第十章复用和数字复接技术
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复接技术.
04 二次群复接帧结构主要参数
4. 标称插入速率fs
fs=支路标称码率-标称基群码率-6×帧频 =2112-2048-6×9.962=4.228 kb/s
5. 码速调整率S
码速调整率为标称插入速率与帧频的比值， 即：
S
f s 4.228 0.424 FS 9.962
通信技术专业教学资源库 南京信息职业技术学院
还是传输信息比特，用码速调整标志比特C11、C12、C13来标志。若V1位置插入调
整比特，则在C11、C12、C13 位置插入3个“1”； 若V1位置传输信息比特，则在
C11、C12、C13位置插入3个“0”。
04 二次群复接帧结构主要参数
1 支路子帧插入比特数
二次群输入四路基群码率为2.048 Mb/s，经码速调整后支路码率达到2.112 b/s 。因此，需要插入64 kb/s才能达到标称支路码率。支路子帧长为212比特，传输一帧 所需时间为212/211200(s)，则在212个比特内应插入的比特数为
1 2 3 4 支路
码 速 调 整 复接器
复 接
合路
分 接
恢 复 支路 分接器
1 2 3 4
图 1 数字复接系统组成原理
02 数字复接原理
1码速调整单输入各支路信号的速率和相位进行必要的调 整，形成与本机定时信号完全同步的数字信号，使输入到复接单元的各支 路信号是同步的。
。
F11F12F13 帧码 组
插 入 标 志 C11
插 入 标 志 C12
插 入 标 志 C13
码插 速入 调比 整特 V1
图 2 二次群复接子帧结构
03 复接帧结构
子帧结构说明
1
2
单击此处添加段落文字内容 一个子帧有212 个比特， 分为四组， 每组53个比特；
数字复接技术-SDH部分
5. 使用者通路字节F1 保留为使用者专用，主要为特定维护目的而提供临时的数
据/语声通路链接。
6. 比特间插奇偶检验8位码（BIP-8）：B1
用作再生段误码监视，使用偶校验的比特间插奇偶校验码。 BIP-8码对扰码后的上一个STM-N帧的所有比特进行计算， 结果置于扰码前的本帧的B1字节位置。
8比特监视码的产生过程如下： › 首先，将STM帧结构中所有被校验的部分按8比特为一组，分为一
D10
D11
D12
S1
M1 E2 × ×
注：×为国内使用保留的字节；*为不扰码字节；Δ为与传输 媒质有关的字节 ；空白字节是保留给将来的国际标准使用的。
例：以STM-1内的K1字节为例，由于其处于第5行、第4复列， 间插层数为1层，因此其矢量坐标为S（5，4，1），行列坐 标为
－－－（5，4）。
MST指复用段终端，完成复用段的功能，相应设备有光缆线路 终端、高阶复用器、宽带交叉连接器等。
RST指再生段终端，产生和终结再生段开销。
通道终端
（线路终端） （复用/解复用）
（线路终端） （复用/解复用）
通道终端
交换 系统
适匹 系统
交叉 连接 系统
光纤 线路 系统
光纤
再
光纤
生
器
光纤 线路 系统
交叉 连接 系统
8. 自动保护倒换（APS）通路字节：K1，K2（b1~b5）
用于传送自动保护倒换（APS）协议。专用于保护目的嵌入 信令通路，响应时间较快。
9. 复用段远端失效指示（MS-RDI）字节：K2（b6~b8）
用于向发送端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话 方向故障或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。MSRDI用解扰后K2字节的b6、b7和b8为“110”来表示。
据/语声通路链接。
6. 比特间插奇偶检验8位码（BIP-8）：B1
用作再生段误码监视，使用偶校验的比特间插奇偶校验码。 BIP-8码对扰码后的上一个STM-N帧的所有比特进行计算， 结果置于扰码前的本帧的B1字节位置。
8比特监视码的产生过程如下： › 首先，将STM帧结构中所有被校验的部分按8比特为一组，分为一
D10
D11
D12
S1
M1 E2 × ×
注：×为国内使用保留的字节；*为不扰码字节；Δ为与传输 媒质有关的字节 ；空白字节是保留给将来的国际标准使用的。
例：以STM-1内的K1字节为例，由于其处于第5行、第4复列， 间插层数为1层，因此其矢量坐标为S（5，4，1），行列坐 标为
－－－（5，4）。
MST指复用段终端，完成复用段的功能，相应设备有光缆线路 终端、高阶复用器、宽带交叉连接器等。
RST指再生段终端，产生和终结再生段开销。
通道终端
（线路终端） （复用/解复用）
（线路终端） （复用/解复用）
通道终端
交换 系统
适匹 系统
交叉 连接 系统
光纤 线路 系统
光纤
再
光纤
生
器
光纤 线路 系统
交叉 连接 系统
8. 自动保护倒换（APS）通路字节：K1，K2（b1~b5）
用于传送自动保护倒换（APS）协议。专用于保护目的嵌入 信令通路，响应时间较快。
9. 复用段远端失效指示（MS-RDI）字节：K2（b6~b8）
用于向发送端回送一个指示信号，表示收信端检测到来话 方向故障或正接收复用段告警指示信号（MS-AIS）。MSRDI用解扰后K2字节的b6、b7和b8为“110”来表示。
数字复接
系统组成
数字复接系统的框图如图6-5所示。
图6-5
数字复接系统是由数字复接器和数字分接器两部分组成。数字复接器是把两个或两个以上的低次群信号按时 分复用方式合并成一个高次群数字信号的设备，它由发定时、码速调整和复接三个基本单元组成，数字分接器是 把已经合成的高次群数字信号分解为原来的低次群数字信号的设备，它由收定时、同步、分接和码速恢复四个单 元组成。
分类
异步复接
同步复接
准同步复接
指被复接的各个输入支路的时钟都是出自同一个时钟源，即各支路的时钟频率完全相等的复接方式。复接时 由于各个支路信号并非来自同一地方，各支路信号到达复接设备的传输距离不同，因此到达复接设备时各支路信 号的相位不能保持相同，在复接时应先进行相位调整。例如PCM30/32路基群就是采用这种复接方式。
数字复接技术起先是在PCM系统中提出的。为了提PCM系统的通信容量，一种方法是直接对更多路的语音信号 进行时分复用。例如在PCM30/32路系统中，每个时隙占的时间为3. 9μs.如果我们把每个时隙缩短，显然在每一 帧中就能容纳下更多个话路。这种方法从原理上讲是可行的，但是一味地缩短时隙，势必会对语音信号的抽样、 量化及编码的速度提出极高的要求，实现起来是比较困难的，另一种方法就是将几个经复用后的信号（例如四个 PCM30/32路系统)再次进行时分复用，合并成一个更多路的高速数字信号流.使用这种方法提高了传输速率，但对 于每一个低次群而言，其抽样、量化及编码的速度并没有提高，实现起来较容易，因而得到了广泛使用，显然的， 这第二种方法就是数字复接.
系统
在时分制的PCM通信系统中，为了扩大传输容量，提高传输效率，必须提高传输速率。也就是说想办法把较 低传输速率的数据码流变换成高速码流。数字复接终端就是这种把低速率码流变换成高速率码流的设备。数字复 接系统由数字复接器和数字分接器两部分构成。把两个或两个以上的支路数字信号按时分复用方式合并成单一的 合路数字信号的过程称为数字复接，把完成数字复接功能的设备称为数字复接器。在接收端把一路复合数字信号 分离成各支路信号的过程称为数字分接，把完成这种数字分接功能的设备称为数字分接器。数字复接器和数字分 接器和传输信道共同构成了数字复接系统。
++数字复接与SDH(共41张PPT)
1复 帧＝ 16子 帧＝m2s
F15 F0 F1 F2
…
F15 F0
1帧 ＝ 32时 隙＝ 125s
TS0 TS1
…
TS15 TS16 TS17
…
TS31
同 步时 隙 偶帧 1· 0 0 1 1 0 1 1
帧 同步 码 组
信 令时 隙
F0帧 0 0 0 0 X A2 X X 复 帧同 步 码组
话 路时 隙 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8
传送各话路所需的信令，称为随路信令传送。
1复 帧＝ 16子 帧＝m2s
F15 F0 F1 F2
…
F15 F0
1帧 ＝ 32时 隙＝ 125s
TS0 TS1
…
TS15 TS16 TS17
…
TS31
同 步时 隙 偶帧 1· 0 0 1 1 0 1 1
帧 同步 码 组
信 令时 隙
F0帧 0 0 0 0 X A2 X X 复 帧同 步 码组
专用于传送话路信令。1帧 ＝ 32时 隙＝ 125s
TS0 TS1
…
TS15 TS16 TS17
…
TS31
图5―2 PCM基群帧结构
同 步时 隙 偶帧 1· 0 0 1 1 0 1 1
帧 同步 码 组
信 令时 隙
F0帧 0 0 0 0 X A2 X X 复 帧同 步 码组
话 路时 隙 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7 X8
3 2Mb/s基群数字速率系列和复接的好处
(1) 复接性能好，对传输数字信号结构没有任何限制，即比特独立性较好 ；
(2) 信令通道容量大；
(3) 同步电路搜捕性能较好（同步码集中插入）； (4) 复接方式灵活，可采用N~（N+1）和N~（N+2）两种方式复接； (5) 2Mb/s系列的帧结构与数字交换用的帧结构是统一的，便于向 数字交换统一化方向发展。
时分多路复用与复接技术
第三章时分多路复用与复接技术1 时分多路复用为了提高信道利用率，使多个信号沿同一信道传输而互相不干扰，称多路复用。
目前采用较多的是频分多路复用和时分多路复用。
频分多路复用用于模拟通信，例如载波通信，时分多路复用用于数字通信，例如PCM通信。
时分多路复用通信，是各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信。
由前述的抽样理论可知，抽样的一个重要作用，是将时间上连续的信号变成时间上离散的信号，其在信道上占用时间的有限性，为多路信号沿同一信道传输提供了条件。
具体说，就是把时间分成一些均匀的时间间隙，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙，以达到互相分开，互不干扰的目的。
图3－1为时分多路复用示意图，各路信号经低通滤波器将频带限制在3400Hz以下，然后加到快速电子旋转开关(称分配器)开关不断重复地作匀速旋转，每旋转一周的时间等于一个抽样周期T，这样就做到对每一路信号每隔周期T时间抽样一次。
由此可见，发端分配器不仅起到抽样的作用，同时还起到复用合路的作用。
合路后的抽样信号送到 PCM编码器进行量化和编码，然后将数字信码送往信道。
在收端将这些从发送端送来的各路信码依次解码，还原后的PAM信号，由收端分配器旋转开关K2依次接通每一路信号，再经低通平滑，重建成话音信号。
由此可见收端的分配器起到时分复用的分路作用，所以收端分配器又叫分路门。
当采用单片集成PCM编解码器时，其时分复用方式是先将各路信号分别抽样、编码、再经时分复用分配器合路后送入信道，接收端先分路，然后各路分别解码和重建信号。
要注意的是：为保证正常通信，收、发端旋转开关必须同频同相。
同频是指的旋转速度要完全相同，同相指的是发端旋转开关连接第一路信号时，收端旋转开关K2也必须连接第一路，否则收端将收不到本路信号，为此要求收、发双方必须保持严格的同步。
时分复用后的数码流示意图示于图3－21.1 时分复用中的同步技术时分复用通信中的同步技术包括位同步(时钟同步)和帧同步，这是数字通信的又一个重要特点。
第十章--复用和数字复接技术PPT课件
S2
路
复
AAAAA S1
用 器
帧5
A
帧3
CA
帧1
CA
帧4
A
帧2
CA
同步TDM实例
2021
25
缓冲器
❖ 在交错法中，当复用器取走一路信号的一个数据后， 又切换到其它其它信号源上，但这路信号的其它数 据又源源不断传来，因此需要一个缓冲区暂存这些 数据以等待输出。
缓冲区容量
复用单位（帧）比特数
M u(m1) m
器
帧4 帧2
SD
D3 D2
帧长不固定的STDM
2021
31
STDM帧长度可以是固定的也可以是不固定 的；时间片位置也可以是不固定的；因此每 个时隙应带有地址信息，指明该数据属于哪 一路设备，因此STDM的每个时隙存在额外开 销。
2021
32
实例:帧长度固定的STDM
AAAAA S5
S4
时
分
AA CAC ACA
❖ （2）如果假设每个字符为8位，因此每帧有 8×5=40位，再加上每帧有一位帧定位比特，所以 每帧的长度为41位。由此可计算出通路上的比特率 是41位/帧×100帧/秒=4100bps。
❖ （3）要想计算传输效率，已知通路上的比特率为 =4100bps，而各通道上传输有用数据的总合为 8×100×5=4000bps。由此可计算出该系统的效率 为97.6%。
5个超群(300路电话)复用到812kHz~2044kHz的频带上，构成一个 主群(Mastergroup，1.12MHz)；
3个主群(900路电话)复用到8516kHz~12388kHz的频带上，构成一 个超主群(Supermastergroup)；
计算机网络技术数据通信基础多路复用技术
多路复用技术数据通信基础CONTENTS目录1,复用技术原理2,复用技术方法多路复用:多个信息源享一个公信道。
DEMUX 复用器解复用器享信道MUX 信源信宿提高线路利用率适用场合:当信道地传输能力大于每个信源地平均传输需求时。
复用地基本思想:把公享信道用某种方法划分成多个子信道,每个子信道传输一路数据。
四种复用方法频分复用FDM:按频率划分不同地信道,如CATV系统波分复用WDM:按波长划分不同地信道,用于光纤传输码分复用CDM:按地址码划分不同地信道,非常有发展前途时分复用TDM:按时间划分不同地信道,目前应用最广泛频分复用原理:在物理信道地可用带宽超过单个原始信号所需带宽情况下,可将该物理信道地总带宽分割成若干个与传输单个信号带宽相同（或略宽）地子信道,每路信号占用一个频率通道进行传输。
以防相互干扰波分复用原理:也成光地频分复用。
整个波长频带被划分为若干个波长范围,每路信号占用一个波长范围来进行传输。
光载波地间隔为0.2~1.6nm之间。
F2F1F3光谱F 1F 2F 3享光纤地光谱 光纤2光纤3光纤1享光纤λλλ棱柱/衍射光栅一根光纤上复用80-160个光载波信号波分多路复用一般用波长分割复用器与解复用器（也称合波/分波器）分别置于光纤两端,实现不同光波长信号地耦合与分离。
将光纤1,光纤2,光纤3路信号连接到棱柱上,每路信号处于不同地波段,3束光通过棱柱/衍射光栅合成到一根享光纤上,待传输到目地地后,在将它们用同样地方法分离。
码分复用原理:每个用户可在同一时间使用同样地频带进行通信,但使用地是基于码型地分割信道地方法,即每个用户分配一个地址码,各个码型互不重叠,通信各方之间不会相互干扰,抗干扰能力强。
它不仅可以提高通信地语音质量与数据传输地可靠性及减少干扰对通信地影响,还增大了通信系统地容量。
码分多路复用技术主要用于无线通信系统,特别是移动通信系统。
笔记本电脑或个数字助理（PersonalDataAssistant,PDA）及掌上电脑（HandedPersonalputer,HPC）等移动性计算机地联网通信就是使用了这种技术。
SDH数字复接技术
SDH具有高效的纠错和 保护机制，提高了信号 传输的可靠性。
SDH是国际标准化的传 输技术，具有良好的互 通性和互操作性。
工作原理
帧结构
SDH采用矩形帧结构，由多个容器（C）组成，每个容器中包含若干个字节的数据。
复接过程
低速信号首先经过码速调整，适应SDH的帧速率，然后按照一定的顺序和规则排列到容器 中。多个容器再按照一定的顺序组成更大的结构单元，最终形成一个完整的SDH帧。
H技术可以支持多种业务，如语音、 数据、图像等，使得电信网络能够更 好地满足用户多样化的需求。
大容量传输
通过SDH复接技术，可以将多个低速 信号复接到高速信号中，实现大容量 数据的传输，提高了电信网络的传输 效率。
广播电视网络中的应用
节目信号传输
SDH技术可以用于传输广播电视节目的信号，确保节目信号的稳定 和高质量传输。
输标02入题
低阶复用包括基本单元的复用，如2Mbit/s、 34Mbit/s、140Mbit/s等速率的数字信号的复用。
01
03
SDH帧结构由段开销、通道开销和净荷三部分组成， 其中段开销包括再生段开销和复用段开销，通道开销
包括容器通道开销和虚容器通道开销。
04
高阶复用包括高阶通道的复用，如VC-3、VC-4等速 率的数字信号的复用。
03 SDH数字复接的关键技术
定时同步技术
1 2
定时同步的概念
定时同步技术是SDH数字复接技术的核心，它确 保了各支路信号在复接后的同步性。
定时源的选择
选择合适的定时源是实现定时同步的关键，通常 选择高稳定度的原子钟或GPS作为参考时钟。
3
同步原理
通过比较参考时钟与本地时钟的偏差，自动调整 本地时钟的频率和相位，使其与参考时钟保持一 致。
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❖ 定义：将一些彼此无关的低速信号按照一定 的方法和规则合成一路复用信号，并在一条 公用（高速）信道上进行数据传输，到达接 收端再进行分离的一种技术。
合成
多路信号
一路复用信号
多路信号
一路接收信号
分解
Source Destination
多路复用技术理论依据
❖ 理论依据：信道多路复用的理论基础是信
号分割原理。信号分割的依据在于信号之 间的差别，这种差别可以体现在频率、时 间或波形等参量上。
5个超群(300路电话)复用到812kHz~2044kHz的频带上，构成一个 主群(Mastergroup，1.12MHz)；
3个主群(900路电话)复用到8516kHz~12388kHz的频带上，构成一 个超主群(Supermastergroup)；
4个超主群(360路电话)复用到42612kHz~59684kHz的频带上，构成 一个巨群(Gaintgroup)。
❖ 现在PCM没有统一的标准，各个国家使用 了各种互不兼容的方法。
❖ 北美和日本的技术：T1线路（24） ❖ ITU-T推荐的TDM标准：E1线路（30）
同步TDM的传输标准
❖ 帧格式
T1载波
数据位
分 帧 位
1
2
3
4
5
6
控 7制
* 24
位 （对应24路话音）
❖ 最大传输速率 = 位数/帧 * 采样频率fs = （1+8*24）* 8000
第十章 复用和数字复接技 术
❖ 实际通信系统中经常要在异地之间同时传 送多路信号，一般采用 :
近距离多路信号传输：采用多路低速传输介 质分别传输多路信号
远距离多路信号传输： 采用一条高速传输介 质传输多路信号
多路复用技 术
第十章 多路复用技术
复
….
用
器
输入缓冲器
解 复 用 …. 器
输出缓冲器
一 多路复用技术基本概念
多路复用分类
按照频率的差别来分割信号的多路复用称为频分 多路复用(Frequency-Division Multiplex,FDM)
按照时间上的差别来分割信号的多路复用称为时 分多路复用(Time•Division Multiplex,TDM） ❖同步时分多路复用（同步） ❖统计时分多路复用（异步）
FDM基本原理
❖ 发送端：
调制合成传输（复合信号）
频分复用发送器
FDM基本原理
❖ 接收端：
滤波(BPF)解调(Demodulator)
频分复用接收器
FDM应用系统_电话系统
三个话音信号多路复用频谱图
FDM应用系统_电话系统
❖ 注意两个问题：
第一，防止串扰问题。如果相邻话路信号的频带 重叠，串话现象就可能发生。因此要在频带前后 各增加500Hz的保护带。
同步时分多路复用帧的传输
2.同步TDM中的基本概念
❖ （2）交错：如果把同步时分复用器想
象成高速旋转开关，开关的这种以固定 的速率和固定的顺序在设备间的移动过 程就称作交错；
❖交错可以按 bit/byte/Data block ❖ 交错过程：
DDD 时
帧3
CC
分D 多
A
帧2
帧1
DC A DCBA
三 时分多路复用（TDM）
❖ FDM：以频率作为分割信号的参量；采 用模拟技术，对计算机通信不太合适。
❖ TDM：以时间作为分割信号的参量；即 信号在时间位置上分开但它们能占用的 频带是重叠的。
❖ TDM：完全由数字线路实现，近几年得 到广泛应用。
❖ 时分复用又分为同步时分复用和异步时 分复用。
❖ 下图给出了频分多路复用的一般情况。
❖ 在该图中，有4个信号源输入到一个多路复用器上， 复用器用不同的频率（f1，f2，f3，f4）调制每一个信 号。每个调制后的信号都需要一个以它的载波频率 为中心的带宽，称之为通道（信道）。
❖ 为了防止信号间的相互干扰，在每一条通道间使用 保护频带进行隔离。保护频带是一些无用的频谱区。
❖ （4）比特填充：同步不同传输速率的数据源，使得
不同数据源间速率匹配（近似呈整数倍关系），主要是 通过复用器在设备的数据流中插入附加的比特。
同步TDM标准
❖ 主要采用一种脉冲编码调制的技术 PCM(Pulse Coded Modulation)
❖ PCM电话系统是时分多路PCM系统的一种 最重要的应用。
= 1.544 (Mbps)
同步时分多路复用（TDM）
同步多路电子 开关
S4 时 分
S3 多
S2 路 复
S1 用
器
432 1432 1
t2
t1
同步时分多路复用
S4 多
路 S3
解 复
S2
用 S1
器
同步TDM中的基本概念
❖ （1）帧：TDM传送信号时，以帧为单位进 行传输。每一帧又被分成若干时间片。每 路信号占用一个或多个时间片。
第二，减少噪声。尽量消除其非线性噪声，因为 非线性因素会产生新的频率成分，如果刚好在信 号频带范围内，形成同频干扰。
FDM标准化
❖ AT&T分级结构 ：（书上是CCITT的标准）
12路电话复用到60kHz~108kHz的频带上，构成一个群(Group， 48kHz)；
5个群(60路电话)复用到312kHz~552kHz的频带上，构成一个超群 (Supergroup，240kHz)；
根据码字的不同来实现信号分割的多路复用称为 码分多路复用或码分多址(Code Division•Multiplex Address,CDMA）
二 频分多路复用（FDM）
❖ FDM是根据频率参量的差别来分割信号的。
❖ FDM对各路信号的要求：
只要各路信号在频谱上不重叠，即可以在同 一信道中传输，最后用滤波器将其分开，实 现频分多路复用。
❖ 在具有N路输入系统中，每个帧至少含有N 个时间片。
❖ Synchronous TDM：时间片是预先分配给数据
源且固定不变的。
分配给某一设备的时间片在一帧中的位置是固定的
S4 时 分
S3 多 S2 路 S1 复
用 器
帧n 4321
帧2 4321
帧1 4321
4路输入信号 每帧含有4个时间片
Time
B路 复
AAA 用
4路输入信号
器每帧含有4个时间片同 Nhomakorabea时分多路复用交错过程
2.同步TDM中的基本概念
❖ （3）帧定位比特：在每帧的开始附加一个或多个同
步比特，以便于解复用器识别后同步，从而精确地分离 各时间片。比特模式：101010…
一旦建立帧同步，接收器会继续监视帧定位比特， 如果监视中断，接收器必需再次进入同步模式的搜索。
合成
多路信号
一路复用信号
多路信号
一路接收信号
分解
Source Destination
多路复用技术理论依据
❖ 理论依据：信道多路复用的理论基础是信
号分割原理。信号分割的依据在于信号之 间的差别，这种差别可以体现在频率、时 间或波形等参量上。
5个超群(300路电话)复用到812kHz~2044kHz的频带上，构成一个 主群(Mastergroup，1.12MHz)；
3个主群(900路电话)复用到8516kHz~12388kHz的频带上，构成一 个超主群(Supermastergroup)；
4个超主群(360路电话)复用到42612kHz~59684kHz的频带上，构成 一个巨群(Gaintgroup)。
❖ 现在PCM没有统一的标准，各个国家使用 了各种互不兼容的方法。
❖ 北美和日本的技术：T1线路（24） ❖ ITU-T推荐的TDM标准：E1线路（30）
同步TDM的传输标准
❖ 帧格式
T1载波
数据位
分 帧 位
1
2
3
4
5
6
控 7制
* 24
位 （对应24路话音）
❖ 最大传输速率 = 位数/帧 * 采样频率fs = （1+8*24）* 8000
第十章 复用和数字复接技 术
❖ 实际通信系统中经常要在异地之间同时传 送多路信号，一般采用 :
近距离多路信号传输：采用多路低速传输介 质分别传输多路信号
远距离多路信号传输： 采用一条高速传输介 质传输多路信号
多路复用技 术
第十章 多路复用技术
复
….
用
器
输入缓冲器
解 复 用 …. 器
输出缓冲器
一 多路复用技术基本概念
多路复用分类
按照频率的差别来分割信号的多路复用称为频分 多路复用(Frequency-Division Multiplex,FDM)
按照时间上的差别来分割信号的多路复用称为时 分多路复用(Time•Division Multiplex,TDM） ❖同步时分多路复用（同步） ❖统计时分多路复用（异步）
FDM基本原理
❖ 发送端：
调制合成传输（复合信号）
频分复用发送器
FDM基本原理
❖ 接收端：
滤波(BPF)解调(Demodulator)
频分复用接收器
FDM应用系统_电话系统
三个话音信号多路复用频谱图
FDM应用系统_电话系统
❖ 注意两个问题：
第一，防止串扰问题。如果相邻话路信号的频带 重叠，串话现象就可能发生。因此要在频带前后 各增加500Hz的保护带。
同步时分多路复用帧的传输
2.同步TDM中的基本概念
❖ （2）交错：如果把同步时分复用器想
象成高速旋转开关，开关的这种以固定 的速率和固定的顺序在设备间的移动过 程就称作交错；
❖交错可以按 bit/byte/Data block ❖ 交错过程：
DDD 时
帧3
CC
分D 多
A
帧2
帧1
DC A DCBA
三 时分多路复用（TDM）
❖ FDM：以频率作为分割信号的参量；采 用模拟技术，对计算机通信不太合适。
❖ TDM：以时间作为分割信号的参量；即 信号在时间位置上分开但它们能占用的 频带是重叠的。
❖ TDM：完全由数字线路实现，近几年得 到广泛应用。
❖ 时分复用又分为同步时分复用和异步时 分复用。
❖ 下图给出了频分多路复用的一般情况。
❖ 在该图中，有4个信号源输入到一个多路复用器上， 复用器用不同的频率（f1，f2，f3，f4）调制每一个信 号。每个调制后的信号都需要一个以它的载波频率 为中心的带宽，称之为通道（信道）。
❖ 为了防止信号间的相互干扰，在每一条通道间使用 保护频带进行隔离。保护频带是一些无用的频谱区。
❖ （4）比特填充：同步不同传输速率的数据源，使得
不同数据源间速率匹配（近似呈整数倍关系），主要是 通过复用器在设备的数据流中插入附加的比特。
同步TDM标准
❖ 主要采用一种脉冲编码调制的技术 PCM(Pulse Coded Modulation)
❖ PCM电话系统是时分多路PCM系统的一种 最重要的应用。
= 1.544 (Mbps)
同步时分多路复用（TDM）
同步多路电子 开关
S4 时 分
S3 多
S2 路 复
S1 用
器
432 1432 1
t2
t1
同步时分多路复用
S4 多
路 S3
解 复
S2
用 S1
器
同步TDM中的基本概念
❖ （1）帧：TDM传送信号时，以帧为单位进 行传输。每一帧又被分成若干时间片。每 路信号占用一个或多个时间片。
第二，减少噪声。尽量消除其非线性噪声，因为 非线性因素会产生新的频率成分，如果刚好在信 号频带范围内，形成同频干扰。
FDM标准化
❖ AT&T分级结构 ：（书上是CCITT的标准）
12路电话复用到60kHz~108kHz的频带上，构成一个群(Group， 48kHz)；
5个群(60路电话)复用到312kHz~552kHz的频带上，构成一个超群 (Supergroup，240kHz)；
根据码字的不同来实现信号分割的多路复用称为 码分多路复用或码分多址(Code Division•Multiplex Address,CDMA）
二 频分多路复用（FDM）
❖ FDM是根据频率参量的差别来分割信号的。
❖ FDM对各路信号的要求：
只要各路信号在频谱上不重叠，即可以在同 一信道中传输，最后用滤波器将其分开，实 现频分多路复用。
❖ 在具有N路输入系统中，每个帧至少含有N 个时间片。
❖ Synchronous TDM：时间片是预先分配给数据
源且固定不变的。
分配给某一设备的时间片在一帧中的位置是固定的
S4 时 分
S3 多 S2 路 S1 复
用 器
帧n 4321
帧2 4321
帧1 4321
4路输入信号 每帧含有4个时间片
Time
B路 复
AAA 用
4路输入信号
器每帧含有4个时间片同 Nhomakorabea时分多路复用交错过程
2.同步TDM中的基本概念
❖ （3）帧定位比特：在每帧的开始附加一个或多个同
步比特，以便于解复用器识别后同步，从而精确地分离 各时间片。比特模式：101010…
一旦建立帧同步，接收器会继续监视帧定位比特， 如果监视中断，接收器必需再次进入同步模式的搜索。