信道複用技術

信道複用技術分為頻分複用，時分複用，波分複用，碼分複用，空分複用，統計複用，極化波複用。

頻分複用（FDM，Frequency Division Multiplexing）就是將用於傳輸信道的總帶寬劃分成若干個子頻帶（或稱子信道），每一個子信道傳輸1路信號。頻分複用要求總頻率寬度大於各個子信道頻率之和，同時為了保證各子信道中所傳輸的信號互不干擾，應在各子信道之間設立隔離帶，這樣就保證了各路信號互不干擾（條件之一）。頻分複用技術的特點是所有子信道傳輸的信號以並行的方式工作，每一路信號傳輸時可不考慮傳輸時延，因而頻分複用技術取得了非常廣泛的應用。頻分複用技術除傳統意義上的頻分複用（FDM）外，還有一種是正交頻分複用（OFDM）。

時分複用（TDM，Time Division Multiplexing）就是將提供給整個信道傳輸信息的時間劃分成若干時間片（簡稱時隙），並將這些時隙分配給每一個信號源使用，每一路信號在自己的時隙內獨佔信道進行數據傳輸。時分複用技術的特點是時隙事先規劃分配好且固定不變，所以有時也叫同步時分複用。其優點是時隙分配固定，便於調節控制，適於數字信息的傳輸；缺點是當某信號源沒有數據傳輸時，它所對應的信道會出現空閒，而其他繁忙的信道無法佔用這個空閒的信道，因此會降低線路的利用率。時分複用技術與頻分複用技術一樣，有着非常廣泛的應用，電話就是其中最經典的例子，此外時分複用技術在廣電也同樣取得了廣泛地應用，如SDH，ATM，IP和HFC網絡中CM與CMTS的通信都是利用了時分複用的技術。

通信是由光來運載信號進行傳輸的方式。在光通信領域，人們習慣按波長而不是按頻率來命名。因此，所謂的波分複用（WDM，Wavelength Division Multiplexing）其本質上也是頻分複用而已。WDM是在1根光纖上承載多個波長（信道）系統，將1根光纖轉換為多條“虛擬”纖，當然每條虛擬纖獨立工作在不同波長上，這樣極大地提高了光纖的傳輸容量。由於WDM系統技術的經濟性與有效性，使之成為當前光纖通信網絡擴容的主要手段。波分複用技術作為一種系統概念，通常有3種複用方式，即1 310 nm和1 550 nm波長的波分複用、粗波分複用（CWDM，Coarse Wavelength Division Multiplexing）和密集波分複用（DWDM，Dense Wavelength Division Multiplexing）。

碼分複用（CDM，Code Division Multiplexing）是靠不同的編碼來區分各路原始信號的一種複用方式，主要和各種多址技術結合產生了各種接入技術，包括無線和有線接入。例如在多址蜂窩系統中是以信道來區分通信對象的，一個信道只容納1個用户進行通話，許多同時通話的用户，互相以信道來區分，這就是多址。移動通信系統是一個多信道同時工作的系統，具有廣播和大面積覆蓋的特點。在移動通信環境的電波覆蓋區內，建立用户之間的無線信道連接，是無線多址接入方式，屬於多址接入技術。聯通CDMA（Code Division Multiple Access）就是碼分複用的一種方式，稱為碼分多址，此外還有頻分多址（FDMA）、時分多址（TDMA）和同步碼分多址（SCDMA）。

空分複用（SDM，Space Division Multiplexing）即多對電線或光纖共用1條纜的複用方式。比如5類線就是4對雙絞線共用1條纜，還有市話電纜（幾十對）也是如此。能夠實現空分複用的前提條件是光纖或電線的直徑很小，可以將多條光纖或多對電線做在一條纜內，既節省外護套的材料又便於使用。

統計複用（SDM，Statistical Division Multiplexing）有時也稱為標記複用、統計時分多路複用或智能時分多路複用，實際上就是所謂的帶寬動態分配。統計複用從本質上講是異步時分複用，它能動態地將時隙按需分配，而不採用時分複用使用的固定時隙分配的形式，根據信號源是否需要發送數據信號和信號本身對帶寬的需求情況來分配時隙，主要應用場合有數字電視節目複用器和分組交換網等。

極化波複用（Polarization Wavelength Division Multiplexing）是衞星系統中採用的複用技術，即一個饋源能同時接收兩種極化方式的波束，如垂直極化和水平極化，左旋圓極化和右旋圓極化。衞星系統中通常採用兩種辦法來實現頻率複用：一種是同一頻帶採用不同極化，如垂直極化和水平極化，左旋圓極化和右旋圓極化等；另一種是不同波束內重複使用同一頻帶，此辦法廣泛使用於多波束系統中。