第五讲时分多路复用
时分多路复用（TDM）
时分多路复用（TDM）展开全文因数字信号是有限个离散值，所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信系统，而模拟通信系统的传输一般采用FDM。
以电话通信为例说明时分多路复用的过程：发送端的各路话音信号经低通滤波器将带宽限制在3400Hz 以内，然后加到匀速旋转的电子开关SA1上，依次接通各路信号，它相当于对各路信号按一定的时间间隙进行抽样。
SA1旋转一周的时间为一个抽样周期T，这样就做到了对每一路信号每隔周期T 时间抽样一次，此时间周期称为1帧长。
发送端电子开关SA1不仅起到抽样作用，同时还要起到复用和合路的作用。
合路后的抽样信号送到编码器进行量化和编码，然后，将信号码流送往信道。
在接收端，将各分路信号码进行统一译码，还原后的信号由分路开关SA2依次接通各分路，在各分路中经低通滤波器将重建的话音信号送往收端用户。
在上述过程中，应该注意的是，发、收双方的电子开关的起始位置和旋转速率都必须一致，否则将会造成错收，这就是PCM（脉冲编码调制(Pulse Code Modulation,PCM）系统中的同步要求。
收、发两端的数码率或时钟频率相同叫位同步或称比特同步，也可通俗的理解为两电子开关旋转速率相同；收、发两端的起始位置是每隔1帧长（即每旋转一周）核对一次的，此称帧同步。
这样才一能保证正确区分收到的哪8位码是属于一个样值的，又是属于哪一路的。
为了完成上述同步功能，在接收端还需设有两种装置：一是同步码识别装置，识别接收的 PCM信号序列中的同步标志码的位置；二是调整装置，当收、发两端同步标志码位置不对应时，需在收端进行调整使其两者位置相对应。
以上两种装置统称为帧同步电路。
时分多路复用不仅局限于传输数字信号，也可同时交叉传输模拟信号。
应用当使用频分复用时占有不同频带的多路信号合在一起在同一信道中传输，各路频带间要有防护频带；而时分复用则使占有不同时隙的多路信号合在一起在同一信道中传输，各路时隙间要有防护时隙。
频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用三种方法
频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用三种方法摘要: 多路复用是把两个以上的单独信号合并起来。
同时在一条通信线路上进行传输。
多路复用的方法很多，这里主要介绍频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用三种方法。
首先介绍频分多路复用，简称FDM，频分多路复用是把每个要传输的...多路复用是把两个以上的单独信号合并起来。
同时在一条通信线路上进行传输。
多路复用的方法很多，这里主要介绍频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用三种方法。
首先介绍频分多路复用，简称FDM，频分多路复用是把每个要传输的信号以不同的载波频率进行调制，然后在传输介质上进行传输，这样在传输介质上就可以同时传输许多路信号。
之前介绍的宽带信号主要的实现方法就是频分多路复用。
其次介绍时分多路复用，时分多路复用利用每个信号在时间上交叉，可以在一个传输通路上传输多个数字信号。
时分多路复用的特点是每个信号都是基带信号，通过轮流使用时隙，实现多路复用。
最后介绍统计时分多路复用，统计时分多路复用是在时分多路复用基础上，动态按需分配时隙。
多路复用还有波分、码分等方法，请同学们查阅资料进行了解。
波分复用WDM 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；在接收端，经解复用器(亦称分波器或称去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。
这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用。
在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息，称为光波分复用技术，简称WDM。
光波分复用包括频分复用和波分复用光频分复用（FDM）技术和光波分复用（WDM）技术无明显区别，因为光波是电磁波的一部分，光的频率与波长具有单一对应关系。
通常也可以这样理解，光频分复用指光频率的细分，光信道非常密集。
《ch时分多路复用》PPT课件
• 北美和日本的技术：T1线路〔24〕 • ITU-T推荐的TDM标准：E1线路〔30〕
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
• 比特交织法 • 字符交织法 • 码组交织法
• 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。
帧内时间片数=通道数 (m=n)
帧数=信号源中信号最多的数量 (z=simax)
2.同步TDM中的根本概念
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
• 交织可以按 bit/byte/Data block • 交织过程：
2.同步TDM中的根本概念
DDD 时
帧3
CC
分D 多
A
帧2 DC A
帧1 DCBA
B路 复
AAA 用
4路输入信号
器
每帧含有4个时间片
图4-18同步时分多路复用交织过程
2.同步TDM中的根本概念
• 〔3〕帧定位比特：在每帧的开场附加一 个或多个同步比特，以便于解复用器根 据输入信息进展同步，从而准确地别离 各时间片。控制信息使用的是可以识别 的比特模式：101010…
1.比特交织法
• 比特交织法：比特交织技术主要用于同 步的数据源，它的每个时间片仅含有某 个数据源的一个比特。
• 传输特点： • 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 • 比特交织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
计算机网络原理 时分多路复用技术
计算机网络原理 时分多路复用技术
时分多路复用（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上替代了频分多路复用技术。
在通信序列中，时分多路复用向在网络上交换信号的每一个设备分配一段时间或时间片。
在这个时间片中，信道只传输来自那个节点的数据。
例如，有若干个计算机连接在同一条公共传输通道上，多路复用器在通信信道中将会按一定的次序轮流的给每台计算机分配一个时间，当轮到某台计算机时，这台计算机与通道接通，执行操作。
而其他的设备与通道的联系均被切断，待分配的时间片用完后，则通过时分多路转换开关把通道联接到下一个要连接的计算机上。
在时分多路复用中，时间片是为它们特定的节点保留的，而不管该节点是否有数据要传输。
如果一个节点没有要发送的数据，那么它的时间片就保留空白的。
虽然这种安排合乎逻辑，但是如果网络上的某些节点很少发送数据，那么它的效率会比较低下。
图1-16为一个时分多复用模型。
发射器
A
B
C
A B C 接收器时间片2
图1-16 时分多复用系统
时分多路复用又分为同步时分多路复用和异步时分多路复用：同步时分多路复用是指分配给每个设备的时间片是固定的，不管该设备是否有数据发送，属于该设备的时间片都不能被其他设备占用。
异步时分多路复用允许动态地分配时间片，如果某个设备不发送信息，则其他的设备可以占用这个设备的时间片。
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。
时分多路复用 ppt课件
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பைடு நூலகம்
2.4.3数字复接技术
数字通信的优越性，推动了数字通信网的建立和 发展。在通信网运行时，为了扩大传输容量和提 高传输效率，可以采用复用的方式。
为了进一步扩大系统容量，就需要把若干中低速 数字信号（低次群）合并成一个高速数字信号 （高次群） ，再通过高速信道传输，传到对方再 分离还原为各个中低速数字信号。数字复接就是 实现这种数字信号合并与分离的。
②帧同步时隙：TS0用于传送帧同步码以实 现帧同步
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③信令与复帧同步时隙：TS16 每帧的TS16用来传信令信号。 TS16中有8位码，可分配给两个话路使用 第1～4位码传送一个话路的信令，
第5～8位码传送另一个话路的信令。
则30个话路则需15个TS16传送信令，即需 要15个帧的来传送。分别记为F1，F2， F3…F15；
二次群的速率:
4*2.048Mb/s=8.192Mb/s。（×）
4*2.048Mb/s+0.256 Mb/s=8.448 Mb/s。 这样是因为在组成二次群时需要加入额外 的填充码元。
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4、 同步数字体系SDH （Synchronous Digital Hierarchy）
PDH （Plesiochronous Digital Hierarchy）： PCM技术在复接成一次群时，采用同步复 接，但在形成二、三、四群时采用异步复 接方式。为复接方便，规定了各支路比特 流之间的异步范围，对偏差的约束就是所 称的准同步工作，相应的同步系列称为准 同步系列。
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2.4.1 时分多路复用概述
1、复用的概念
复用：为了提高信道利用率，使多路信号互不 干扰地在同一信道上传输的方式称为多路复用。
第五讲时分多路复用
塞入位置 SV 及塞入标志 SZ 在复接帧 中安排位置如图所示。图中 m 是复
Q 为每帧内每个支路含信 接支路数，
码数， K
是每帧中每个支路的非信 Ls 息比特数， 为帧长，有
Ls m(Q K )
时分多路复用(1) 16
212bit Ⅰ组 Ⅱ组 Ⅲ组 Ⅳ组
53bit
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再生主时钟 分路定时 脉冲产生 本地同步 码产生器 校核电路 0 1 与 门
扣除脉冲
收到的信码 同步 码 检测电路
扣除电路
一致脉冲
状态双稳态
去各解 调器
图8-8 逐码移位同步
时分多路复用(1) 22
正码速调整准同步复接/分接过程会使支路 码流带来二种附加影响，即塞入抖动与塞 入误码。所谓塞入抖动是指分接后恢复的 支路信号的位置会发生抖动。它主要由于 码速调整过程中塞入调整码，在收端分接 过程中减去调整码所造成的。它是衡量正 码速调整系统的一项重要技术指标。
时分多路复用(1) 6
TDM技术存在的主要问题：
TDM对信道中时钟相位抖动及接收端与 发送端的时钟同步问题则提出了较高要 求。 所谓同步是指接收端能正确地从数据流 中识别各路序号。为此，必须在每帧内 加上标志信号（称为帧同步信号）。
时分多路复用(1)
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采用TDM制的数字通信系统，在国 际上已逐步建立起标准。数字复接 序列中按传输速率不同，分别称为 基群、二次群、三次群、四次群等 等。
时分多路复用(1) 34
2. 公司设备上要尽量简单
(1) 编译码器要尽量易设计
能量(能源) 节能
传输信
号的码型的频谱中不含有直流分量。
时分多路复用(1)
时分多路复用
时分多路复用（TDM）：概念时分多路复用（TDM：Time Division Multiplexing）是按传输信号的时间进行分割的，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为多时间间隔（Slot time，TS，又称为时隙），每个时间片被一路信号占用。
TDM就是通过在时间上交叉发送每一路信号的一部分来实现一条电路传送多路信号的。
电路上的每一短暂时刻只有一路信号存在。
因数字信号是有限个离散值，所以TDM技术广泛应用于包括计算机网络在内的数字通信系统，而模拟通信系统的传输一般采用FDM。
TDM是以信道传输时间作为分割对象，通过多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现，因此时分多路复用更适用于数字信号的传输。
它又分为同步时分多路复用和统计时分多路复用。
采用基带传输的数字数据通信系统，如计算机网络系统、现代移动通信系统等；原理由于基带传输系统采用串行传输的方法传输数字信号，不能在带宽上划分。
TDM技术在信道使用时间上进行划分，按一定原则把信道连续使用时间划分为一个个很小的时间片，把各个时间片分配给不同的通信过程使用；由于时间片的划分一般较短暂，可以想象成把整个物理信道划分成了多个逻辑信道交给各个不同的通信过程来使用，相互之间没有任何影响，相邻时间片之间没有重叠，一般也无须隔离，信道利用率更高。
通常采用的技术有：STDM同步十分多利复用技术和ATDM异步时分多路复用技术同步时分复用采用固定时间片分配方式，即将传输信号的时间按特定长度连续地划分成特定的时间段（一个周期），再将每一时间段划分成等长度的多个时隙，每个时隙以固定的方式分配给各路数字信号，各路数字信号在每一时间段都顺序分配到一个时隙。
由于在同步时分复用方式中，时隙预先分配且固定不变，无论时隙拥有者是否传输数据都占有一定时隙，这就形成了时隙浪费，其时隙的利用率很低，为了克服STDM的缺点，引入了异步时分复用技术。
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。
时分多路复用技术
时分多路复用技术嘿，朋友们！今天咱来唠唠时分多路复用技术。
你说这玩意儿像不像个超级管理员呀！它能把时间分割得特别精细，就好像把一天的时间分成好多好多小格子。
咱平常过日子，每个人都有自己的事情要做，时间就那么多，对吧？这时分多路复用技术也是一样，它得合理安排各种信息的传输时间。
想象一下，信息就像一群着急赶路的人，都想快点到达目的地，这时候时分多路复用技术就站出来了，指挥着它们一个一个有序地通过。
比如说，有好多不同的信号都想通过同一条线路传输，这要是没个规矩，那不就乱套啦！但有了时分多路复用技术，它就会给每个信号分配特定的时间段，就像给每个人都安排了专属的时间窗口。
在这个时间段里，这个信号就能尽情地传输，不用担心被别的信号干扰。
这多厉害呀！你看啊，我们平时打电话，声音信号就是通过这种方式被准确无误地传送到对方那里。
它就像个神奇的魔法，能让信息乖乖听话，按照规定好的路线前进。
而且这技术还特别灵活呢！如果有些信号需要更多的时间，它也能调整安排，满足不同的需求。
这就好比我们生活中，有时候有些事情比较紧急重要，我们就得给它多分配点时间和精力。
再想想我们的交通系统，不同的车辆在道路上行驶，也得遵守交通规则，按照一定的顺序通过路口。
这不就和时分多路复用技术很像嘛！它保证了信息的顺畅传输，就像交通规则保证了车辆的有序行驶。
这技术在我们生活中的应用可多了去了，从通信到广播电视，到处都有它的身影。
它就像一个默默工作的幕后英雄，让我们的信息世界变得更加有序和高效。
咱不得不感叹，人类的智慧真是无穷无尽啊！能想出这么厉害的技术来。
有了时分多路复用技术，我们的通信变得更加快捷、准确，让我们能更好地和世界连接。
所以啊，别小看了这小小的时分多路复用技术，它可是在背后发挥着大大的作用呢！它让信息的传输变得如此神奇和美妙，真的是太了不起啦！。
时分多路复用与复接技术
第三章时分多路复用与复接技术1 时分多路复用为了提高信道利用率，使多个信号沿同一信道传输而互相不干扰，称多路复用。
目前采用较多的是频分多路复用和时分多路复用。
频分多路复用用于模拟通信，例如载波通信，时分多路复用用于数字通信，例如PCM通信。
时分多路复用通信，是各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信。
由前述的抽样理论可知，抽样的一个重要作用，是将时间上连续的信号变成时间上离散的信号，其在信道上占用时间的有限性，为多路信号沿同一信道传输提供了条件。
具体说，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。
图3－1为时分多路复用示意图，各路信号经低通滤波器将频带限制在3400Hz以下，然后加到快速电子旋转开关(称分配器)开关不断重复地作匀速旋转，每旋转一周的时间等于一个抽样周期T，这样就做到对每一路信号每隔周期T时间抽样一次。
由此可见，发端分配器不仅起到抽样的作用，同时还起到复用合路的作用。
合路后的抽样信号送到 PCM编码器进行量化和编码，然后将数字信码送往信道。
在收端将这些从发送端送来的各路信码依次解码，还原后的PAM信号，由收端分配器旋转开关K2依次接通每一路信号，再经低通平滑，重建成话音信号。
由此可见收端的分配器起到时分复用的分路作用，所以收端分配器又叫分路门。
当采用单片集成PCM编解码器时，其时分复用方式是先将各路信号分别抽样、编码、再经时分复用分配器合路后送入信道，接收端先分路，然后各路分别解码和重建信号。
要注意的是：为保证正常通信，收、发端旋转开关必须同频同相。
同频是指的旋转速度要完全相同，同相指的是发端旋转开关连接第一路信号时，收端旋转开关K2也必须连接第一路，否则收端将收不到本路信号，为此要求收、发双方必须保持严格的同步。
时分复用后的数码流示意图示于图3－21.1 时分复用中的同步技术时分复用通信中的同步技术包括位同步(时钟同步)和帧同步，这是数字通信的又一个重要特点。
频分多路复用与时分多路复用名词解释
频分多路复用与时分多路复用名词解释频分多路复用与时分多路复用是现代通信系统中常用的两种复用技术。
在通信系统中，复用可以将多个信号或数据流合并到一个信道传输，从而提高信道利用率，节省通信线路资源。
下面我们将进一步解释这两种技术的概念及其应用，帮助读者更好地了解和应用它们。
一、频分多路复用频分多路复用，英文名称为Frequency Division Multiplexing （FDM），是将多个信号按照其不同的频率分配到不同的带宽上。
它利用一定的技术手段，把成百上千的信号资源，通过一根线路传输到另一端，而不会相互干扰。
简单说，就是把许多信号“塞”到一根信道中，通过“占有各自位置”的方式避免互相干扰。
例如，我们熟知的广播电台（FM、AM），就是利用频率多路复用的技术，把不同频率的电台节目“塞”到同一根电波中，再通过收音机的选择电台，就能听到不同的电台节目。
频分多路复用技术的优点在于，它可以同时传输多个信号，同时在不同的频带上传输，从而可以使得信道的利用率大大提高。
另外，这种技术可以在一个信道带宽内传输多个信号，节约了通信线路资源。
但是，它也有一个缺点，就是当信道的带宽不变的时候，多路复用的信号过多，就会造成个别信号的质量下降。
二、时分多路复用时分多路复用，英文名称为Time Division Multiplexing （TDM），是将多个信号按照时间先后顺序排列，并且在不同的时间片内进行传输。
即在一个时段内，通过不停地轮流发送各路信号，每个信号在同一时间片内占用不同位置，但只有其中的一个信号才被传输，其他信号在等待其轮到它们之后被传输。
例如，我们通常使用的电话系统，就是利用时分多路复用技术，让多个用户共享一条电话线路的通话质量。
简单说，就是通过不断变换信道的暂时占用，实现一个信道对多路信号同时传输的功能。
时分多路复用技术的优点在于，它可以让信道对多个信号进行相对合理的时序分配，准确地控制各个信号源的带宽需求，提高网络传输效率。
时分多路复用
摘要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会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(Multiplexing)。
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 Division Multiplexing)是两种最常用的多路复用技术。
时分多路复用（TDM）是按传输信号的时间进行分割，它使不同的信号在不同的时间内传送，将整个传输时间分为许多时间间隔（Slot time，TS，又称为时隙），每个时间片被一路信号占用，适用于媒体数据速率容量超过要传输的几路数字信号总速率的情况。
此次课程设计利用MATLAB/Simulink仿真软件实现对时分多路复用系统的模拟仿真，达到对输入信号实现复用和解复用的效果。
关键词：多路复用；解复用；系统仿真目录前言 (1)一、基本原理 (2)1.1多路复用技术 (2)1.2时分多路复用技术概述 (2)1.3TDM系统组成及工作原理 (3)1.4时分复用中的同步技术原理 (3)1.2.1位同步原理 (4)1.2.2帧同步原理 (4)1.2.3 载波同步原理 (4)1.2.4网同步原理 (4)二、模块简介 (6)2.1设计思路 (6)2.2 MATLAB概述 (6)2.3 Simulink简介 (6)2.4时分多路复用系统的基本原理 (7)三、时分复用系统仿真模型 (10)3.1 Simulink仿真框图搭建 (10)3.2 Subsystem/Subsystem1结构框图 (10)3.3参数设置 (11)3.4仿真结果及分析 (13)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)前言在实际的通信系统中，经常需要在两地之间同时传送多路信号。
第5讲 多路复用技术和数据交换技术
同步时分复用可能会 造成线路资源的浪费
用户 A B
a
b b c c
a
t
①
t ②
ab bc c a d
#1
#2
#3
#4
4 个时分复用帧
1.2.2 异步时分多路复用
s1 s2 s3
…… tm+2 tm+1 tm ……
M U X
……
s3 s3 s2 ……
s3 s2 s1 s3 s2 s1
第5 讲 多路复用和数据交换
多路复用技术
数据交换技术
物理层协议与设备
1 多路复用技术
在一条通信线路上，同时传输多个有限带宽信号 原理：发送方将多个用户的数据通过复用器进行汇
集，并将汇集后的数据通过一条物理线路传输到接
收方；接收方通过分用器将数据分离成多个独立的 数据，然后分发给相应的多个用户。
波分多路复用的原理：利用波分复用设备将不同信道
的信号调制成不同波长的光，并复用到光纤信道上。 在接收方，采用波分设备分离不同波长的光。
1.3 波分多路复用
8 2.5 Gb/s 0 1 2 3 4 5 6 7 1550 nm 1551 nm 1552 nm 1553 nm 复 1554 nm 用 1555 nm 器 1556 nm 1557 nm 1550 nm 1551 nm 1552 nm 分 1553 nm 用 1554 nm 器 1555 nm 1556 nm 1557 nm 0 1 2 3 4 5 6 7
节长度8bit，1bit用于信道控制。每桢由24*8+1bit组成，
发送一桢需要125us，一秒8000桢，故其支持的数据 传输速度为 1.544M 比特/秒，即每个通道支持 64K 比 特/秒的传输速度。
时分复用
3.3.1时分多路复用概述
3.3.1时分多路复用概述
转换开关一般是电子开关，它们相当于合、 分路器。
图中K1和K2分别为发信和收信抽样转换开关，
要注意的是：为了在接收时能够正确地还原
各路信号，保证各路信号的正确分离 ，收、 发端旋转开关必须同步，它有两方面含义：
一方面：保持双方旋转速度要完全相同，
数字复接技术
4、数字复接的实现 数字复接的实现主要有三种方法：
按位复接 按字复接 按帧复接
数字复接技术
按位复接又叫比特复接，即复接时每支路依次复
接一个比特。图(a)所示是4个PCM30/32系统 时隙 (CH1话路) 的码字情况。 图(b)是按位复接后的二次群中各支路数字码排列 情况。按位复接方法简单易行，设备也简单，存 储器容量小，其缺点是对信号交换不利。 图 (c)是按字复接，对PCM30/32系统来说，一个 码字有8位码，它是将8位码先储存起来，在规 定 时间四个支路轮流复接，这种方法有利于数字电 话交换，但要求有较大的存储容量。 按帧复接是每次复接一个支路的一个帧(一帧含有 256个比特)，这种方法的优点是复接时不破坏 原 来的帧结构，有利于交换，但要求更大的存储容 量。
例如需要传送120路电话时，可将120路话
音信号分别用8kHz抽样频率抽样，然后对 每个 抽样值编8位码，其数码率为 8000×8×120=7680kbit/s。由于每帧时间 为125微秒，每个路 时隙的时间只有1微秒 左右，这样每个抽样值编8位码的时间只有1 微秒时间，其编码速度非 常高 ，对编码电 路及元器件的速度和精度要求很高，实现起 来非常困难。 但这种方法从原理上讲 是可行的，这种对 120路话音信号直接编码复用的方法称PCM 复用。
5第五章 多路复用技术
复用技术是每一数据源，同时使用通信媒介，但它们工作于媒介的
不同频带。因此，TDM只用于数字传输，FDM用于模拟传输。
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1．TDM的时隙和帧
在一个循环中，每一个数据源的工作时间称为时隙(time slot，也称为时间槽、时间片)，一个循环周期就是一个TDM帧。
假如在每个TDM帧中，每一个数据源在帧中位置和时隙都是预 先确定，这种时分多路复用就是同步时分多路复用，即TDM。
些要求。
三、速率适配
在通信网中，数字复接器将两个或两个以上的支路(低次
群)信号按时分复用方式合并成一个单一的高次群信号。被复
接的各支路信号彼此之间必须同步，并且与复接器的定时信号
同步。系统同步的方法有3种：同步复接、准同步复接和异步
复接。
同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低
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二、帧同步
在TDM中，对TDM帧和帧中的时隙做标识是必不可少的。 帧同步就是对帧进行定界，对比特流进行成帧(framing)处理。 为了获得帧同步，在传输中必定要增加开销。
1．帧同步码(附加信道帧同步)
帧同步码的方法就是在TDM帧中，多增加一个时隙，该时隙 专门用来传送一个特殊的标识字符(帧同步码)，TDM接收方通过 识别帧同步码，获得帧同步。由于一个时隙对应一个信道，传送 帧同步码的时隙就相当于多了一个附加信道。因此，这种方法也 称为附加信道帧同步法。
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3
1．频率搬移
g(t)x(t)co2sfCt G(f)1 2[X(ffc)X(ffc)]
2．保护 低 频 通 带 滤 波 1 2X 器(ffc) 或 1 2X(ffc)
FDM时分多路复用TDM
波分多路复用 (续)
密集波分复用 Density Wave Division Multiplexing，DWDM：
在1.55微米波长区同时用4、8、16或n个波长，在一对 光纤（少数系统采用单光纤）构成的光通信系统。 由DWDM光纤系统组成的光纤网可迅速增加网络容量， 还具有透明性，可传送语音、数据、图像等多媒体信息。由 于多个光信道共用光放大器而显著降低了网络成本。在用 DWDM系统构成的光网络中，可采用光线路保护技术，以提 高可靠性与可用性。
多路复用技术
频分多路复用(FDM) 时分多路复用(TDM) 波分多路复用(WDM) 码分多址(CDMA)
码分多址(CDMA)
每个比特时间分成m个码片，每个站分配一个唯
一的m比特码片序列。当某个站欲发送 “1” 时， 它就在信道中发送它的码片序列，当欲发送“0” 时，就发送它的码片序列的反码。 满足条件：不同的码片序列之间是相互正交的。 由于原始数字信号的频率被扩展，这种通信方 式又叫做扩频通信。
码片序列
每个站被指派一个唯一的 m 位码片序列。
– 如发送比特 1，则发送自己的 m 位码片序列 – 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 位码片序列是 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 为数学运算方便，将S 站的码片序列表示成 (–1 –1 –1 +1 +1 –1 +1 +1)
统计TDM
TDM 和 STDM 的比较
t1 t2 t3 A B C D
待发数据
同步 TDM
带宽浪费
A1 B1 C1 D1 A2 B2 C2 D2
多路复用课件
时隙：TS
TS0 TS1 TS2 … TS15 TS16 TS17 … TS31
同步
话路
标志
话路
* 传输速率为： 256×8K=2.048Mbit/s , 一路64kbps
30/32路PCM数字电话系统基本特性 话路数目：30 抽样频率：8kHz 压扩特性：A=87.6/13折线压扩律，编码
位数l=8，采用逐次比较型编码器，其输出
例2 对10路最高频率为4000Hz的话音信号 进行TDM-PCM传输，抽样频率为奈奎斯特 抽样频率。抽样合路后对每个抽样值按照8 级量化，计算传输此TDM-PCM信号所需的 奈奎斯特带宽。
例3 对10路最高频率为3400Hz的话音信号 进行TDM-PCM传输，抽样频率为8000Hz。 抽样合路后对每个抽样值按照8级量化，再 编为二进制码，然后通过α=1的升余弦滤波 器再进行2PSK调制，计算所需的传输带宽。
在TDM中，以数据帧的形式复用多路信号，每 帧时间等于抽样周期，每帧分成n个时隙，每个时 隙依次分配给n路信号的样值。
注意两点 ： 1、传输时间间隔必须满足抽样定理 2、收信端和发信端的转换开关必须同步动作
3路PAM信号时分复用的帧和时 隙
TDM-PAM系统目前几乎不再用于传 输。抽样信号一般都在量化编码后以数 字信号的形式传输。故上述仅是时分复 用的基本原理。
复帧同步 复帧对告
a b c d a b c d F1 帧
话路1信令 话路16信令
同步：A=0 失步：A=1
复帧
……
保留给国内用
帧失步对告 奇帧监视码
同 失步 步：：AA==01话a路1b5信c 令d
a b c d F15
话路30信令
帧
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采用三位以上的指示码来作为塞入标志
（SZ）。
时分多路复用(1)
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塞入位置SV及塞入标志SZ在复接帧 中安排位置如图所示。图中 m 是复
接支路数，Q 为每帧内每个支路含信 码数， K 是每帧中每个支路的非信 息比特数，Ls为帧长，有
Ls m(Q K)
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复
16帧，2.0ms
帧 结构
F0 F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10F11F12F13F14F15
帧 结构
TS 0
1
2
3
4
5
6
7
32路时隙，256 bit , 125s
8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 213 24 25 26 27 28 219 30 31
入
标
标
志
志
信息S 52bit
第塞 三入 个位 塞置 入 标 志
信息S 51bit
SV SZ
SZ
SZ
图8-7正码速调整结构
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定义标称码速调整速率（或称塞入速率）
fs0
Q Ls
fh0 fl0
其中 fh0 是同步复接单元标称速率，fl0 是
支路标称速率。
最大码速调整速率定义为可能插入或删
除调整数字的最大速率 fsmax ，通常规 定在每一个支路复接帧中只留一个调整
位置。
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所以最大码速调整速率
• 多路信号的汇合与分路都是数字 电路，比FDM的模拟滤波器分路简 单、可靠。
• 信道的非线性会在FDM系统中产 生交调失真与高次谐波，引起路际 串话，因此，对信道的非线性失真 要求很高；而TDM系统的非线性失 真要求可降低。
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TDM技术存在的主要问题：
帧同步时 偶帧 隙 TS0 × 0 0 1 1 0 1 1
帧同步信号
话路 时隙
信令时隙
(CH1- 0 0 0 0 1 A2 1 1 CH15) 复帧同 备用
步信号 比特
话路 时隙
(CH16CH29)
CH30 3.91μs
488ns
奇帧
TS0 × 1 A1 1 1 1 1 1
保留给 国内通 信用
F1 a b c d a b c d
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清华大学电子系
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PCM
帧正数 时 同码字 分 步速复基复 技调接群用 术整原帧原
技理结理 术构
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基本原理
• 时 分 复 用 （ TDM ， 即 TimeDivision Multiplexing ） 的 主 要 特点是利用不同时隙来传送各 路不同信号。
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目前四次群以下已存在两套准同 步数字复接系列 ( PDH)，分别用 于北美、日本和欧洲、中国。而 SDH 则 是 全 球 统 一 的 同 步 数 字 复 接系列。
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同步复用
• PCM基群帧结构。
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时分多路复用(1)
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该塞入时隙SV无论是空闲还是信码，都必
须由发端传送信息到收端码速恢复电路，
才能正确地恢复原始码流。为此要在复接
帧中留出指定的时隙来传送码速调整的指
示信号。显然，这种指示信号是很重要的。
它一旦出错，会导致支路码流丢失一比特
或误塞入一比特，即出现滑动。为此通常
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Ⅰ组
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212bit
Ⅱ组
Ⅲ组
Ⅳ组
53bit
53bit
53bit
53bit
1234------535455------106107108------159160161162------212
F11F12F13
第
第
信息S 50bit
一 个 塞
信息S 52bit
二 个 塞
入
输出频率 fm 大于输入频率 fl 码速调整的名称即来源于此。
。正
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通常在每个复接帧中规定一个指定的 时隙，称为正码速调整支路比特。如 果该支路码速不需要调整 ，这个时 隙就照常传送支路信码；如果该支路 要调整码速，这个时隙则空闲一次， 该时隙称为塞入位置SV。
CH1 CH16
F2 a b c d a b c d
CH2 CH17
PCM基群帧结构
F15 a b c d a b c d
CH15 CH30
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准同步复用－正码速调整
正码速调整部分主要由缓冲存储器与必
要控制电路所组成。输入支路时钟频率
为 fl ，其输出时钟即同步复接支路时 钟的频率为 fm 。在正码速调整技术中，
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TDM与FDM（频分复用）原理的差别：
TDM在时域上是各路信号分割开 来的; 但在频域上是各路信号混 叠在一起的。 FDM在频域上是各路信号分割开 来的;但在时域上是混叠在一起的。
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TDM的方法有两个突出的优点：
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随着光纤通信的发展，四次ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ速率已不能
满足大容量高速传输的要求。美国首先提 出 同 步 光 纤 网 （ SONET ） 的 建 议 ， 经 CCITT几次讨论、修改，现已形成正式建 议。CCITT蓝皮书G.707建议规定SDH的 第一级比特率为155.52Mb/s，记作STM－ 1。四个STM－1按字节同步复接得到STM －4，比特率为622.08Mb/s。四个STM－4 同 步 复 接 得 到 STM － 16 ， 比 特 率 为 2488.32Mb/s。
TDM对信道中时钟相位抖动及接收端与 发送端的时钟同步问题则提出了较高要 求。 所谓同步是指接收端能正确地从数据流 中识别各路序号。为此，必须在每帧内 加上标志信号（称为帧同步信号）。
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采用TDM制的数字通信系统，在国 际上已逐步建立起标准。数字复接 序列中按传输速率不同，分别称为 基群、二次群、三次群、四次群等 等。