空间复用协议技术
1.0 简介
空间复用协议(SRP)由思科开发，用于基于环路的媒介。该协议的名称来源于数据包处理过程的空间复用属性。SRP是在思科动态数据包传输(DPT)产品系列中使用的一项基本技术。DPT是下一代传输技术-为基于数据包的光传输而优化。这种光传输技术结合了IP路由的有效带宽和业务丰富的功能以及光环路的丰富带宽和自恢复功能，以提供优越于现有解决方案的基本成本和功能优势。
该白皮书介绍了SRP和环路技术，包括MAC层定义和算法，基本的环路带宽控制和保护交换。还阐述了实施方案和初期的思科产品。另一份白皮书将重点阐述技术的应用、经济性以及网络规划和部署意义。
2.0 SRP背景
SRP使用双向双计数器轮转环路拓扑结构。环路也称为"内环"和"外环"，如图1所示。这两种环路同时用于传输数据和SRP控制数据包。SRP控制数据包处理拓扑结构发现、保护交换和带宽控制等任务，将在本文中稍后进行详细讨论。控制数据包以相应数据包相反的方向传播--因此，对于由外环传输的数据包来说，控制数据包由内环传输，如图1所示。
图1: 4-节点SRP环路
3.0 SRP 数据包格式
本节介绍SRP使用的数据包格式。有两类数据包：数据包和控制数据包。最大传输单位(MTU)是9216字节，最小传输单位为55字节。在目前的思科实施中MTU为4470字节。
3.1 SRP 版本2.0 通用报头格式
SRP版本2.0的通用报头格式为16位(2个字节),如图2所示。
图2: SRP版本2通用报头
SRP版本2.0报头包括以下字段：
?生存时间(TTL)-8 位。使用方式与IP TTL字段非常相似。转发数据包的每个节点占用TTL字段的一个字节。当TTL为0时，数据包将被环路分离。这是为了防止产生过多的数据包循环。MAC TTL处理源和目的节点退出环路，而数据包仍处于循环状态的情况。从理论上讲，一个八位TTL 共允许255跳，因此环路共有255个节点。但是，事实上环路只支持64个节点。
?环路标识(RI)-1位。指定最初的源环路。这用于数据包接收、分离和转发判定，尤其是在环路转向情况下(例如，最初来源于外环的数据包可能在内环被终止)，如"6.0 智能保护交换(IPS)" 所述。
字段值在表1中说明。
表1: SRP环路标识
0外部环路
1内部环路
?模式-3位。用于确定数据包类型。模式值在表2中说明。
表2: 模式值
值说明
000 - 010预留
011ATM数据信元
100控制信息(传送到主机)
101控制信息(本地缓冲区，以传送到主机)
110使用数据包
111数据包
?优先级(Pri)-3位。字段显示SRP数据包的优先级别。值可以为0到7，较高的值代表较高的优先级。该字段值从IP优先级位复制。SRP数据包传输和调度判定根据优先级字段决定，如"4.6 数据包优先级"中所述。
?奇偶位(P)-1位。奇偶位位于前面的15个MAC报头位。
3.2 SRP版本2数据包格式
SRP版本2.0数据包格式如图3所示。
图3: 数据包格式
该数据包包括通用报头和以下字段：
?目的MAC地址(DA)-48位。全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
?源MAC地址(SA)-48位。全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
?协议类型-16位。在表3中说明。
表3: SRP协议类型
值协议类型
0x2007SRP控制
0x0800 IP 版本4
0x0806ARP
?有效负载-变量。
?帧校验序列(FCS)-32-位CRC。CRC根据整个数据包来计算，不包括SRP报头(16位/2字节)。多项式为：
每个数据包的开销为16字节+ 4字节FCS。
3.3 SRP版本2.0控制数据包格式
SRP版本2.0控制数据包结构如图4所示。
图4: 控制数据包格式
控制数据包包括通用报头和以下字段：
?目的MAC地址(DA)-48位。全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
?源MAC地址(SA)-48位。全球唯一的IEEE 48-位MAC地址。
?协议类型-16位。由于这是一个控制数据包，因此协议类型总是0x2007。
?控制版本-8位。该字段是与控制类型字段有关的版本编号。开始时所有控制类型都为版本0。
?控制类型-8位。在表4中介绍。
表4: SRP控制类型
控制类型说明
0x00预留
0x01拓扑结构发现
0x02IPS信息
0x03 - 0xFF预留
?控制校验和-16位。该字段是所有以控制版本开始的16位字的补充和的16位补充。如果在校验和中字节数为奇数，出于校验和目的，右侧的最后一个字节将为0以构成一个16位字。补充字节并不作为数据包的一部分被传输。当计算校验和时，校验和字段自己设为0。注意，该算法与TCP 校验和计算使用的算法相同。
?控制TTL-16位。该字段为控制层逐跳计数，每次节点转发控制数据包时被占用。如果节点接收控制TTL<=1的控制数据包，那么它接收该数据包但并不转发。注意，控制TTL独立于SRP L2 TTL，在控制数据包中它总是设为0x1。控制数据包的原发地把控制TTL的最初值设为SRP L2 TTL，通常用于数据包。
?有效负载-变量。
?FCS-32位CRC。
控制数据包的开销为22个字节，额外的4个字节用于FCS。
如果模式位设为1xx(不包括，111，它是一个数据包)，那么数据包为SRP控制数据包。控制数据包为点到点发送，并由相邻节点分离。在当前的实施中，DA设为0x000000000000，因为控制数据包为点到点发送。所有控制数据包都被发送，TTL设为0x1，优先级设为0x7。定义了两种控制数据包：
?传送到主机-控制数据包通过与数据包相同的路径传送到处理器。入局控制数据包被接收，从环路上分离，并通过把数据包与其它数据包一起保存在Rx缓冲区中，传送到处理器。
?主机本地缓冲-控制数据包由SRP MAC缓冲，以传送到处理器。数据包并未保存在Rx缓冲区中，在这里，它们将与数据包一同争夺资源。实际上，它们被保存在独立的缓冲区SRP MAC中，信号被传送到处理器，以检索这些数据包。本地缓冲的控制数据包通常预留，以用于智能保护交换(IPS)数据包。
SRP版本2有三种控制数据包：
?使用数据包(由模式0x110指定)
?拓扑结构发现数据包
?智能保护交换(IPS)数据包
在这里提到的所有三种数据包将在本文稍后进行详细讨论。
注意图4中显示的控制数据包格式由拓扑结构发现和IPS数据包使用。使用数据包使用不同的数据包格式，稍后在"5.0 SRP公平算法 (SRP-fa)" 中讨论。
图5: SONET/SDH 到SRP数据包映射
3.4 帧
SRP是一种独立于媒介的MAC层协议。最初的实施利用SONET/SDH帧。SRP数据包被插入到SONET/SDH 帧中，如图5所示。
目前只支持SONET/SDH帧。未来可能支持其它帧。SONET/SDH帧允许与SONET/SDH或WDM设备互通。注意，只支持连接的有效负载。本文"9.0计时和同步"一节中将讨论把SRP连接到ADM、WDM转发器或直接连接到黑光纤等要求。
图6 显示了IP数据包到SRP的映射以及应用SONET/SDH帧。
图6: SRP到SONET/SDH映射的有效负载
4.0 SRP 数据包处理流程
我们将在本节详细讨论SRP节点数据包处理流程。本节包括以下主题：
?空间复用
?接收端数据包处理
?组播
?传输端数据包处理
?数据包优先级
?拓扑结构发现
?环路选择流程
4.1 数据包处理概述
环路数据包流程的高级视图如图7所示。
每个SRP接口有两个SRP MAC。相邻的SRP MAC一般被称为"mate"。每个SRP MAC连接到一个光纤对，它可以被指定为外环Rx/内环Tx或外环Tx/内环Rx。外环Rx/内环Tx被标记为A端，外环Tx/内环Rx被标记为B端。
连接节点以构成SRP环路与连接节点以构成FDDI环路类似。一台路由器上的A端连接到第二台路由器上的B端。直到所有节点全被连接为止。环路节点数据包处理的高级别视图如图8所示。
图7：环路数据包流程
图8: 节点数据包流程
您可以查找入局数据包以确定它们是否准备向节点传输。如果数据包准备向节点传输，那么节点接收该数据包并把它传送到主机以进行处理。如果数据包不准备向该节点传输，那么它被保存在传输缓冲区中，以继续进行循环。然后，根据SRP公平算法(SRP-fa)对传输缓冲区数据包和由节点提供的数据包进行调度，以在出局环路上进行传输，SRP公平算法在"5.0 SRP 公平算法(SRP-fa)"中讨论。
4.2 空间复用
SRP的名称来源于环路上数据包处理流程的空间复用功能。传统的数据环路，如令牌环或FDDI利用源分离和环处理流程来控制环路接入。在被源分离之前，数据包围绕整个环路循环。与此相反，SRP执行单点发送数据包的目的分离。由于目前节点可能无需等待一个共享令牌就可传输数据包，从而有很多机会可以在环路其它部分上获得带宽增益，如图9所示。另一方面，组播数据包采用源分离模式。
图9: 空间复用流程
4.3 接收端数据包处理
对于一个入局数据包来说，可能要进行以下六个过程：
?分离-数据包从环路上删除。
?接收和分离-数据包被发送到主机(第3层)，然后从环路上删除。
?接收和转发-数据包为一组播数据包。它被发送到主机(第3层)，然后到传输缓冲区。
?转发-数据包被发送到传输缓冲区。
?转向-数据包从相反的方向发回。
?直通-所有数据包都被发送到传输缓冲区，包括控制数据包。
接收端数据包处理的高级别视图如图10所示。
接收端数据包处理按以下流程进行：
?提取SRP控制信息，包括入局数据包提供的TTL、RI和模式。
图10: 接收端数据包处理流程
?检查入局数据包的模式字段以确定它是否是一个控制数据包。如果是，通过模式和控制类型字段确定控制数据包类型。拓扑结构发现数据包和IPS数据包分别由控制类型0x01和0x02来确定。
如果接收到一个拓扑结构发现数据包或IPS数据包，那么数据包被分离并被发送到相应的处理路由。不同的路径根据模式字段的设置来确定。对于模式字段设为0x100(传输到主机)的拓扑结构发现数据包来说，该数据包被保存在接收缓冲区中(与数据包一样)，并且从该位置被传输到拓扑结构发现处理路由。对于模式字段设为0x101(主机本地缓冲)的IPS数据包来说，数据包由SRP MAC 缓冲，然后给处理器发送一条中断命令以检索数据包并将其传送到IPS处理路由。使用数据包根据模式0x110来确定。它与拓扑结构发现和IPS数据包不同，不具有在"3.3SRP版本2.0控制数据包模式"描述的其它字段。如果接收到一个使用数据包，它被分离并被转发到"mate"，该"mate"把它传送到SRP-fa路由以进行处理。正如前面提到的，控制数据包被点到点发送并由邻近的节点分离。因此无需检查源或目的地址。
?检查RI字段以确保它与入局环路ID相匹配。RI字段设为0的数据包应该只在外环上接收，而RI字段设为1的数据包应该只在内环上接收。例外情况是当节点被转向时。在这种情况下，只要存在DA匹配，数据包就可以被接收而不受RI值的影响。如果RI不匹配入局环路ID并且节点未被转向，那么该数据包可被发送到传输缓冲区。
?执行CAM查找，以查看该数据包是否准备用于节点。每个接收SRP MAC都有一个相应的内容可编址内存(CAM)。CAM被作为源地址池，具有一组相关的数据包计数器，用于源地址和目的地址池的子集。CAM源地址池也包括一组特殊的运算位，将在以下进行说明。下面描述了确定是否接收入局数据包的流程。术语网元(NE)指节点的MAC地址，源地址(SA)指数据包的源地址，目的地址(DA)指数据包的目的MAC地址。
o如果SA == NE ，那么从环路上分离数据包：
o如果SA匹配NE，那么在环路上传输的数据包返回到始发地。在这种情况下，数据包从环路上分离。
o如果DA == NE，或DA有一个匹配的CAM条目：
o如果存在一个DA匹配，接收入局数据包并检查CRC。如果CRC检查通过，那么把该数据包转发到主机(换句话说，通过相应接收队列在路由器上进行的第3层处理)，否则
丢弃数据包并增加CRC错误数。
o如果该数据包是单点发送数据包，从环路上分离数据包，而如果该数据包是组播数据包，且数据包通过了TTL和CRC检查，将把数据包转发到传输缓冲区。
o否则，如果数据包通过了TTL和CRC检查，将把数据包转发到传输缓冲区。
?TTL检查-尽管节点执行目的和源分离，但仍会出现这样的情况，即在数据包循环过程中源和目的节点退出环路。这由MAC报头中的TTL字段来处理。每次节点转发数据包时，TTL字段就减去1。如果TTL为0，那么数据包从环路上分离。
?正如前面提到的，CAM有特殊的运算位，允许用户选择数据包过滤(在MAC层)或对从环路上特殊节点接收到的数据包进行源计费。
CAM包括状态位和源地址池，如图11所示。源地址池包括SA位和MAC地址。SA位用于显示相关的MAC地址是源地址还是目的地址。如果位被设置，那么相关的MAC地址为源地址。状态位用于进行转发判定。
图11: SRP版本2.0 CAM格式
CAM包括以下字段：
?SAA/拒绝-源地址接收/拒绝。如果该位未被设置，具有相关MAC地址的入局数据包将被拒绝。
?NE-网元。如果设置，该位显示MAC地址条目为节点的MAC地址。
?SAM-源地址监视器。该位不影响转发判定。如果设置，用于增加相关的字节和数据包计数器。
?DAH-主机的目的地址。如果设置，该位显示相关的MAC地址为主机的目的地址。
4.4组播
SRP直接支持IP组播。IP组播利用D类IP地址(如前4位设为[1110]的地址)。剩余的28位确定组播组ID。然后需要把D类组播地址映射到相应的48-位MAC地址，以在环路上传输。前三个字节为00:00:5E 的MAC地址段被预留给组播。第一字节的第一位指定用于组播位，并必须进行设置以显示一个组播数据包。最后，较低顺序的23位D类IP地址被直接映射到剩余的23位MAC地址。最初在环路上始发组播数据包的节点处理这一映射。
图12: 组播地址
说明：对于SONET/SDH媒介来说，网络序号为每个字节的MSB，因此当在线对其进行查看时，组播位将为目的地址的第8位。
组播被启动的节点在自己的CAM中创建条目"0100.5E00.0000 mask 0000.007F.FFFF" 。任何到达该节点的组播数据包将被接收并被传输到第3层以进行处理。与单点发送数据包不同，组播数据包采用源分离模式。组播数据包被保存到传输缓冲区中以继续循环。
4.5 传输端数据包处理
传输端处理流程的高级视图如图13所示。
图13: 传输端数据包处理
传输端数据包处理按以下流程进行：
?确定本地始发数据包的优先级，并把它们保存到适当的高或低优先级传输队列中。参阅"4.6 数据包优先级"。
?在传输缓冲区中的高和低优先级数据包与传输队列中的高和低优先级数据包之间，选择下一个在环路上发送的数据包。
?通过SRP公平算法(SRP-fa)来管理数据包流；换句话说，确定节点是转发还是始发过多的业务，并通过始发并传输公平算法信息来请求上游节点调整它们的比率，或确定节点是否始发过多的业务并强制执行适当的比率控制。
4.6 数据包优先级
SRP为传输队列和过渡缓冲区的数据包优先级和加速优先级数据包处理提供支持。实现这一目的的动机是提供支持实时应用(如IP话音和IP视频)、关键应用和控制业务，它们都有严格的延迟界限和抖动限制，因此要求加速处理。SRP MAC报头中的优先级字段由在环路上始发数据包的节点来设置。节点把IP 报头业务类型（ToS）字段中的优先级位值映射到SRP MAC报头的优先级字段。
IP中有8种（3位）优先级，SRP中有两个优先级队列(高和低)。为了处理数据包优先级，节点使用可配置的优先级阈值来确定数据包是应该保存到高或低优先级的传输缓冲区，还是保存在传输队列中。对于传输一个节点的数据包来说，SRP MAC报头中的优先级字段接受检查，然后根据可配置的优先级值把数据包保存到高或低优先级的传输缓冲区中。传输端数据包处理算法确定的输出流程在下面进行讨论。
为了选择要被传输的下一个数据包，调度程序必须根据以下原理在高/低优先级转接数据包和高/低优先级传输数据包之间进行选择：
?通过在低优先级数据包之前调度高优先级数据包，以遵循数据包的优先级。
?通过避免丢弃已经在沿着环路上循环的数据包，增强对环路数据包的保护。
通过以下数据包处理级别来实施规则：
1. 高优先级转接数据包
2. 来自主机的高优先级传输数据包
3. 来自主机的低优先级传输数据包
4. 低优先级转接数据包
但是，可以通过在低优先级转接队列长度上添加阈值来修改数据包优先级等级，以确保：
1.当为本地业务流提供服务时，转接缓冲区不会溢出。
2. 在本地始发低优先级业务之后，低优先级转接业务不会等太长的时间。
高优先级转接数据包总是首先被发送。只要低优先级转接缓冲区的长度低于高优先级传输数据包的高阈值，那么就可发送高优先级传输数据包。只要低优先级转接缓冲区的长度低于低优先级传输数据包的低阈值，并且MY_USAGE 低于ALLOW_USAGE ，那么发送低优先级传输数据包。如果什么也不能发送，发送低优先级转接数据包。
详细的传输端数据包流程规则介绍如下：
While (true) {
if there are high-priority transit packets in the transit buffer
Transmit high-priority transit buffer packets
else if the Low_priority_transit_buffer_depth >High_threshold
Transmit low-priority transit buffer packets and increment FWD_RATE counter
else if there are high-priority transmit packets in the transmit queue
Transmit high-priority transmit packets
else if the Low_priority_transit_buffer_depth >Low_threshold
Transmit low-priority transit buffer packets and increment FWD_RATE counter
else if MY_USAGE >= ALLOW_USAGE
Transmit low-priority transit buffer packets and increment FWD_RATE counter
else if there are low-priority transmit packets in the transmit queue
Transmit low-priority transmit packets and increment MY_USAGE counter
else if there are low-priority transit packets in the transit buffer
Transmit low-priority transit packets and increment FWD_RATE counter
}
MY_USAGE、FWD_RATE和ALLOW_USAGE为SRP-fa使用的计数器，将在"5.0 SRP公平算法 (SRP-fa)"中详细讨论。
4.7 拓扑结构发现
拓扑结构发现在SRP环路选择和网络管理功能方面发挥了重要作用。环路上的每个节点定期(以可配置的时间间隔)在外环上发送拓扑结构发现数据包。接收拓扑结构发现数据包的节点补充它们的MAC捆绑信息，它包括节点的MAC地址和环路状态信息(它显示节点转向还是被转向)。一旦数据包被更新，它被传送到环路上的下一个节点。如果存在环路转向，拓扑结构数据包遵循转向规则。如果拓扑结构数据包遵循转向规则，数据包直到停止转向时才进行更新。
最终，拓扑结构发现数据包返回始发地，在始发地，它被接收并从环路上分离。拓扑结构发现数据包必须在外环上接收。一旦连续接收到两个相同的拓扑结构发现数据包，节点构建拓扑结构示意图，包括中逐条数信息、MAC地址、环路上每个节点的转向和主机名。"4.8环路选择"一节显示拓扑结构示意图信息如何用于环路选择。拓扑结构发现数据包格式如图14所示。
表5显示了拓扑结构发现数据包的MAC格式。
表5: MAC 类型(8位)
表5: MAC 类型(8位)
位说明
0预留
1环路ID
0 - 外环
1 - 内环
2
转向状态
0 - 非转向节点
1 - 转向节点
拓扑结构长度字段为16位字段，代表拓扑结构信息的长度，以第一个MAC类型/MAC地址包开始。
图14: SRP拓扑结构发现数据包
4.8 环路选择
环路选择使用ARP来实现。
图15: ARP运行
下面介绍ARP和环路选择流程：
?始发节点通过在内环或外环上发送ARP请求数据包来执行ARP请求。这由使用的散列算法来确定。DA，在这种情况下广播MAC地址(FFFF.FFFF.FFFF)是散列的。如果结果为0'，选择外环，否则选择内环。
?在接收到ARP请求，应答节点查看拓扑结构示意图，并根据逐跳次数来选择最佳路由，返回ARP 应答。注意在开始实施过程中，最小逐跳次数用作环路选择标准。在将来可以采用更先进的方法。
如果存在转向，节点在反向环路而不是发送ARP请求的环路上发送ARP应答。如果内环和外环的逐跳次数与始发点相同，散列算法用于确定使用哪条环路。
?接收ARP应答的源节点注明接收ARP应答的环路ID，并使用反向环路来发送数据包。
?如果节点根据拓扑结构发现信息来检测转向或非转向，它清空ARP缓存以触发环路选择。这是为了重新确定在次优路径上传输的业务的目的地。
上述流程用于单点发送数据包。对于组播数据包来说，DA使用同一散列算法散列分布。如果结果为0'，选择外环，否则选择内环。静态ARP可以用于终止动态环路选择流程。这对于强迫业务中断一条具体环路很有用。
说明 SRP最初实施时使用单一子集方法，在子集方法中内环和外环都具有相同的IP子集。单一子集方法的一个重要优势是环路转向后，环路选项的快速重新优化和避?quot;路由飘荡（route flap）"。环路转向由较低层的流程进行处理，并对第三层路由选择透明。
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5.0 SRP公平算法(SRP-fa)
与现有的数字环路技术，如令牌环和FDDI不同，SRP不使用令牌来控制环路接入。实际上，环路上的每个节点执行被称为SRP公平算法(SRP-fa)的分布式传输控制算法。SRP-fa是一种基本机制，用来确保在SRP环路上实现以下一组高级目标：
?全局公平-通过控制将数据包从上游或下游源地址--与该节点上始发的数据抱相关--转发到环路上的速率，环路上的每个节点可以获得一定的公平环路带宽。目标是确保出现异常状况的邻近节点不会占用太多的带宽，避免出现节点资源缺乏或超延迟现象。
?本地优化-这保证环路上的节点充分利用环路的空间复用优势，从而它们可以在本地环路上利用比公平份额更多的资源，只要节点不受业务地点的影响。
?可扩展性-客户有望在地理上分散的区域构建32- 64个节点的大型环路，因此使用的算法必须迅速适应不断变化的业务环境，以及支持与城域、长途和大楼间传播的延迟。
5.1 SRP-fa 概述
环路上的每个节点监视环路上始发和转发的数据包数。通过每次始发或转发数据包时向计数器添加数据包长度并定期根据固定的系数来减少数量，可以实现监视和评估。当节点遇到拥塞时，它将通过相反的环路向上游节点广播转接使用计数器值(my_usage)。使用计数器通过低通滤波功能来运行以稳定馈入过程。一旦接收到使用信息，上游节点调整它们的传输比率，以避免超过传播的使用值。这可以通过扼制环路上始发的数据包来实现。拥塞节点接收广播的使用值，传播最小的传输使用值和广播的使用值。当低优先级转接缓冲区的长度到达拥塞阈值时，将检测到拥塞。
SRP-fa仅用于低优先级数据包。高优先级数据包不遵循SRP-fa规则，它可以随时传输，只要有足够的转接缓冲空间。在高优先级数据包环路上被始发之前，可以限制比率，并具有承诺接入速率（CAR）等功能。
在SRP版本2.0中，使用信息作为独立的数据包来发送。数据包格式如图16所示。
5.2 SRP运行
每个节点保持两个计数器和两个阈值变量以帮助进行数据包转发判定。两个计数器为：
?my_usage
?fwd_rate
两个阈值变量为
?allow_usage
?MAX_USAGE
图16：SRP 使用数据包格式
My_usage对环路由节点始发的低优先级数据包进行计数。Allow_usage作为阈值来控制目前最大的节点传输使用值。MAX_USAGE是每个节点的参数，规定本地始发的低优先级数据包的上限，与通过SRP-fa 进行通信时环路带宽的可用性无关。Allow_usage 可以向MAX_USAGE衰减。Fwd_rate对环路上转发的数据包进行计数。如果未出现拥塞情况，所有节点定期创建allow_usage。
当节点检测到拥塞时，它开始广播它已经低通滤波的my_usage值(lp_my_usage)。接收非空使用值(received_usage)的节点将把它的allow_usage设为广播值。
接收非空received_usage的未拥塞节点向其它上游邻近节点传播received_usage，否则，它们发送一个空使用值(所有都为1)。例外情况是当检测到本地复用时。此外，空间复用可以通过比较低通滤波的fwd_rate (lp_fwd_rate)和allow_usage来实现。如果 lp_fwd_rate低于allow_usage，那么空值被传播到上游相邻节点。
拥塞的节点传播较小的lp_my_usage和received_usage。
融合通常取决于环路上节点数量和节点间的距离。模拟显示了几百英里环路在100毫秒内的融合。
My_usage
My_usage测量节点始发的低优先级数据包。每次当从节点始发的低优先级数据包插入到环路时该计数器增加。My_usage不测量高优先级数据包。
PAK_LEN是数据包中的数据字节数，包括SRP报头、DA、SA、协议类型、有效负载和CRC。
高优先级传输业务不是由SRP-fa按比率控制。为了按比率控制高优先级业务，用户可以使用第3层特性，如承诺接入速率(CAR)。试图始发超过目前允许的业务份额的节点将根据allow_usage参数来按比例限制。超过的数据包被缓冲到传输队列中，直到my_usage减少(如以下描述)或allow_usage阈值由公平算法更新为止。
在每次衰减间隔后，My_usage将定期减少。这使数据包始发信用能够随着时间而不断增加，并反映最新的使用情况：
AGECOEFF为时效系数。
FWD_RATE
Fwd_rate测量节点转发的低优先级转接数据包(换句话说，上游或下游节点启动的业务)。每次低优先级转接数据包被插入到环路时，fwd_rate计数器增加。Fwd_rate不测量高优先级转接数据包。
额外的转接业务并不由节点按比例限制。实际上，它生成拥塞源的公平信息。在每次衰减间隔后，Fwd_rate定期减少。这使数据包转发信用能够随着时间而不断增加，并反映最新的使用情况：
Allow_usage
Allow_usage是本地始发数据包的最大数，当根据公平算法确定了始发数据包时，节点可以在环路上传输这些数据包。当由环路上其它节点广播和传播的公平信息确定allow_usage阈值时，在每次衰变间隔
之后，allow_usage阈值定期更新，以反映当前的环路业务量情况。本节将进一步讨论如何确定allow_usage 值。
算法
这里给出了fa更精确的定义。
表6: 变量
表6: 变量
tb_low_depth低优先级转接缓冲区长度
my_usage主机传输的字节数计数器
lp_my _usage My_usage通过低通滤波器运行
my_usage_ok Flag显示主机被允许传输数据包的标志
fwd_rates MAC转发的字节数计数器
lp_fwd_rate Fwd_rate通过低通滤波器运行
congested如果转接缓冲区未超过拥塞阈值点，节点不能传输主机业务
received_usage接收的使用信息
表7: 常量
MAX_USAGE该节点允许的可配置最大使用值
DECAY_INTERV AL8000字节用于OC-12c/STM-4；32,000字节用于OC-48c/STM-16 AGECOEFF = 4 my_usage和fwd_rate的时效系数
LP_MY_USAGE = 512my_usage的低通滤波器
LP_FWD_RA TE = 64fwd_rate的低通滤波器
LP_ALLOW = 64allow usage自动增加的低通滤波器
NULL_RECEIVED_USAGE received_usage中的所有1'
TB_LOW_THRESHOLD转接缓冲区长度，在该处，可以发送低优先级主机数据包
MAX_LINE_RATE AGECOEFF * DECAY_INTERV AL: 32,000字节用于OC-12c/STM-4；128,000字节用于OC-48c/STM-16
MY_SA节点的MAC地址无论什么时候接收到一个使用数据包：
?received_usage_pkt.SA设为usage_pkt.SA
?received_usage_pkt.TTL设为usage_pkt.TTL ?received_usage_pkt.RI设为usage_pkt.RI
?if (received_usage_pkt.TTL == 0)
received_usage = NULL_RECEIVED_INFO
else if (received_usage_pkt.SA != MY_SA)
received_usage = usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE
else if (WRAP == FALSE && received_usage_pkt.RI != MY_RI)
received_usage = usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE
else
received_usage = NULL_RECEIVED_INFO
以下为每次循环更新的结果：
?my_usage = my_usage + pak_len
?fwd_rate = fwd_rate + pak_len
?if ((my_usage < allow_usage)
(my_usage < MAX_USAGE))
my_usage_ok = true /* okay to send host packets */
以下为每次DECAY_INTERVAL计算的结果：
?congested =
?lp_my_usage =
?my_usage is decremented by min
?lp_fwd_rate =
?fwd_rate is decremented by
?if (received_usage != NULL_RECEIVED_INFO)
allow_usage = received_usage
else
allow_usage = allow_usage +
?if (congested)
{if ((lp_my_usage < received_usage) || (received_usage == NULL_RECEIVED_INFO)) {
upstream_usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE = lp_my_usage
upstream_usage_pkt.SA = MY_SA
upstream_usage_pkt.TTL = MY_TTL
upstream_usage_pkt.RI = MY_RI
}
else
{upstream_usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE = received_usage
upstream_usage_pkt.SA = received_usage_pkt.SA
upstream_usage_pkt.TTL = received_usage_pkt.TTL - 1
upstream_usage_pkt.RI = received_usage_pkt.RI
}
}
else if ((received_usage != NULL_RCVD_USAGE) && (lp_fwd_rate > allow_usage) )
{
upstream_usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE = received_usage
upstream_usage_pkt.SA = received_usage_pkt.SA
upstream_usage_pkt.TTL = received_usage_pkt.TTL - 1
upstream_usage_pkt.RI = received_usage_pkt.RI
}
else
{
upstream_usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE = NULL_RECEIVED_INFO
upstream_usage_pkt.SA = MY_SA
upstream_usage_pkt.TTL = MY_TTL
upstream_usage_pkt.RI = MY_RI
}
if (rev_usage > MAX_LINE_RATE)
{
upstream_usage_https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,AGE = NULL_RCVD_INFO
upstream_usage_pkt.SA = MY_SA
upstream_usage_pkt.TTL = MY_TTL
upstream_usage_pkt.RI = MY_RI
}
最后，SRP-fa流程总结如下：
?从入局数据包提取使用信息。
?根据接收到的公平值以及参数时效来定期更新allow_usage阈值。
?使用allow_usage、fwd_rate和my_usage的参数值计算SRP-fa 信令信息，以在使用字段中发送。
?向上游相邻节点发送公平信息。
图17.显示了一个简单的SRP-fa例子。
图17: SRP-fa实例
环路上有5个节点。Node_2、Node_3和Node_4通过外环向Node_1传输业务。Node_4以一秒的时间开始发送，之后Node_3以两秒、Node_2以三秒的时间开始发送。每个节点以全速率发送。
图18 显示了Mil3有限公司(https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,/)在OPNET Modeller 上运行SRP-fa 的模拟结果。在此例中，在0到1秒内，无任何节点发送。在1秒时，Node_4开始在环路上发送本地始发的数据包。由于它是唯一的发送节点，因而能够以全速发送。在两秒时，Node_3想要发送自己本地始发的数据包。在Node_3可以发送之前，它必须向Node_4发送公平信息，以中断其业务。一旦Node_4中断了自己的业务，那么Node_3可以开始发送。注意现在带宽是在Node_3和Node_4之间共享。在第三秒时，Node_2想要发送自己本地始发的数据包。再次，在Node_2可以发送之前，它必须向Node_3和Node_4发送公平信息，请求它们中断各自的业务。一旦Node_3和Node_4中断了各自的业务，Node_2可以开始发送。现在，带宽在Node_2、Node_3和Node_4之间共享。
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6.0 智能保护交换(IPS)
智能保护交换(IPS)向SRP环路提供功能强大的自修复功能，通过转向故障跨段上的业务，使它们能够自动从光纤设备或节点故障中恢复。IPS向SONET/SDH环路提供自动保护交换（APS）的功能模拟，而且提供了多种重要的扩展功能：
预防性故障和性能监控以及事件检测和报告。
信道复用技术 姓名：李睿 摘要: 复用是通信技术中的基本概念。在计算机网络中的信道广泛地使用各种复用技术。 Abstract:: Multiplexing is the basic concept of communication technology.Multiplexing technology is widely used in various fields in channel of computer network. 关键词： 复用技术，信道 简介： 信道复用技术分为频分复用，时分复用，波分复用，码分复用，空分复用，统计复用，极化波复用。 发展综述： 电话、电视网之间的信号传输最初是通过模拟信号来传输的,而后出现的计算机网络间的信号传输则依赖于数字信号。由于电话、电视网已经发展到了相当大的规模,如何利用模拟信号传输数字信号信息,使得语音、图像和计算机网络数据信号在同一个网络上传输,就成为通信界自然而然研究的方向。而信道复用技术就是从不同角度来解决这个问题的一种尝试。 自2011年9月，近几十年来，无线通信经历了从模拟到数字，从固定到移动的重大变革。而就移动通信而言，为了更有效地利用有限的无线频率资源，时分多址技术（TDMA）、频分多址技术（FDMA）、码分多址技术（CDMA）得到了广泛的应用，并在此基础上建立了GSM和CDMA（是区别于3G的窄带CDMA）两大主要的移动通信网络。就技术而言，现有的这三种多址技术已经得到了充分的应用，频谱的使用效率已经发挥到了极限。空分多址技术（SDMA）则突破了传统的三维思维模式，在传统的三维技术的基础上，在第四维空间上极大地拓宽了频谱的使用方式，使用移动用户仅仅由于空间位置的不同而复用同一个传统的物理信道称为可能，并将移动通信技术引入了一个更为崭新的领域。 由于通信工程中用于通信线路架设的费用相当高，需要充分利用通信线路的容量；再者网络中传输介质的传输容量都会超过单一信道传输的通信量，为了充分利用传输介质的带宽，需要在一条物理线路上建立多条通信信道。 传统的频分复用典型的应用莫过于广电HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟电视信号还是数字电视信号都是如此，因为对于数字电视信号而言，尽管在每一个频道（8 MHz）以内是时分复用传输的，但各个频道之间仍然是以频分复用的方式传输的。 时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛
信道复用技术[图解] ?提出信道（多路）复用技术的基本原因 ?通信线路的架设费用较高，需要尽可能地充分使用每个信道的容量，尽可能不重复建设通信线路； ?一个物理信道（传输介质）所具有的通信容量往往大于单个通信过程所需要的容量要求，如果一个物理信道仅仅为一个通信过程服务，必然会造成信道容量资源的浪费。 ?信道（多路）复用技术实现的基本原理 把一个物理信道按一定的机制划分为多个互不干扰互不影响的逻辑信道，每个逻辑信道各自为一个通信过程服务，每个逻辑信道均占用物理信道的一部分通信容量。 ?实现信道多路复用技术的关键 ?发送端如何把多个不同通信过程的数据（信号）合成在一起送到信道上一并传输 ?接收端如何把从信道上收到的复合信号中分离出属于不同通信过程的信号（数据） ?实现多路复用技术的核心设备 ?多路复用器（Multiplexer）：在发送端根据某种约定的规则把多个低速（低带宽）的信号合成一个高速（高带宽）的信号； ?多路分配器（Demultiplexer）：在接收端根据同一规划把高速信号分解成多个低速信号。 多路复用器和多路分配器统称为多路器（MUX）：在半双工和全双工通信系统中，参与多路复用的通信设备通过一定的接口连接到多路器上，利用多路器中的复用器和分配器实现数据的发送和接收。 信道复用技术的类型：
FDM技术： ?频分多路复用（FDM：Frequency Division Multiplexing）技术的适用领域 ?采用频带传输技术的模拟通信系统，如：广播电视系统、有线电视系统、载波电话通信系统等； ?FDM技术的基本原理 ?把物理信道的整个带宽按一定的原则划分为多个子频带，每个子频带用作一个逻辑信道传输一路数据信号，为避免相邻子频带之间的相互串扰影响，一般在两个相邻的子频带之间流出一部分空白频带（保护频带）；每个子频带的中心频率用作载波频率，使用一定的调制技术把需要传输的信号调制到指定的子频带载波中，再把所有调制过的信号合成在一起进行传输。 接收端各路信号的区分：依赖于载波中心频率。 TDM技术： ?时分多路复用（TDM：Time Division Multiplexing）技术的适用领域 ?采用基带传输的数字通信系统，如计算机网络系统、现代移动通信系统等； ?TDM技术的基本原理 ?由于基带传输系统采用串行传输的方法传输数字信号，不能在带宽上划分。 ?TDM技术在信道使用时间上进行划分，按一定原则把信道连续使用时间划分为一个个很小的时间片，把各个时间片分配给不同的通信过程使用； 由于时间片的划分一般较短暂，可以想象成把整个物理信道划分成了多个逻辑信道交给各个不同的通信过程来使用，相互之间没有任何影响，相邻时间片之间没有重叠，一般也无须隔离，信道利用率更高。
信道复用技术 学号：201305050059 班级：电子信息工程姓名：郭保占摘要: “复用”是一种将若干个彼此独立的信号，合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。信道复用是通信技术中的基本概念。在计算机网络中的信道广泛地使用各种复用技术。 Abstract: the "reuse" is a plurality of independent signal with a simultaneous transmissions on the same channel can be a composite signal. Channel multiplexing is communication technology in the basic concept. In computer network channel widely used various multiplexing technology. 关键词：信道复用技术 简介：信道复用技术分为频分复用，时分复用，波分复用，码分复用，空分复用，统计复用，极化波复用。 一、发展背景： 由于科技的迅速发展。如电话、电视网之间的信号传输最初是通过模拟信号来传输的,而后出现的计算机网络间的信号传输则依赖于数字信号。由于电话、电视网已经发展到了相当大的规模,如何利用模拟信号传输数字信号信息,使得语音、图像和计算机网络数据信号在同一个网络上传输,就成为通信界自然而然研究的方向。而信道复用技术就是从不同角度来解决这个问题的一种尝试。近几十年来，无线通信经历了从模拟到数字，从固定到移动的重大变革。而就移动通信而言，为了更有效地利用有限的无线频率资源，时分多址技术（TDMA）、频分多址技术（FDMA）、码分多址技术（CDMA）得到了广泛的应用，并在此基础上建立了GSM和CDMA（是区别于3G的窄带CDMA）两大主要的移动通信网络。由于通信工程中用于通信线路架设的费用相当高，需要充分利用通信线路的容量；再者网络中传输介质的传输容量都会超过单一信道传输的通信量，为了充分利用传输介质的带宽，需要在一条物理线路上建立多条通信信道。 二、信道复用技术的原理： 当一条物理信道的传输能力高于一路信号的需求时，该信道就可以被多路信号共享，列如在我们日常生活中的电话系统通常有数千路信号在一根光纤中传输。复用就是解决如何利用这一条信道同时传输多路信号的技术。其目的是为了充分的利用信道的频带或时间资源，提高信道的利用率。当然，复用要付出一定的代价（共享信道由于带宽较大因而费用也比较高，再加上复用器和分用器。）但是如果复用的信道数量较大，那么这种方法还是比较可行的。 三、信道的复用技术常用的大概有以下几种： 1、频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing）就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。频分复用技术除传统意义上的频分复用（FDM）外，还有一种是正交频分复用（OFDM）。 2、时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道
信道复用技术 今晚学习下信道复用技术。为什么要采用信道复用技术呢？我总结了一下原因： 采用信道复用技术原因： 1.通信线路架设费用较高，所以应该充分利用每个信道的容量，尽可能不重复建 设通信线路。 2.一个物理信道(传输介质)所具有的通信容量往往比它单次传输过程所需的容量 要大，如果一个物理信道紧紧为单个通信过程服务，就会造成很多不必要的浪 费。 信道（多路）复用技术实现的基本原理 把一个物理信道按一定的机制划分为多个互不干扰互不影响 的逻辑信道，每个逻辑信道各自为一个通信过程服务，每个 逻辑信道均占用物理信道的一部分通信容量。 ?实现信道多路复用技术的关键 ?发送端如何把多个不同通信过程的数据（信号）合成在一起送到信道上一并传输 ?接收端如何把从信道上收到的复合信号中分离出属于不同通信过程的信号（数据） ?实现多路复用技术的核心设备 ?多路复用器（Multiplexer）：在发送端根据某种约定的规则把多个低速（低带宽）的信号合成一个高速（高带宽）的信号； ?多路分配器（Demultiplexer）：在接收端根据同一规划把高速信号分解成多个低速信号。
多路复用器和多路分配器统称为多路器（MUX）：在半双工和全双工通信系统中，参与多路复用的通信设备通过一定的接口连接到多路器上，利用多路器中的复用器和分配器实现数据的发送和接收。 信道复用技术的类型： FDM技术： ?频分多路复用（FDM：Frequency Division Multiplexing）技术的适用领域 ?采用频带传输技术的模拟通信系统，如：广播电视系统、有线电视系统、载波电话通信系统等；
?FDM技术的基本原理 ?把物理信道的整个带宽按一定的原则划分为多个子频带，每个子频带用作一个逻辑信道传输一路数据信号，为避免相邻子频带之间的相互串扰影响，一般在两个相邻的子频带之间流出一部分空白频带（保护频带）；每个子频带的中心频率用作载波频率，使用一定的调制技术把需要传输的信号调制到指定的子频带载波中，再把所有调制过的信号合成在一起进行传输。 接收端各路信号的区分：依赖于载波中心频率。 此外，还有波分复用，码分复用，我就不在此深究了。
经典-量子信道复用技术研究 中文核心期刊 摘要：经典－量子信道复用传输是光纤量子密钥通信中的关键应用技术。通过讨论复用技术原理及其噪 声干扰因素，剖析该项技术需要解决的技术难题。总结了国外近年来的主流解决方案，深入分析其典型实验，并针对各类方案的技术特点提出其应用需求和发展趋势，为该技术的进一步研究提供参考思路。 关键词：量子密钥分发；量子通信网络；信道复用；波分复用；暗光纤中图分类号：TN918文献标识码：A 文章编号：1002-5561（2014）03-0059-04 王宇帅，李云霞，石磊，蒙文，李达，姬一鸣 （空军工程大学信息与导航学院，西安710077） The research of classical-quantum channel multiplexing technology WANG Yu-shuai,LI Yun-xia,SHI Lei,MENG Wen,LI Da,JI Yi-ming (Information and Navigation College,Air Force Engineering University,Xi'an 710077,China ) Abstract:The classical-quantum channel multiplexing transmission was one of the key application technolo-gies of quantum key communications.This text discussed the principle of multiplexing and noise which dis-turbed the system,analyzing the technical problems of this program.Then summarized mainstream foreign methods recently ，in-depth analyzing typical experiments.Aimed at all kinds of solutions,we put forward its application requirements and development tendency in order to provide reference thoughts for further study.Key words:quantum key distribution;quantum communication network;channel multiplexing;wavelength division multiplexing;dark fiber 0引言 在量子通信高速发展的今天，光纤量子密钥分发（QKD ）[1，2]作为量子通信中的重要领域，以其较成熟的技术手段、优良的传输载体实现了250km 以上的安全通信[3]，最高密钥分发速率达到Mb/s 级[4]。近几年来，量子密钥分发系统的实用化研究在国内外成为了关注热点[5，6]，一些高保密性小型通信网络已经开始应用于QKD 系统。 然而，目前的QKD 系统多采用物理上隔离的量子信道与经典信道完成传输任务，这就要求量子信号的传输占用光纤通信网络中的大量暗光纤（指无任何其它光信号传输的光纤）。尽管光纤造价很低，但其铺设成本及维护费用却很高。未来QKD 系统如果能应用于多用户通信网络中，对暗光纤消耗将更为严重。因此，人们转向研究经典-量子信道复用技术来降低 QKD 系统的经济建设成本，促进量子通信网络实用化 建设。 近年来，国外在经典-量子信道复用技术方向发展迅速，其基本思路是采用经典光通信中十分成熟的波分复用（WDM ）技术，实现量子信息光与经典信息光的同信道传输。然而，量子信息光为单个光子信号，具有能量低、抗噪性差的特点，与经典信息光实现波分复用存在较大困难[7]。目前，以美国和东欧为首的量子通信项目小组均在该技术领域开展实验研究，其主要采用波长隔离、窄带滤波和时域滤波等技术手段克服噪声干扰，实现复用传输。本文在剖析复用技术原理的基础上着眼具体解决方案，通过典型实验分析各类方案的优势及不足，并为今后的研究工作提出展望。 1复用技术原理及噪声源分析 以目前主流研究方向的波分复用系统为例，典型的经典-量子信道复用系统原理如图1所示，其中量子信道的主要噪声来源为掺铒光纤放大器（EDFA ）的自发辐射效应、波分解复用器有限的隔离度造成的信道串扰和光纤的非线性效应等。其中，EDFA 的自发辐射效应[8]所产生的噪声可以被波分解复用设备有效隔 收稿日期：2013-11-15。 作者简介：王宇帅（1990-），男，硕士生，主要研究方向为光纤量子通信。 DOI:10.13921/https://www.doczj.com/doc/1611794185.html,ki.issn1002-5561.2014.03.019
信道复用即频分复用（FDM，Frequency Division Multiplexing），就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带（或称子信道），每一个子信道传输1路信号。要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰（条件之一）。特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。频分复用技术除传统意义上的频分复用（FDM）外，还有一种是正交频分复用（OFDM）。 概述 传统的频分复用 传统的频分复用典型的应用莫过于广电HFC网络电视信号的传输了，不管是模拟电视信号还是数字电视信号都是如此，因为对于数字电视信号而言，尽管在每一个频道（8 MHz）以内是时分复用传输的，但各个频道之间仍然是以频分复用的方式传输的。 正交频分复用 OFDM（Orthogonal Frequency Division Multiplexing）实际是一种多载波数字调制技术。OFDM全部载波频率有相等的频率间隔，它们是一个基本振荡频率的整数倍，正交指各个载波的信号频谱是正交的。OFDM系统比FDM系统要求的带宽要小得多。由于OFDM使用无干扰正交载波技术，单个载波间无需保护频带，这样使得可用频谱的使用效率更高。另外，OFDM技术可动态分配在子信道中的数据，为获得最大的数据吞吐量，多载波调制器可以智能地分配更多的数据到噪声小的子信道上。目前OFDM技术已被广泛应用于广播式的音频和视频领域以及民用通信系统中，主要的应用包括：非对称的数字用户环线（ADSL）、数字视频广播（DVB）、高清晰度电视（HDTV）、无线局域网（WLAN）和第4代（4G）移动通信系统等。 时分复用 时分复用（TDM，Time Division Multiplexing）就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片（简称时隙），并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC 网络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。 波分复用
谁能告诉我频分.码分.时分.波分.空分的基本原理? 这些都是信道的复用技术。利用专门电子设备进行，大部分用到乘法器，原理比较复杂。只能简单和你说一下是什么： 频分(FD)：划分很宽的频带为若干子频带，分给若干用户 码分(CD)：每个用户有个唯一的ID码，这个码会乘他发射的每个比特信息，以表示区分 时分(TD)：信息发送周期划分为若干子时间片，每个片给一个用户 波分(WD)：光纤传输信号按激光的不同波长分给不同用户 空分(TD)：多天线系统中，每个天线都分给不同用户，用特殊技术将混迭干扰去除。 SDM（空分复用）FDM（频分多路复用）TDM（时分多路复用）WDM（波分多路复用）CDMA（码分多址） 频分复用(FDM，Frequency Division Multiplexing)就是将用于传输信道的总带宽划分成若干个子频带(或称子信道)，每一个子信道传输1路信号。频分复用要求总频率宽度大于各个子信道频率之和，同时为了保证各子信道中所传输的信号互不干扰，应在各子信道之间设立隔离带，这样就保证了各路信号互不干扰(条件之一)。频分复用技术的特点是所有子信道传输的信号以并行的方式工作，每一路信号传输时可不考虑传输时延，因而频分复用技术取得了非常广泛的应用。频分复用技术除传统意义上的频分复用(FDM)外，还有一种是正交频分复用(OFDM)。 波分复用(WDM，Wavelength Division Multiplexing)其本质上是频分复用而已。WDM是在1根光纤上承载多个波长(信道)系统，将1根光纤转换为多条“虚拟”纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。由于WDM系统技术的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。波分复用技术作为一种系统概念，通常有3种复用方式，即1 310 nm和1 550 nm波长的波分复用、粗波分复用(CWDM，Coarse Wavelength Division Multiplexing)和密集波分复用(DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing)。 时分复用(TDM，Time Division Multiplexing)就是将提供给整个信道传输信息的时间划分成若干时间片(简称时隙)，并将这些时隙分配给每一个信号源使用，每一路信号在自己的时隙内独占信道进行数据传输。时分复用技术的特点是时隙事先规划分配好且固定不变，所以有时也叫同步时分复用。其优点是时隙分配固定，便于调节控制，适于数字信息的传输；缺点是当某信号源没有数据传输时，它所对应的信道会出现空闲，而其他繁忙的信道无法占用这个空闲的信道，因此会降低线路的利用率。时分复用技术与频分复用技术一样，有着非常广泛的应用，电话就是其中最经典的例子，此外时分复用技术在广电也同样取得了广泛地应用，如SDH，ATM，IP和HFC网络中CM与CMTS的通信都是利用了时分复用的技术。 CDMA是采用数字技术的分支——扩频通信技术发展起来的一种崭新而成熟的无线通信技术，它是在FDM 和TDM的基础上发展起来的。FDM的特点是信道不独占，而时间资源共享，每一子信道使用的频带互不重叠；TDM的特点是独占时隙，而信道资源共享，每一个子信道使用的时隙不重叠；CDMA的特点是所有子信道在同一时间可以使用整个信道进行数据传输，它在信道与时间资源上均为共享，因此，信道的效率高，系统的容量大。CDMA的技术原理是基于扩频技术，即将需传送的具有一定信号带宽的信息数据用一个带宽远大于信号带宽的高速伪随机码(PN)进行调制，使原数据信号的带宽被扩展，再经载波调制并发送出去；接收端使用完全相同的伪随机码，与接收的带宽信号作相关处理，把宽带信号换成原信息数据的窄带信号即解扩，以实现信息通信。CDMA码分多址技术完全适合现代移动通信网所要求的大容量、高质量、综合业务、软切换等，正受到越来越多的运营商和用户的青睐。