數(shù)據(jù)通信_第二章 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)

1、第二章 數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)傳輸信道數(shù)據(jù)編碼技術(shù)數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)差錯控制多路復(fù)用技術(shù)數(shù)字復(fù)接技術(shù)傳輸信道信道的概念：指以傳輸介質(zhì)為基礎(chǔ)的信號通路 廣義信道：包含傳輸媒體和完成各種形式的信號變換功能的設(shè)備。如：調(diào)制信道、編碼信道。狹義信道：僅指傳輸媒體本身，能夠傳輸信號的任何抽象的或具體的通路，如：電話線、同軸電纜、光纖、微波、短波等。信道分類按傳輸?shù)男盘栴愋头郑耗M信道和數(shù)字信道信道都是以模擬形式表現(xiàn)出來的，差別在于是否以離散的方式使用。按信道使用方式分：專用信道（兩點或多點間的線路是固定不變的，例如租用的光纖鏈路）和公用信道（通過公用交換網(wǎng)絡(luò)，如公用電話網(wǎng)、數(shù)字數(shù)據(jù)網(wǎng)）按傳輸媒質(zhì)分：有線信道和無線信

2、道根據(jù)傳輸序列出錯關(guān)系分：記憶信道（每個碼元發(fā)生錯誤是與其前后碼元之間有一定關(guān)系的，例如線路存在容性，高電平充電低電平無法快速回落）和無記憶信道（沒關(guān)系），理想的數(shù)字信道是無記憶信道。 記憶信道產(chǎn)生的原因由于線路的容性，放電不及時導(dǎo)致數(shù)據(jù)接收錯誤InOut數(shù)字信道的深入分析（1）當(dāng)奇次諧波更豐富時，合成的波形將更逼近方波。數(shù)字信道的深入分析（2）典型的數(shù)字信道典型數(shù)字信道：平穩(wěn)、無記憶、對稱、離散，可為二進制或多進制。平穩(wěn)：對任何碼元來說，正確或錯誤傳輸?shù)母怕逝c發(fā)生時間無關(guān)；無記憶：接收到的第i個碼元僅與發(fā)送的第i個碼元有關(guān)，與前面的其他碼元無關(guān)；對稱：指任一個碼元正確傳輸和錯誤傳輸?shù)母怕逝c這

3、個碼元是哪一種無關(guān)。信道容量 信道容量是指通信系統(tǒng)最大的信息傳輸速率。我們在設(shè)計一個通信系統(tǒng)時，通常信道的帶寬一定，要考慮信道的容量可以通過理論計算出極限值；或者要求信道容量，要計算需要的信道帶寬。 主要是通過奈奎斯特和香農(nóng)兩個定理來計算 數(shù)字信道的信道容量 1924年，奈奎斯特（H. Nyquist）推導(dǎo)出無噪聲、對稱無記憶的有限帶寬數(shù)字信道的最高傳輸率公式（奈奎斯特準則）： C= 2Blog2L (bit/s)B為信道帶寬，L為數(shù)據(jù)使用的進制數(shù)；奈奎斯特準則是理想的最大值，實際系統(tǒng)無法超越。例題普通電話線路帶寬約3kHz，請計算其傳輸二進制碼元速率極限值C =2*B=2*3k=6K (Ba

4、ud 或者bps) ；若碼元采用16QAM調(diào)制，計算其最大信息傳輸速率C=2*3k*log216=24K (bps) 模擬信道的信道容量 1948年，香農(nóng)（C. Shannon）把尼奎斯特的工作擴大到信道受到隨機（熱）噪聲干擾的情況。熱噪聲出現(xiàn)的大小用信噪比S/N（信號功率S與噪聲功率N之比）來衡量。通常使用dB作為單位：10lg(S/N)在加性高斯白噪聲信道中，傳輸功率受限的信號，信道極限傳輸速率（信道容量）C為：C=Blog2(1+S/N)其中B為信道頻帶寬度，S/N是平均信號噪聲功率比（信噪比）增加信號功率，降低噪聲可以提高信道容量。此式是利用信息論得出的，具有普遍意義；與信號電平級數(shù)、

5、采樣速度無關(guān)；此式僅是上限，難以達到。該公式說明在給定的頻帶寬度和信噪比條件下，高斯白噪聲信道的最大無差錯傳輸能力是一定的，否則就不可能是誤差錯傳輸, 并不是單純通過增加單符號信息量能夠無限增加的, 只是逼近理想的最大值。模擬信道的信道容量計算 例題1：已知數(shù)據(jù)傳輸信道，信噪比為30dB，帶寬為3kHz，求信道的最大數(shù)據(jù)傳輸速率。 10lg(S/N)=30 S/N=1030/10=1000 C=3klog2(1+1000)30k bps 例題2：對于帶寬為3KHz的信道，若有8種不同的物理狀態(tài)來表示數(shù)據(jù)（例如8QPSK調(diào)制方式），信噪比為20dB，問：結(jié)合Nyquist定理和Shannon定理

6、計算最大限制的數(shù)據(jù)速率是多少？ 10lg(S/N)=20 S/N=1020/10=100 C=3klog2(1+100)=3K*(lg101)/(lg2)20k bps 根據(jù)Nyquist準則：C=2Blog2L=2*3k*3=18k bps所計算結(jié)果小于Shannon定理最大限制的數(shù)據(jù)速率20k，因此最大速率18K 有線傳輸介質(zhì) 雙絞線雙絞線T P（Twisted Pair）是目前使用最廣，價格相對便宜的一種傳輸介質(zhì)。它是由兩條相互絕緣的銅導(dǎo)線組成。其中導(dǎo)線的典型直徑為1 m m（在0 . 4 m m至1 . 4 m m之間）。這兩條線扭絞在一起，可以減少對鄰近線對的電氣干擾，因為兩條平行的

7、金屬線可以構(gòu)成一個簡單的天線，而雙絞線則不會。由若干對雙絞線構(gòu)成的電纜被稱為雙絞線電纜。雙絞線對可以并排放在保護套中。目前雙絞線電纜廣泛應(yīng)用于電話系統(tǒng)。幾乎所有的電話機都是通過雙絞線接到電話局的。在雙絞線中傳輸?shù)男盘栐趲坠锏姆秶鷥?nèi)不需放大，但傳輸距離比較遠時就必須使用放大器。雙絞線既可以傳輸模擬信號，又能傳輸數(shù)字信號。用雙絞線傳輸數(shù)字信號時，其數(shù)據(jù)傳輸率與電纜的長度有關(guān)。距離短時，數(shù)據(jù)傳輸率可以高一些。在幾公里的范圍內(nèi)，雙絞線的數(shù)據(jù)傳輸率可達1 0 M b p s，甚至1 0 0 M b p s，因而可以采用雙絞線來構(gòu)成價格便宜的計算機局域網(wǎng)。雙絞線平衡傳輸?shù)脑黼p絞線大多采用平衡傳輸，采用

8、了平衡發(fā)差分收。平衡就是沒有地，信號在兩條線間。差分收可以抵消共模干擾。 5類UTP網(wǎng)線頭的定義?網(wǎng)卡使用1、2；3、6兩對平衡線作為收和發(fā)顏色線和同顏色帶白色條紋的線在電纜中是扭成對的。建議的順序是：橙白，橙；藍白，綠；綠白，藍；棕白，棕12345678有線傳輸同軸電纜通常由50和75，50通常稱為射頻電纜，用于無線通信饋線（發(fā)射設(shè)備和天線之間的電纜）；75用于2M和有線電視，多用于基帶。低頻串音及抗干擾性能不如雙絞線。具有壽命長、頻帶寬、質(zhì)量穩(wěn)定、外界干擾小、可靠性高、維護便利、技術(shù)成熟等優(yōu)點。其費用介于雙絞線與光纖之間 。有線傳輸光纖頻帶寬、容量大；損耗低、中繼距離長；抗電磁干擾能力強；

9、尺寸小、重量輕；抗腐蝕性好。 有線傳輸光纜結(jié)構(gòu)有線傳輸光纖導(dǎo)光原理?有線傳輸光纖種類有線傳輸光纖分類特點光纖波長有850nm、1310nm和1550nm等單模光纖波長1550nm，只有單一的傳播路徑，一般用于長距離傳輸帶寬為2000MHz/km，單模光纖在波長1.31um或1.55um時，光速的低損耗窗口每公里衰減可做到0.20.4dB以下，因此光纖通訊方式可實現(xiàn)20km無中繼傳輸，使用激光光源，光纖成本高，多用于干線。多模光纖波長850nm，有多種傳播路徑，多模光纖的帶寬為50500MHz/km，可以使用發(fā)光二極管作光源，光纖成本低，多用于支線；1310nm波長區(qū)有多模光纖和單模兩種。有線傳

10、輸光纖通信系統(tǒng)電端機調(diào)制光檢測 判決再生光源光檢測放大電端機光源中繼機光纖光纖光發(fā)信機光接收機無線傳輸信道微波中繼信道微波通信：利用微波波段的電磁波在對流層的視距離范圍內(nèi)進行信息傳輸?shù)囊环N通信方式。它使用的頻率范圍一般在1 GHz至2 0 G H z左右。在長途線路上，典型的工作頻率為2 G 、4 G、8 G 和12 GHz。 與其它波長的無線電通信比較，有如下優(yōu)點：1.工作頻帶寬、通信容量大2.受外界干擾小3.通信效果較好4.具有較大的靈活性5.投資省、見效快無線傳輸信道微波中繼信道無線傳輸信道微波中繼信道微波通信基本上采用定向天線微波信道分兩種：模擬微波、數(shù)字微波模擬微波傳輸模擬信號主要采

11、用頻分復(fù)用；模擬微波(FDM-FM) 數(shù)字微波傳輸數(shù)字信號主要采用時分復(fù)用；數(shù)字微波(TDM-PCM-DPSK) 一路PCM信號的速率為64kB/s 一次基群（30路PCM信號）的速率2.048MB/s 二次基群的速率為8.448MB/s 三次基群的速率為34.368MB/s無線傳輸信道衛(wèi)星中繼信道衛(wèi)星通信:是利用人造衛(wèi)星作為中繼站的一種通信方式衛(wèi)星信道的特點： 1.覆蓋地區(qū)大、通信距離遠 2.具有多址連接能力 3.頻帶寬、容量大 4.通信機動靈活 5.通信穩(wěn)定可靠 6.建站費用與距離無關(guān)無線傳輸信道衛(wèi)星中繼信道無線傳輸信道短波信道一、短波通信概述短波的波長為100m-10m(頻率為3-30M

12、Hz)二、短波通信的組成第二節(jié) 數(shù)據(jù)編碼技術(shù)信源編碼：將原始的消息轉(zhuǎn)換成用代碼表示的數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換過程。信道編碼：為提高數(shù)據(jù)信號傳輸可靠性采取的差錯控制技術(shù)。數(shù)據(jù)安全：為了提高數(shù)據(jù)的安全性，而將原始數(shù)據(jù)進行的加密處理。三個重要概念語音的數(shù)據(jù)編碼語音編碼要根據(jù)采樣定理，fs2fm，語音的最高頻率一般取4KHz，所以采樣頻率通常為8KHz最常用的PCM，是幾乎所有語音編碼的基礎(chǔ)，用8BIT 256階數(shù)字化，再用A/率（13/15折）變換，提高語音的動態(tài)范圍（通常話音最大和最小相差上百倍，不進行非線性變換不能充分利用8BIT動態(tài)范圍）。所以PCM輸出單路語音速率為64K。 A/率非線性變換均勻量化時，由

13、于對編碼范圍內(nèi)小信號或大信號都采用等量化級進行量化，因此小信號的“信號與量化噪聲比”小，而大信號的“信號與量化噪聲比”大，這對小信號來說是不利的。 均勻量化前先讓信號經(jīng)過一次處理，對大信號進行壓縮而對小信號進行較大的放大 由于小信號的幅度得到較大的放大，從而使小信號的信噪比大為改善。 在系統(tǒng)中與壓縮器對應(yīng)的有擴張器，二者的特性恰好相反。 A/率壓縮曲線數(shù)據(jù)壓縮技術(shù)冗余度壓縮：也成為無損壓縮、無失真壓縮、可逆壓縮等；根據(jù)香農(nóng)信息論，數(shù)據(jù)是信息和冗余度的組合，去掉冗余或減少冗余實現(xiàn)的壓縮方法。Huffman 編碼、Lempel-Ziv編碼、Zip, RAR熵壓縮：也成為有損壓縮，不可逆壓縮。是允許

14、一定程度的失真情況下的壓縮，這種壓縮可能有較大的壓縮比，但損失的信息不能再恢復(fù)。 常用于語音和圖象的壓縮幾種常見的聲音編碼MP3 Audio 128kbps (Stereo)100,0001,00010,000Bits per SecondCD Audio PCM 705kbps (mono)DECT ADPCM 32kbpsG.711 PCM 64kbpsCVSD/ADM 24kbps P25 IMBE 4.8kbpsNew Generation Digital TWRRALCWI 2.4kbpsTETRA CELP 4.8kbpsGSM LPT 13kbpsGSM LPT 6kbps Hi

15、FiToll Quality Voice AMBE2000 2.4kbps G.729A 8kbps常見的語音壓縮編碼語音壓縮方案的選擇軟件壓縮方案速率音質(zhì)抗環(huán)境噪聲能力抗誤碼能力傳輸音頻特性算法公開性算法復(fù)雜程度芯片壓縮方案芯片尺寸芯片功耗附帶的AD/DA等功能成本代表芯片：CMX618、AMBE2000自然噪聲火-11警車9直升機-5船舶0PCMFREFREHR背景噪聲下的測試結(jié)果差錯控制技術(shù)基本概念信息碼元：指原始的數(shù)字碼元。監(jiān)督碼元：為了糾檢錯而在信息碼元后增加的“冗余”碼元碼字：由信息碼元與監(jiān)督碼元組成的定長數(shù)字序列碼集：碼字的集合體碼重：碼字中“1”的數(shù)目。例如10011011的碼

16、重=5碼距：兩個等長碼字之間，對應(yīng)位上不同取值的個數(shù)。例如10011010和11100011碼距為5。最小碼距：在一個碼集中，全部碼距的最小者。編碼效率：在一個碼字中信息位所占的比重，強調(diào)增加監(jiān)督碼元實現(xiàn)糾檢錯，提高了傳輸可靠性，但是以降低編碼效率為代價的。最小碼距在糾檢錯中的作用0000010100111001011101113位2進制數(shù)表示8種組合的碼集最小碼距=1全部為許用碼字每個碼字任何一位或者幾位錯都會落入許用碼字范圍內(nèi)，無法發(fā)現(xiàn)錯誤。1110001010001010111103位2進制數(shù)表示4種組合的碼集最小碼距=2許用碼字4種，禁用碼字4種錯其中一位就會出了許用碼字范圍，可以發(fā)現(xiàn)

17、錯誤；但錯兩位就會進入到許用范圍，無法發(fā)現(xiàn)錯誤。001000101禁用碼字出錯了最小碼距與糾檢錯能力關(guān)系在一個碼集中只要檢測e個錯誤，要求最小碼距滿足：dmine+1在一個碼集中，要糾正t個錯誤，要求最小碼距滿足： dmin2t+1在一種碼集中糾正t個錯誤同時檢測e（et）個錯誤，最小碼距滿足： dmint+e+1常用的檢錯碼奇偶監(jiān)督碼（奇偶校驗）：通過增加一個比特保證碼字中1的個數(shù)為奇數(shù)或偶數(shù)。能檢奇數(shù)個錯誤、不能檢測出偶數(shù)個錯。行列奇偶監(jiān)督碼：碼字先排矩陣，行列各加一位校驗。循環(huán)冗余碼（CRC）行列奇偶監(jiān)督碼 字符代碼 奇偶位（偶校驗位） 0 0 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0

18、 0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 0 0 0 0 檢驗字符 CRC校驗原理假設(shè)原始序列為K(X), 欲增加長度為r的監(jiān)督碼元, G(X)為生成多項式T(X)= Xr*K(X)+R(X)-發(fā)送的碼, R(X)為附加的冗余監(jiān)督碼字因為Q(X)=Xr*K(X)/G(X)余R(X)- 乘以Xr表示左移r位, 后面加r個0所以Xr*K(X)=G(X)*Q(X)+R(X)兩邊都加上R(X)得Xr*K(X)+R(X)=G(X)*Q(X)+R(X)+R(X)因為本式是模2運算得R(X)+R(X)=0代入上式T(X)=

19、G(X)*Q(X)得T(X)/G(X)=Q(X)-除盡了, 沒有余數(shù)接收端的校驗過程就是將接收到的碼字多項式除以G(x)的過程： T(X)/G(X)=Q(X) 若得到的余式為零則認為傳輸無差錯；若余式不為零則傳輸有差錯。CRC(r)校驗碼生成及校驗步驟生成過程將原始數(shù)據(jù)K(X)后面附加r個0形成新的序列Xr*K(X)用模2除法將新序列Xr*K(X)除以生成多項式G(X)生成多項式是一個長度為r+1序列求得余數(shù)序列R(X)R(X)即是要計算的CRC校驗碼序列生成最后要傳送的序列T(X)= Xr*K(X)+R(X)校驗過程將接收到的T(X)用生成多項式G(X)序列作模2除法得T(X)/G(X)=Q

20、(X)若得到的余式為零則認為傳輸無差錯；若余式不為零則傳輸有差錯。通信原理書上方法校正子S(X)=T(X)*HT(X)CRC冗余碼計算過程（例）設(shè)生成多項式G(X)=X4+X3+1即11001 (r=4)設(shè)原數(shù)據(jù)K(X)=X6+X4+X3+1那Xr*K(X)= 10110010000設(shè)商為Q(X)1 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 110011 1 0 0 11 1 1 1 01 1 0 0 11 1 1 1 01 1 0 0 1 1 1 1 0 01 1 0 0 11 0 1 0 發(fā)送序列T(X)=X4*K(X)+R(X)為:101100110101101010CRC冗余碼校驗過程（

21、例）接收到某碼字T(X)為10110011011，若G(X)=X4+X3+1(對應(yīng)代碼11001)，計算該碼字是否出錯.用G(X)去除T(X)來計算余數(shù), 看余數(shù)是否為01 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1110011 1 0 1 1 1 1 1 0 0 11 1 1 1 01 1 0 0 11 1 1 1 11 1 0 0 11 1 0 0 11 1 0 0 10 0 0 0 1因為計算出來的余數(shù)是1，不等于0, 所以可知接收到的碼字有錯誤.CRC(Cyclic redundancy check)CRC是一種檢錯碼編碼效率：k/(k+r)CRC檢錯能力：能檢查出長度小于或等于r位的突發(fā)

22、錯（非隨機）；能檢查出2r-1個隨機錯。 CRC生成多項式 生成多項式的位數(shù)越多其校驗?zāi)芰υ綇?，但并不是任何一個r + 1位的二進制數(shù)都可以做生成多項式。目前廣泛使用的生成多項式主要有以下幾種： CRC8=x8 + x7 + x3 + x2 + 1 （CCITT） CRC12= X12 + X11 + X3 + X2 + 1 （Telecom system） CRC16= X16 + X15 + X2 + 1 （IBM） CRC16= X16 + X12 + X5 + 1（CCITT） CRC32= X32 + X26 + X23 + X22 + X16 + X12 + X11 + X10 +

23、 X8 + X7 + X5 + X4 + X2 + X + 1（IEEE 802.3）線性分組碼和循環(huán)碼的組成 在一個長度為k的二進制信息序列后，附加上一定規(guī)則的校驗位r（r = n k）后，組成了長度為n的二進制信息序列，稱為n位循環(huán)碼，如圖所示。 n位循環(huán)碼 k位 r位 信息段 校驗段 這種碼又稱為（n，k）碼。如果r個校驗位中，每一位都由k個信息位中的某幾位線性模2相加得到，則這樣的循環(huán)碼又稱為線性分組碼。例:（7，3）循環(huán)碼的編碼 循環(huán)碼特性 封閉性：任意兩個碼字的對應(yīng)位按模2相加，得到的結(jié)果仍是8個碼字中的一個碼。這稱為“封閉性”，是線性碼的一個重要性質(zhì)。 循環(huán)性：如果將一個線性碼的

24、一個碼字循環(huán)右移一位，所得到的碼仍是這8個線性碼中的一個碼字，所以這種線性碼稱為循環(huán)碼。能糾錯的碼-漢明碼特點漢明碼是一種線性糾錯碼在通信領(lǐng)域廣泛應(yīng)用于FEC碼字長: n=2r-1信息位: k=2n-r-1最小碼距: d min=3糾錯能力: t=1檢錯能力: e=22rk+r+1Richard W Hamming1915-1998 Nationality: AmericanFields: Mathematics漢明碼舉例漢明碼的編碼方法：設(shè)為一碼字，則 為信息位元並我們亦可以利用向量和矩陣來編碼，將信息表達成向量 再乘以生成矩陣G就得到碼字漢明碼的全部碼字為譯碼方法也十分簡單，衹須將收到的數(shù)

25、碼組乘上校驗矩陣再將與的列比較，其中例如並非碼字，一定是出了錯誤，譯碼時先計算此時是的第五行，因此的第五位元錯了所以被譯成，注意是碼字如果是碼字，有因此設(shè)則而這就是的第行漢明碼應(yīng)用擴展-BPTC+交織Interleave Index = Index 181 modulo 196漢明碼應(yīng)用擴展-BPTC+交織差錯控制的基本方式檢錯重發(fā)（ARQ）：發(fā)送端發(fā)送的是有一定檢錯能力的檢錯碼，接收端在接收的碼字中檢測出錯誤，就通過反饋信道通知發(fā)送端重發(fā)該碼字，直到正確接收為止。前向糾錯（FEC）：發(fā)送端發(fā)送的是具有一定糾錯能力的糾錯碼，接收端對接收碼字中不超過糾錯能力范圍的差錯自動進行糾正?；旌霞m錯（HE

26、C）：是檢錯重發(fā)和前向糾錯的結(jié)合。發(fā)送端發(fā)送的是有一定糾錯能力并具有更強檢錯能力的碼，如果接收端收到的碼字錯誤較少且在碼的糾錯能力范圍內(nèi)，則譯碼器自動將錯誤糾正；如果錯誤較多，超過了碼的糾錯能力，但有沒有超過碼檢錯能力，則譯碼器通過反饋信道通知發(fā)送端重發(fā)該碼字，達到正確傳輸目的。差錯控制的基本方式時間數(shù)據(jù)加密安全-鑒權(quán)利用鑒權(quán)(Authentication)來進行身份驗證數(shù)據(jù)加密安全-加密/解密利用密鑰(Key)對數(shù)據(jù)進行加密利用相同的密鑰對數(shù)據(jù)進行解密洛倫茲機器被用來第二次世界大戰(zhàn)期間加密高級德國軍事通信。 第一個保密機由德國工程師在 一次世界大戰(zhàn)結(jié)束時發(fā)明 數(shù)據(jù)加密安全-端到端加密普通無線

27、通信系統(tǒng)終端A終端B透明的一次會話終端A與B使用相同的Key數(shù)據(jù)加密安全-空口加密？普通無線通信系統(tǒng)終端A終端B不透明的一次會話終端A與B使用不同的Key多路復(fù)用技術(shù)利用一條信道實現(xiàn)多路信號同時傳輸?shù)募夹g(shù)叫多路復(fù)用技術(shù) 頻分多路復(fù)用（FDM）時分多路復(fù)用（TDM）-同步時分多路復(fù)用（ STDM ）Synchronization Time-Division Multiplexing -統(tǒng)計時分多路復(fù)用 （ STDM ）Statistical Time Division Multiplexing 碼分多址復(fù)用（CDMA）波分復(fù)用（WDM）空分復(fù)用（SDM）多路復(fù)用技術(shù)-頻分多路復(fù)用（FDM） 將信

28、道傳輸頻帶按照一定間隔劃分成若干較窄頻帶。每個窄頻帶作為獨立傳輸信道使用。原則是每個子信道占用帶寬限制，不發(fā)生頻譜重疊。例如：25KHz信道典型使用16KHz有效帶寬，剩余部分作為保護帶。通常使用臨道功率？來衡量發(fā)生重疊的程度。ETSI建議25K信道小于-70dB；12.5K信道小于-60dB。多路復(fù)用技術(shù)-頻分多路復(fù)用（FDM） CH2CH1CH3原帶寬 CH1CH2CH3移頻后帶寬 MUXCH1CH2CH3帶寬復(fù)用信號 f復(fù)用器 從頻率維度進行區(qū)分多路復(fù)用技術(shù)-時分多路復(fù)用（TDM） A2A11A3 原始信號 D2D11D3 數(shù)字化信號 MUX復(fù)用后的數(shù)據(jù)流 時隙號 1231D3D2D1時

29、間片12時間片2D1時隙 D2復(fù)用器 從時間維度進行區(qū)分, 通常結(jié)合頻分一同使用多路復(fù)用技術(shù)-時分多路復(fù)用（TDM） 同步時分（STDM）由于每路數(shù)據(jù)總是使用每個時間片的固定時隙，所以這種時分復(fù)用也稱為同步時分復(fù)用。時分復(fù)用的典型例子：PCM信號的傳輸把多個話路的PCM話音數(shù)據(jù)用TDM的方法裝成幀(幀中還包括了幀同步信息和信令信息)每幀在一個時間片內(nèi)發(fā)送每個時隙承載一路PCM信號0121631時間片125 ms = 32 時隙 = 2.048 Mbps幀同步信令30 路話音數(shù)據(jù)(PCM數(shù)據(jù)) + 2 路控制用戶話路用戶話路多路復(fù)用技術(shù)-時分多路復(fù)用（TDM） 舉例：2兆（E1）PCM信號傳輸就

30、是將30/32路PCM共用一個E1通路傳輸。時分復(fù)用數(shù)字載波復(fù)用標準T-標準 (北美、日本)E-標準 (歐洲、中國、南美)E1(一次群)標準(CCITT)每125us為一個時間片，每時間片分為32個通道。通道0用于同步，通道16用于信令，其他30個通道用于傳輸30個PCM話音數(shù)據(jù)。E1速率 = (32x8bit)/125us = 2.048 Mb/s對E1進一步復(fù)用，還可構(gòu)成E2、E3、E4和E5。E5可承載7680個話路，數(shù)據(jù)率約為565Mbit/s新的TDM標準是同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)和ITU-T的同步數(shù)字系列(SDH)。常用的線路速率為(近似值) 155Mbit/s，622Mbit/s，2.5Gbit/s和10Gbit/s。多路復(fù)用技術(shù)-E1標準 多路復(fù)用技術(shù)-T1標準 Bell系統(tǒng)的T1載波利用脈碼調(diào)制PCM和時分TDM技術(shù)，使24路采樣聲音信號復(fù)用一個通道。193bits/125s=1.544Mbps 多路復(fù)用技術(shù)-T1載波系統(tǒng)PCMPCMPCMPCMPCMPCMMUXDEM