多路复用技术与交换技术
江苏省二级计算机基础题总结
江苏省二级计算机基础题总结第一章信息技术概述信息技术 1．信息技术指的是用来扩展人的信息器官功能、协助人们进行信息处理的一类技术。
在下列基本信息技术中，用于扩展人的效应器官功能的是_______。
A．感测与识别技术 B．通信与存储技术 C．计算与处理技术D．控制与显示技术微电子技术、集成电路 1．微电子技术是现代信息技术的基础之一，微电子技术是以集成电路为核心。
在下列有关集成电路（IC）的叙述中，错误的是_____。
A.现代集成电路使用的半导体材料大多数是（Si）B.Pentium4微处理器芯片是一种超大规模集成电路，其集成度在1000万以上(数千万个)C.目前PC机中所用的的电子元器件均为大规模集成电路D.Moore定律指出（预言），集成电路的集成度平均18~24个月翻一番E.集成电路是上世纪50年代出现的F.集成电路的许多制造工序必须在恒温、恒湿、超洁净的无尘厂房内完成G.集成电路的工作速度与组成逻辑门电路的晶体管尺寸有密切关系2．微电子技术是以集成电路为核心的电子技术。
在下列关于集成电路（IC）的叙述中，正确的是___.A.集成电路的发展导致了晶体管的发明B.现代计算机的CPU均是超大规模集成电路C.小规模集成电路通常以功能部件、子系统为集成对象D.所有的集成电路均为数字集成电路通信技术 1. 通信技术的发展促进了信息的传播。
在下列有关通信与通信技术的叙述中，错误的是____。
A.通信系统必有“三要素”，即信源、信号与信宿B.现代通信指的是使用电（光）波传递信息的技术 C.数据通信指的是计算机等数字设备之间的通信 D.调制技术主要分为三种，即调幅、调频和调相2．无线电波按频率（或波长）可分为中波、短波、超短波和微波。
在下列关于微波的说法中，错误的是_____。
A．微波沿地球表面传播，易穿过建筑物B．微波是一种具有极高频率的电磁波，其波长很短 C．微波通信的建设费用低（与电缆通信相比）、抗灾能力强D．微波传输技术广泛用于移动通信和高清晰度电视的信号传输等3. 多路复用技术和交换技术的发展极大地提高了通信线路的利用率。
有关现代交换原理的技术
有关现代交换原理的技术
现代交换原理技术是指通过利用计算机和电子通信技术实现的高效、快速和可靠的通信交换方式。
以下是几种常见的现代交换原理技术：
1. 数字交换技术：数字交换技术通过将传输的信号转换为数字信息进行处理和传输，使得通信更稳定、质量更高。
常见的数字交换技术包括数字移位、数字时分多路复用、数字频分多路复用等。
2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的数据分割成小块（即数据包或分组），每个分组携带有目标地址等信息，然后在网络中通过路由器等设备按照目标地址进行转发。
常见的分组交换技术包括IP（Internet Protocol）和ATM （Asynchronous Transfer Mode）等。
3. 虚拟交换技术：虚拟交换技术是指在物理网络之上构建虚拟网络，从而实现多个物理网络之间的互联。
常见的虚拟交换技术包括虚拟局域网（VLAN）和虚拟私有网络（VPN）等。
4. 软交换技术：软交换技术是指通过软件程序实现交换功能，取代传统的硬件设备。
软交换技术具有灵活性、扩展性好等优势，适用于大规模的通信交换场景。
常见的软交换技术包括软交换服务器和软交换平台等。
5. 融合交换技术：融合交换技术是指将不同类型的通信网络（如传统电信网、
互联网等）集成在一起，实现多种通信业务的共享和互联。
融合交换技术可以提高网络利用率和资源利用率，降低通信成本。
常见的融合交换技术包括NGN （Next Generation Network）和IMS（IP Multimedia Subsystem）等。
以上是几种常见的现代交换原理技术，随着技术的不断发展和创新，还可能出现更多新的交换原理技术。
江苏省计算机等级考试基础知识考题
江苏省计算机等级考试计算机基础知识典型例题及考题分析一、选择题分析[例3]作为信息处理热点技术之一的“多媒体技术”中的媒体，强调的是。
（A）存储媒体（B）表现媒体（C）传输媒体（D）感觉媒体分析：媒体分为感觉媒体、表示媒体、存储媒体、传输媒体和表现媒体五种，“多媒体技术”中的媒体强调的是感觉媒体。
[例4]元线电波有四种，分别是中波、短波、超短波和微波。
其中关于短波的叙述正确的是。
（A）沿地面传播，绕射能力强，适用于广播和海上通信（B）绕射能力较差，只能可作为视距和超视距中继通信（C）具有极高频率的电磁波，波长很短，主要是直线传播，也可以从物体上反射（D）具有较强的电离层反射能力，适用于环球通信分析：A是中波的特性C是微的特性;D是短波的特性；另外，超短波和微波的绕射能力较差，可作为视距或超视距中继通信，所以B错误。
[例5]多路复用技术和交换技术的发展极大地提高了通信线路的利用率。
在下列的一些叙述中，错误的是。
（A）模拟传输技术采用的多路复用技术是频分多路复用技术（B）采用分组交换技术传递信息的速度比采用电路交换技术快（C）目前有线电视采用频分多路复用技术在同一电缆上传输多套电视节目（D）交换技术主要有两种类型，即电路换和分组交换分析：模拟传输技术采用的多路复用技术是频分多路复用技术，数字传输技术采用的多路复用时分多路复用技术。
电路交换数据传输期间，源节点与目的节点之间有一条专用物理线路，通信完毕后，通信链路即被拆除。
这种交换方式比较简单，特别适合远距离成批数据传输，建立一次连接就可以传送大量数据。
缺点是线路的利用率低，数据传输速度慢，通信成本高。
分组交换称为包交换，以数据包为单位进行传输。
分组交换方式的优点：线路利用率较高，收发双方不需同时工作，可以给数据包建立优先级，使得一些重要的数据包能优先传递。
缺点是延时较长，不适宜用于实时或交互通信方式的应用。
电路交换你可以认为交换后就像一根电线连在输入输出之间，而分组交换则是要走一个公用的高速公路。
多路复用技术
信号复合
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信号分离
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多路复用技术的分类：
◇ 频分多路复用FDMA ◇ 时分多路复用TDMA ◇ 波分多路复用WDMA
◇ 码分多路复用CDMA
1 频分多路复用（FDMA）
定义：是将具有一定带宽的信道分割成若干个有较小频带的子信 道，每个子信道传输一路信号，即供一个用户使用，这就是频分 多路复用。 特点： （1）在一条通信线路上设计有多路通信信道;
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填空题
1、数据交换方式基本上分为三种 电路交换 、报文交 换和分组交换 。 2、分组交换有两种方式：数据报方式和虚电路方式。 3、用电路交换技术完成的数据传输要经历电路建立 阶段 、 数据传输阶段和拆除电路连接阶段 。 4、在计算机的通信子网中，其操作方式有两种，它 们是面向连接的电路交换方式和虚电路方式和无连接 的报文交换方式和数据报交换方式。 5、在数据报服务方式中，网络节点要为每个数据报/ 分组选择路由，在虚电路服务方式中，网络节点只在 连接建立时选择路由。
异步时分复用技术又被称为统计时分复用或智能时分复 用（ITDM）技术，它能动态地按需分配时隙，时间片位 置与信号源没有固定的对应关系
时分多路复用常用于传输数字信号。 但是也不局限于传输数字信号，模拟信号也 可 以同时交叉传输。另外，对于模拟信号， 时分多路复用和频分多路复用结合起来使用 也是可能的。一个传输系统可以频分许多条 通道，每条通道再用时分多路复用来细分。
计算机网络 多路复用技术
计算机网络 多路复用技术在计算机网络或数据通信系统中，传输介质的传输能力往往会超过传输单一信号的要求。
为了提高通信线路的利用率，实现在一条通信线路上同时发送多个信号，使得一条通信线路可以由多个数据终端设备同时使用而互不影响，这就是多路复用技术。
常见的多路复用技术主要由两大类：一种是将带宽较大的信道分割成为多个子信道，即频分多路复用技术；另一种是将多个带宽较窄的信道组合成一个频率较大的信道，即时分多路复用技术。
1．频分多路复用技术频分多路复用技术（Frequency Division Multiplexing ，FDM ）是一种在信道上同时发送多个模拟信号的方法。
它将传输频带划分为若干个较窄的频带，每个频带构成一个子信道，每个子信道都有各自的载波信号，而且其载波信号的频率是唯一的。
一个具有一定带宽的通信线路可以划分为若干个频率范围，互相之间没有重叠，且在每个频率范围的中心频率之间保留一段距离。
这样，一条通信线路被划分成多个带宽较小的信道，每个信道能够为一对通信终端提供服务。
频分多路复用技术是在20世纪30年代由电话公司开发的，用来在一条电话线上传输多个语音信号。
它可以用于语音、视频或数据信号，但是最常见的应用是无线电广播传输和有线电视。
例如电话线的带宽达250kHz ，而音频信号的有效范围为300Hz~3400Hz ，4000Hz 的带宽就足够用来传输音频信号。
为了使各信道之间保留一定的距离减少相互干扰，60kHz~108kHz 的带宽可以划分为12条载波电话的信道（此为CCITT 标准），每对电话用户都可以使用其中的一条信道进行通信。
如图3-17所示，为6路频分多路复用的示意图。
D E F’’’’’’图3-17 6路频分多路复用示意图2．时分多路复用技术时分多路复用技术（Time Division Multiplexing ，TDM ）是一种多路传输数字信号的方法，它已经在现代数据网络中替代了频分多路复用技术。
现代通信系统的主要技术
2.1.2 频分多路复用
例：贝尔公司的108系列调频方式的调制解调器的规范。
图2.3 FDM应用：调制解调器
2.1.2 频分多路复用
例：图2.4 给出了3路音频原始信号频分多路复用一条带宽为12KHz (60KHz～72KHz)的物理信道的示意图。
频移
图2.4 频分多路复用FDM
f (KHZ)
2.1.2 频分多路复用
注：音频信道带宽为4KHZ，有效带宽为3KHZ，信道两边各留500HZ 警戒频 带。 模拟电视信道带宽为6MHZ。
例：某传输系统，带宽为960MHZ，能传输多少路模拟电视节目？
2.1.3 时分多路复用
所谓时分多路复用(TDM)就是将一条物理的传输线路按时间分成若 干时间片轮换地为多个信号所使用，每个时间片由其中一个信号占用。
2. 分组交换(Packet Switching)
分组交换与报文变换最大的不同点是： （1）把数据传送单位的最大长度限制在较小的范围内，这样
每个节点所需要的存储量低了。 (2) 分组是较小的传输单位，只有出错的分组才会被重发，
因此大大降低了重发的比例和开销，提高了交换速度。
2. 分组交换(Packet Switching)
采用报文交换的优点是：
(1) 电路利用率高，不发报文不占信道； (2) 在电路交换网络上，当通信量变得很大时，就不能接受新的呼
叫。而在报文交换网络上，通信量大时仍然可以接收报文，不 过传送延迟会增加。 (3) 报文交换系统可以把一个报文发送到多个目的地，而电路交换 网络很难做到这一点。 (4) 节点对报文的可靠性负责： 收到报文的节点根据报文含有的地址进行路由； 节点对报文进行查错； 节点可以对报文进行速度和代码的转换。
通信系统中的多路复用技术介绍
通信系统中的多路复用技术介绍多路复用技术指的是在通信系统中，通过将多个信号合并在一个信道中传输，以提高通信信道的利用率和传输效率的一种技术。
它可以将不同用户的信号同时传输在同一个信道中，从而实现多个用户同时进行通信。
下面将详细介绍多路复用技术的原理和步骤。
一、多路复用技术的原理1. 频分多路复用（FDM）：将传输信道频带划分为若干个不重叠的子信道，每个子信道用于传输一个用户的信号。
通过控制每个子信道的带宽，可以使不同用户之间的信号不会相互干扰。
2. 时分多路复用（TDM）：将传输信道的时间分成若干个时隙，每个时隙用于传输一个用户的信号。
用户的信号在不同的时隙进行传输，通过控制每个用户的传输速率，可以实现多用户同时传输。
3. 统计多路复用（SDM）：根据用户的传输需求和信道的使用情况，动态地分配信道资源。
当用户的传输需求较小或者其他用户没有传输时，可以将信道资源分配给其他用户使用。
二、多路复用技术的步骤1. 信号接入：将不同用户产生的信号接入到通信系统中。
用户的信号可以通过不同的方式接入，如数字化后通过信号结构器输入、模拟信号通过模数转换器转换为数字信号后输入等。
2. 信号编码：对每个用户的信号进行编码。
编码可以使得不同用户的信号在传输过程中相互独立，不会相互干扰。
常见的编码方式有频分编码、时分编码等。
3. 多路复用：将各个用户的信号按照多路复用技术的原理进行合并。
例如，对于频分多路复用技术，可以将每个用户的信号经过调制后分配到不同的频带中；对于时分多路复用技术，可以将每个用户的信号按照时间顺序分配到不同的时隙中。
4. 信号传输：将多路复用后的信号通过信道传输。
传输过程中需要保持信号的完整性和准确性，避免信号受到干扰或衰减。
5. 信号分解：在接收端，将传输的信号进行分解，分离出各个用户的信号。
分解可以使用与多路复用技术相对应的解复用技术，如频分解复用、时分解复用等。
6. 信号解码：对分离出的每个用户的信号进行解码。
现代交换技术总结1500字
现代交换技术总结1500字现代交换技术是指在通信领域中，通过使用先进的技术手段来实现电路交换、分组交换或是包交换等方式的通信机制。
随着通信技术的发展，现代交换技术不断推陈出新，为人们带来了更高效、更快速的网络通信服务。
下面将对现代交换技术进行总结，主要涵盖以下几个方面：1. 电路交换技术：电路交换技术是指在通信发起前，建立一条连接的路径，通信期间保持路径不变的方式。
这种技术可以实现点对点的通信，并且通信质量较好，对实时性要求较高的应用适用。
传统电话网络就是一种典型的电路交换技术。
2. 分组交换技术：分组交换技术是将待传输的信息分成一组一组的数据包，通过网络传输。
这些数据包在网络中独立传输，每个包经过网络时可以选择不同的路径，然后在目标节点重新组合成完整的信息。
分组交换技术是目前主流的交换方式，广泛应用于互联网，具有较好的灵活性和资源共享的特点。
3. 包交换技术：包交换技术是在分组交换技术的基础上进一步的发展，它将待传输的数据进一步划分为更小的数据包，以实现更高效的数据传输。
包交换技术在数据传输过程中可以根据网络的情况进行自适应，从而提高传输的速度和可靠性。
Ethernet和IP协议是包交换技术的代表。
4. 路由技术：路由技术是指通过一系列的规则和算法，将数据包从源节点传输到目标节点的过程。
路由技术可以根据网络的拓扑结构和流量状况选择最佳的路径，并且可以实现网络的负载均衡，提高网络的性能和可靠性。
常用的路由技术包括静态路由和动态路由等。
5. 多路复用技术：多路复用技术是将多个信号同时传输到共享的传输介质上的一种技术手段。
它通过在发送端对多个信号进行合并，然后在接收端再将这些信号进行解析和分离，实现多路信号的同时传输。
多路复用技术可以有效提高传输介质的利用率，降低通信成本。
总的来说，现代交换技术在通信领域中发挥着重要作用，它不断推动着通信技术的进步和创新。
随着信息时代的到来，人们对通信质量和效率的要求越来越高，现代交换技术将继续发展和完善，为人们提供更好的通信服务。
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—多路复用技术
数据通信系统的实现
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
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
为了防止相邻信号之间产生相互干扰，应合理选择载波频率f1, f2, …, fn，并使各路已调信号频谱之间留有一定的保护带。
保护
f2
复
S3
用 器
f3
用 器
10
频分多路复用技术示例
三路音频模拟信号复用一个带宽为12KHz的物理信道：
Channel 1 1
Channel 2 1
8
频分复用系统原理框图
CH1 LPF1
CH2 LPF2
调制器 1
调制器 2
BPF1 BPF2
……
CHn LPFn
调制器 n
BPFn
相信 加 器道
BPF1 解调器 LPF1 1
BPF2 解调器 LPF2 2
……
BPFn 解调器 LPFn n
9
注意
频分复用是利用各路信号在频率域不相互重叠来区分的。 若 相邻信号之间产生相互干扰，将会使输出信号产生失真。
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。
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）
1、频分多路复用技术
所谓频分复用(Frequency division Multiplexing，FDM)是指 按照频率的不同来区分多路信号的方法。
• 在频分复用中，传输信道的频 带被分成若干个相互不重叠的 f 频段，每个频段构成一个子信 道，每路信号占用其中一个频 段，因而在接收端可以采用适 当的带通滤波器将多路信号分 开，从而恢复出所需要的信号。
在线路上传输的是各路信号经过调制后的叠加在一起的复 合信号。
频分多路复用技术适用于宽带网络。要求传输介质的可用 带宽超过各路信源所需带宽的总和：B＞∑fi
优点：原理简单、技术成熟、系统效率高、信道的频带利 用率高。
缺点：要求信道的非线性失真小。
12
正交频分复用(OFDM)
为了提高频带的利用率，可将高速的串行数据分解为多个 并行的低速数据，然后采用多载波FDM方式传输。
Channel 3 1
330000 33410000 频率(Hz) (a)
60
64
68
72
频率(KHz)
(b)
Channel 2
Channel 1
Channel 3
60
64
68
72
频率(KHz)
(c)
11
频分多路复用技术的特点
频分多路复用使信道在同一时刻能同时独立传送多路信号， 每路信号占用不同的频带；
经过串/并变换后，每路数据码元宽度加长，从而减少了码 间串扰的影响，又由于每路采用窄带调制，可减少频率选 择性衰落的影响。
如果采用正交函数序列作为副载波，可使载波间隔达到最 小，从而提高频带利用率，这就是所谓的正交频分复用 (OFDM)。
13
三种不同的传输方式
单 载波 调 制
FD M
OFDM
单载波调制、FDM及OFDM三种方式的比较
宽带 调 制器
窄带 调 制器
窄带 调 制器
＋
窄带 调 制器
逆
并
傅
/
立
串
叶
叶
变
变
换
换
频率
fo
单 载波 的 频谱
f1 f2
…
频率
… fm
FDM 的 频 谱
… f1 f2 f3 …
频率
fm
OFDM 的 频 谱
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2、时分多路复用技术
时分复用(Time division Multiplexing-TDM)是利用各信号的 抽样值在时间上不相互重叠来达到在同一信道中传输多路信 号的一种方法。
特点：多条低速线路轮流使用同一条高速线路 进行数据传递。
应用：电话主干线路
时分多路复用技术的原理
时分复用是建立在抽样定理基础上的。 抽样定理指出：连续（模拟）的基带信号有可能被时间
上离散出现的抽样脉冲所代替。 当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了
时间空隙。利用这些空隙便可以传输其他信号的采样值， 因此，就可能用一条信道同时传送若干个基带信号,并且 每一个抽样值占用的时间越短，能够传输的路数也就越 多。
按频域分割信道
频带 5 频带4 频带 3 频带 2 频带 1
t
7
频分复用系统的工作原理
在发送端，各路基带信号首先通过低通滤波器 (LPF)限制基带信号的带宽，避免它们的频谱 出现相互混叠。
然后，各路信号分别对各自的载波进行调制、 合成后送入信道传输。
在接收端，分别采用不同中心频率的带通滤波 器(BPF)分离出各路已调信号，解调后恢复出 基带信号。
二、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） 按照光的波长来区分信号称为波分多路复用 (Wavelength Division Multiplexing，WDM)
时分复用把信道用于传输的时间划分为许多时间片(TS:Time Slot )，各路信号依次轮流占用一个时间片进行传输。
S1
时 分
时 分
S2
复
复
S3
用 S1 S3 S2 S1 S3 S2 S1 用
器
器
t1 t3 t2 t1 t3 t2 t1
按时域分割信道
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• 时分多路复用（TDM-Time Division Multiplexing）
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两路信号的时分复用
如图，两路信号按相同的时间周期进行采样，只要采样脉冲 宽度足够窄， 在两个采样值之间就会留有一定的时间空隙。
若两路信号的采样值在时间上不发生重叠，就可以同时在一 条物理信道上传输。