第四章信道復(fù)用與多址技術(shù)4.1頻分多路復(fù)用FDM4.2時分多路復(fù)用TDM4.3碼分多路復(fù)用CDM4.4多址通信技術(shù)在一條信道上同時傳輸多路信號，稱為信道復(fù)用。信道復(fù)用的目的是提高信道的利用率，即提高通信系統(tǒng)的有效性。信道復(fù)用的關(guān)鍵技術(shù)是如何將多路信號在接收端正確地分離。信道復(fù)用有頻分復(fù)用、時分復(fù)用、碼分復(fù)用和空分復(fù)用。4.1頻分復(fù)用FDM什么是頻分復(fù)用？用什么器件實現(xiàn)頻分復(fù)用？4.1頻分復(fù)用FDM頻分復(fù)用是把各路信號的頻譜通過調(diào)制的方法搬移到不同的頻段上，使它們的頻率互不重疊，然后將它們送到同一信道上傳輸，接收端利用帶通濾波器分離各路信號。模擬通信系統(tǒng)主要采用頻分復(fù)用原理實現(xiàn)信道通信。4.2時分多路復(fù)用TDM4.2.1同步時分復(fù)用原理TDMPCM30/32路基群幀結(jié)構(gòu)數(shù)字復(fù)接技術(shù)4.2.2統(tǒng)計時分多路復(fù)用4.2.3同步時分復(fù)用與統(tǒng)計時分多路復(fù)用的比較4.2時分多路復(fù)用TDM4.2.1同步時分復(fù)用原理TDM用時間分割各路信息。各路信息在時間上按一定的規(guī)律排列后在一條信道上傳輸，接收端根據(jù)時間排列規(guī)律分離各路信號。一PCM30/32路基群幀結(jié)構(gòu)時分復(fù)用后，各路數(shù)字信息按一定規(guī)律周而復(fù)始地組合成數(shù)字碼流。為了使接收端能夠在無頭無尾的數(shù)字流中正確識別各路信息，要求時分復(fù)用的數(shù)字流以“幀結(jié)構(gòu)”的形式傳輸。幀結(jié)構(gòu)就是各路信息按規(guī)律排列并加上特殊的標(biāo)記符（稱幀同步碼）組成的時間周期。1、PCM30/32路基群幀結(jié)構(gòu)信令—設(shè)備間相互協(xié)作所采用的一種“通信語言”。如：摘機(jī)、掛機(jī)、拔號音、回鈴音、忙音等。信令的傳送方式：隨路信令方式（CAS)和公共信道信令方式(CCS)。隨路信令方式（CAS)—信令信道的位置是相對固定的。如PCM30/32幀結(jié)構(gòu)中Ch2的話音在TS2

中傳送，Ch2的信令在F2幀的TS16的前四比特中傳送。公共信道信令方式(CCS)—信令信道的位置沒有相對固定的關(guān)系。如N0.7信令兩種信令系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)(a)隨路信令系統(tǒng)示意圖；(b)公共信道信令系統(tǒng)示意幀同步碼的作用：保證收端正確接收各路話音信號。復(fù)幀同步碼作用：保證收端正確接收各路信令信號。第13話路的話音信息在____位置中傳輸?shù)?3話路的信令信息在___________位置中傳輸?shù)?3話路的話音信息在____位置中傳輸?shù)?3話路的信令信息在__幀的TS__的___位置中傳輸.TS13F13幀TS24F816后4bitTS16時隙前4bit國際上存在著兩種標(biāo)準(zhǔn)的基群系列：PCM30/32路系列（A律）；PCM24路系列（μ律）。2、傳輸速率的計算單話路傳輸速率（按定義算）

Rb=n×fs=8×8000=64Kbit/s基群傳輸速率：Rb=TS×n×fs=32×8×8000=2048Kbit/s二數(shù)字復(fù)接技術(shù)數(shù)字復(fù)接——在基群的基礎(chǔ)上進(jìn)一步時分復(fù)用以提高信道利用率。目前存在的復(fù)接技術(shù)：準(zhǔn)同步復(fù)接PDH—被復(fù)接的支路時鐘各自產(chǎn)生（僅標(biāo)稱值相等）。同步復(fù)接SDH—被復(fù)接的支路時鐘來自同一時鐘源（各支路時鐘絕對相等）。ITU-T推薦的PDH復(fù)接系列E1T1話路數(shù)30路120路480路1920路7680路1、PDH復(fù)接系列PDH復(fù)接原理原理——各低速支路信號速率在同一時鐘源控制下調(diào)整到統(tǒng)一的數(shù)值上再進(jìn)行時分復(fù)用（按位復(fù)用）。關(guān)鍵電路：復(fù)接側(cè)是調(diào)整電路，分接側(cè)是恢復(fù)電路。2047.9kb/s2048kb/s2048.1kb/s2047.95kb/s2112kb/s2112kb/s2112kb/s2112kb/s調(diào)整復(fù)接分接恢復(fù)2047.9kb/s2048kb/s2048.1kb/s2047.95kb/s8448kb/s2112kb/s2112kb/s2112kb/s2112kb/s定時時鐘定時同步基群復(fù)接形成的二次群數(shù)字復(fù)接的分類

按位復(fù)接---依次復(fù)接每個支路的一位碼稱為按位復(fù)接。按路復(fù)接，又稱按字節(jié)復(fù)接。按幀復(fù)接同步時分復(fù)用的實現(xiàn)位同步（比特同步）：外同步法和自同步法幀同步（群同步）收發(fā)同步實現(xiàn)復(fù)雜。從高速信號插/分低速信號要一級一級進(jìn)行，層層的復(fù)用/解復(fù)用增加了信號的損傷，不利于大容量傳輸。2、數(shù)字同步體系(SDH)①、SDH的優(yōu)點(diǎn)統(tǒng)一的基本速率----STM_1幀結(jié)構(gòu)可容納PDH的兩種基本速率標(biāo)準(zhǔn)的光接口---NRZ+擾碼同步復(fù)用----按字節(jié)復(fù)接強(qiáng)大的網(wǎng)管能力----開銷多注意：SDH系統(tǒng)要求有線傳輸線路必須是光纖。②、SDH標(biāo)準(zhǔn)速率等級等級STM—1STM—4STM—16STM—64速率（Mbit/s）

155．520155M622．080622M2488．3202.5G9953．28010G幀周期：125μs幀結(jié)構(gòu)組成：段開銷(9N×8字節(jié))管理單元指針AU_PTR(9N字節(jié))

凈負(fù)荷(261N×9字節(jié))④、ITU_T規(guī)定的復(fù)用結(jié)構(gòu)ITU_T—國際電信聯(lián)盟組織。⑤、我國規(guī)定的復(fù)用結(jié)構(gòu)指針處理映射復(fù)用定位同步時分復(fù)用缺點(diǎn)各時隙固定分配，不能按業(yè)務(wù)要求隨機(jī)分配，不能最大程度提高信道利用率。若按需分配時隙（即動態(tài)分配時隙）則可提高時隙利用率。4.2.2異步時分多路復(fù)用一．異步時分復(fù)用的基本原理ATDM動態(tài)分配所需時隙技術(shù)，稱為異步時分復(fù)用技術(shù)(ATDM

)，或統(tǒng)計時分復(fù)用(STDM)，或智能時分復(fù)用(ITDM)。ATM技術(shù)中采用這種傳輸方式。原理----復(fù)用器掃描各個輸入信號，輸入設(shè)備有數(shù)據(jù)傳送就分配時間片，沒有數(shù)據(jù)傳送則繼續(xù)掃描下一條線路而不分配時間片，循環(huán)往復(fù)直到掃描完成所有的輸入線路，將輸入數(shù)據(jù)組成ATDM幀。統(tǒng)計時分復(fù)用器AAAAACCC12345AACAACAA統(tǒng)計時分復(fù)用器AAAAACCC12345AACACACA統(tǒng)計時分復(fù)用器AAAAACCCC12345ACAECAECA統(tǒng)計時分復(fù)用器AAAAACCCC12345ACAEDCAEDEEEDDDEEEECACAEDCA(c)(b)(a)圖3-2-15統(tǒng)計時分復(fù)用幀實例ATDM幀長度可以是固定的也可以是不固定的；時間片位置也可以是不固定的；ATDM每幀不僅包含數(shù)據(jù)，還有地址信息（每個時間片所對應(yīng)數(shù)據(jù)都帶地址）。在接收端，解復(fù)用器根據(jù)ATDM幀結(jié)構(gòu)將時隙數(shù)據(jù)分發(fā)給合適的輸出緩沖區(qū)，直到輸出設(shè)備。二ATDM的應(yīng)用主要應(yīng)用于高速遠(yuǎn)程通信過程----如異步傳輸模式ATM。提高了設(shè)備利用率，但是技術(shù)復(fù)雜性也高。

4.3碼分復(fù)用(CDM)碼組正交設(shè)x和y表示兩個碼組：x=(x1,x2,…xi…xN);y=(y1,y2,…yi…yN)xi,yi∈（+1，-1）互相關(guān)系數(shù)定義：兩碼組正交的必要和充分條件:ρ(x,y)=0用“1”和“0”表示二進(jìn)制碼元方法：

“1”→“-1”

“0”→“+1”互相關(guān)系數(shù)定義式式中，A－x和y中對應(yīng)碼元相同的個數(shù)；D－x和y中對應(yīng)碼元不同的個數(shù)。上例中4.4多址通信技術(shù)當(dāng)一點(diǎn)通信設(shè)備需要與另外多點(diǎn)的通信設(shè)備相聯(lián)接進(jìn)行通信時（如移動通信、衛(wèi)星通信、局域網(wǎng)），稱為多址通信。多址通信是多個用戶使用一個（大容量）公共信道實現(xiàn)各用戶間通信的方式。多址通信也稱為點(diǎn)對多點(diǎn)通信。點(diǎn)對點(diǎn)通信（一個地點(diǎn)的通信設(shè)備只與另外一個指定地點(diǎn)的通信設(shè)備相聯(lián)接）是多址通信的簡單特例。繼續(xù)移動通信中的實際情況：一個基站要和多個移動臺同時通信，基站是多路的，而移動臺是單路的，基站要能夠區(qū)分各個移動用戶的信號，各移動臺要從基站發(fā)出的眾多信號中識別發(fā)給自己的信號--------如何實現(xiàn)？給移動臺分配不同的頻率—頻分多址給移動臺分配不同的時間—時分多址給移動臺分配不同的碼組—碼分多址-----統(tǒng)稱為多址聯(lián)接技術(shù)。多址通信的聯(lián)接方式頻分多址FDMA----給不同的地址分配不同的頻率時分多址TDMA---