提高信道傳輸效率 漫談各種復用技術
加入技術交流群
?。?）TDMA時分多址
TDMA時分多址采用了時分的多址技術，將業(yè)務信道在不同的時間段分配給不同的用戶。TDMA的優(yōu)點是頻譜利用率高，適合支持多個突發(fā)性或低速率數據用戶的接入。除中國聯(lián)通、中國移動所使用的GSM移動電話網采用FDMA和TDMA兩種方式的結合外，廣電HFC網中的CM與CMTS的通信中也采用了時分多址的接入方式（基于DOCSIS1.0或1.1和Eruo DOCSIS1.0或1.1）。
?。?）CDMA碼分多址
CDMA是采用數字技術的分支——擴頻通信技術發(fā)展起來的一種嶄新而成熟的無線通信技術，它是在FDM和TDM的基礎上發(fā)展起來的。FDM的特點是信道不獨占，而時間資源共享，每一子信道使用的頻帶互不重疊；TDM的特點是獨占時隙，而信道資源共享，每一個子信道使用的時隙不重疊；CDMA的特點是所有子信道在同一時間可以使用整個信道進行數據傳輸，它在信道與時間資源上均為共享，因此，信道的效率高，系統(tǒng)的容量大。CDMA的技術原理是基于擴頻技術，即將需傳送的具有一定信號帶寬的信息數據用一個帶寬遠大于信號帶寬的高速偽隨機碼（PN）進行調制，使原數據信號的帶寬被擴展，再經載波調制并發(fā)送出去；接收端使用完全相同的偽隨機碼，與接收的帶寬信號作相關處理，把寬帶信號換成原信息數據的窄帶信號即解擴，以實現信息通信。CDMA碼分多址技術完全適合現代移動通信網所要求的大容量、高質量、綜合業(yè)務、軟切換等，正受到越來越多的運營商和用戶的青睞。
?。?）同步碼分多址技術
同步碼分多址（SCDMA，Synchrnous Code Division Multiplexing Access）指偽隨機碼之間是同步正交的，既可以無線接入也可以有線接入，應用較廣泛。廣電HFC網中的CM與CMTS的通信中就用到該項技術，例如美國泰立洋公司（Terayon）和北京凱視通電纜電視寬帶接入，結合ATDM（高級時分多址）和SCDMA上行信道通信（基于DOCSIS2.0或Eruo DOCSIS2.0）。
中國第3代移動通信系統(tǒng)也采用同步碼分多址技術，它意味著代表所有用戶的偽隨機碼在到達基站時是同步的，由于偽隨機碼之間的同步正交性，可以有效地消除碼間干擾，系統(tǒng)容量方面將得到極大的改善，它的系統(tǒng)容量是其他第3代移動通信標準的4～5倍。
5.空分復用
空分復用（SDM，Space Division Multiplexing）即多對電線或光纖共用1條纜的復用方式。比如5類線就是4對雙絞線共用1條纜，還有市話電纜（幾十對）也是如此。能夠實現空分復用的前提條件是光纖或電線的直徑很小，可以將多條光纖或多對電線做在一條纜內，既節(jié)省外護套的材料又便于使用。
6.統(tǒng)計復用
統(tǒng)計復用（SDM，Statistical Division Multiplexing）有時也稱為標記復用、統(tǒng)計時分多路復用或智能時分多路復用，實際上就是所謂的帶寬動態(tài)分配。統(tǒng)計復用從本質上講是異步時分復用，它能動態(tài)地將時隙按需分配，而不采用時分復用使用的固定時隙分配的形式，根據信號源是否需要發(fā)送數據信號和信號本身對帶寬的需求情況來分配時隙，主要應用場合有數字電視節(jié)目復用器和分組交換網等，下面就以這兩種主要應用分別敘述。
6.1數字電視節(jié)目復用器
數字電視節(jié)目復用器主要完成對MPEG-2傳輸流（TS）的再復用功能，形成多節(jié)目傳送流（MPTS），用于數字電視節(jié)目的傳輸任務。所謂統(tǒng)計復用是指被復用的各個節(jié)目傳送的碼率不是恒定的，各個節(jié)目之間實行按圖像復雜程度分配碼率的原則。因為每個頻道（標準或增補）能傳多個節(jié)目，各個節(jié)目在同一時刻圖像復雜程度不一樣（一樣的概率很?。?，所以我們可以在同一頻道內各個節(jié)目之間按圖像復雜程度分配碼率，實現統(tǒng)計復用。
實現統(tǒng)計復用的關鍵因素：一是如何對圖像序列隨時進行復雜程度評估，有主觀評估和客觀評估兩種方法；二是如何適時地進行視頻業(yè)務的帶寬動態(tài)分配。使用統(tǒng)計復用技術可以提高壓縮效率，改進圖像質量，便于在1個頻道中傳輸多套節(jié)目，節(jié)約傳輸成本。
6.2分組交換網
分組交換網是繼電路交換網和報文交換網之后的一種新型交換網絡，它主要用于數據通信，如X.25，幀中繼，DPT，SDH，GE和ATM都是分組交換的例子。分組交換是一種存儲轉發(fā)的交換方式，它將用戶的報文劃分成一定長度的分組（可以定長和不定長），以分組為存儲轉發(fā)。因此，它比電路交換的利用率高，比報文交換的時延小，具有實時通信的能力。分組交換利用統(tǒng)計時分復用原理，將1條數據鏈路復用成多個邏輯信道，最終構成1條主叫、被叫用戶之間的信息傳送通路，稱之為虛電路（即VC，兩個用戶終端設備在開始互相發(fā)送和接收數據之前需要通過網絡建立邏輯上的連接），實現數據的分組傳送。分組交換網中有的支持統(tǒng)計復用，有的不支持統(tǒng)計復用，例如SDH就不支持統(tǒng)計復用，其帶寬是固定不變的，支持統(tǒng)計復用技術的主要有幀中繼、ATM和IP，下面作分別介紹。
?。?）幀中繼
幀中繼是在X.25分組交換技術基礎上發(fā)展起來的一種快速分組交換傳輸技術，用戶信息以幀（可變長）為單位進行傳輸，并對用戶信息流進行統(tǒng)計復用。
?。?）ATM
ATM支持面向連接（非物理的邏輯連接）的業(yè)務，具有很大的靈活性，可按照多媒體業(yè)務實際需要動態(tài)分配通信資源，對于特定業(yè)務，傳送速率隨信息到達的速率而變化，因此，ATM具有統(tǒng)計復用的能力，能夠適應任何類型的業(yè)務。
?。?）DPT
DPT（Dynamic Packet Transport）是Sisco公司獨創(chuàng)的新一代優(yōu)化動態(tài)分組的傳輸技術，吸收了SDH的優(yōu)點而克服其缺點，將IP路由技術對寬帶的高效利用以及豐富的業(yè)務融合能力，和光纖環(huán)路的高帶寬及可靠的自愈功能緊密結合，由于所有節(jié)點都具有公平機制且支持帶寬統(tǒng)計復用，可成倍提高網絡可用帶寬。
（4）吉位以太網
GE（Gigabit Ethernet）是以太網技術的延伸，是第3代以太網，它主要處理數據業(yè)務，是目前廣電寬帶城域骨干網采用的主流技術。以太網交換機端口（RJ45）所帶的用戶信道使用率通常是不相同的，經常會出現有的信道很忙，有的信道處于空閑狀態(tài)，即便是以太網交換機所有的端口都處于通信狀態(tài)下，還會涉及到帶寬的不同需求問題，而數據交換的特性在于突發(fā)性，只有通過統(tǒng)計復用，即帶寬動態(tài)分配才能降低忙閑不一的現象，從而最大限度地利用網絡帶寬。
7.字節(jié)間插復用
在SDH（Synchronous Digital Hierarchy）中復用是指將低階通道層信號適配進高階通道，或將多個高階通道層信號適配進復用段的過程。我們知道SDH復用有標準化的復用結構，但每個國家或地區(qū)僅有一種復用路線圖，由硬件和軟件結合來實現，靈活方便。而字節(jié)間插復用（BIDM，Byte Intertexture Division Multiplexing）是SDH中低級別的同步傳送模塊（STM, Synchronous Transport Module）向高級別同步傳送模塊復用的一種方式，高級別的STM是低級別STM的4倍。如圖1所示的4個STM-1字節(jié)間插復用進STM-4的示意圖，當然4個STM-4字節(jié)間插復用進STM-16也一樣，其余等級的同步傳送模塊以此類推。這里的字節(jié)間插是指有規(guī)律地分別從4個STM-1中抽出1個字節(jié)放進STM-4中。進行字節(jié)間插復用，一是體現了SDH同步復用的設計思想；二是由AU-PTR（管理單元指針）的值，再通過字節(jié)間插的規(guī)律性，就可以定位低速信號在高速信號中的位置，使低速信號可以方便地分出或插入高速信號，這也是SDH與PDH相比較的優(yōu)勢之一，由于PDH低速信號在高速信號中位置的無規(guī)律性，從而高速信號插/分低速信號要一級一級進行復用/解復用，因為復用/解復用會增加信號的損傷，不利于大容量傳輸。
8.極化波復用
極化波復用（Polarization Wavelength Division Multiplexing）是衛(wèi)星系統(tǒng)中采用的復用技術，即一個饋源能同時接收兩種極化方式的波束，如垂直極化和水平極化，左旋圓極化和右旋圓極化。衛(wèi)星系統(tǒng)中通常采用兩種辦法來實現頻率復用：一種是同一頻帶采用不同極化，如垂直極化和水平極化，左旋圓極化和右旋圓極化等；另一種是不同波束內重復使用同一頻帶，此辦法廣泛使用于多波束系統(tǒng)中。
cdma相關文章:cdma原理
激光器相關文章:激光器原理
評論