计算机网络 - 多路复用

简述

多路复用是一种技术，通过该技术可以通过共享链路同时处理不同的模拟和数字传输流。多路复用将高容量介质划分为低容量逻辑介质，然后由不同的流共享。

使用物理介质（电缆）和光（光纤）可以通过空气（射频）进行通信。所有介质都能够复用。

当多个发送者尝试通过单一介质发送时，称为多路复用器的设备会划分物理通道并为每个发送者分配一个。在通信的另一端，解复用器从单个介质接收数据，识别每个介质，然后发送到不同的接收器。

当载波为频率时，使用 FDM。FDM 是一种模拟技术。FDM 将频谱或载波带宽划分为逻辑信道，并为每个信道分配一个用户。每个用户可以独立使用频道频率，并拥有独占访问权。所有通道都以不相互重叠的方式划分。通道由保护带分隔。保护频带是两个通道都不使用的频率。

TDM 主要应用于数字信号，但也可以应用于模拟信号。在 TDM 中，共享信道通过时隙在其用户之间进行划分。每个用户只能在提供的时隙内传输数据。数字信号被划分为帧，相当于时隙，即可以在给定时隙中传输的最佳大小的帧。

TDM 在同步模式下工作。两端，即复用器和解复用器及时同步，并同时切换到下一个通道。

当通道 A 在一端传输其帧时，解复用器向另一端的通道 A 提供媒体。一旦通道 A 的时隙到期，这一侧切换到通道 B。在另一端，解复用器以同步方式工作并向通道 B 提供媒体。来自不同通道的信号以交错方式传播路径。

光有不同的波长（颜色）。在光纤模式下，多个光载波信号通过使用不同的波长复用到一根光纤中。这是一种模拟多路复用技术，在概念上以与 FDM 相同的方式完成，但使用光作为信号。

此外，可以在每个波长上结合时分复用以容纳更多的数据信号。

通过使用码分复用，可以在单个频率上传输多个数据信号。FDM 将频率划分为较小的通道，但 CDM 允许其用户使用唯一代码始终使用全带宽并传输信号。CDM 使用正交码来扩展信号。

每个站都分配有一个唯一的代码，称为芯片。信号在整个带宽内独立地与这些代码一起传播。接收器预先知道它必须接收的芯片代码信号。