2.4信道复用技术

2.4.1 频分复用、时分复用和统计时分复用

频分复用FDM)用户在同样的时间占用不同的带宽资源;

时分复用TDM)用户在不同的时间占用相同的频带宽度。

TDM帧:采用时分复用时,将时间划分为一段段等长的时分复用帧,每一个时分复用用户在TDM中占有固定序号的时隙。TDM信号又称为等时信号

时分复用的利用率问题:当某用户暂时没有数据发送,在TDM帧中分配给该用户的时隙只能处于空闲状态,其他用户无法占用,这导致复用后的信道利用率不高。针对这个问题,在时分复用的基础上改进得到统计时分复用

统计时分复用是一种改进的时分复用,它能够显著的提高信道利用率集中器常使用。他使用STDM帧来传送复用的数据。但是每一个STDM帧中的时隙数目比链接在集中器上的用户数目要少。用户一旦有了数据就发往集中器输入缓存,集中器会按顺序扫描输入缓存把输入数据放到STDM帧中。对于没有数据的缓存就跳过去,一旦帧满就发送

特点:1、用户所占用的时隙并不是周期性的出现,所以也叫做异步时分复用;传统的时分复用成为同步时分复用;2、虽然统计时分复用输出线路上的数据率小于用户线路总和,但是平均来看,这二者是均衡的,因为用户都是间歇工作的,不然集中器内部设置的缓存都将溢出;3、STDM中的每个时隙必须有用户的地址信息;4、统计时分复用的集中器又称作智能集中器,提供对报文的存储转发能力(但大多数一次智能存储一个字节或者字符);5、TDM帧和STDM帧都是物理层传送的bit流中所划分的帧

2.4.2波分复用(WDM)

波分复用就是光的频分复用,由于光载波的频率很高,所以习惯上使用波长而不是频率表示,所以称作波分复用。最初人们只在一条光纤上复用两路光载波信号,称为波分复用。后来复用几十路,称为密集波分复用DWDM

掺铒光纤放大器(EDFA):可以不需要进行光电转换而直接对光信号进行放大。

光分用器 又称为分波器

2.4.3码分复用

码分复用CDM是一种共享信道的方法,更常用的名词是码分多址CDMA。各用户使用进过挑选的特殊码型,所以用户之间不会造成干扰。这种系统发送的信号具有很强的抗干扰能力,其频谱类似于白噪声,不易被敌人发现。

在CDMA中,每一个比特的时间再划分为m个短间隔,称为码片,一般设为64或128,一个站如果发送1,用自己的m bit码片序列,如果发送0,用m码片序列的反码。如果想达到 b bit/s的信息数据率,实际发送数据率微 mb bit/s。同时S站占用的频带宽度也提高到原来的m倍。扩频通信分为直接序列扩频DSSS 和跳频扩频FHSS,使用码片序列属于DSSS。

另外各个站使用的码片序列必须互相正交,实际系统使用伪随机码序列。S=(-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1)  T=(-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1) 满足 1、站间码片向量内积为0;2、S和各站码片反码的向量内积为0;3、码片向量自身的规格化内积都是1。

发送:各站发送数据比特和本站码片序列的乘积,如果没有数据就什么都不发送。所有站发送的码片序列在同一时刻开始,利用GPS做到。X站在接受S站的信息时,使用S站的码片序列(接受站需要知道发送站的码片序列)与叠加信号乘积,根据上面码片序列内积的原理,剩下的就是S站发送的比特数据。

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