第1.9讲
什么是信道复用

1.9.1　信道复用的概念

为了更好地理解信道复用（多路复用）原理，我们提出物理信道和抽象信道两个概念。物理信道是具象的，指信号经过的、可见的通信设备和传输介质，强调信道的物质存在性；而抽象信道是指在一个物理信道中利用各种信号处理技术划分出来的多个不可见的子通道。一个物理信道可以包含多个抽象信道，抽象信道依附物理信道而存在。比如一对导线是一条物理信道，利用频分复用技术可将导线通频带分为多个小频段，就可构成多个按频率划分的抽象子信道；利用时分复用技术，该导线传输信号过程中的不同小时隙也可构成多个按时隙划分的抽象子信道；利用码分复用技术，该导线也可以构成多个按码型划分的抽象子信道。显然，抽象信道存在于物理信道之中，是为理解信道复用而提出的专用术语。

有了上述概念，就可给出信道复用的定义。

信道复用：在同一个物理信道（如一对线缆、一条光纤或空间）中利用复用技术传输多路信号的过程或方法。

即在一条物理信道内产生多个抽象信道，每个抽象信道传送一路信号，如图1-31所示。

1.9.2　几种常用的复用技术

常用的复用技术主要有：频分复用、时分复用、码分复用和波分复用。

（1） 频分复用（FDM）。 指在一个具有较宽通频带的物理信道中，通过调制技术将多路频谱重叠的信号分别调制到不同的频带上使得它们的频谱不再重叠的一种多路传输方式。其特点是各路信号在时间上相互重叠，而在频率上各占其位互不干扰。

（2） 时分复用（TDM）。 指在一个物理信道中，利用抽样定理和调制等技术将多路频谱重叠的信号分时在信道中传输的一种多路传输方式。其特点是各路信号在时间上相互不重叠，而在频率上频谱重叠；任意时刻信道上只有一路信号，各路信号按规定的时隙轮流传送。

（3 ）码分复用（CDM）。 指利用一种特殊的调制技术将多路时间和频谱都重叠的信号变为传输码型不同的信号在信道中传输的一种多路传输方式。其特征是多路信号无论在时间上还是频谱上都重叠，但它们的码型不一样。

（4） 波分复用（WDM）。 是光通信中的复用技术，其原理与频分复用类似。

可用图1-32来说明三种常用复用方式的异同点。图中方框1、2、3、4表示4路信号。

上述复用概念可以用交通现象类比理解，如图1-33所示。

（1）频分复用相当于把一条道路分为几个车道，不同的车辆（信号）可以同时在不同的车道上跑，靠车道区分不同出发地和目的地的车辆。

（2）不同出发地和目的地的车辆分时在一个车道（一条道路）顺序行驶，靠不同的时隙区分就是时分复用。

（3）不同出发地和目的地的车辆垂直叠在一起（信号是混在一起）同时在一个车道（一条道路）上运行，最后靠车型加以区分就是码分复用。

1.9.3　结语

（1）复用的实质是提高信道的时空利用率。

（2）信道复用是各种通信系统提高有效性的常用手段。

（3）为满足人们的需求，多种复用技术同时出现于一个通信系统的情况日益增多。

1.9.4　问答

皮皮 谁能举例说明信道复用概念？

圆圆 老师，我爱看电视。我觉得电视通过一根接在墙上有线电视端口的电缆就可以看很多频道节目的现象应该是信道复用的结果吧？

皮皮 嗯，很好，是频分复用的实例。

蛋蛋 老师，从一条传送带上分拣到不同地方的邮件算不算信道复用？

皮皮 问得好！准确地说，这是标签复用，但具有一点时分复用的特征。所谓标签复用，就是在一个信道中，分时传输具有不同地址标签的数据信号。

静静 老师，我觉得模拟信号传输，比如打电话，应该不能时分复用，对吗？

皮皮 是的。多路模拟信号传输通常只能进行频分复用。但通过模 / 数转换变为数字信号后，就可以进行其他形式的复用了，比如时分复用。

壮壮 老师，如果用一条多芯电缆作为信道，其中每一对芯线传输一路电话信号，这是不是信道复用？如果是，应该叫什么复用？

皮皮 问得好！这是一种信道复用，通常，称之为“空分复用”。类似的实例还有卫星通过多个覆盖不同地区的天线与多个地面站进行的多路信号传输。 Kc2AZJP+L/cSgv6TWUUxh4+K92szpYs8E5BRg8wAsQMIUTBWPEGaMI0EcU/esclG