不固定的STDM
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4.5.1 STDM基本原理
• STDM系统复用器(解复用器)的一侧与几 条低速线路相连,另一侧是高速复用线路; 每条低速线路都有一个与之相联系的I/O缓 冲区。 • 发送端:复用器首先扫描各条低速线路(输 入缓冲区),将输入数据组织成STDM帧; STDM帧长度可以是固定的也可以是不固定 的;时间片位置也可以是不固定的;所以每 帧不仅包含数据,还有地址信息(每个时间 片所对应数据都带地址)。
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2.同步TDM中的基本概念
• (2)交错:同步时分多路复用器关键部件
是高速的电子开关;当开关移动到某个设备前, 该设备就有机会向公共通路传输规定大小的数 据。开关的这种以固定的速率和固定的顺序在 设备间的移动过程就称作交错;
• 交错可以按 bit/byte/Data block
–帧中的每个时间片是预先分配给某个数据源的, 且这种关系固定不变。不论有无数据需要发送, 所有数据源的时间片都会被占有;
• 在具有N路输入系统中,每个帧至少含有N 个时间片。 • Synchronous TDM:不是因为使用了同步传
输,而是因为时间片是预先分配给数据源且固定 不变的。 2013-7-29 9
2013-7-29 2
4.4 同步时分多路复用(TDM)
• TDM:完全由数字线路实现,近几年得 到广泛应用。 • 时分复用又分为同步时分复用和异步时 分复用。
•
•
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4.4.1 TDM原理 4.4.2 TDM数据复用方式
3
4.4.1 TDM原理
• 1.TDM基本原理:其理论基础是基于抽样定理
帧2
M2 … B2 A2 SF M1
帧1
… B1 A1 SF
帧i
Mi … Bi Ai SF
m路输入信号 每帧含有m个时间片
字符交错法基本原理框图
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字符交错法
• 帧结构:
–SF帧同步头,Mi代表第M路信号中的第i个符 号
SF Mi … Bi Ai
• 优缺点: 适合于异步的数据源,但缓存容量
4
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TDM原理
图4-11 抽样定理示意图
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基带信号 m1 (t)
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m1 ′ (t) m2 ′ (t)
m2 (t) mn-1 (t)
低通滤波器 n -1
mn (t)
m ′ (t) n-1
发送端
低通滤波器 n
mn ′ (t)
接收端
时分复用系统示意图
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4.5 异步时分多路复用
• TDM缺点:资源浪费 • 原因:帧中时间片与用户一一对应,用户 没有数据发送时也占用这个时间片,因而 浪费资源。
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STDM
• 为了提高时隙的利用率,可以采用按需分配 时隙的技术,以避免每帧中出现空闲时隙的 现象,即每一个时间片都可被所连接的任何 一个有数据发送的输入线路所使用。以这种 动态分配时隙方式工作的技术称为统计时分 多路复用(STDM)或称异步TDM(ATDM) 或智能TDM (ITDM)
An … Ai … A2 A1
S2
Bn … Bi … B2 B1
Sm
Mn … Mi … M2 M1
时 分 多 路 复 用 器
帧2
SF M2 … B2 A2 SF
帧1
M1 … B1 A1
帧i
SF Mi … Bi Ai
m路输入信号 每帧含有m个时间片
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码组交错法基本原理框图