第8章多路复用和多址接入

多路复用和多路分用概述及解释说明1. 引言1.1 概述在计算机网络领域，多路复用和多路分用是两个关键概念。

它们都涉及到在一个通信链路上同时发送或接收多个独立的数据流的技术。

通过将数据流进行合并或分割，可以极大地提高通信效率和资源利用率。

1.2 文章结构本文将对多路复用和多路分用进行全面概述和详细解释。

首先介绍多路复用的定义、原理以及应用场景，并探讨其实现方式。

随后，我们将转向多路分用，深入探讨其定义、原理和应用场景，并细致地介绍实现方式。

接下来，我们将重点比较多路复用和多路分用之间的区别与联系，明确各自的特点和适用情况。

最后，在结论部分总结了多路复用和多路分用的重要性和应用价值，并对未来发展前景进行展望。

1.3 目的本文旨在帮助读者全面理解多路复用和多路分用这两个关键概念，并清晰明了地说明它们在计算机网络中的作用和应用。

通过深入解析其定义、原理、应用场景以及实现方式，读者将能够更好地理解多路复用和多路分用的工作原理，从而为实际网络设计和优化提供指导。

此外，通过比较两者之间的区别与联系，读者可以准确判断何时使用多路复用或多路分用技术，以满足特定需求。

最后，展望未来发展前景有助于读者把握行业动向和趋势，为自身发展和研究提供参考。

2. 多路复用2.1 定义和原理多路复用是指在计算机通信中，通过一条物理通信线路同时传输多个独立的数据流，实现多个通信连接共享同一个物理通道的技术。

它可以将不同来源的数据进行合并，并通过一个共享的通路进行传输。

在多路复用技术中，存在一个称为复用器（Multiplexer）的设备或程序，它负责将不同输入源的数据进行汇聚和整合，并将合并后的数据发送到共享的通道上。

而接收端则使用解复用器（Demultiplexer）来将接收到的数据进行分离和分发，以便再次送达给对应的目标。

其原理主要是基于时间、频率或码分多址等技术。

其中，时间分割多路复用（Time Division Multiplexing, TDM）将每个输入源按照时间片轮流提交到输出线路上；频分多路复用（Frequency Division Multiplexing, FDM）则是将一段带宽划分为若干子频段，每个输入源占据一个子频段进行传输；码分多址（Code Division Multiple Access, CDMA）根据每个输入源对应特定编码在同一频带上同时传输数据。

多址接入技术多址接入技术是指一种可以同时连接多个网络地址的技术，通过这种技术，用户可以在同一时间内访问多个网络资源，从而提高网络使用效率和便利性。

这项技术在当今互联网时代具有重要意义，可以帮助用户更快速地获取所需信息，提高工作效率和生活质量。

在过去，用户在浏览网页或下载文件时通常只能连接一个网络地址，如果需要同时访问多个网站或下载多个文件，就需要依次进行操作，耗费大量时间和精力。

而多址接入技术的出现，可以有效解决这一问题。

通过这项技术，用户可以同时连接多个网络地址，实现并行访问，极大地提高了网络资源的利用效率。

多址接入技术的实现离不开网络协议和软件支持。

网络协议是指规定网络通信中数据传输格式和传输规则的规范，它们是多址接入技术实现的基础。

而软件则是实现多址接入技术的关键，通过软件的支持，用户可以轻松实现同时连接多个网络地址的操作。

在使用多址接入技术时，用户可以通过浏览器插件或特定的软件工具来实现，这些工具通常提供了简洁明了的界面，方便用户进行操作。

用户可以在浏览器中打开多个标签页，同时访问多个网站；也可以通过下载工具同时下载多个文件，极大地提高了工作效率和使用便利性。

除了提高效率外，多址接入技术还可以帮助用户更好地管理网络资源。

通过同时连接多个网络地址，用户可以更快速地比较和获取所需信息，从而更好地进行决策和处理事务。

同时，多址接入技术还可以帮助用户避免信息遗漏和混乱，提高信息检索和整合的效率。

总的来说，多址接入技术是一项极具实用性和便利性的技术，在当前互联网时代具有重要意义。

通过这项技术，用户可以更快速、更方便地获取所需信息，提高工作效率和生活质量。

希望未来这项技术能够不断发展和完善，为用户带来更好的网络体验和服务。

第一章1、信息：以适合于通信、存储或处理的形式来表示的知识或消息信号：可以使它的一个或多个特征量发生变化，用以代表信息的物理量2、通信系统模型框图以及其中六部分的功能模型中各部分的功能如下：(1)信息源：是指发出信息的信息源，或者说是信息的发出者。

作用：把待传输的消息转换成原始电信号(2)发送设备：功能是把信源发出的信息变换成适合在信道上传输的信号。

(3)信道：信道是信号传输媒介的总称。

(4)接收设备：接收设备与发送设备相反，起着还原的作用(5)受信者：又称为信宿，将复原的原始信号转换成相应的消息，信宿可以与信源相对应，也可不一致(6)噪声源：系统的噪声来自各个部分，是各种干扰影响的等效效果(噪声：是对有用信号以外的一切信号的统称)3、通信分类答、按传输信号形式不同：模拟通信和数字通信按信道具体形式：有线通信和无线通信4、衡量通信质量好坏的指标答、衡量通信质量的好坏主要有两个指标：有效性和可靠性。

信息传输速率（比特/秒/赫 bit/s/Hz ） 符号传输速率（波特/赫 Bd/Hz ）有效性指通信系统中信息传输的快慢问题，可靠性指信息传输的好坏问题。

模拟信号：凡信号的某一参量可以取无限多个数值，且直接与信息相对应的信号称为模拟信号，也称连续信号数字信号：凡信号在时间上离散，且表征信号的某一参量只能取有限个数值第二章1、模拟信号的数字化是信源编码处理的前提2、模拟信号的数字化过程可以分为抽样、量化和编码等阶段3、脉冲编码调制（PCM ）是目前最常用的模拟信号数字化方法之一4、信源编码：信源编码的基本部分是压缩编码，用以减小数字信号的冗余度，提高数字信号的有效性5、信道编码：信道编码在经过信源编码的信号中增加一些多余的字符，以求自动发现或纠正传输中发生的错误，墓地是提高信号传输的可靠性6、来自信源的信号所占用的频带称为基本频带。

该信号称为基带信号 信息源 发送设备 信道 接收设备 受信者 噪声源7、信道复用是指多个用户同时使用同一条信道进行通信而互不干扰8、多路复用和多址接入区别：前者用户是固定接入的，或者是半固定接入的，而多址接入时网络资源通常是动态分配的，可由用户在远端随时提出共享要求9、多路复用技术用于实现在同一信道中传递多路信号而互不干扰，以提高信道利用率10、常用的多路复用技术有频分复用（FDM）、时分复用（TDM）和码分复用（CDM）等频分复用：按频率划分频带的方法时分复用：时分复用技术按规定的间隔在时间上相互错开码分复用：依靠不同的地址码来区分不同的用户，所有用户使用相同的频率和相同的时间的同一地区通信11、基带是由消息转换而来的原始信号所固有的频带12、为了延长通信距离，需设置再生中继器，使信号在传输中的衰减得到补偿，并消除干扰的影响13、调制是将基带信号的频谱搬移到某个载频频带再进行传输的方式14、载波是一个用来搭载原始信号的信号，不含任何有用信息，调制是使载波的某参数随调制信号的改变而变化的过程15、MQAM信号是一种幅度、相位复合调制信号16、对于一个真正实用的通信系统，信源编码和信道编码通常都是不可缺少的处理环节，其分别为各自目的服务，使系统最终达到有效性和可靠性的性能平衡第三章1、电话通信是人们实用最普遍的一种通信方式，电话通信网的核心是电话交换局，电话交换采用适于实时、恒定速率业务的电路交换方式2、分组交换的实质是储存转发，它将所接受的分组暂时存储下来，在目的方向路由上排队，当可以发送信息时，再将信息发送到相应的路由上而完成转发。

当把多个用户接入一个公共的传输媒质实现相互间的通信时，需要给每个用户的信号赋予不同的特征，以区分不同的用户，这种技术即为多址技术。

多址接入技术可以允许多个用户终端同时共享无线通信信道，从而提高频谱利用率。

移动通信是依靠无线电波的传播传输信号的，特点：大面积覆盖。

移动用户要建立通信，首先要实现动态寻址，即在服务范围内，利用开放式的射频电磁波寻找用户地址，同时为了满足多个移动用户同时实现殉职，多个地址之间还必须满足相互正交性，以避免地址间相互干扰。

多址接入从原理上与固定通信中的信号多路复用一样，都属于信号的正交化分与设计技术。

差别在于多路复用的目的为：区别多个通道，通常在基带和中频上实现。

多址技术是区分不同的用户地址，通常是利用射频频段辐射的电磁波来寻找动态的用户地址，同时为了实现多址信号之间的互不干扰，信号之间必须满足正交性。

信号的正交特性是通过信号的正交参量i β来实现的。

发送端：设计一组正交信号：()()1n a t a t i i i β=∑=；式中，()i a t 为第i 个用户的信号，i β为第i 个用户的信号的正交参量。

正交参量应该满足{1,0,i j i j i jββ==≠ 接收端：设计一个正交信号识别器。

=(),i a t i j =()1n a t i i i β∑= =0，i j ≠ j β当F i i β=时；即为FDMA.当T i i β=时,为TDMA.当C i i β=时,为CDMA 包括直扩码分DS-CDMA （商用）和跳频（军事）。

前两者为一维划分；后者属于二维（时、频域）划分。

CDMA 中所有用户占有同一时隙、同一频段，区分用户的特征为用户地址码的相关性。

前两者的地址划分是基于简单的非此即彼、非共享型，即两个以上的用户不可能同时占有同一频段或时隙；后者的地址划分是基于特征、是相容的，即两个以上的用户可以同时占有同一时隙、同一频段，是共享型的，其条件是他们具有可分离的各自特征（码相关特性）即可。

谢希仁《计算机网络》复习提纲一、基本概念资源子网通信子网网络拓扑结构：指组成网络的通信节点和主机被通信线路链接的具体形状。

网络拓扑有总线、星型、树型、环型和不规则的网状型等。

电路交换：属于预分配电路资源系统，即在一次接续中，电路资源预先分配给一对用户固定使用，不管在这条电路上实际有无数据传输，电路一直被占用，直到双方通信完毕拆除连接为止。

优点：信息传输时延小。

电路是“透明”的。

信息传送的吞吐量大。

缺点：所占用的带宽是固定的，所以网络资源的利用率较低。

用户在租用数字专线传递数据信息时，要承受较高经济代价。

分组交换：是分组转发的一种类型，分组就是将要发送的报文分成长度固定的格式进行存储转发的数据单元，长度固定有利于通信节点的处理。

协议、接口、服务：在iso/osi分层模型中，上层称为服务的使用者，下层称为服务的提供者，上下层（即相邻层）之间通信约定的规则称为接口，不同系统同层通信实体通信约定的规则称为协议。

服务类型：传输服务有两大服务类型，即面向连接的服务和无连接的服务。

面向连接的服务提供传输服务用户之间逻辑连接的建立、维持和拆除，是可靠的服务，它可提供流量控制、差错控制和序列控制。

而无连接服务提供的服务不可靠。

OSI模型：指国际标准化组织iso定义的开放系统互连参考模型（osi/rm），osi模型将网络的体系结构划分成7层，俗称7层协议标准。

实体：OSI参考模型中的几个术语，实体（entity）指执行某个特定功能的进程。

服务访问点sap：（n）层实体向（n+1）层实体提供服务，（n+1）层实体向（n）层实体请求服务，从概念上讲，这是通过位于（n）层和（n+1）层的界面上的服务访问点（n）-sap（n-service access point ）来实现的。

（n）-sap是一个访问工具，由一组服务元素和抽象操作组成，并由（n+1）实体在该点调用。

协议数据单元pdu：已建立起连接的同层对等（n）实体间交换信息的单元称为（n）协议数据单元（n）-pdu （（n）protocol data unit）。

9.1 试问多路复用主要有哪3种方式？答：时分复用、频分复用和码分复用。

9.2 试述多路复用、多路复接和多址接入的异同点。

答：多路信号在同一链路传输为多路复用。

解决来自若干条链路的多路信号的合并和区分的技术称为多路复接。

多个用户共享信道、动态分配网络资源的技术称为多址接入。

多路复用（包括多路复接）和多址接入的共同点都是为了共享通信网络，不同之处在于在多路复用和多路复接技术中，用户是固定或半固定接入的，网络资源是预先分配给个用户共享的。

而多址接入中网络资源通常是动态分配的，并且可以由用户在远端随时提出共享要求。

9.3 试述频分复用的原理和优缺点。

答：频分复用的原理是将多路信号分别调制到不同的频率段，从而合并成一路复用信号在同一信道中传输。

频分复用的优点是实现简单，缺点是各路信号之间易相互干扰。

9.4 试问频分复用中一般采用哪种调制方式？答：单边带调制方式，因为其占用的带宽最窄。

9.5 试述时分复用的优点。

答：与频分复用相比，时分复用的主要优点是：便于信号的数字化和实现数字通信；制造调试较易，更适合采用集成电路实现；生产成本较低，具有价格优势。

9.6 试问国际电信联盟（ITU）为时分制多路电话系统制定了哪两种体系标准？答：E体系和T体系。

9.7 试问我国采用哪种准同步数字体系（PDH）？此体系的路数等于多少？答：我国采用E体系。

一次群的路数为30，高次群的路数为低次群的4倍。

9.8 试问在PDH中复接时的开销主要用于何处？答：对各路信号的时钟调整统一。

9.9 试问在PDH中为什么需要进行码速调整？答：在由4路低次群信号复接成一路高次群信号时，高次群的频率大于低次群频率的4倍，所以需要进行码速调整。

9.10 试述正码速调整的原理。

答：复接设备对各路输入信号抽样时，抽样速率比各路码元速率略高。

出现重复抽样的情况时，需减少一次抽样，或将所抽样值舍去。

9.11 试问在同步数字体系（SDH）中，各等级的传输速率分别等于多少？答：STM-1的传输速率为155.52 Mb/s，STM-2的传输速率为622.08 Mb/s，STM-16的传输速率为2488.32 Mb/s，STM-64的传输速率为9953.28 Mb/s。