8.1 FDM/TDM
复用是允许同时通过一条数据链路传输多个信号的技术。
在复用系统中,N个设备共享一条链路。复用器(MUX)在
发送端将多路传输流量组合成一个单独的传输流(多合一);解
复用器(DEMUX)在接收端再把它分解成原来的几个独立传输流
(一分多)并将它们导向所期望的接收设备。
复用
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信号通过两种基本方式进行复用:频分复用(FDM)和时
分复用(TDM )。时分复用(TDM )还可以进一步分为同步时分
复用 (通常意义上的时分复用)和异步时分复用 (也叫做统计时
分复用或集中器)
另外,目前通信系统中在用的复用方式还包括:码分复用(
CDM )和波分复用(WDM )等。
8.1 FDM/TDM
频分复用(FDM)是一种模拟技术,在链路带宽大于要传
输的所有信号带宽之和时采用。在FDM中,每个发送设备产生的
信号被用于调制不同的载波频率。载波频率之间的频率差必须能
足够容纳调制信号的带宽。通道之间必须有警戒频带分隔以防止
信号交叉。另外,载波频率必须不会影响原来的数据频率。
频分复用的现实例子是:有线电视系统。
频分复用(FDM)
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1. 频分复用(FDM)过程
FDM复用过程:时域图
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FDM复用过程:频域图
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2. 解复用过程
FDM解复用过程:时域图
8.1 FDM/TDM
FDM解复用过程:频域图
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时分复用(TDM )是一种数字过程,当传输媒介的数据速
率大于发送和接收设备所需要的数据速率时采用。与FDM不同,
TDM链路的分割是时间上的而不是频率上的。
时分复用可以用两种方式实现:同步时分复用和异步时分复
用。
时分复用(TDM )
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1. 同步时分复用
在这里,同步是指复用器在所有时间为每个设备都分配完全一
样的时间片,不管该设备有没有数据要传输。
时间片组成帧,一帧由时间片的一个完整循环组成,包括分配
给每个发送设备的一个或多个时间片以及帧定位比特。
同步时分复用
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同步时分复用可以比作快速旋转的开关,开关以恒定的速率和
固定的顺序在设备间轮转,这个过程称作交织。交织可以以比特、
字节或是任何其他数据单元来进行。在给定系统中,交织的单元总
是大小相等的。
同步时分复用,复用过程
8.1 FDM/TDM
同步时分复用,解复用过程
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因为在同步时分复用系统中各帧内时间片的顺序不变,在每帧头
上只需要很少的额外开销。接收的顺序就告诉了解复用器如何为每个
时间片进行传输定向,因此不需要地址信息。但是为了保证时序,在
每帧的开始通常附加一个或多个同步比特,称为帧定位比特。
帧定位比特
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可以把不同数据速率的设备接入一条同步时分复用链路中,不
同数据速率的设备可以控制不同数量的时间片。由于时间片长度固
定,当设备间的速率不是整数倍时,可以通过比特填充技术使之成
为整数倍,附加的比特会被解复用器丢弃。
同步时分复用实例:
帧的数据速率计算
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2. 异步时分复用
同步时分复用不能保证使用链路的全部容量,因为时间片是预
分配的和固定的。异步时分复用,即统计复用,其所有输入线路的
速率和可能比通路容量大。每一个时间片都可能被所连接的任何一
个有数据发送的