数据通讯与计算机网络讲义 06章

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1、带宽利用:复用与扩频第6章复用：提高链路的效益（Efficiency）扩频：保密(Privacy)或防干扰(anti-jamming)1若介质的带宽大于单个设备所需的带宽，则介质带宽可由多个设备所共享。复用：在一条链路上“同时”传输多路信号。FDM:Frequency-DivisionMultiplexingWDM:Wavelength-DivisionMultiplexingTDM:SynchronousTime-DivisionMultiplexing；StatisticalTime-DivisionMultiplexingCDM:Code-Division

2、Multiplexing（后述）6.1复用2一条链路划分成多个信道3FDMFDM采用模拟传输4FDM复用的时域表示(时域)(时域)(时域)(时域)5FDM解复用的时域表示(时域)(时域)(时域)(时域)(带通)(低通)6一个语音信号的带宽为4kHz。要将3路语音信号复用到一条频带为20kHz～32kHz的链路上。画出FDM系统结构图（信号采用频域表示）。假设各子信道间无保护带。每个已调信号只能分配4kHz的带宽，则必须采用单边带调制。设采用AM调制，且保留上边带。（见下页）例6.1解：7(频域)(频域)Up-sideband发送方(频域)接收方8例6.3四路数字

3、信号，各自的比特率均为1Mbps，采用QAM调制后用FDM复用到1MHz带宽的卫星链路上。讨论设计方案。解：将1MHz的链路带宽分为4个信道，各为250kHz带宽。经QAM调制后的4路模拟信号各占用1个250kHz的信道。对于QAM调制，每路已调信号的带宽为BWQAM=(1+d)S=250kHz。取d=0,有波特率S=250kbaud。将每路1Mbps的数字信号采用多进制QAM调制为250Kbaud的模拟信号，由r=每个信元含的比特数＝比特率/波特率，有r=1Mbps/250kbaud=4，每个信元含4比特，故需采用16-QAM。因FDM的4个信道的中心频率各间

4、隔250kHz，则各16-QAM调制器的载波频率需各间隔250kHz。（设计方案见下页）9(250kbaud)f1f2f3f4(相加)10模拟载波系统11电话系统的长途载波（ITU-TFDM载波标准）68kHz108kHz64kHz516kHz420kHz2356kHz…….1211...21AM0~4kHz104kHz60~64104~108468kHz564kHz612kHzAM带宽48kHz504~552312~3602108kHz1860kHz1612kHz1364kHz带宽240kHz基群（12路）超群（60路）主群300路fcffc-fm取下边带fc

5、+fm1804~2044812~1052带宽1232kHz话音信号12WDM13WDM系统的三种形式1)光多路复用单向单纤传输T1T2TnR1R2RnWDM-MWDM-D光发送器光接收器12n12n1,2,….n单根光纤优点：容量扩大n倍；不改变原有的光纤设施。142)光多路复用双向单纤传输T1T2TnR1R2RnWDM-M/DWDM-M/D光发送器光接收器12n‘1‘2‘n1,2,….n单根光纤‘1,‘2,….‘nR1R2Rn光接收器T1T2Tn12n‘1‘2‘n光发送器153)光分路插入传输WDM(M/D

6、)WDM(M/D)R1T3R3T41,22,32,41334WDM的技术特点1)充分利用光纤的低损耗波段，增加光纤的传输容量，降低成本。2)可同时传输多种不同类型的信号（音，像，文字，数据）。3)可实现单纤双向传输（复用/解复用器件的双向可逆性）。4)实现大容量高速率传输的同时，降低对光电转换器件的性能要求。5)波分复用器多是无源光学器件，易于同光纤耦合。16TDMTDM是数字复用技术。时隙17If1bitatatimeismultiplexed(aunitis1bit),whatisthedurationof(a)eachinputslot

7、,(b)eachoutputslot,and(c)eachframe?(a)Thedurationoftheinputtimeslotis1ms(sameasbitduration).(b)Thedurationofeachoutputtimeslotisone-thirdoftheinputtimeslot,thatis1/3ms.(c)Thedurationofaframeisthesameasthedurationofaninputunit,that1ms.1kbps1kbps1kbps同步时分复用18ThefigureshowssynchronousTD

8、Mwith4datast