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什么是多路復用？
多路復用是一種用于在單個介質(zhì)上組合和發(fā)送多個數(shù)據(jù)流的技術(shù)。組合數(shù)據(jù)流的過程稱為多路復用，用于多路復用的硬件稱為多路復用器。
通過使用稱為多路復用器（MUX）的設(shè)備來實現(xiàn)多路復用，該設(shè)備組合n條輸入線以產(chǎn)生單個輸出線。多路復用遵循多對一，即n條輸入線和一條輸出線。
通過使用在接收端可用的稱為解復用器（DEMUX）的設(shè)備來實現(xiàn)解復用。DEMUX將信號分離為其分量信號（一個輸入和n個輸出）。因此，我們可以說解復用遵循一對多的方法。
為什么要多路復用？
- 傳輸介質(zhì)用于將信號從發(fā)送器發(fā)送到接收器。介質(zhì)一次只能有一個信號。
- 如果有多個信號共享一個媒體，則必須以這樣的方式劃分媒體，使得每個信號被給予可用帶寬的一些部分。例如：如果有10個信號且介質(zhì)帶寬為100個單位，則每個信號共享10個單位。
- 當多個信號共享公共介質(zhì)時，存在碰撞的可能性。多路復用概念用于避免這種沖突。
- 傳輸服務(wù)非常昂貴。
多路復用的歷史
- 多路復用技術(shù)廣泛用于電信中，其中多個電話呼叫通過單線傳輸。
- 多路復用起源于19世紀70年代早期的電報，現(xiàn)在廣泛用于通信。
- George Owen Squier 于1910年開發(fā)了電話載波多路復用器。
多路復用的概念
復
多路復用的優(yōu)點：
- 可以通過單個介質(zhì)發(fā)送多個信號。
- 可以有效地利用介質(zhì)的帶寬。
多路復用技術(shù)
多路復用技術(shù)可分為：
多路復用技術(shù)
頻分復用（FDM）
- 這是一種模擬技術(shù)。
- 頻分復用是一種將單個傳輸介質(zhì)的可用帶寬細分為多個信道的技術(shù)。
多路復用技術(shù)
多路復用技術(shù)
FDM的優(yōu)點：
- FDM用于模擬信號。
- FDM過程非常簡單易調(diào)制。
- 可以同時通過FDM發(fā)送大量信號。
- 它不需要發(fā)送方和接收方之間的任何同步。
FDM的缺點：
- 僅在需要低速信道時才使用FDM技術(shù)。
- 它遇到了串擾問題。
- 需要大量的調(diào)制器。
- 它需要高帶寬信道。
FDM的應(yīng)用：
- FDM通常用于電視網(wǎng)絡(luò)。
- 它用于FM和AM廣播。每個FM無線電臺具有不同的頻率，并且它們被多路復用以形成復合信號。多路復用信號在空中傳輸。
波分復用（WDM）
多路復用技術(shù)
- 波分復用與FDM相同，只是光信號通過光纜傳輸。
- WDM用于光纖以增加單根光纖的容量。
- 它用于利用光纜的高數(shù)據(jù)速率能力。
- 它是一種模擬多路復用技術(shù)。
- 在多路復用器的幫助下，來自不同光源的光信號被組合以形成更寬的光帶。
- 在接收端，解復用器分離信號以將它們發(fā)送到它們各自的目的地。
- 通過使用棱鏡可以實現(xiàn)多路復用和多路分解。
- 棱鏡可以通過組合各種光信號以形成復合信號來執(zhí)行多路復用器的作用，并且復合信號通過光纖電纜傳輸。
- 棱鏡還執(zhí)行反向操作，即，對信號進行解復用。
多路復用技術(shù)
時分復用
- 這是一種數(shù)字技術(shù)。
- 在頻分復用技術(shù)中，所有信號在不同頻率下同時工作，但在時分復用技術(shù)的情況下，所有信號在不同時間以相同頻率工作。
- 在時分復用技術(shù)中，信道中可用的總時間分布在不同的用戶之間。因此，為每個用戶分配不同的時間間隔，稱為發(fā)送器要發(fā)送數(shù)據(jù)的時隙。
- 用戶控制頻道一段固定的時間。
- 在時分復用技術(shù)中，數(shù)據(jù)不是同時傳輸而是數(shù)據(jù)是逐個傳輸?shù)摹?/li>
- 在TDM中，信號以幀的形式傳輸。幀包含一個時隙周期，其中每個幀包含一個或多個專用于每個用戶的時隙。
- 它可用于復用數(shù)字和模擬信號，但主要用于復用數(shù)字信號。
有兩種類型的TDM：
- 同步TDM
- 異步TDM
同步TDM
- 同步TDM是一種將時隙預(yù)先分配給每個設(shè)備的技術(shù)。
- 在同步TDM中，每個設(shè)備都有一些時隙，而不管設(shè)備是否包含數(shù)據(jù)。
- 如果設(shè)備沒有任何數(shù)據(jù)，則插槽將保持為空。
- 在同步TDM中，信號以幀的形式發(fā)送。時隙以幀的形式組織。如果設(shè)備沒有特定時隙的數(shù)據(jù)，則將發(fā)送空時隙。
- 最流行的同步TDM是T-1復用，ISDN復用和SONET復用。
- 如果有n個設(shè)備，則有n個插槽。
多路復用技術(shù)
多路復用技術(shù)
在上圖中，實現(xiàn)了同步TDM技術(shù)。每個設(shè)備都分配了一些時隙。無論發(fā)送方是否具有要發(fā)送的數(shù)據(jù)，都發(fā)送時隙。
同步TDM的缺點：
- 沒有充分利用信道的容量，因為也傳輸沒有數(shù)據(jù)的空時隙。在上圖中，第一幀完全填滿，但在最后兩幀中，一些槽是空的。因此，我們可以說通道的容量沒有得到有效利用。
- 傳輸介質(zhì)的速度應(yīng)大于輸入線的總速度。同步TDM的另一種方法是異步時分復用。
異步TDM
- 異步TDM也稱為統(tǒng)計TDM。
- 異步TDM是一種技術(shù)，其中時隙不像在同步TDM的情況下那樣是固定的。時隙僅分配給具有要發(fā)送數(shù)據(jù)的設(shè)備。因此，我們可以說異步時分多路復用器僅傳輸來自活動工作站的數(shù)據(jù)。
- 異步TDM技術(shù)動態(tài)地為設(shè)備分配時隙。
- 在異步TDM中，輸入線的總速度可以大于信道的容量。
- 異步時分多路復用器接受輸入數(shù)據(jù)流并創(chuàng)建一個僅包含沒有空插槽的數(shù)據(jù)的幀。
- 在異步TDM中，每個插槽都包含一個標識數(shù)據(jù)源的地址部分。
多路復用技術(shù)
異步TDM的概念
多路復用技術(shù)
上圖的框架可以表示為：
多路復用技術(shù)
