当前课程知识点:计算机网络 > 第二章 物理层 > 2.3复用技术 > Video
各位好
复用技术
是让多个用户共享同一根信道
这特别符合当前最热的
共享经济的精神
所以复用技术
是在干线上的技术
它要解决的是干线起点
如何共用
干线的终点如何分离的问题
先来看频分多路复用
FDM技术
FDM的原理是这样的
在干线的起点
信道的频谱被分成若干段
就是若干个子带
每个用户占据这个子带
或者这个段
来传输自己的信号
到了干线的终点
每个子带的信号
被单独分离出来
给每个用户
相邻用户使用的子带之间
通常会留有一定的带宽
以免混淆
这个频段呢
就被称作保护带
一种更好的利用带宽的FDM
叫做正交频分多路复用
叫OFDM
OFDM没有了保护带
并且子带之间相互重叠
同样的干线
可以承载更多的用户
也就是说
传输效率得到了极大的提升
OFDM已经广泛使用于
802.11
有线电视网络等等
波分多路复用WDM
本质跟频分多路复用是一样的
它在光纤上复用信号
按照不同的波长
干线分成了若干份
承载了不同用户的光信号
到了终点
分离器分离出不同波长的光信号
当相邻波长间隔
非常非常的接近
子信道的输入非常非常的大
WDM就变成了DWDM
其中第一个D
叫Dense
我们把它叫做密集波分多路复用
那么密集波分多路复用技术
也就是说DWDM技术
是现在非常热门的技术
它可以
让我们的光纤承载更多更高的
通信
另一类的复用技术
叫做时分多路复用技术
TDM
TDM是在时间上共享信道
它把时间划分为
非常短的时间片
每个用户周期性的
在自己
或者说属于自己的那个时间片内
使用整个带宽
TDM广泛用于电话系统
和蜂窝系统
TDM要求时间上
必须同步
为了适应时钟的微小变化
可能要求增加保护时间间隔
如果各用户需要的带宽不均衡
有的需要多
有的需要少
而TDM用户时间片的使用
却是一样的
将造成信道的浪费
不高效
所以为了提高信道的利用率
有另外一种TDM
叫做统计TDM
STDM
它可以动态的分布信道
不使用信道的用户不分配
分配给有需要的用户使用
利用率可以提到2到4倍
这种方式呢
也叫做按需分配
但是呢
STDM
它的实现技术非常的复杂
通常只在高速远程通信中使用
比如说ATM里面
在用户平均使用信道的情况下
我们不太适合使用STDM
还有一种
完全不同于FDM和TDM的
复用技术
叫做码分多路复用技术
CDMA
它是一种扩频技术
叫做扩展频谱技术
CDM技术
源于1942年
明星海蒂拉玛
和她的作曲家丈夫拉塞尔
受钢琴启发提出来的技术
在二战之后
这个技术呢
被军方封存
直到1985年才解禁
高通公司
以此为基础
开发了CDMA
广泛用于3G
CDMA允许每个站
利用整个频段来发送信号
而且没有任何的时间限制
打个比方
许多人在大厅里面
两两交谈
TDM可以看成是许多人
在大厅里面按顺序来交谈
而FDM呢
可以看成是不同的人
按照不同的话音
或者不同的语调
来进行交谈
而我们的CDMA
可以看成是每对交谈者
使用不同的语言
有讲中文的
有讲英文的
法语的
那么讲中文的
只是念中文
其他语言对它来说都是噪声
所以CDMA的关键在于
能够提取出所需要的信号
同时拒绝所有其他的信号
并且把不需要的这些信号呢
当做噪声
在CDMA系统中
每个比特时间
被细分为m的更短的
时间间隔
这个更短的时间间隔
被称为码片
通常每个比特被分为64个
或者128个
为了便于理解
下面以m等于4为例
来介绍CDMA的原理
假如有一个m等于4的
CDMA系统
每个工作站
分配一个唯一的码片序列
就是4位的码片序列
用双极符号来表示
所有的码片序列两两正交
即它的归一化内积为0
当一个工作站要发送1的时候
就发送它的时间序列
码片序列
当它要发送0的时候
就发送它的序列的反码
也就是说
发送方
不管什么时候
他都按照他想发送的比特流
发送他的码片或者码片的反码
在这个例子里面
我们的A发送了1
B发送了0
C什么都没有发送
那么A发送了1
就A发送它的码片序列
B发送0就发送它的码片序列的
反码
C什么都没有发
就不发
那么在干线的起点
也就是说在系统里面
CDMA系统
会把这三个信号
把它进行线性的叠加
叠加的结果
就产生了一个复用信号
复用信号是
0、-2、+2、0
为了知道某个站
发送的是什么
我们的接收方
必须知道发送方的码片序列
只要计算复用信号
和发送方的码片序列的
归一化内积
我们就能够知道
它到底发生了什么
在这个例子里边
如果接收方知道
接收到了这个复用信号
他现在想知道A发送了什么
那么他就把这个复用信号和A
进行一个归一化内积的计算
计算的结果是1
所以他知道A发送了1
恢复出A发送的信号来了
这就是发方和收方
CDMA它的原理
注意
码片序列
两两正交
所以它能够同时传输
CDMA广泛用于3G网络通信
复用技术
是让用户共享同一根信道
就是干线
每一种复用技术
都有自己的特点
我们今天探讨了三个
或者说三类复用技术
一个是FDM
一个是TDM
还有一个是CDMA
-本课程简介
--课程组织
-1.1 为什么要学习计算机网络?
-1.2 互联网络发展史
--Video
--互联网络发展史
-1.3 常用的基本概念
--Video
--常用的基本概念
-1.4 参考模型(重点)
--Video
--参考模型
-1.5 参考模型相关的概念
--Video
--数据如何传输
-1.6 本课程的组织
--Video
--课程组织
-附录1:思考题
--html
-附录2:术语中英对照表
--html
-附录3:伦敦奥运会开幕式之Tim Berners Lee
--附录说明
-第一章 概述--章节测试
-附录4:本章的无背景乐的视频
--1-4参考模型
--关于附录4的说明
-2.1 数据通信的理论基础
--Video
-2.2 有导向的传输介质
--Video
--有导向的传输介质
-2.3复用技术
--Video
--复用技术
-2.4调制技术
--Video
--调制技术
-2.5公共交换电话网络
--Video
--公共交换电话网络
-2.6物理层设备
--Video
--物理层设备
-附录1:思考题
--html
-附录2:术语中英对照表
--html
-附录3:光纤熔接
--Video
-附录4:海底光缆
--附录说明
--外部链接
-第二章 物理层--章节测试
-附录5:本章的无背景乐的视频
--2-3复用技术
--2-4调制技术
--关于附录5的说明
-3.1 数据链路层概述
--Video
--数据链路层概述
-3.2 差错处理概述
--Video
--差错处理概述
-3.3 纠1位错的海明码
--Video
--纠1位错的海明码
-3.4 检错码
--Video
--检错码
-3.5基本数据链路协议1~3
--Video
-3.6 滑动窗口协议
--Video
--滑动窗口协议
-3.7 回退n帧
--Video
--回退n帧
-3.8 选择性重传
--Video
--选择性重传
-附录1:思考题
--html
-附录2:术语中英对照表
--html
-第三章:数据链路层--章节测试
-附录3:本章的无背景乐的视频
--3-4检错码
--3-6 滑窗协议
--3-7 回退n帧
--关于附录3的说明
-4.1 MAC子层概述
--Video
--MAC子层概述
-4.2 ALOHA协议
--Video
--ALOHA协议
-4.3 CSMA协议
--Video
--CSMA协议
-4.4 以太网概述
--Video
--以太网概述
-4.5 以太网帧格式
--Video
--以太帧格式
-4.6 二层交换的基本格式
--Video
-4.7 生成树协议
--Video
--生成树协议
-4.8 虚拟局域网
--Video
--虚拟局域网
-4.9 二层设备
--Video
--二层设备
-附录1:思考题
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-附录2:术语中英对照表
--html
-第四章 介质访问控制子层--章节测试
-附录3:本章的无背景乐的视频
--4-9 二层设备
--关于附录3的说明
-5.1 网络层引言
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--网络层引言
-5.2 IP地址
--Video
--IP地址
--子网规划实例
-5.3 子网规划
--Video
--子网规划
-5.4 IP寻址
--Video
--IP寻址
-5.5 IP分组
--Video
--IP分组
-5.6 什么是IPv6?
--Video
--什么是IPv6?
-5.7 IPv6地址
--Video
--IPv6地址
-5.8 IPv6分组
--Video
--IPv6分组
-5.9 IPv6过渡技术
--Video
--IPv6过渡技术
-5.10 路由从何而来?
--Video
--路由如何而来
-5.11 距离矢量路由选择协议
--Video
-5.12 路由信息协议RIP
--Video
--RIP
-5.13 RIP为什么衰落?
--Video
-5.14 链路状态路由选择LS
--Video
-5.15 单区域OSPF
--Video
-5.16 无类域间路由 CIDR
--Video
--CIDR
-5.17 网络地址翻译 NAT
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--NAT
-5.18 互联网控制消息协议 ICMP
--Video
--ICMP
-5.19 地址解析协议 ARP
--Video
--ARP
-5.20 拥塞控制
--Video
--拥塞控制
-5.21 流量整形
--Video
--流量整形
-附录1:思考题
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-附录2:术语中英对照表
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-第五章 网络层--章节测试1
-第五章 网络层--章节测试2
-第五章主观测试题
-附录3:本章的无背景乐的视频
--5-2_IP地址
--5-3_子网规划
--5-4_IP寻址
--5-5_IP分组
--5-9过渡技术
--5-21流量整形
-6.1 传输层概述
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--传输层概述
-6.2 用户数据报协议 UDP
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-6.3 通信模型
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--通信模型
-6.4 TCP数据段
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--TCP数据段
-6.5 TCP三次握手建立连接
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-6.6 TCP连接释放
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--TCP连接释放
-6.7 TCP传输策略
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--TCP传输策略
-6.8 TCP拥塞控制
--Video
--TCP拥塞控制
-6.9 TCP定时器等
--Video
--TCP定时器等
-附录1:思考题
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-附录2:术语中英对照表
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-第六章 传输层--章节测试
-附录3:本章的无背景乐的视频
--6-1传输层概念
--6-2UDP
--6-3通信模型
-linux
-windows
-7.1 应用层概述
--Video
--应用层概述
-7.2 域名系统 DNS 概述
--Video
-7.3 DNS之域名解析
--Video
--域名解析
-7.4 电子邮件 e-mail
--Video
-7.5 万维网 WWW
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--万维网 WWW
-7.6 其它应用
--Video
--其它应用
-附录1:思考题
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-附录2:术语中英对照表
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-第七章 应用层--章节测试
-附录3: 本章无背景音乐的视频
--7-4_电子邮件
--7-6_其它应用