时分复用技术

通信技术

时分复用技术（time-division multiplexing, TDM）是将不同的信号相互交织在不同的时间段内，沿着同一个信道传输；在接收端再用某种方法，将各个时间段内的信号提取出来还原成原始信号的通信技术。这种技术可以在同一个信道上传输多路信号。

工作原理

时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。电信中基本采用的信道带宽为DS0，其信道宽为64kbps。

时分多路复用适用于数字信号的传输。由于信道的位传输率超过每一路信号的数据传输率,因此可将信道按时间分成若干片段轮换地给多个信号使用。每一时间片由复用的一个信号单独占用，在规定的时间内，多个数字信号都可按要求传输到达,从而也实现了一条物理信道上传输多个数字信号。

假设每个输入的数据比特率是9.6kbit/s，线路的最大比特率为76.8kbit/s，则可传输8路信号。在接收端，复杂的解码器通过接收一些额外的信息来准确地区分出不同的数字信号。

特点

TDM是在时间上将信道划分为不同的时隙，在不同的时隙上间插不同的脉冲信号，依次来实现时域上多路信号的复用。

时分复用是建立在抽样定理基础上的。抽样定理使连续(模拟)的基带信号有可能被在时间上离散出现的抽样脉冲值所代替。这样，当抽样脉冲占据较短时间时，在抽样脉冲之间就留出了时间空隙，利用这种空隙便可以传输其他信号的抽样值。因此，这就有可能沿一条信道同时传送若干个基带信号。

应用扩展

TDM方式

同步时分复用系统（分两类）：

1、准同步系列PDH（用于公共电话网 PSTN）；

2、同步系列SDH（用于光纤通信等骨干网络）。

统计(异步)时分复用系统（分两类）：

1、虚电路方式（如，X.25、帧中继、ATM）；

2、数据报方式（如TCP/IP）。

PSTN系统采用PDH和SDH结合的方式，在小用户接入及交换采用PCM/PDH，核心骨干网络采用SDH。

PDH标准

1、基于A律压缩的30/32路PCM系统（欧洲标准，用于欧洲、中国、俄罗斯等）

2、基于μ律压缩的24路PCM系统（美洲标准，用于北美、日本、台湾等）

时间片划分

同步(Synchronous)时分多路复用TDM,它的时间片是预先分配好的,而且是固定不变的,因此各种信号源的传输定时是同步的。与此相反,异步时分多路复用TDM允许动态地分配传输媒体的时间片。

发展

传统的电路时分复用技术虽然已经成熟，但是由于电子瓶颈的影响很难进一步提高单根光纤的传输速率。利用电时分复用的方式可以实现单根光纤10Gbit/s的传输速率，德国SHF 40Gbit/s电时分复用器虽然已经商用化，但是由于技术复杂，价格十分昂贵。所以要想进一步提高光通信系统的通信容量，人们把研究的热点集中在了光波分复用（WDM）和光时分复用（OTDM）两种复用方式上。

WDM是在一根光纤上复用多路不同波长的光信号，在接收端分别对不同波长进行解复用。由于增益平坦EDFA的发展，推动了WDM技术的发展，WDM已经日趋成熟。OTDM在一根光纤上只传输一个波长的光信号，它首先要求光脉冲必须是RZ码，各路光信号通过占用不同时隙复用成一路，即在一路光脉冲之间插入几路相对于第一路具有不同时延的光脉冲，以提高单根光纤的传输速率。WD和OTDM各有其优点，因此可以预见，WDM与OTDM相结合将更大地提高光通信容量，成为未来光通信发展的一个趋势。

未来趋势

宽带无线通信是一种将信息化社会推向高级发展阶段的重要技术，因而在电子信息领域中颇受关注。它有多方面的先进技术作为支撑，因此其发展前景必然很好。

正交频分复用技术(OFDM,Orthogonal Frequency Division Multiplexing)被认为是下一代宽带无线移动通信中不可或缺的技术，它确实有可能得到十分广泛应用,但不见得是一个到处都可以使用的万能工具，因为它也存在一些突出的缺点，例如：OFDM信号的峰值平均功率比太高，因而要求系统的线性动态范围很大，这就使得射频功率放大器的功率效率降低，设备的体积和成本提高。此外它对于载波的频偏和相位抖动以及多普勒效应很敏感，使其传输性能受到某些条件的制约。

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