1.8多路复用技术(课件）-高二《计算机网络技术基础》同步教学（中国人民大学出版社）

多路复用技术 2023/7/26 1 为了降低网络建设成本，可以在一条物理线路上建立多条通信信道，这样的技术称为多路复用技术。主要的多路复用技术有以下几个： 频分多路复用（FDM，Frequency Division Multiplexing） 时分多路复用（TDM，Time Division Multiplexing） 波分多路复用（WDM，Wavelength Division Multiplexing） 码分多址（CDMA，Code Division Multiple Access） 空分多址（SDMA，Space Division Multiple Access） 多路复用技术 2023/7/26 2 基本原理：如果每路信号以不同的载波频率进行调制，而且各个载波频率是完全独立的，即各个信道所占用的频带不相互重叠。相邻信道之间用“警戒频带”隔离，那么每个信道就能独立地传输一路信号。 主要特点，信号被划分成若干通道（频道，波段），每个通道互不重叠，独立进行数据传递。频分多路复用在无线电广播和电视领域中应用较多。 频分多路复用 2023/7/26 3 时分多路复用是以信道传输时间作为分割对象，通过为多个信道分配互不重叠的时间片的方法来实现多路复用。时分多路复用将用于传输的时间划分为若干个时间片，每个用户分得一个时间片。 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片进行通信。 时分多路复用 2023/7/26 4 波分多路复用就是在同一根光纤内传输多路不同波长的光信号，以提高单根光纤的传输能力。 波分多路复用 2023/7/26 5 码分多址又称为CDMA，采用地址码、时间和频率共同区分信道的方式。 CDMA的特征是每个用户具有特定的地址码，而地址码之间相互具有正交性，因此各用户信息的发射信号在频率、时间和空间上都可能重叠，从而使有限的频率资源得到利用。 码分多址 2023/7/26 6 空分多址技术是将空间分割构成不同的信道，从而实现频率的重复使用，达到信道增容的目的。 举例来说，在一颗卫星上使用多个天线，各个天线的波束射向地球表面的不同区域，地面上不同地区的地球站，它们在同一时间、即使使用相同的频率进行工作，它们之间也不会形成干扰。 空分多址 2023/7/26 7 数据交换技术 2023/7/26 8 在任何打电话的双方之间建立一根直接的连线是不经济的，电话是作为终端连接在一个庞大的电话网之中的，那么也就是说电信号需要在这个电话网中寻找一条道路传输到对方终端，而网络中的中间节点就像铁道网中的火车站一样，需要去调度在铁道上运行的众多“火车”。通过调度，不仅要防止混乱的发生，而且也要提高“火车”的通行速度。在数据通信上，这个问题就是数据交换问题。主要的数据交换技术有： 电路交换 报文交换 分组交换 信元交换 数据交换技术 2023/7/26 9 当用户要发信息时，由源交换机根据信息要到达的目的地址，把线路接到那个目的交换机，这个过程称为线路接续。线路接通后，就形成了一条端对端（主叫用户终端和被叫用户终端之间）的信息通路，在这条通路上双方即可进行通信。通信完毕，由通信双方的某一方，向自己所属的交换机发出拆除线路的要求，交换机收到此信号后就将此线路拆除。线路拆除后空出来的线路就可以供别的用户呼叫使用。 电路交换 2023/7/26 10 报文交换传送数据的方式采用存储—转发方式，即数据发送端想要发送一个报文，它首先要把目的地址附加在报文上，然后将报文投向网络中的节点，网络节点根据报文上的目的地址信息，以接力的形式传送到目的节点。每个节点在收到报文之后，会将报文暂时存储在本节点，然后对报文进行差错校验，校验无误后利用路由信息找出下一个“接力”节点的地址，并把整个报文传送给该节点，因此，在报文交换中，端与端之间（主叫用户终端和被叫用户终端之间）无须先通过呼叫建立连接。 在报文交换中，数据传输的单位是报文，即是发送节点一次性要发送的数据块，长度不限且可变。 报文交换 2023/7/26 11 线路效率较高，这是因为许多报文可以分时共享一条节点的通道。对于同样的通信容量来说，需要较少的传输能力。 不需要同时使用发送器和接收器来传输数据，网络可以在接收器可用之前，暂时存储这个报文。 在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受某些呼叫，而在报文交换网络上，却仍然可以接收报文，但传送延迟会增加。 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换网络很难做到这一点。 报文交换的优点 2023/7/26 12 它不能满足实时或交互式的通信要求，经过网络的延迟相当长，而且有相当大的变化。因此，这种方式不能用于声音连接，也不适合于交互式终端到计算机的连接。 有时节点收到过多的数据而不得不丢弃报文，并阻止了其他报文的传送，而且发