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1、计算机网络计算机网络(第第7 7版版)物物 理理 层层第第22章章11频分复用频分复用22波分复用波分复用33时分复用时分复用44统计统计时分复用时分复用信道复用技术信道复用技术计算机网络计算机网络(第第7 7版版)复复用用的的示示意意图图复用复用(multiplexing(multiplexing)，它，它允许用户使用一个共享信道进行通允许用户使用一个共享信道进行通信。信。A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2(a)(a)使用单独的信道使用单独的信道+()()+A A1 1A A2 2B B1 1B B2 2C C1 1C C2 2共享信道共享信道(b)(b
2、)使用共享信道使用共享信道复用复用分用分用计算机网络计算机网络(第第7 7版版)l频分复用按频率将整个带宽分为多频分复用按频率将整个带宽分为多份份，用户在分配到一定的频带后，用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个在通信过程中自始至终都占用这个频带。频带。l频分复用频分复用的所有用户在同样的时间的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源占用不同的带宽资源（请注意，这（请注意，这里的里的“带宽带宽”是频率带宽而不是数是频率带宽而不是数据的发送速率）。据的发送速率）。频率频率时间时间频带频带 1 1频带频带 2 2频带频带 n n频带频带 3 3频分复用频分复用11频分复频分复用用F
3、DMFDM计算机网络计算机网络(第第7 7版版)l多路的原始信号在频分复用前，首先要通过频谱搬移技术，将各路多路的原始信号在频分复用前，首先要通过频谱搬移技术，将各路信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上，这可以通过不同的载信号的频谱搬移到物理信道频谱的不同段上，这可以通过不同的载波频谱调制来实现。波频谱调制来实现。信号1信号2信号3原始信号带宽频谱搬移后信号带宽三路信号FDM计算机网络计算机网络(第第7 7版版)2 2波分复用波分复用 WDMWDM 波分复用就是光的频分复用。整个波长频带被划分为若干个波长范围，波分复用就是光的频分复用。整个波长频带被划分为若干个波长范围，每个用户占用一个波长
4、范围来进行传输。每个用户占用一个波长范围来进行传输。在一根光纤上复用多路频率接近的光载波信号的方在一根光纤上复用多路频率接近的光载波信号的方式称为波式称为波分复用分复用WDMWDM。即使用一根光纤来同时传输多个光载波信号。即使用一根光纤来同时传输多个光载波信号。在一根光纤上复用几十路或更多路数的频率接近的光载波信在一根光纤上复用几十路或更多路数的频率接近的光载波信号称为密号称为密集集波分复用波分复用DWDMDWDM（DenseDense WavelengthWavelength DivisionDivision MultiplesingMultiplesing）计算机网络计算机网络(第第7 7
5、版版)1550nm01550nm01551nm11551nm11552nm21552nm21553nm31553nm31554nm41554nm41555nm51555nm51556nm61556nm61557nm71557nm7001550nm1550nm111551nm1551nm221552nm1552nm331553nm1553nm441554nm1554nm551555nm1555nm661556nm1556nm771557nm1557nm8 2.5 Gbit/s1310 nm20 Gbit/s复复用用器器分分用用器器EDFA光调制器光调制器光解调器光解调器8 2.5 Gbit/s1
6、310 nm波分复用的概念波分复用的概念120 km例如，8路传输速率均为2.5Gbit/s的光载波，经光的调制后，分别将波长变换为15501557nm，光载波在经过光复用器后，在一根光纤中传输。因此在一根光纤上数据传输的总速率就达到了8 2.5 Gbit/s=20Gbit/s。计算机网络计算机网络(第第7 7版版)33时时分复用分复用TDMTDMl时分复用时分复用则是将时间划分为一段段等长的则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧时分复用帧（TDMTDM帧）。帧）。频率频率时间时间B BC CD DB BC CD DB BC CD DB BC CD DA AA AA AA ATDMTDM帧帧T
7、DMTDM帧帧TDMTDM帧帧TDMTDM帧帧TDMTDM帧帧周期性出现周期性出现时分复用时分复用计算机网络计算机网络(第第7 7版版)时分复用可能会造成线路资源的浪费时分复用可能会造成线路资源的浪费 时分复用可能会造成线路资源的浪费时分复用可能会造成线路资源的浪费A AB BC CD Da ab bc cd dt tt tt tt tt t44个时分复用帧个时分复用帧#1#1a ac cb b时分复用时分复用#2#2#3#3#4#4用户用户当某用户暂时无数据发送时，在时分复用帧当某用户暂时无数据发送时，在时分复用帧中分配给该用户的时隙只能处于中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态空闲状态。a
8、ab bb ba ad dc cc c计算机网络计算机网络(第第7 7版版)4 4、统计、统计时分复用时分复用 STDM(STDM(StatisticTDM)StatisticTDM)用户用户 A AB BC CD Da ab bc cd dt tt tt tt tt t33个个 STDMSTDM帧帧#1#1a ac cb b#2#2#3#3统计时分复用统计时分复用统计时分复用的工作原理统计时分复用的工作原理STDMSTDM帧帧不是固定分配不是固定分配时隙，而时隙，而是是按需动态地按需动态地分配时隙。因此统计分配时隙。因此统计时分复用可以提高线路的利用率。时分复用可以提高线路的利用率。a ab
9、 bb bc ca ac cd d计算机网络计算机网络(第第7 7版版)统计时分复用统计时分复用 STDM(STDM(StatisticTDM)StatisticTDM)统计时分复用使用STDM帧来传送复用的数据。每一个STDM帧中的时隙数小于连接在集中器上的用户数。在输出线路上，某个用户所占用的时隙并不是周期性地出现，因此统计时分复用也称为异步时分复用。由于STDM帧中的时隙不是固定地分配给某个用户，输出线路上每个时隙之间的短时隙中必须有用户的地址信息。STDM实现技术非常复杂，通常只在高速远程通信中使用，不适用于用户平均使用信道的情况。注意：TDM帧和STDM帧都是在物理层传送的比特流中划分的帧。