网络中的交换、复用和编码技术应用( 三 )



在时分复用中,多路信号在对应的子信道上的传输在时间上是不同时的,但在频率上是相同的 。时分复用中适宜数字信号传输 。

TDM作为一种信道划分协议的应用,具有无冲突、每路信号在每个帧时间内获得专用的时间隙、获得专用的数据传输率bps等特点 。和任何技术一样,其特点同时也会带来一些不足,每路信号被限制在bps的平均速率,各路信号总是要等待其在传输序列中的轮次,即使在时间帧内只有一路信号发送,也需要轮次的到来 。

波分复用

随着光通信技术的发展和应用,用光纤作为传输介质越来越普及,用光纤传输具有数据传输率高、误码率低 。抗干扰行强等特点 。根据光的特性,通过复用器(合波器)和分用器(分波器)改变光线的波长,实现波分复用(WDM,Wave Division Multiplexing) 。实现波分复用的光学装置可以采用棱柱和衍射装置 。

波分复用也称为光的频分复用,光纤的带宽可以达到2.5Gbps,可以使用一根光纤同时传输多个频率很接近的光载波信号 。由于光载波的频率很高,习惯上不是用频率而是用波长来表示所使用的光载波 。早期只能在一根光纤上复用两路载波信号,这种复用方式称为波分复用 。随着光传输技术的发展,不断提高在一根光纤上复用光载波信号的路数,现在可以在一根光纤上复用80路以上的载波信号,这又称为密集波分复用 。

对传输过程中光信号的衰减,现在可以使用掺耳光纤放大器EDFA,该装置直接对光信号进行放大,不需要进行光电转换 。两个光纤放大器之间的光缆长度为120km 。在光复用器和光合用器之间可以放入4个光纤放大器,使得无光电转换的传输距离可以达到600km 。

码分多址复用

码分多址复用(CDMA,Code Division Multiplexing)为每一路信号分配不同的编码,每路信号用它惟一的编码对要发送数据进行编码,CDMA答应多路信号同时传输,在各路信号的接收方能够正确接收对应的信号编码 。

在CDMA技术中,每一个比特时间再划分为M个短的间隔,称为码片(chip),M的值通常为64或128 。每一路信号用一个惟一的M位码片序列 。各路信号分配M位码片序列要不同,还必须互相正交 。CDMA多用在无线多路访问信道中 。

CDMA技术可以类比在一个公共场所答应参与者同时使用多种语言谈话,人们可以专注于自己所使用的语言,从而过滤了其它的谈话,不会受到其它谈话的干扰 。于FDM、TDM划分编码空间和时间不同,CDMA划分编码空间,给每一路信号分配一段专用的代码空间 。

安全增效的编码技术

信号是数据的电磁或电子编码 。信号在网络的信道上传输,从另一方面,信道对传输的信号有一定要求 。传输信号的信道也分为模拟信道和数字信道 。

数据有两种:模拟数据和数字数据;信号也有两种:模拟信号和数字信号 。这样就有两两组合,四种编码分类:

模拟数据 模拟信号
模拟数据 数字信号
数字数据 模拟信号
数字数据 数字信号

在实际使用时,采用对载波的调制技术把数字数据编码成模拟信号 。采用脉冲编码调制PCM技术,把模拟数据编码成数字信号 。在以太网基带传输中,采用曼切斯特编码技术实现把数字数据编码成数字信号 。把模拟数据编码成模拟信号也有很多方法 。

计算机中的数据是以离散的二进制比特序列表示的,在信道中传输需要这些数据进行编码,以适应信道的传输要求,以及应用的要求 。采用编码技术,可以提高数据传输率,实现安全加密,提高抗干扰性 。

随着多媒体信息在网络中传输的需求越来越多,数字传输、数字交换技术发展很快,目前的趋势是在计算机网络中采用数字信号传输 。

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