天天看點

通信系統之時分複用

本博文上承接上篇博文,如下:

通信系統之信源編碼

————————————————————————————————————————————————————

一路基帶話音信号的最高頻率為3.4KHz,一般取 :

通信系統之時分複用

那麼若對該信号進行PCM,則根據抽樣定理,取抽樣頻率為:

通信系統之時分複用

所對應的抽樣間隔為:

通信系統之時分複用

如果每個樣點的持續時間為 

通信系統之時分複用

則兩個樣值信号之間就有 

通信系統之時分複用

 的空閑時間; 

即如下:

通信系統之時分複用

若一個信道隻傳輸一路這樣PCM信号,則每一秒就有0.8秒被白白浪費掉了,如果進行長途傳輸的話,信道使用率低,傳輸成本就會提高很多,這是人們難以容忍的,有沒有什麼好的解決辦法呢?

通信系統之時分複用

這裡就要用到時分複用的概念了;

通信系統之時分複用

假設收發信端各有3人要通過一個實信道同時打電話,我們把他們分為甲、乙、丙三組,并配以固定的傳輸時隙,以一定的順序分别傳輸他們的信号;

通信系統之時分複用

比如第一秒開關撥到1位置傳輸甲組通話者的信号,

通信系統之時分複用

第二秒開關撥在2位置傳輸乙組通話者的信号,

通信系統之時分複用

第三秒開關撥在3位置傳輸丙組通話者的信号,

通信系統之時分複用

第四秒又循環到傳輸甲組通話者的信号,以此周而複始,直到通話完畢;

通信系統之時分複用

時分複用的特點:

通信系統之時分複用

在上述通信過程的描述中,要注意兩個原則:

通信系統之時分複用

即把各路信号的樣值信号分别傳輸一次的時間,也就是完成一次循環的時間,必須滿足

通信系統之時分複用

通信系統之時分複用

但每一路信号傳輸所占用的時間沒有嚴格限制。

顯然,一路信号占用的時間越少,可複用的信号路數越多;

通信系統之時分複用

否則信号傳輸就會發生紊亂;

時分複用将時間劃分為若幹個時隙,每個時隙對應一個信道,信道是不是隻能被某一個特定的使用者固定使用,不管通不通話,都不能被别的使用者所占用?

通信系統之時分複用

解答:

傳統電路交換網中是這樣的,不管有沒有資訊傳送,該信道都不能被其他使用者使用,但這又會有個問題,如果有一路或多路信号在該它們傳輸的時刻沒有信号,則事先配置設定給它們的這段時間就會浪費;

通信系統之時分複用

比如我們打電話時的話音信号就是斷斷續續的,如果複用的路數比較多,這種時間的浪費就不可忽視,因為它們降低了信道使用率,

通信系統之時分複用

為此,人們提出了統計時分複用(STDM),又稱異步時分多路複用,之是以稱為統計或者異步,是因為它利用信道時隙的方法,與傳統的時分複用方法不同,它是将信道時隙按需配置設定,

通信系統之時分複用

這樣就使得所有的時隙,都能飽滿的得到使用,可以使服務的終端數大于時隙的個數,提高了信道的使用率,進而起到了複用的作用,在交換章節,會講到分組交換,實際上就是一個統計時分複用的應用。

————————————————————————————————————————————————————

如果對PCM信号進行FDM會怎樣?

上述問題可以描述如下:

對于一路模拟話音信号,和PCM話音信号,它們在FDM時的差別是什麼?

這個問題實際上是讨論PCM信号帶寬的問題。

我們已經知道一路模拟話音信号的帶寬為4KHz,一路PCM話音信号的帶寬是多少呢?

在A律量化中,一個樣值用8位二進制數編碼,按抽樣定理,每 

通信系統之時分複用

 抽樣一次,則一秒内共傳輸二進制碼元的個數是8*8000=64000,

通信系統之時分複用

也就是說資訊傳輸速率為64Kbps,而傳輸64Kbps的數字信号理論上,所需帶寬至少為32KHz,

通信系統之時分複用