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1、2.2 信道复用技术 复用技术示意图复用(multiplexing)就是通过一条物理线路同时传输多路用户的信号。2.2.1 频分复用、时分复用和统计时分复用n1、频分复用:将传输线路的频带资源划分成多个子频段,形成多个子信道。所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源。频率时间频率 1频率 2频率 3频率 4频率 52、时分复用 频率时间B C DB C DB C DB C DAAAA在 TDM 帧中的位置不变TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧时分复用:将传输线路的带宽资源按时间轮流分配给不同的用户。所有用户在不同的时间占用同样的频带宽度。时分复用 频率时间C DC DC DAAA
2、ABBBB C D在 TDM 帧中的位置不变TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧时分复用 频率时间BDBDBDAAAA BCCCC D在 TDM 帧中的位置不变TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧时分复用 频率时间B CB CB CAAAA B CDDDD在 TDM 帧中的位置不变TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧TDM 帧时分复用可能会造成线路资源的浪费 ABCDaabbcdb cattttt4 个时分复用帧#1acbcd时分复用#2#3#4用户当用户在某段时间暂时无数据传输时,就只能让分配到手的子信道闲着,而其他用户不可以使用。3、统计时分复用 STDM
3、用户ABCDabcdttttt3 个 STDM 帧#1acbab bcacd#2#3统计时分复用集中器是一种改进的时分复用,动态分配时隙资源,能明显地提高信道资源利用率2.2.2 波分复用 WDM 1550 nm 0 1551 nm 1 1552 nm 2 1553 nm 3 1554 nm 4 1555 nm 5 1556 nm 6 1557 nm 70 1550 nm 1 1551 nm 2 1552 nm 3 1553 nm 4 1554 nm 5 1555 nm 6 1556 nm 7 1557 nm 8 2.5 Gb/s1310 nm20 Gb/s复用器分用器EDFA120 km光调
4、制器光解调器波分复用就是光的频分复用,DWDM2.2.3 码分复用 CDM n常用的名词是码分多址 CDMA (Code Division Multiple Access)。n各用户使用经过特殊挑选的不同码型,因此彼此不会造成干扰。n这种系统发送的信号有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。码片序列(chip sequence)n每一个比特时间划分为 m 个短的间隔,称为码片(chip)。n每个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列。n如发送比特 1,则发送自己的 m bit 码片序列。n如发送比特 0,则发送该码片序列的二进制反码。n例如,S 站的 8 bit 码片序列是
5、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。nS 站的码片序列:(1 1 1+1+1 1+1+1)CDMA 的重要特点n每个站分配的码片序列不仅必须各不相同,并且还必须互相正交(orthogonal)。码片序列的正交关系 n令向量 S 表示站 S 的码片向量,令 T 表示其他任何站的码片向量。n两个不同站的码片序列正交,就是向量 S 和T 的规格化内积(inner product)都是 0:码片序列的正交关系举例 n令向量 S 为(1 1 1+1+1 1+1+1),向量 T 为(1 1+1 1+1+1+1 1)。n把向量 S 和 T 的各分量值代入上式就可看出这两个码片序列是正交的。正交关系的另两个重要特性 n任何一个码片向量和该码片向量自己的规格化内积都是1。n一个码片向量和该码片反码的向量的规格化内积是1。CDMA 的工作原理 S 站的码片序列 S110ttttttm 个码片tS 站发送的信号 SxT 站发送的信号 Tx总的发送信号 Sx+Tx规格化内积 S Sx规格化内积 S Tx数据码元比特发送端接收端小 结nFDM(频分复用)nTDM(时分复用)nSTDM(统计时分复用)nWDM(波分复用)nCDMA(码分多址)