多路复用技术课件

第六章多路复用技术

Chapter6MultiplexingComputerNetworks

第六章多路复用技术

Chapter6Multiplex本章讲什么

What’saboutThisChapter？

本章学习如何充分利用(多路共享)高带宽长途通道。本章研究：什么是多路复用技术?两种四类常用的多路复用技术频分复用

(用于模拟信号)频分复用(电路适用)波分复用(光缆适用)时分复用

(用于数字信号)同步时分复用统计时分复用本章讲什么

What’saboutThisChapte本章主要内容

Contents6.1频分复用

Frequency-divisionMultiplexing6.2波分复用

Wavelength-divisionMultiplexing6.3同步时分复用

SynchronousTime-divisionMultiplexing6.4统计时分复用

StatisticalTime-divisionMultiplexing

本章主要内容

Contents6.1频分复用复用技术

MultiplexingTechniques一般来说，正在通信的两个站点不会完全用尽数据链路的全部带宽。“复用”(multiplexing)就是使一条数据链路能同时传输多路信号的一组技术。复用技术最常用在使用大容量光纤、同轴电缆或微波链路的长途通信方面，以及广域网的主干连接。P105图6.1复用技术

MultiplexingTechniques一般复用与无复用

Multiplexingvs.NoMultiplexing复用与无复用

Multiplexingvs.NoMul链路和通道（信道）

LinkandChannel在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。一条链路可以有许多(n)条通道。Inmultiplexing,thewordlinkreferstothephysicalpath.Thewordchannelreferstotheportionofalinkthatcarriesatransmissionbetweenagivenpairoflines.Onelinkcanhavemany(n)channels.

在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。

一条链路可以有许多(n)条通道。

Inmultiplexing,thewordlinkreferstothephysicalpath.Thewordchannel

refers

totheportionofalinkthatcarriesatransmissionbetweenagivenpairoflines.

Onelinkcanhavemany(n)channels.Note链路和通道（信道）

LinkandChannel在多路复复用技术种类

CategoriesofMultiplexing异步时分复用:亦称统计时分复用(STDM)P106图6.2复用技术种类

CategoriesofMultiple6.1频分复用

Frequency-divisionMultiplexing6.1频分复用

Frequency-divisionMu频分复用

FrequencyDivisionMultiplexingFDM是一种模拟技术，用于链路带宽大于要传输的几路信号带宽之和的情况。每路信号都被调制到一个不同的载波频率上，然后组合成一个复合信号。各载波频率之间应有一定间隔（防护频带），保证各路信号不会重叠。应用示例：广播电台和有线电视信道分配后，即使没有数据传送也被占用。频分复用

FrequencyDivisionMultip频分复用示意图

FrequencyDivisionMultiplexingDiagram频分复用：“齐头并进”型复用P106图6.3频分复用示意图

FrequencyDivisionMulFDM：模拟复用技术

FDM:AnalogMultiplexingTechnique

如果源端发送的是数字信号，复用前要先转换为模拟信号。频分复用是一种模拟多路复用技术，用于将多路模拟信号合成为一路复合信号。FDMisananalogmultiplexingtechniquethatcombinesanalogsignals.NoteFDM：模拟复用技术

FDM:AnalogMultipl频分复用系统

FDMSystem频分复用系统

FDMSystem复合基带调制信号的频谱

SpectrumofCompositebasebandmodulatingsignal复合基带调制信号的频谱

SpectrumofComposFDM复用过程时域图

FDMMultiplexing,TimeDomain复用器P106图6.4FDM复用过程时域图

FDMMultiplexing,TFDM解复用过程时域图

FDMDemultiplexing,TimeDomainP106图6.5FDM解复用过程时域图

FDMDemultiplexingFDM复用过程频域图

FDMMultiplexing,FrequencyDomainFDM复用过程频域图

FDMMultiplexing,FFDM解复用过程频域图

FDMDemultiplexing,FrequencyDomainFDM解复用过程频域图

FDMDemultiplexing例6.1(P107图6.6)例6.1(P107图6.6)莆田学院现代教育技术中心2009年3月莆田学院现代教育技术中心2009年3月例6.2(P107图6.7)5个通道,带宽均为100kHz，如果通道间需要10kHz的防护频带，求链路的最小带宽。解：5×100+4×10=540kHz例6.2(P107图6.7)5个通道,带宽均为100kH模拟载波系统

AnalogCarrierSystems由美国AT&T公司推出的分级的FDM结构基群12路话音信道(每路4kHz)=48kHz频谱60kHz～108kHz超群60路话音信道由5个基群信号通过FDM二次调制形成–超群复用器主群10个超群组成（600路话音信道）-主群复用器巨群由６个主群组成模拟载波系统

AnalogCarrierSystems由模拟载波系统层次结构示意图

AnalogHierarchyP108图6.9模拟载波系统层次结构示意图

AnalogHierarchy应用示例:ADSL

ExampleofFDMApplicationADSL(非对称数字用户线路）参见P163-165利用现有电话线(实际带宽1.1MHz)实现宽带网络连接非对称(Asymmetric)的含义下行速率大于上行采用频分复用技术最低的25kHz用于传统电话话音传输使用回声抵消或FDM技术来分配两个频带(上行和下行)在频带内部使用FDM技术距离可达5.5千米应用示例:ADSL

ExampleofFDMApplADSL信道设置

ADSLChannelConfiguration参见P165图9.11ADSL信道设置

ADSLChannelConfigur离散多音频(DMT)技术

DiscreteMultitone在不同频率使用多个载波信号每路信道上发送一些比特将有效传输频带划分成多个4kHz的子信道先发送测试信号判断各子信道的信噪比，按其优劣为传输质量好的信道多分配一些比特，反之少分配一些。256个下行流子信道(每个4kHz子信道可承载60kbps)理论可达15.36Mbps受传输损伤影响实际可达1.5Mbpsto9Mbps离散多音频(DMT)技术

DiscreteMultitonDMT每个信道分配的比特

DTMBitsPerChannelAllocationDMT每个信道分配的比特

DTMBitsPerChan离散多音频技术

DiscreteMultitoneTechniqueP164图9.10离散多音频技术

DiscreteMultitoneTe6.2波分复用

Wavelength-divisionMultiplexing6.2波分复用

Wavelength-divisionM波分复用示意图

Wavelength-divisionMultiplexingDiagram波分复用：光纤通道上的频分复用P109图6.10波分复用示意图

Wavelength-divisionMu波分复用

WavelengthDivisionMultiplexing不同频率的多路光线在同一光纤上传输，即在一根光纤上采用频分复用技术，承载若干不同频率的光信号。FDM的一种形式。每一种颜色（波长）的光承载一个数据信道。波分复用

WavelengthDivisionMulti波分复用与分离过程中棱镜的作用

PrismsinWavelength-divisionMultiplexingandDemultiplexingWDM技术非常复杂，原理却非常简单：光源的组成与分离由棱镜完成。P109图6.11波分复用与分离过程中棱镜的作用

PrismsinWave

密集波分复用(DWDM)

DenseWavelengthDivisionMultiplexing一般认为，信道间距大于1nm且信道总数低于8以下，称之为WDM系统,反之，若波道间距小于1nm且波道总数大于8，即称之为DWDM系统。DWDM能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效，一根光纤转换为多个虚拟光纤。目前，由于采用了DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量达到400Gbps以上。铁通公司已利用DWDM等技术建成了先进的京沪穗环、东北环、西北环、西南环、东南环等五个高速传输网。Cernet2和中国下一代互联网示范工程CNGI也采用DWDM构建高速主干网。密集波分复用(DWDM)

DenseWavelengt6.3同步时分复用

SynchronousTime-DivisionMultiplexing6.3同步时分复用

SynchronousTime-D时分复用示意图

TimeDivisionMultiplexingTDM:“交替前进”型多路复用P110图６.12时分复用示意图

TimeDivisionMultiple同步时分复用

SynchronousTDMTDM是一种数字复用技术，它将不同源端的数字数据合并到一个时间共享的链路上，适用于媒体数据速率容量超过要传输的几路数字信号总速率的情况。几路数字信号可以通过交替使用不同的“时隙”(timeslot,亦译成“时间片”或“时槽”)在一条传输线路上传送。交替可以按位、按字节块或大数据块进行。时隙被预先固定分配给每个数据源。即使某个数据源并没有数据传送，该时隙也得分配给它。每个数据源对应的时隙数量可以是不同的。同步时分复用

SynchronousTDMTDM是一种数字TDM帧

TDMFramesTDM帧

TDMFrames同步时分复用

SynchronousTime-divisionMultiplexingP110图6.13同步时分复用

SynchronousTime-divisiTDM：数字复用技术

TDM:DigitalMultiplexingTechnique

如果源端发送的是模拟信号，复用前要先转换为数字信号。时分复用是一种数字多路复用技术，用于将多个低速通道组合成为一个高速通道。TDMisadigitalmultiplexingtechniqueforcombiningseverallow-rate

channelsintoonehigh-rateone.NoteTDM：数字复用技术

TDM:DigitalMultip交替

InterleavingP112图6.15交替

InterleavingP112图6.15同步TDM系统同步TDM系统同步时分复用技术

SynchronousTDM复用器将不同的输入交替组合成帧，然后送入传输链路。传输链路的容量必须能容纳所有的输入。如果上图中每路输入的带宽是9.6kbps，传输链路所需总带宽至少要48kbps。同步时分复用技术

SynchronousTDM复用器将不同复用过程

MultiplexingProcess因为将每个时隙分配给特定的输入线路，如果这些输入线路没有全部进入工作状态，就会出现空闲的时隙。上图中，只有前三个帧是完全填满的。而24个时隙中有6个空闲未用，意味着链路传输能力的四分之一被浪费了。复用过程

MultiplexingProcess因为将每个分离过程

DemultiplexingProcess分离过程

DemultiplexingProcess莆田学院现代教育技术中心2009年3月莆田学院现代教育技术中心2009年3月数据速率管理

ManagementofDataRate以上讨论是假定所有输入数据的速率都是相同的。当输入数据的速率不同时，可用三种策略或这三种策略的组合：多级复用(multilevelmultiplexing)多时隙分配(multiple-slotallocation)脉冲填充(pulsestuffing)数据速率管理

ManagementofDataRate多级复用

MultilevelMultiplexing当一路的数据速率是其他几路数据速率的整数倍时，可采用多级复用技术。P113图6.19多级复用

MultilevelMultiplexing当一多时隙复用

Multiple-slotMultiplexing在一个帧里对某路输入分配多个时隙。P113图6.20多时隙复用

Multiple-slotMultiplexi脉冲填充

PulseStuffing如果某些源输入的数据速率不是其他源输入数据速率的整数倍，只能采用“脉冲填充”，即：将最高的输入速率的选作主速率，然后将其他所有低速率的输入添加虚位。P114图6.21脉冲填充

PulseStuffing如果某些源输入的数据速脉冲填充示例

ExampleofPulseStuffing脉冲填充示例

ExampleofPulseStuffi帧同步

FramingTDM技术应用时，复用器和分离器之间的同步是一个主要问题。最常用的技术是“附加数字帧同步法”：在每帧上增加一个控制比特（时隙）这些比特看起来就象增加了一个新信道——“控制信道”。控制信道上所用的比特形式应该是可识别的。如使用交替变化的01010101…之类数据信道上不可能有这样的比特形式。将每个信道的输入位与预期的同步形式比较，就可以解决同步问题。帧同步

FramingTDM技术应用时，复用器和分离器之间的帧指示位

FramingBits帧指示位（比特）通常由1位构成，交替变化为0和1

，使分离器与输入流同步，以准确地分离时隙。P114图6.22帧指示位

FramingBits帧指示位（比特）通常由1位数字载波系统

DigitalCarrierSystems一种用于数字信号传输服务的TDM层次结构。每路数字话音通道的速率为64kbps(DS-0)。美国分级结构以DS-1格式为基础复用了24路话音通道数据速率1.544Mbps(24×64kbps＋8kbps开销)若干DS-1通道进行复用，可达到更高级别的复用如DS-2是4个DS-1信道的复用，可获得6.312

Mbps的数据流。以此类推，形成数字载波系统的层次结构。数字载波系统

DigitalCarrierSystems数字载波系统层次结构示意图

DigitalhierarchyP115图6.23数字载波系统层次结构示意图

DigitalhierarchDS服务和T线路的数据速率DS服务与T线路

DSandTlineP115表6.1T线路是电话公司用于实现DS服务的数字电话线路。DS服务和T线路的数据速率DS服务与T线路

DSan用于电话线路多路复用的T-1线路

T-1LineforMultiplexingTelephoneLinesP116图6.24用于电话线路多路复用的T-1线路

T-1LineforT-1帧结构

T-1FrameStructureP116图6.25T-1帧结构

T-1FrameStructureP116E线路的速率E线路的速率

ELineRatesP116表6.2E线路是欧洲使用的T线路版本，二者概念相同，容量不同。E线路的速率E线路的速率

ELineRatesP1166.4统计时分复用

StatisticalTime-DivisionMultiplexing6.4统计时分复用

StatisticalTime-Di统计时分复用

StatisticalTDM(STDM)同步时分复用中，一个帧中可能会有许多时隙被白白浪费。使用统计TDM时，时隙并未预先分配给特定的数据源，而是按需进行动态分配。用户数据先进入缓存，然后被尽快地通过可用的时隙传送出去。对统计复用器而言，存在n条输入线路，但TDM帧中只有k(k<n)个时隙可用。所以复用线路上的数据率小于各输入线路数据率的总和。在输入端，复用器扫描输入缓存区，搜集数据，直到一个帧被填满，然后发送这个帧。在输出端，复用器接收一个帧，然后将各时隙中的数据分发给相应的输出缓存区。统计时分复用

StatisticalTDM(STDM)同两种TDM时隙比较

TDMSlotComparisonP117图6.26两种TDM时隙比较

TDMSlotComparisonP异步（统计）时分复用

AsynchronousTDM异步（统计）时分复用

AsynchronousTDMa.只有三条输入线路发送数据帧和地址

FramesandAddressesa.只有三条输入线路发送数据帧和地址

Framesandb.

只有四条输入线路发送数据帧和地址

FramesandAddressesb.只有四条输入线路发送数据帧和地址

Framesandc.所有输入线路都发送数据帧和地址

FramesandAddressesc.所有输入线路都发送数据帧和地址

Framesand莆田学院现代教育技术中心2009年3月莆田学院现代教育技术中心2009年3月STDMAddressing

寻址问题在同步时分复用中，在某一时隙中的数据属于哪个设备由时隙在帧中的位置指明。但是在异步时分复用中，从同一个设备发出的数据在一帧中可能位于第一个时隙，而在另一帧中却可能位于第三个时隙。由于缺乏固定的位置关系，每个时隙必须携带一个地址来告诉解复用器如何为其中的数据定向。这个地址只用于局部，由复用器添加其中，而一旦数据被读入就由解复用器去除。由于地址是一种额外开销，所以异步时分复用只有在传输保持较大时隙的时候才有较高的效率。STDMAddressing

寻址问题在同步时分复用中，在本章推荐阅读

RecommendedReading吕梁高等专科学校--计算机系课程网站

/jsjx/kj/network/netpage/html/UNIT2/U24/U24.htm

(有课前练习、课后习题、应用案例等）网狐教程“多路复用技术的基本概念”

/book/chapter.php?id=538&volume=2&chapter=9全国高等教育自学考试指导委员会组编《计算机网络与通信》

第3.3节多路复用技术（全国高等教育自学考试指定教材-计算机及应用专业独立本科段用）主编冯博琴经济科学出版社（院图书馆索取号：TN919.2-43/FB16）多路复用（百度百科）

/view/65165.htm本章推荐阅读

RecommendedReading吕梁高等本章作业

Homework1、简述FDM、TDM和STDM的主要区别。2、为什么统计时分复用比同步时分复用效率更高？3、P121复习题第3题,第7题预习教材第10章本章作业

Homework1、简述FDM、TDM和STDM的第六章多路复用技术

Chapter6MultiplexingComputerNetworks

第六章多路复用技术

Chapter6Multiplex本章讲什么

What’saboutThisChapter？

本章学习如何充分利用(多路共享)高带宽长途通道。本章研究：什么是多路复用技术?两种四类常用的多路复用技术频分复用

(用于模拟信号)频分复用(电路适用)波分复用(光缆适用)时分复用

(用于数字信号)同步时分复用统计时分复用本章讲什么

What’saboutThisChapte本章主要内容

Contents6.1频分复用

Frequency-divisionMultiplexing6.2波分复用

Wavelength-divisionMultiplexing6.3同步时分复用

SynchronousTime-divisionMultiplexing6.4统计时分复用

StatisticalTime-divisionMultiplexing

本章主要内容

Contents6.1频分复用复用技术

MultiplexingTechniques一般来说，正在通信的两个站点不会完全用尽数据链路的全部带宽。“复用”(multiplexing)就是使一条数据链路能同时传输多路信号的一组技术。复用技术最常用在使用大容量光纤、同轴电缆或微波链路的长途通信方面，以及广域网的主干连接。P105图6.1复用技术

MultiplexingTechniques一般复用与无复用

Multiplexingvs.NoMultiplexing复用与无复用

Multiplexingvs.NoMul链路和通道（信道）

LinkandChannel在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。一条链路可以有许多(n)条通道。Inmultiplexing,thewordlinkreferstothephysicalpath.Thewordchannelreferstotheportionofalinkthatcarriesatransmissionbetweenagivenpairoflines.Onelinkcanhavemany(n)channels.

在多路复用技术中，“链路”一词指的是物理路线。“通道”（信道）一词指的链路的一部分，它能在一对给定的线路间实现数据的传输。

一条链路可以有许多(n)条通道。

Inmultiplexing,thewordlinkreferstothephysicalpath.Thewordchannel

refers

totheportionofalinkthatcarriesatransmissionbetweenagivenpairoflines.

Onelinkcanhavemany(n)channels.Note链路和通道（信道）

LinkandChannel在多路复复用技术种类

CategoriesofMultiplexing异步时分复用:亦称统计时分复用(STDM)P106图6.2复用技术种类

CategoriesofMultiple6.1频分复用

Frequency-divisionMultiplexing6.1频分复用

Frequency-divisionMu频分复用

FrequencyDivisionMultiplexingFDM是一种模拟技术，用于链路带宽大于要传输的几路信号带宽之和的情况。每路信号都被调制到一个不同的载波频率上，然后组合成一个复合信号。各载波频率之间应有一定间隔（防护频带），保证各路信号不会重叠。应用示例：广播电台和有线电视信道分配后，即使没有数据传送也被占用。频分复用

FrequencyDivisionMultip频分复用示意图

FrequencyDivisionMultiplexingDiagram频分复用：“齐头并进”型复用P106图6.3频分复用示意图

FrequencyDivisionMulFDM：模拟复用技术

FDM:AnalogMultiplexingTechnique

如果源端发送的是数字信号，复用前要先转换为模拟信号。频分复用是一种模拟多路复用技术，用于将多路模拟信号合成为一路复合信号。FDMisananalogmultiplexingtechniquethatcombinesanalogsignals.NoteFDM：模拟复用技术

FDM:AnalogMultipl频分复用系统

FDMSystem频分复用系统

FDMSystem复合基带调制信号的频谱

SpectrumofCompositebasebandmodulatingsignal复合基带调制信号的频谱

SpectrumofComposFDM复用过程时域图

FDMMultiplexing,TimeDomain复用器P106图6.4FDM复用过程时域图

FDMMultiplexing,TFDM解复用过程时域图

FDMDemultiplexing,TimeDomainP106图6.5FDM解复用过程时域图

FDMDemultiplexingFDM复用过程频域图

FDMMultiplexing,FrequencyDomainFDM复用过程频域图

FDMMultiplexing,FFDM解复用过程频域图

FDMDemultiplexing,FrequencyDomainFDM解复用过程频域图

FDMDemultiplexing例6.1(P107图6.6)例6.1(P107图6.6)莆田学院现代教育技术中心2009年3月莆田学院现代教育技术中心2009年3月例6.2(P107图6.7)5个通道,带宽均为100kHz，如果通道间需要10kHz的防护频带，求链路的最小带宽。解：5×100+4×10=540kHz例6.2(P107图6.7)5个通道,带宽均为100kH模拟载波系统

AnalogCarrierSystems由美国AT&T公司推出的分级的FDM结构基群12路话音信道(每路4kHz)=48kHz频谱60kHz～108kHz超群60路话音信道由5个基群信号通过FDM二次调制形成–超群复用器主群10个超群组成（600路话音信道）-主群复用器巨群由６个主群组成模拟载波系统

AnalogCarrierSystems由模拟载波系统层次结构示意图

AnalogHierarchyP108图6.9模拟载波系统层次结构示意图

AnalogHierarchy应用示例:ADSL

ExampleofFDMApplicationADSL(非对称数字用户线路）参见P163-165利用现有电话线(实际带宽1.1MHz)实现宽带网络连接非对称(Asymmetric)的含义下行速率大于上行采用频分复用技术最低的25kHz用于传统电话话音传输使用回声抵消或FDM技术来分配两个频带(上行和下行)在频带内部使用FDM技术距离可达5.5千米应用示例:ADSL

ExampleofFDMApplADSL信道设置

ADSLChannelConfiguration参见P165图9.11ADSL信道设置

ADSLChannelConfigur离散多音频(DMT)技术

DiscreteMultitone在不同频率使用多个载波信号每路信道上发送一些比特将有效传输频带划分成多个4kHz的子信道先发送测试信号判断各子信道的信噪比，按其优劣为传输质量好的信道多分配一些比特，反之少分配一些。256个下行流子信道(每个4kHz子信道可承载60kbps)理论可达15.36Mbps受传输损伤影响实际可达1.5Mbpsto9Mbps离散多音频(DMT)技术

DiscreteMultitonDMT每个信道分配的比特

DTMBitsPerChannelAllocationDMT每个信道分配的比特

DTMBitsPerChan离散多音频技术

DiscreteMultitoneTechniqueP164图9.10离散多音频技术

DiscreteMultitoneTe6.2波分复用

Wavelength-divisionMultiplexing6.2波分复用

Wavelength-divisionM波分复用示意图

Wavelength-divisionMultiplexingDiagram波分复用：光纤通道上的频分复用P109图6.10波分复用示意图

Wavelength-divisionMu波分复用

WavelengthDivisionMultiplexing不同频率的多路光线在同一光纤上传输，即在一根光纤上采用频分复用技术，承载若干不同频率的光信号。FDM的一种形式。每一种颜色（波长）的光承载一个数据信道。波分复用

WavelengthDivisionMulti波分复用与分离过程中棱镜的作用

PrismsinWavelength-divisionMultiplexingandDemultiplexingWDM技术非常复杂，原理却非常简单：光源的组成与分离由棱镜完成。P109图6.11波分复用与分离过程中棱镜的作用

PrismsinWave

密集波分复用(DWDM)

DenseWavelengthDivisionMultiplexing一般认为，信道间距大于1nm且信道总数低于8以下，称之为WDM系统,反之，若波道间距小于1nm且波道总数大于8，即称之为DWDM系统。DWDM能够在同一根光纤中，把不同的波长同时进行组合和传输。为了保证有效，一根光纤转换为多个虚拟光纤。目前，由于采用了DWDM技术，单根光纤可以传输的数据流量达到400Gbps以上。铁通公司已利用DWDM等技术建成了先进的京沪穗环、东北环、西北环、西南环、东南环等五个高速传输网。Cernet2和中国下一代互联网示范工程CNGI也采用DWDM构建高速主干网。密集波分复用(DWDM)

DenseWavelengt6.3同步时分复用

SynchronousTime-DivisionMultiplexing6.3同步时分复用

SynchronousTime-D时分复用示意图

TimeDivisionMultiplexingTDM:“交替前进”型多路复用P110图６.12时分复用示意图

TimeDivisionMultiple同步时分复用

SynchronousTDMTDM是一种数字复用技术，它将不同源端的数字数据合并到一个时间共享的链路上，适用于媒体数据速率容量超过要传输的几路数字信号总速率的情况。几路数字信号可以通过交替使用不同的“时隙”(timeslot,亦译成“时间片”或“时槽”)在一条传输线路上传送。交替可以按位、按字节块或大数据块进行。时隙被预先固定分配给每个数据源。即使某个数据源并没有数据传送，该时隙也得分配给它。每个数据源对应的时隙数量可以是不同的。同步时分复用

SynchronousTDMTDM是一种数字TDM帧

TDMFramesTDM帧

TDMFrames同步时分复用

SynchronousTime-divisionMultiplexingP110图6.13同步时分复用

SynchronousTime-divisiTDM：数字复用技术

TDM:DigitalMultiplexingTechnique

如果源端发送的是模拟信号，复用前要先转换为数字信号。时分复用是一种数字多路复用技术，用于将多个低速通道组合成为一个高速通道。TDMisadigitalmultiplexingtechniqueforcombiningseverallow-rate

channelsintoonehigh-rateone.NoteTDM：数字复用技术

TDM:DigitalMultip交替

InterleavingP112图6.15交替

InterleavingP112图6.15同步TDM系统同步TDM系统同步时分复用技术

SynchronousTDM复用器将不同的输入交替组合成帧，然后送入传输链路。传输链路的容量必须能容纳所有的输入。如果上图中每路输入的带宽是9.6kbps，传输链路所需总带宽至少要48kbps。同步时分复用技术

SynchronousTDM复用器将不同复用过程

MultiplexingProcess因为将每个时隙分配给特定的输入线路，如果这些输入线路没有全部进入工作状态，就会出现空闲的时隙。上图中，只有前三个帧是完全填满的。而24个时隙中有6个空闲未用，意味着链路传输能力的四分之一被浪费了。复用过程

MultiplexingProcess因为将每个分离过程

DemultiplexingProcess分离过程

DemultiplexingProcess莆田学院现代教育技术中心2009年3月莆田学院现代教育技术中心2009年3月数据速率管理

ManagementofDataRate以上讨论是假定所有输入数据的速率都是相同的。当输入数据的速率不同时，可用三种策略或这三种策略的组合：多级复用(multilevelmultiplexing)多时隙分配(multiple-slotallocation)脉冲填充(pulsestuffing)数据速率管理

ManagementofDataRate多级复用

MultilevelMultiplexing当一路的数据速率是其他几路数据速率的整数倍时，可采用多级复用技术。P113图6.19多级复用

MultilevelMultiplexing当一多时隙复用

Multiple-slotMultiplexing在一个帧里对某路输入分配多个时隙。P113图6.20多时隙复用

Multiple-slotMultiplexi脉冲填充

PulseStuffing如果某些源输入的数据速率不是其他源输入数据速率的整数倍，只能采用“脉冲填充”，即：将最高的输入速率的选作主速率，然后将其他所有低速率的输入添加虚位。P114图6.21脉冲填充

PulseStuffing如果某些源输入的数据速脉冲填充示例

ExampleofPulseStuffing脉冲填充示例

ExampleofPulseStuffi帧同步

FramingTDM技术应用时，复用器和分离器之间的同步是一个主要问题。最常用的技术是“附加数字帧同步法”：在每帧上增加一个控制比特（时隙）这些比特看起来就象增加了一个新信道——“控制信道”。控制信道上所用的比特形式应该是可识别的。如使用交替变化的01010101…之类数据信道上不可能有这样的比特形式。将每个信道的输入位与预期的同步形式比较，就可以解决同步问题。帧同步

FramingTDM技术应用时，复用器和分离器之间的帧指示位

FramingBits帧指示位（比特）通常由1位构成，交替变化为0和1

，使分离器与输入流同步，以准确地分离时隙。P114图6.22帧指示位

FramingBits帧指示位（比特）通常由1位数字载波系统

DigitalCarrierSystems一种用于数字信号传输服务的TDM层次结构。每路数字话音通道的速率为64kbps(DS-0)。美国分级结构以DS-1格式为基础复用了24路话音通道数据速率1.544Mbps(24×64kbps＋8kbps开销)若干DS-1通道进行复用，可达到更高级别的复用如DS-2是4个DS-1信道的复用，可获得6.312

Mbps的数据流。以此类推，形成数字载波系统的层次结构。数字载波系统

DigitalCarrierSystems数字载波系统层次结构示意图

DigitalhierarchyP115图6.23数字载波系统层次结构示意图

DigitalhierarchDS服务和T线路的数据速率DS服务与T线路

DSandTlineP115表6.1T线路是电话公司用于实现DS服务的数字电话线路。DS服务和T线路的数据速率DS