2.1 物理层的基本概念
2.2数据通信的基础知识
2.3 复用技术
复用技术是让多用户共享同一根信道（干线），这符合当前最热的共享经济的精神！
所以，复用技术是用在干线上的技术，它要解决干线起点如何共用，干线终点如何分离的问题。
频分多路复用FDM
FDM原理：
- 在干线起点，信道的频谱被分成若干段（子带），每个用户占据一段来传输自己的信号；
- 到了干线的终点，每个子带的信号被单独分离出来给各个用户。
- 相邻用户使用的频段（子带）之间，通常留有一定的带宽，以免混淆，这个频段被称作保护带。
正交FDM：Orthogonal FDM（简称OFDM）
- 一种更好地利用带宽的FDM叫正交频分多路复用OFDM
- OFDM没有了保护带，且子带之间相互重叠；同样的干线可以承载更多的用户。
- OFDM 已被广泛用于802.11、有线电视网络等
- WDM (Wavelength Division Multiplexing)，本质跟FDM一样，在光纤上复用信号
- 按照不同的波长，干线分成了若干份，承载了不同用户的光信号，到了终点，分离器分离出不同波长的光信号。
- 当相邻波长间隔非常接近，子信道的数目非常大，WDM变成了DWDM（Dense，密集波分多路复用）
时分多路复用TDM
- 另一大类的复用技术是：时分多路复用TDM（Time Division Multiplexing）
- 在时间上共享信道：将时间划分为非常短的时间片，每个用户周期性地在自己的时间片内使用整个带宽。
- 广泛用于 电话系统和蜂窝系统系统
- TDM要求时间上必须同步，为了适应时钟的微小变化，可能要求增加保护时间间隔
- 如果各用户需要的带宽不均衡，有的需要多，有的需要很少，而TDM用户时间片的使用却是一样的，将造成信道的浪费，不高效。
统计时分多路复用技术STDM
- 所以，为了提高信道的利用率，有另一种TDM，叫做统计TDMStatistic TDM（STDM）
- 动态分配信道，不使用信道的用户不分配，分给有需要的用户使用，利用率可提高2~4倍（按需分配）
- 实现技术较复杂，通常只在高速远程通信中使用，如ATM
- 用户平均使用信道的情况不适用
码分多路复用技术CDMA （Code Division Multiple Access）
还有一种完全不同于FDM和TDM的复用技术,叫码分多路复用技术，也是扩展频谱技术 1942年，明星海蒂拉玛和她的作曲家丈夫拉塞尔受钢琴启发，提出
二战后，被军方封存,直到1985年，高通公司以此为基础，开发了CDMA，广泛应用于3G
假如一个m=4的CDMA系统，每个工作站/用户分配一个唯一的码片序列（用双极符号表示），所有的码片序列两两正交，即归一化内积为零。
当一个工作站要发送“1”时，就发送它的时间序列，当它要发送“0”时，就发送它时间序列的反码
为了便于理解，下面以m=4为例介绍CDMA的原理
- 假如一个m=4的CDMA系统，每个工作站/用户分配一个唯一的码片序列（用双极符号表示），所有的码片序列两两正交，即归一化内积为零。
- 当一个工作站要发送“1”时，就发送它的时间序列，当它要发送“0”时，就发送它时间序列的反码
在这个例子中，A发送了“1”，B发送了“0”，C什么也没发。 在复用端，复用后的信号S被线性叠加在一起，为（0，-2，+2,0）。 为了知道某个站发送的是什么，接收方必须知道发送方的码片序列，，只要计算复用信号和发方码片序列的归一化内积。 在这个例子中，要知道A发送了什么，A˙S=1，所以A发送了“1”，恢复出A发送的信号来了。
码分多路复用的比喻
- CDMA允许每个站利用整个频段发送信号，而且没有任何时间限制
- 打个比喻：许多人在两两交谈，TDM可以看成是许多人在大厅里按照顺序交谈；FDM可以看成是不同的人按照不同的语调同时进行交谈。
- 而CDMA可以看成是每对交谈者使用不同的语言，有讲中文的、英文的、法语的，讲中文的只听见中文，其它语言对他来说就是噪声。
- 所以，CDMA的关键在于：能够提取出需要的信号，同时拒绝所有其它的信号，并把这些信号当作噪声。
- 在CDMA中，每个比特时间被细分成m个更短的时间间隔，这更短的时间间隔被称为码片；通常地，每个比特被分为64或128。
若有收获，就点个赞吧
0 人点赞
