複用:允許用戶使用一個共享通道進行通信,降低成本,提高利用率
將整個帶寬分爲多份,用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都佔用這個頻帶
- 頻分複用的所有用戶在同樣的時間,佔用不同的帶寬資源
時分複用(TDM)
時分複用則是將時間劃分爲一段段等長的時分複用幀,每一個時分複用的用戶在每一個TDM幀中佔用固定序號的時隙
每一個用戶所佔用的時隙是週期性的出現(週期就是TDM幀的長度)
- 時分複用的所有用戶在不同的時間,佔用同樣的頻帶寬度
例如上圖所示
- 假如用戶A佔用第一個時隙,用戶B佔用第二個時隙,用戶C佔用第三個時隙,用戶D佔用第四個時隙
- 那麼可以看出這四個用戶在重複的交替執行,好比CPU的時間片一樣
但是時分複用會造成資源浪費
- 假如當用戶B沒有資源需要發送時,那麼這個時隙只能處於空閒狀態
由此我們又有了另一個技術,統計時分複用
統計時分複用(STDM)
STDM幀不是固定分配時隙,而是按需動態的分配時隙
如上圖所示
- 例如在第一段時隙時,時分複用只有A、B有數據需要發送(a、b),C、D沒有數據需要發送,但是仍然需要爲C、D分配時隙,這就會造成資源浪費
- 但是在統計時分複用中,沒有爲C、D分配時隙,很好提高了資源的利用率
(STDM實現技術非常複雜,通常只在高速遠程通信中使用,不適用於用戶平均使用信道的情)
波分複用(WDM)
波分複用就是光的分頻複用,整個波長頻帶被劃分爲若干個波長範圍,每個用戶佔用一個波長範圍來進行傳輸
- 使用一根光纖來同時傳輸多個光載波信號
- 在一根光纖上覆用幾十路或更多路數的頻率接近的光載波信號稱爲密集波分複用 DWDM
如圖,8路傳輸速率爲2.5Gbit/s的光載波。經光的調製後,分別將波長變換到1550~1557nm,這8 個光載波經過光復用器後,在一根光纖上傳輸,因此,在一根光纖上數據傳輸速率達到了8 × 2.5 Gb/s = 20Gb/s
碼分複用(CDM)
碼分複用是用一組包含互相正交的碼字的碼組攜帶多路信號,靠不同的編碼來區分各路原始信號的一種複用方式
碼片序列
每一個比特時間劃分爲 m 個短的間隔,稱爲碼片(chip)
- 每個站被指派一個惟一的 m bit 碼片序列
- 如發送比特 1,則發送自己的 m bit 碼片序列
- 如發送比特 0,則發送該碼片序列的二進制反碼。
擴頻(spread spectrum)通信
假定S站要發送信息的數據率爲b bit/s,由於每個比特要轉換成m比特的碼片序列, 因此S站發送的數據率提高到mb bit/s,同時S站所佔用的頻帶寬度也提高到原來 數值的m倍。這種通信方式稱爲擴頻通信
碼分多址:CMDA
碼分多址是各發送端用各不相同的、相互正交的地址碼調製其所發送的信號。在接收端利用碼型的正交性,通過地址識別(相關檢測),從混合信號中選出相應的信號。
- 通過不同的擴頻碼來實現多用戶在同一時間同一頻率上共享信道。即各用戶在相同的時間使用相同的頻帶。
- 各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型,因此彼此不會造成干擾。
- CDMA可提高通話質量和數據傳輸的可靠性,減少干擾,增大通信系統的容量(是使用全球移動通信系統GSM的4~5 倍),降低手機的平均發射功率。
再見了,CMDA
CDMA廣泛應用於2G和3G網絡。
進入4G時代,一些運營商開始關閉CDMA網絡
中國電信已明確要求從2020年起,所有5G終端不允許存在CDMA頻段和制式,同時要求不允許存在VoLTE開關
這就意味着,5G時代,CDMA將徹底離開我們