复用和多址,手画一张图带你学习五种复用技术和四种多址技术及其区别

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复用和多址,手画一张图带你学习五种复用技术和四种多址技术及其区别

2023-08-28 22:05| 来源: 网络整理| 查看: 265

很多时候我们经常碰到这些名词,频分复用、频分多址,时分复用、时分多址等等,我曾经就是被这些概念给搞混了,所以特地花了点时间来整理出下面的笔记,如下图。下面将会介绍五种复用技术和四种多址技术,然后他们之间的区别,在看下面文章之前,你可以先记住一句话,复用针对于资源,多址针对于用户。

在这里插入图片描述

复用技术

复用技术是指在一个通道内(可以是物理通道,也可以是逻辑通道),将频率、时间、空间等资源划分成多个子通道,从而用来提高单通道的容量。就好比一条高速公路只开了一条通道,无论一辆车开得再快,高速路可通过的车流量还是有限的。但假如把高速路开成四车道或者八车道,那高速路可通过的车流量就可以高出很多了,复用技术就类似如此。

频分复用(FDM,Frequency Division Multiplexing),是指将传输信道的总带宽划分成若干个子频带,每一个子信道传输1路信号,所有子信道传输的信号可以并行工作。还有一种是正交频分复用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing),全部的载波频率有相等的频率间隔,各个载波的信号频谱正交,可以有效的减小带宽。

时分复用(TDM,Time Division Multiplexing)是指将信道传输信息的时间划分成若干时间片(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。时分复用在SDH,ATM,IP和HFC技术中多有广泛应用。

波分复用(WDM,Wavelength Division Multiplexing)其本质上也是频分复用(由公式C=λ×f可以推出),是在1根光纤上传播多个不同工作波长的技术。波分复用常用的三个波长是850nm、1 310 nm和1 550 nm。850nm多用于多模光纤,而1 310 nm和1 550 nm多用于单模光纤。除此之外,波分复用还分为粗波分复用(CWDM,Coarse Wavelength Division Multiplexing)和密集波分复用(DWDM,Dense Wavelength Division Multiplexing),CWDM的波长间隔为20nm,DWDM波长为0.8nm或0.4nm。

码分复用(CDM,Code Division Multiplexing)是用一组包含互相正交的码字的码组携带多路信号,采用同一波长的扩频序列,频谱资源利用率高,通常与WDM结合,可以大大增加系统容量。

空分复用(SDM,Space Division Multiplexing)是指多对电线或光纤共用1条缆的复用方式,比如5类线就是4对双绞线共用1条缆,还有市话电缆(几十对)也是如此。能够实现空分复用的前提条件是光纤或电线的直径很小,可以将多条光纤或多对电线做在一条缆内,既节省外护套的材料又便于使用。

多址技术

频分多址(frequency division multiple access,FDMA),是把总带宽分隔成多个正交的信道,每个用户占用一个信道。例如,把分配给无线蜂窝电话通信的频段分为30个信道,每一个信道都能够传输语音通话、数字服务和数字数据。

时分多址(Time division multiple access,TDMA) 它允许多个用户在不同的时间片(时隙)来使用相同的频率,每个用户使用他们自己的时间片。是一种为实现共享传输介质的通信技术。

码分多址Code Division Multiple Access(CDMA)是靠不同的地址码来区分地址。每个用户配有不同的地址码,用户发射的载波既受基带数字信号调制,又受地址码调制,接收时,只有明确知道地址码的接收机,才能解调出相应的基带信号,而其他接收机因地址码不同,无法解调出信号,常用的地址码有伪随机码(PN码)。

空分多址(Space Division Multiple Access, SDMA),也称为多光束频率复用,通过标记不同方位相同频率的天线光束来进行频率的复用。空分多址可实现频率的重复使用,充分利用频率资源。

复用和多址的区别

可能很多人看了上面的概念之后会发现复用和多址其实是很像的,的确如此。下面我以频分复用和频分多址来说明一下其不同点,其它方式也一样,如下图,T表示发送者,R表示接收者。 在这里插入图片描述 1、频分复用中,发送者T要将数据ABC发送到接收者R中,它选择了三个不同的频率同时将ABC发出,发送者是明确的知道接收者是谁,此时用户是已知的。

2、频分多址中,发送者有ABC三个人,他们要将数据发送给接收者R,而接收者为了区分数据是谁发送的,将三个频段分别分配给用户ABC,用户ABC可以在各自的频率上发送数据。此时用户是未知的。

相信此时你已经对这种技术有了一定的区分,再来加深一下理解。频分复用是利用不同的频段来实现对数据的快速发送,而频分多址是用不同的频段来区分不同的用户。也就是开头所说的,复用针对于资源,多址针对于用户。而多址也正是通过复用技术来实现的。



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