《ch时分多路复用》PPT课件
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• （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。
同步TDM标准
• 主要采用一种脉冲编码调制的技术 PCM(Pulse Coded Modulation) • PCM电话系统是时分多路PCM系统的一种最重要的应用。 • 现在PCM没有统一的标准，各个国家使用了各种互不兼容的方法。 • 北美和日本的技术：T1线路（24） • ITU-T推荐的TDM标准：E1线路（30）
第4章 多路复用技术（2）
• 4.4 同步时分多路复用（TDM）
•
4.4.1 TDM原理
•
4.4.2 TDM数据复用方式
• 4.5 统计时分多路复用（STDM）
•
4.5.1 STDM原理
•
4.5.2 STDM帧结构
• 4.6 多路复用技术的比较
•
4.6.1 时分多路复用与频分多路复用的比较
•
4.6.2 比特交错和字符交错复用方式的比较
• 交错可以按 bit/byte/Data block • 交错过程：
2.同步TDM中的基本概念
DDD CC B
AAA
时
帧3
分D
A
多
帧2
帧1
DC A DCBA
路
复
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错过程
2.同步TDM中的基本概念
• （3）帧定位比特：在每帧的开始附加一个或多个同 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…
信号
TDM原理
图4-11 抽样定理示意 图
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
• TDM工作特点： – ① 通信双方是按照预先指定的时间进行数据传输的而且这种时间关 系是固定不变的 – ②某一时刻而言，信道上仅传送一对设备之间的信号而不是多路复 用信号 – ③某一时间段而言，信道上传送多路复用信号
′( t)
m２ ′(t)
接收端
低通滤波器 n －1
m n-1
′( t)
低通滤波器 n
m n
′( t)
时分复用系统示意图
同步时分多路复用（TDM）
同步多路电子开关
S4 时 分
S3 多
S2 路 复
S1 用
器
432 1432 1
t2
t1
图4-15 同步时分多路复用
S4 多
路 S3
解 复
S2
用 S1
器
4.4.1 TDM原理
• 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
m 1
′( t)
m２ ′(t)
低通滤波器 n －1
m n-1
′( t)
低通滤波器 n
m n
′( t)
时分复用系统示意图
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；
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
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。
时 S4 分 S3 多 S2 路
复 S1 用
器
帧n 4321
帧2 4321
帧1 4321
Time
4路输入信号 每帧含有4个时间片
图4-17 同步时分多路复用帧的传输
2.同步TDM中的基本概念
基带信号 m (t)
1
同步
m (t) 2
m (t) n-1
m (t) n
发送端
接收端
低通滤波器 1 低通滤波器 2
2.同步TDM中的基本概念
• （1）帧：TDM传送信号时，将通信时间分成一定长度的帧。每一帧又被分成 若干时间片。即一帧由若干个时间片组成。 – 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。
比特交错法
b2 b1
时
S1
分
多
S2
路
S3
复
用
S4
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
比特交错法基本原理框图
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。
• 1.TDM基本原理：其理论基础是基于抽样定理 （Sampling Theorem）。因为抽样定理使得时间 上离散的抽样脉冲值代替基带信号成为可能。
• 抽样定理：一个频带限制在（0,fmax）内的时间连续 信号m(t),如果以不低于2fmax的速率进行抽样，则 m(t)可由抽样值完全确定。即：
– 若fs>=2fmax （ fs代表采样频率 fmax为最高频率） – 则理论上就有一种方法能用采样后的离散信号完全无失真地恢复原来的
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。
•
4.4.1 TDM原理
•
4.4.2 TDM数据复用方式
基带信号 m (t)
1
m (t)Baidu Nhomakorabea2
m (t) n-1
m (t) n
发送端
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m 1
•
4.6.3 同步时分复用与统计（异步）时分复用的比
较
4.4 时分多路复用（TDM）
• FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技术，对计算机通信不太 合适。
• TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时间位置上分开但它们能 占用的频带是重叠的。当传输信道所能达到的数据传输速率超过了传输 信号所需的数据传输速率时即可采用TDM；
同步TDM标准
• 主要采用一种脉冲编码调制的技术 PCM(Pulse Coded Modulation) • PCM电话系统是时分多路PCM系统的一种最重要的应用。 • 现在PCM没有统一的标准，各个国家使用了各种互不兼容的方法。 • 北美和日本的技术：T1线路（24） • ITU-T推荐的TDM标准：E1线路（30）
第4章 多路复用技术（2）
• 4.4 同步时分多路复用（TDM）
•
4.4.1 TDM原理
•
4.4.2 TDM数据复用方式
• 4.5 统计时分多路复用（STDM）
•
4.5.1 STDM原理
•
4.5.2 STDM帧结构
• 4.6 多路复用技术的比较
•
4.6.1 时分多路复用与频分多路复用的比较
•
4.6.2 比特交错和字符交错复用方式的比较
• 交错可以按 bit/byte/Data block • 交错过程：
2.同步TDM中的基本概念
DDD CC B
AAA
时
帧3
分D
A
多
帧2
帧1
DC A DCBA
路
复
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错过程
2.同步TDM中的基本概念
• （3）帧定位比特：在每帧的开始附加一个或多个同 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…
信号
TDM原理
图4-11 抽样定理示意 图
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
• TDM工作特点： – ① 通信双方是按照预先指定的时间进行数据传输的而且这种时间关 系是固定不变的 – ②某一时刻而言，信道上仅传送一对设备之间的信号而不是多路复 用信号 – ③某一时间段而言，信道上传送多路复用信号
′( t)
m２ ′(t)
接收端
低通滤波器 n －1
m n-1
′( t)
低通滤波器 n
m n
′( t)
时分复用系统示意图
同步时分多路复用（TDM）
同步多路电子开关
S4 时 分
S3 多
S2 路 复
S1 用
器
432 1432 1
t2
t1
图4-15 同步时分多路复用
S4 多
路 S3
解 复
S2
用 S1
器
4.4.1 TDM原理
• 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
m 1
′( t)
m２ ′(t)
低通滤波器 n －1
m n-1
′( t)
低通滤波器 n
m n
′( t)
时分复用系统示意图
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；
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
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。
时 S4 分 S3 多 S2 路
复 S1 用
器
帧n 4321
帧2 4321
帧1 4321
Time
4路输入信号 每帧含有4个时间片
图4-17 同步时分多路复用帧的传输
2.同步TDM中的基本概念
基带信号 m (t)
1
同步
m (t) 2
m (t) n-1
m (t) n
发送端
接收端
低通滤波器 1 低通滤波器 2
2.同步TDM中的基本概念
• （1）帧：TDM传送信号时，将通信时间分成一定长度的帧。每一帧又被分成 若干时间片。即一帧由若干个时间片组成。 – 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。
比特交错法
b2 b1
时
S1
分
多
S2
路
S3
复
用
S4
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
比特交错法基本原理框图
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。
• 1.TDM基本原理：其理论基础是基于抽样定理 （Sampling Theorem）。因为抽样定理使得时间 上离散的抽样脉冲值代替基带信号成为可能。
• 抽样定理：一个频带限制在（0,fmax）内的时间连续 信号m(t),如果以不低于2fmax的速率进行抽样，则 m(t)可由抽样值完全确定。即：
– 若fs>=2fmax （ fs代表采样频率 fmax为最高频率） – 则理论上就有一种方法能用采样后的离散信号完全无失真地恢复原来的
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。
•
4.4.1 TDM原理
•
4.4.2 TDM数据复用方式
基带信号 m (t)
1
m (t)Baidu Nhomakorabea2
m (t) n-1
m (t) n
发送端
低通滤波器 1 低通滤波器 2
m 1
•
4.6.3 同步时分复用与统计（异步）时分复用的比
较
4.4 时分多路复用（TDM）
• FDM：以频率作为分割信号的参量；采用模拟技术，对计算机通信不太 合适。
• TDM：以时间作为分割信号的参量；即信号在时间位置上分开但它们能 占用的频带是重叠的。当传输信道所能达到的数据传输速率超过了传输 信号所需的数据传输速率时即可采用TDM；