多路复用技术完整ppt课件

• 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〕
4.4.2 TDM数据复用方式
• 根据每个时间片中存放的内容不同，在时 分多路复用器中，数据复用方式分为三种， 即
• 比特交织法 • 字符交织法 • 码组交织法
• 在具有N路输入系统中，每个帧至少含有N 个时间片。
• Synchronous TDM：不是因为使用了同 步传输，而是因为时间片是预先分配给数 据源且固定不变的。
帧内时间片数=通道数 (m=n)
帧数=信号源中信号最多的数量 (z=simax)
2.同步TDM中的根本概念
分配给某一设备的时间片在一帧中的位置是 固定的〔意味着多路开关是单向扫描的〕， 这些就构成了该设备的传输通道
• 交织可以按 bit/byte/Data block • 交织过程：
2.同步TDM中的根本概念
DDD 时
帧3
CC
分D 多
A
帧2 DC A
帧1 DCBA
B路 复
AAA 用
4路输入信号
器
每帧含有4个时间片
图4-18同步时分多路复用交织过程
2.同步TDM中的根本概念
• 〔3〕帧定位比特：在每帧的开场附加一 个或多个同步比特，以便于解复用器根 据输入信息进展同步，从而准确地别离 各时间片。控制信息使用的是可以识别 的比特模式：101010…
1.比特交织法
• 比特交织法：比特交织技术主要用于同 步的数据源，它的每个时间片仅含有某 个数据源的一个比特。
• 传输特点： • 这种方式按照被复用的支路顺序和各支
路中各自的比特顺序每次仅复用一个比 特的数据 • 比特交织时分复用器在高速传送的数据 信号集合帧里，每一个时隙仅传送一个

TDMA系统
TDMA系统使用频分多路 复用技术将信号分割为不 同的时隙进行传输。
频分多路复用的应用场景
无线通信领域
频分多路复用被广泛应用于 移动通信和卫星通信等领域， 提高了信号传输效率。
音视频传输领域
频分多路复用可以实现多个 音视频信号在同一信道上传 输，提供高质量的音视频传 输服务。
数据传输领域
频分多路复用的发展 趋势
频分多路复用将增加多天 线技术、采用更高的调制 方式和结合其他多路复用 技术，进一步提高系统性 能。
频分多路复用在数据传输领 域广泛应用，比如无线局域 网、卫星通信和光纤通信等。
频分多路复用的发展趋势
1
增加多天线技术
通过利用多天线技术，可以进一步提高频分多路复用系统的信号传输速率和性能。
2
采用更高的调制方式
采用更高的调制方式可以增加频分多路复用系统的传输容量，提高信号传输效率。
3
结合其他多路复用技术
1 传输速率快
频分多路复用可以在同一时间段内传输多个信号，提高数据传输速率。
2 高效利用信道
通过将信号分配到不同的频率上，频分多路复用可以充分利用信道资源，提高传输效率。
3 抗干扰能力强
每个信号在不同的频率上传输，减少了相互之间的干扰，提高了抗干扰能力。
频分多路复用的缺点
1 对时隙同步要求高
频分多路复用要求发送 方和接收方具有相同的 频率和同步。如果同步 失败，可能导致信号传 输错误。
将频分多路复用技术与其他多路复用技术结合，可以进一步提高信号传输效率和多用 户接入性能。
结语
频分多路复用的优缺 点
频分多路复用具有传输速 率快、高效利用信道和抗 干扰能力强等优点，但对 时隙同步要求高，技术难 度大，受信道扩散影响大。

计算机网络通信原理. ——多路复用技术
2
第八章 多路复用技术

计算机网络通信原理. ——多路复用技术
3
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。
23
帧与复帧结构
• 帧同步码组为X0011011，它插入在偶数帧的TS0时隙， 其中第 一位码“X”保留作国际电话间通信用。接收端识别出帧同步码 组后，即可建立正确的路序。
• TS16为信令时隙， 插入各话路的信令。在传送话路信令时，若 将TS16所包含的总比特率集中起来使用，则称为共路信令传送； 若将TS16按规定的时间顺序分配给各个话路，直接传送各话路 所需的信令，则称为随路信令传送。
帧同步时隙
偶帧 TS0
×0
0
1
1
0
1
1
帧同步信号
奇帧 TS0
× 1 A1 1
1
1
1
1
保留给国 内通信用
话路 时隙 CH1～15
F1 TS16
F2 TS16
0 0 0 0 1 A2 1 1
复帧同 步信号
备用比特
abcdabcd
CH1信令
CH16信令
abcdabcd
话路 时隙 CH16～29
CH2信令
CH17信令
17
TDM, 分用(Demultiplexing)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
18
异步TDM(Asynchronous TDM)
计算机网络通信原理. ——多路复用技术
19
时分复用的PCM系统
话音1 话音2 话音3

传输时延与抖动
传输时延
指信号从发送端传输到接收端所需的 时间，通常以毫秒（ms）为单位。传 输时延与信号传播速度、传输距离和 信道带宽等因素有关。
抖动
指信号在传输过程中产生的时间不确 定性，通常以微秒（μs）为单位。抖 动会导致信号在接收端产生时间上的 偏移，影响通信系统的性能。
04
多路复用技术应用实例
看。
数字电视多路复用
数字电视采用时分多路复用技术 ，将音频、视频、数据等多种信 息复用到同一数字信号中进行传 输，提高信号传输效率和节目质
量。
05
多路复用技术性能评估与 优化
性能评估指标及方法
吞吐量
衡量系统处理能力的关 键指标，表示单位时间 内成功传输的数据量。
时延
数据从发送端到接收端 所需的时间，反映系统
多路复用技术完整 ppt课件
演讲人： 日期：
contents
目录
• 多路复用技术概述 • 多路复用技术分类 • 多路复用技术关键参数 • 多路复用技术应用实例 • 多路复用技术性能评估与优化 • 多路复用技术发展趋势与挑战
01
多路复用技术概述
定义与基本原理
定义
多路复用技术是一种将多个信号 组合在一条物理信道上进行传输 的技术，接收端再将复合信号分 离出来。
缺点
设备生产比较复杂，会因滤波器件特 性不够理想和信道内存在非线性而产 生路间干扰。
信道复用率高，允许复用的路数多， 同时它的分频方便。
时分多路复用
原理
将一条物理信道按时间分成若干个时间片轮流地分配给多个信号使用。每一时间片由复用 的一个信号占用，而不像FDM那样，同一时间同时发送多路信号。
优点
传输的是数字信号，差错可控；安全性高。

PCM基群帧结构动画
ppt课件
20
பைடு நூலகம்
2.4.3数字复接技术
数字通信的优越性，推动了数字通信网的建立和 发展。在通信网运行时，为了扩大传输容量和提 高传输效率，可以采用复用的方式。
为了进一步扩大系统容量，就需要把若干中低速 数字信号（低次群）合并成一个高速数字信号 （高次群） ，再通过高速信道传输，传到对方再 分离还原为各个中低速数字信号。数字复接就是 实现这种数字信号合并与分离的。
②帧同步时隙：TS0用于传送帧同步码以实 现帧同步
ppt课件
18
③信令与复帧同步时隙：TS16 每帧的TS16用来传信令信号。 TS16中有8位码，可分配给两个话路使用 第1～4位码传送一个话路的信令，
第5～8位码传送另一个话路的信令。
则30个话路则需15个TS16传送信令，即需 要15个帧的来传送。分别记为F1，F2， F3…F15；
二次群的速率:
4*2.048Mb/s=8.192Mb/s。（×）
4*2.048Mb/s+0.256 Mb/s=8.448 Mb/s。 这样是因为在组成二次群时需要加入额外 的填充码元。
ppt课件
33
4、 同步数字体系SDH （Synchronous Digital Hierarchy）
PDH （Plesiochronous Digital Hierarchy）： PCM技术在复接成一次群时，采用同步复 接，但在形成二、三、四群时采用异步复 接方式。为复接方便，规定了各支路比特 流之间的异步范围，对偏差的约束就是所 称的准同步工作，相应的同步系列称为准 同步系列。
ppt课件
1
2.4.1 时分多路复用概述
1、复用的概念
复用：为了提高信道利用率，使多路信号互不 干扰地在同一信道上传输的方式称为多路复用。

在电话通信中，时分多路复用 技术将时间划分为若干个时隙 ，每个时隙传输一路信号。
通过高速数字信号处理技术和 同步传输，实现多路语音信号 在同一条电话线上的传输。
波分多路复用在光纤通信中的应用
波分多路复用（WDM）是一种 利用不同波长光信号进行多路复
用的技术。
在光纤通信中，波分多路复用技 术可以将多个不同波长的光信号
时分多路复用（TDM）
总结词
通过将时间分割成多个时间段，每个时间段对应一个信道，实现多个信号的复用 传输。
详细描述
时分多路复用是将时间分割成多个时间段，每个时间段对应一个信道，每个信道 在分配的时间段内进行传输。这种技术广泛应用于数字通信、网络通信等领域。
波分多路复用（WDM）
总结词
利用光的波长差异，将不同的波长光信号在同一根光纤中同 时传输，实现多号合并为一个高速数据流，然后通过单一的通信线路发送到接收端。在接收端， 多路复用器将高速数据流还原为原始的信号或数据流。
02
多路复用类型
频分多路复用（FDM）
总结词
通过将整个传输频带分割成多个小的频带，使每个信道在分配的频带内进行传 输。
详细描述
频分多路复用是将整个传输频带分割成多个小的频带，每个频带被分配给一个 信道，每个信道在分配的频带内进行传输。这种技术广泛应用于无线电广播、 电视广播等领域。
时分多路复用通过将时间划分为多个 时隙，并将每个时隙分配给一个信号 ，从而实现多路信号的同时传输。
广播与电视
频分复用（FDM）
在广播和电视领域，频分复用技术用于将多个节目调制到不同的载波频率上，从而实现多个节目的同 时传输。
时分复用（TDM）
时分复用技术用于将一个节目的音频和视频信号分别编码为数字信号，并按时间顺序进行传输，从而 实现高质量的数字电视信号传输。

PART 05
总结与展望
REPORTING
频分多路复用的总结
频分多路复用是一种利用频率划分信 道，将多个信号调制到不同频率载波 上，实现并行传输的通信技术。
频分多路复用的应用场景广泛，包括 广播、电视、卫星通信道利用 率高、抗干扰能力强、频带资源丰富 等。
随着技术的发展，将出现更高效的调制方式，进 一步提高频分多路复用的传输速率和频谱利用率 。
与其他技术的融合
未来，频分多路复用将与其他通信技术如MIMO 、协同通信等融合，以提供更可靠、高速的数据 传输服务。
PART 04
频分多路复用的实际应用 案例
REPORTING
频分多路复用在通信网络中的应用
《频分多路复用》 PPT课件
REPORTING
• 频分多路复用概述 • 频分多路复用的技术实现 • 频分多路复用的优势与挑战 • 频分多路复用的实际应用案例 • 总结与展望
目录
PART 01
频分多路复用概述
REPORTING
定义与特点
定义
频分多路复用是一种利用不同的 频率通道传输多个信号的通信技 术。
频分多路复用在广播电台中的应用
广播节目的频分多路复用
在广播电台中，频分多路复用技术用于将多个不同的广播节 目调制到不同的频段上，然后通过一个共同的载波进行传输 。这样可以让多个节目在同一时间共享同一频段，提高了频 谱利用率。
广告和音乐的插播
在广播节目中，广告和音乐通常会被安排在不同的频段上进 行插播，以避免干扰主要节目的播放。频分多路复用技术使 得这些插播内容可以在不影响主节目质量的情况下进行传输 。
频分多路复用在雷达系统中的应用
雷达信号的频分多路复用
在雷达系统中，频分多路复用技术用于将多个不同的雷达信号调制到不同的频段 上，以提高雷达的探测能力和分辨率。通过将不同的目标反射的回波信号解调到 不同的频段上，可以实现多目标跟踪和识别。

PES PES CRC Extension
5Flags Optional Field
128 b
8b
8b
16 b
7b
PES Private Pack Header Program Packet P-STD PES Extension PES Extension
Data
Field
Sequence Counter Buffer Field Length Field
4B SyncByteEi Pusi Trp PID Scr-flags af
Cc 调 整 字 段
… 节 目 参 考 时 钟…
图3-2 TS的结构
第3章 多路复用
各 种 PES 包 （ 视 频 PES 包 、 音 频 PES 包 和 其 它 辅 助 数 据 的 PES包）按一定的比率复用后可形成一路节目的TS流， 如图3-3 所示。
10
PES Header Flags
PES Header Length
PES Header
PES Packet
Optional Fields Data Block
PES包
33b 42b 22 b
8b
7b
16b
PTS DTS
ESCR
ES Rate
DSM Trick Additional Mode Copy Info
图3-复用
3. PAT的结构
整个PAT被分割为一个或多个分段，每个分段具有如图3-5 所示的结构。分段的整体字头为8 B长，由表格标识符、 分段 长度、 传送流标识符、 版本号、 当前下次指示器、分段号和 最后分段号组成。其可变字长的节目表清单由N个4 B长的节目 项组成， 每个节目项由16 b的节目号和13 b PMT表的PID值组 成。 最后是4 B长的CRC校验。

3.2.4波分多路复用
波分多路复用是指将各个具有不同传输 波长的光载波信号通过一根光纤传输， 以提高单个光纤的传输容量。 在光波分多路复用系统中，源端和目的 地端都采用某一特定波长传递信号。
归纳思考
频分多路复用是通过不同的频段区分 不同的信道； 时分多路复用是通过不同的时隙区分 不同的信道； 码分多路复用是通过不同的地址码区 分不同的信道； 波分多路复用是通过不同的波长区分 不同的信道。
把可用的带宽划分成 若干频隙和各路信号 占有各自频隙传输。
频带信号的传输
ห้องสมุดไป่ตู้
3.2.2时分多路复用技术TDM
把时间帧分成若干时隙 和各路信号占有各自时 隙传输。
起始标志 C1
C1
PCM 编码 PCM 解码 C2 SA2标志识别 C3
C2
C3
SA1
（ a）
发、收双方的电子开关的起始位置和旋转速率 都必须一致，否则将会造成错收，这就是PCM 系统中的同步要求。
323cdma码分多路复用首先为每个用户分配一个唯一的互为正交的地址码在信号传输前根据地址码进行编码多个用户信号可同时用同一个载波上传输在接收端进行正交解码恢复信号
1-3-7多路复用技术
3.2 多路复用技术
为了提高线路利用率，使多个信号沿同 一信道传输而互不干扰的通信方式。
3.2.1频分多路复用技术FDM
– 收、发两端的数码率或时钟频率相同叫位同步或称 比特同步，也可通俗的理解为两电子开关旋转速率 相同； – 收、发两端的起始位置是每隔1帧长（即每旋转一 周）核对一次的，此称帧同步。这样才能保证正确 区分收到的哪8位码是属于同一个样值的，又是属 于哪一路的信号。
3.2.3码分多路复用CDMA

复用技术是每一数据源，同时使用通信媒介，但它们工作于媒介的
不同频带。因此，TDM只用于数字传输，FDM用于模拟传输。
共39页
精选完整ppt课件
10
1．TDM的时隙和帧
在一个循环中，每一个数据源的工作时间称为时隙(time slot，也称为时间槽、时间片)，一个循环周期就是一个TDM帧。
假如在每个TDM帧中，每一个数据源在帧中位置和时隙都是预 先确定，这种时分多路复用就是同步时分多路复用，即TDM。
些要求。
三、速率适配
在通信网中，数字复接器将两个或两个以上的支路(低次
群)信号按时分复用方式合并成一个单一的高次群信号。被复
接的各支路信号彼此之间必须同步，并且与复接器的定时信号
同步。系统同步的方法有3种：同步复接、准同步复接和异步
复接。
同步复接是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低
共39页
精选完整ppt课件
二、帧同步
在TDM中，对TDM帧和帧中的时隙做标识是必不可少的。 帧同步就是对帧进行定界，对比特流进行成帧(framing)处理。 为了获得帧同步，在传输中必定要增加开销。
1．帧同步码(附加信道帧同步)
帧同步码的方法就是在TDM帧中，多增加一个时隙，该时隙 专门用来传送一个特殊的标识字符(帧同步码)，TDM接收方通过 识别帧同步码，获得帧同步。由于一个时隙对应一个信道，传送 帧同步码的时隙就相当于多了一个附加信道。因此，这种方法也 称为附加信道帧同步法。
共39页
精选完整ppt课件
3
1．频率搬移
g(t)x(t)co2sfCt G(f)1 2[X(ffc)X(ffc)]
2．保护 低 频 通 带 滤 波 1 2X 器(ffc) 或 1 2X(ffc)

时隙：TS
TS0 TS1 TS2 … TS15 TS16 TS17 … TS31
同步
话路
标志
话路
* 传输速率为： 256×8K=2.048Mbit/s , 一路64kbps
30/32路PCM数字电话系统基本特性 话路数目：30 抽样频率：8kHz 压扩特性：A=87.6/13折线压扩律，编码
位数l=8，采用逐次比较型编码器，其输出
例2 对10路最高频率为4000Hz的话音信号 进行TDM-PCM传输，抽样频率为奈奎斯特 抽样频率。抽样合路后对每个抽样值按照8 级量化，计算传输此TDM-PCM信号所需的 奈奎斯特带宽。
例3 对10路最高频率为3400Hz的话音信号 进行TDM-PCM传输，抽样频率为8000Hz。 抽样合路后对每个抽样值按照8级量化，再 编为二进制码，然后通过α=1的升余弦滤波 器再进行2PSK调制，计算所需的传输带宽。
在TDM中，以数据帧的形式复用多路信号，每 帧时间等于抽样周期，每帧分成n个时隙，每个时 隙依次分配给n路信号的样值。
注意两点 ： 1、传输时间间隔必须满足抽样定理 2、收信端和发信端的转换开关必须同步动作
3路PAM信号时分复用的帧和时 隙
TDM-PAM系统目前几乎不再用于传 输。抽样信号一般都在量化编码后以数 字信号的形式传输。故上述仅是时分复 用的基本原理。
复帧同步 复帧对告
a b c d a b c d F1 帧
话路1信令 话路16信令
同步：A=0 失步：A=1
复帧
……
保留给国内用
帧失步对告 奇帧监视码
同 失步 步：：AA==01话a路1b5信c 令d
a b c d F15
话路30信令
帧