2.4 信道多路复用技术
2.4 信道多路复用技术
信道复用的目的是让不同的计算机连接到相同的信道上，以共享信道资源，如图2-9所示。当建设一个通信网络时，铺设线路特别是长距离、大规模的铺设线路是很昂贵的，而现有的传输介质又没有得到充分的利用。如一对电话线的通信频带一般在100KHz以上．而一路电话信号的频带一般在4KHz以下。因此，我们可以来用共享技术，在一条传输介质上传输多个信号,提高线路的利用率，降低网络的成本。这种共享技术就是多路复用技术。
信道多路复用一般采用频分多路复用（FDM）和时分多路复用（TDM）两种技术。 2.4.1 频分多路复用
如果传输介质的可用带宽超过要传输信号所要求的总带宽的时，可以采用频分多路复用技术。几个信号输入一个多路复用器中，由这个多路复用器将每一个信号调制到不同的频率，并且分配给每一个信号以它的载波频率为中心的一定带宽，称为通道。为了避免干扰，用频谱中末使用的部分作为保护带来隔开每一个通道。在接收端，由相应的设备来恢复成原来的信号,如图2-10所示。例如，有线电视台使用频分多路复用技术，将很多频道的信号通过一条线路传输，用户可以选择收看其中的任何一个频道。 采用频分多路复用技术时，输入到多路复用器的信号既可以是数字信号，也可以是模拟信号。
2.4.2 时分多路复用
如果传输介质可达到的数据传输率超过要传输的数字信号的总的数据传输率时，可以采用时分多路复用技术。几个低速设备产生的信号输入一个多路复用器，保存在相应的缓冲器中(通常缓冲器为一个字符大小)，按照一定的周期顺序扫描每一个缓冲器，可以将这些信号顺序传输在高速线路上。在接收端，由相应设备分离这些数据，恢复成原来的信号。采用时分多路复用时，输入到多路复用器的信号一般是数字信号。
时分多路复用又分为同步时分（Synchronous Time division Multiplexing,STDM）和异步时分(Asysnchronous Time Division Multiplexing ,ATDM)
（1）同步时分
同步时分指发送端的多台计算机通过一条线路向接收端发送数据时进行分时处理，它们以固定的时隙进行分配，比如：第一个周期，4个终端分别占用一个时隙发送A、B、C、D，则ABCD就是个帧，如下图2-11所示。
（2）异步时分
而异步时分与同步时分有所不同，异步时分复用技术又被称为统计时分复用技术，它能动态地按需分配时隙，以避免每个时隙段中出现空闲时隙。异步时分在分配时隙时是不固定的，而是只给想发送数据的发送端分配其时隙段，当用户暂停发送数据时，则不给它分配时隙,如下图2-12所示。 2.5 数据交换技术 最初的数据通信是在物理上两端直接相连的设备间进行的，随着通信的设备的增多、设备间距离的扩大，这种每个设备都直连的方式是不现实的。两个设备间的通信需要一些中间结点来过渡，我们称这些中间结点为交换设备。这些交换设备并不需要处理经过它的数据的内容，只是简单地把数据从一个交换设备传到下一个交换设备，直到数据到达目的地。这些交换设备以某种方式互相连接成一个通信网络，从某个交换设备进入通信网络的数据通过从交换设备到交换设备的转接、交换被送达目的地。 通常使用三种交换技术：电路交换、报文交换和分组交换。