物理层（信道复用技术与交换技术）.ppt

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1、课题：信道复用技术与交换技术目的要求：掌握信道复用技术和交换技术教学重点：信道复用技术、交换技术教学难点：交换技术教学课时：2教学方法：讲授、演示本次课涉及的学术前沿：宽带接入与无线通信教学内容与步骤：共享信道信道复用技术频分复用、时分复用和统计时分复用复用(multiplexing)是通信技术中的基本概念。信道A1A2B1B2C1C2信道信道A1A2B1B2C1C2复用分用(a)不使用复用技术(b)使用复用技术案例：IP电话频分复用FDM(FrequencyDivisionMultiplexing)用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都

2、占用这个频带。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽资源（请注意，这里的“带宽”是频率带宽而不是数据的发送速率）。频率时间频率1频率2频率3频率4频率5频分多路复用（FDM）频分多路复用FDM波分多路复用波分多路复用是利用光域上的频分复用技术，实现在一根光纤上同时传输多路光信号的光通信技术，是FDM在光纤通道上的一个变种。两根光纤连接到一个棱柱(或衍射光栅)，每根的能量处于不同的波段。两束光通过棱柱或光栅，合成到一根共享的光纤上，传送到另一端再将他们进行分解。一根光束信号上的能量常常仅仅有几GHz宽，因为现在不可能在光电介质之间作更快的转换。而

3、一根光纤的带宽大约是25000GHz，因此可以将很多信道复用到长距离光纤上，如图2-18所示。波分多路以其系统容量大、光纤利用率高、传输距离长、线路传输设备简单、扩容升级方便等优点，已成为提供超高速、大容量光纤通信的最佳方案。图2-18波分多路复用1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm2.4.2波分复用WDM(WavelengthDivisionMultiplexi

4、ng)波分复用就是光的频分复用。82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA120km光调制器光解调器时分复用TDM(TimeDivisionMultiplexing)时分复用则是将时间划分为一段段等长的时分复用帧（TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙。每一个用户所占用的时隙是周期性地出现（其周期就是TDM帧的长度）。TDM信号也称为等时(isochronous)信号。时分复用的所有用户是在不同的时间占用同样的频带宽度。时分复用频率时间BCDBCDBCDBCDAAAAA在TDM帧中的位置不变TDM帧

5、TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧时分复用频率时间CDCDCDAAAABBBBCDB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BDBDBDAAAABCCCCDC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BCBCBCAAAABCDDDDD在TDM帧中的位置不变TDM帧TDM帧TDM帧TDM帧…TDM帧同步时分多路复用和异步时分多路复用同步时分多路复用是指分配给每个终端数据源的时隙是固定的，不管该终端是否有数据发送，属于该终端的时隙都不能被其他终端占用，从而造成信道容量的浪费。因

6、为终端和时隙是“对号入座”的，所以它们是“同步”的。异步时分多路复用又称统计时分多路复用，简称STDM，允许动态地分配时隙，如果某个终端不发送信息，则其他的终端可以占用该时隙，实行“按需分配”，即只对那些需要传送信息或正在工作的终端才分配给时隙，这样就使所有的时隙都能饱满地得到使用，可以使服务的终端数大于时隙的个数，提高了介质的利用率，从而起到了“复用”的作用。时分复用可能会造成线路资源的浪费ABCDaabbcdbcattttt4个时分复用帧#1④③②①acbcd时分复用#2#3#4用户使用时分复用系统传送计算机数据时，由于计算机数据的突发性质，用

7、户对分配到的子信道的利用率一般是不高的。统计时分复用的仲裁机制排队竞争统计时分复用STDM(StatisticTDM)用户ABCDabcdttttt3个STDM帧#1④③②①acbabbcacd#2#3统计时分复用数据交换技术概述对于广域网一般都采用点到点信道，而点到点信道使用存储转发的方式来传送数据，也就是说从源结点到目的结点的数据通信需要经过若干个中间结点的转接。传统的数据交换技术主要有三种类型：电路交换、报文交换和分组交换。而随着人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术(ATM)、同步数字系列技术

8、(SDH)以及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。交换技术是采用交换机或节点机等交换系统，通过路由选择技