夏杰

摘要：在計算機網絡中，傳輸線路的成本占整個系統(tǒng)相當大的比例。為了提高傳輸線路的利用率，一般采用讓多個數(shù)據(jù)通信合用一條傳輸線的方法，這就是多路復用技術。

關鍵詞：復用技術;信道

頻分多路復用（Frequency Division Multiplexing，F(xiàn)DM）是將具有一定帶寬的信道分割為若干個較小頻帶的子信道，每個子信道供一個用戶使用。這樣在信道中就可同時傳送多個不同頻率的信號，如圖2-10所示。分割開的子信道的中心頻率不相重合，且各信道之間留有一定的空閑頻帶（也叫作保護頻帶），以保證數(shù)據(jù)在各子信道上的可靠傳輸。頻分多路復用實現(xiàn)的條件是信道的帶寬遠遠大于傳輸每個單路信號所需要的帶寬。

時分多路復用（Time Division Multiplexing，TDM）是將一條物理線路按時間分成一個個的時間片，每個時間片常稱為一幀（Frame），每幀長125 ms，再分為若干時隙，輪換地為多個信號所使用。每一個時隙由一個信號（也即一個用戶）占用，也即在占有的時隙內，該信號使用通信線路的全部帶寬，而不像FDM那樣，同一時間同時發(fā)送多路信號。時隙的大小可以按一次傳送一位、一個字節(jié)或一個固定大小的數(shù)據(jù)塊所需的時間來確定。從性質上來看，時分多路復用特別適合于數(shù)字信號的傳輸。通過時分多路復用，多路低速數(shù)字信號可復用兩條高速的信道。例如，數(shù)據(jù)速率為48 kbps的信道可為5條速率為9600 bps 的信號時分多路復用，也可為20條速率為2400bps的信號時分多路復用。

同步時分多路復用是指時分方案中的時間片是預先分配好的，時間片與數(shù)據(jù)源是一一對應的，不管某一個數(shù)據(jù)源有無數(shù)據(jù)要發(fā)送，對應的時間片都是屬于它的，或者說各數(shù)據(jù)的傳輸定時是同步的。在接收端，根據(jù)時間片的序號來分辨是哪一路數(shù)據(jù)，以確定各時間片上的數(shù)據(jù)應當送往哪一臺主機。數(shù)據(jù)源A、B、C、D按時間先后順序分別占用被時分復用的信道。

異步時分多路復用是指各時間片與數(shù)據(jù)源無對應關系，系統(tǒng)可以按照需要動態(tài)地為各路信號分配時間片。為使數(shù)據(jù)傳輸順利進行，所傳送的數(shù)據(jù)中需要攜帶供接收端辨認的地址信息，因此異步時分復用也稱為標記時分復用技術。高速交換中的異步傳輸模式ATM就是采用這種技術來提高信道利用率的。

光波分多路復用（Wavelength Division Multiplexing，WDM）技術是在一根光纖中能同時傳播多個光波信號的技術。光波分多路復用的原理，在發(fā)送端將不同波長的光信號組合起來，復用到一根光纖上，在接收端又將組合的光信號分開（解復用），并送入不同的終端。

簡單地說，光波分多路復用是將一條單纖轉換為多條“虛纖”，每條虛纖工作在不同的波長上。光波分多路復用系統(tǒng)有3種基本結構：光多路復用單纖傳輸系統(tǒng)、光雙向單纖傳輸系統(tǒng)、光分路插入傳輸系統(tǒng)。

光多路復用單纖傳輸系統(tǒng)，發(fā)送端將不同波長的已調制的光信號w1，w2，…，wN通過復用器（Multiplexer）組合在一起，在一條光纖中單向傳輸;接收端使用解復用器（Demultiplexer）將不同波長的信號分開，從而完成信號傳輸?shù)娜蝿铡?/p>

光雙向單纖傳輸系統(tǒng)系統(tǒng)中，用一條光纖實現(xiàn)兩個方向信號的同時傳輸，因而也稱為單纖全雙工通信系統(tǒng)。實現(xiàn)這種系統(tǒng)的關鍵思想是兩端都需要一組復用/解復用器（MD）。

光分路插入傳輸系統(tǒng)中，兩端都需要一組復用/解復用器（MD），復用器將光信號w3、w4插接到光纖中，解復用器將光信號w1、w2從光纖信號中分接出來，通過不同波長光信號的合流與分流實現(xiàn)信息的上、下通路。

現(xiàn)代通信網的基礎是通信技術與計算機技術的結合，而完成計算機之間、計算機與終端之間以及終端與終端之間的信息傳遞的通信方式和通信業(yè)務就是數(shù)據(jù)通信。隨著計算機技術與通信技術的結合日趨緊密，數(shù)據(jù)通信作為計算機技術與通信技術相結合的產物，在現(xiàn)代通信領域扮演著越來越重要的角色。本章主要介紹了數(shù)據(jù)通信的基礎知識、常見的數(shù)據(jù)傳輸介質以及多路復用、數(shù)據(jù)交換等數(shù)據(jù)通信技術。