多路复用与多址技术ppt课件.ppt

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1、现代通信原理第12章多路复用与多址技术华中科技大学电信系2取样量化PCM编码信源编码加密信道编码复用线路编码脉冲成形调制信号重建PCM译码信源译码解密信道译码解复用判决电路匹配滤波均衡器信源输出信宿输入解调多址多址MODEMCODEC抗混叠滤波器音频放大器发信机收信机信道定时系统同步系统编码信道多路复用的分类：1.频分复用（FDM)波分复用（WDM-DWDM、CWDM）正交频分复用(OFDM)2.时分复用（TDM)同步时分复用（STDM）、异步时分复用（ATDM）3.码分复用（CDM)4.空分复用（SDM）12-1数字通信中的多路复用技术多路复用的目的复用目的：充分利用

2、传输媒质的带宽，提高信道的利用率，从而相应地提高系统的容量。复用功能解复用功能MUX接入段、支路中继段、总线复用的前提：信道的带宽远大于单路信号的带宽。复用的实现：基于信号频率、时间、能量、空间等的正交特性。（低速率）（高速率）1.FDM2.WDM3.OFDMf……ch1ch2ch3Chn-1chn一、频分复用1.频分多路复用（FDM）FDMmultiplexingprocess,frequencydomainFDMmultiplexingprocess,timedomain时域波形频域波形FDM去复用FDM分层多路复用（载波电话）群超群主群巨群FDM典型应用载波电话系

3、统CATV系统2G系统3G系统卫星系统……WDMWDM本质上是光域上的频分复用FDM技术。在光纤通信系统中也可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量，在接收端采用解复用器（等效于光带通滤波器）将各信号光载波分开。由于在光的频域上信号频率差别比较大，人们更喜欢采用波长来定义频率上的差别，因而这样的复用方法称为波分复用。2.WDM技术原理WDM技术原理简介所谓WDM技术就是:根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道;把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，

4、再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。WDM技术原理简介（续）由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。双向传输的问题也很容易解决，只需将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可。按照通道间隔的不同，WDM可以细分为CWDM（稀疏波分复用）和DWDM（密集波分复用）。CWDM的信道间隔为20nm，而DWDM的信道间隔从0.2nm到1.2nm，所以相对于DWDM，CWDM称为稀疏波分复用技术。波分复用系统示意图光源λ1光源λ2光源λnΛ1,λ2,…,λn合波器合波器

5、分波器检测器λ1检测器λ2检测器λn信道1信道2信道n信道n信道2信道1WDM本质上是光域上的频分复用技术>30THz相当于WDM技术的主要特点1.可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍。2.—使N个波长复用起来在单模光纤中传输，在大容量长途传输时可以大量节约光纤。另外，对于早期安装的芯数不多的电缆，芯数较少，利用波分复用不必对原有系统作较大的改动即可比较方便地进行扩容。WDM技术的主要特点（续）3.由于同一光纤中传输不同波长的信号彼此独立，因而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合和分离，包括数字信号和模拟信号

6、的综合与分离。4.波分复用通道对数据格式是透明的，即与信号速率及电调制方式无关。一个WDM系统可以承载多种格式的“业务”信号。WDM系统完成的是透明传输，对于“业务”层信号来说，WDM的每个波长就像“虚拟”的光纤一样。1550nm01551nm11552nm21553nm31554nm41555nm51556nm61557nm701550nm11551nm21552nm31553nm41554nm51555nm61556nm71557nm82.5Gb/s1310nm20Gb/s复用器分用器EDFA120km图中，8路2.5Gb/s的光载波(波长1310nm)，经光的调

7、制后，分别将波长变换到1550－1557nm，经光复用器后在一根光纤中传输，传输总速率可达20Gb/s，经一段距离传输后光信号衰减，使用掺铒光纤放大器EDFA放大(这种光放大器不需光电转换，能直接对光信号放大)，两放大器间距120km，复用器分用器间无光电转换距离可600km。若光缆中有几十根这样的光纤，总数据率可达Tb/s级。DWDM传输（常用在干线上传输）WDM典型应用SDH传输系统IPoverWDMAON(全光网络)城域WDM无线光WDM,DWDM……3.正交频分复用OFDMOFDM的英文全称为OrthogonalFrequency