摘 要 多路復(fù)用技術(shù)主要由頻分多路復(fù)用、時(shí)分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用、碼分多路復(fù)用幾個(gè)部分組成，目前在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中得到了較好的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞 數(shù)據(jù)通信；多路復(fù)用技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號 TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）187-0058-02

出于對傳輸系統(tǒng)利用率的考慮，越來越多的人開始關(guān)注同時(shí)攜帶若干信號，確保傳輸介質(zhì)的全面有效使用，我們將其稱之為多路復(fù)用技術(shù)。本文首先概述了多路復(fù)用技術(shù)的涵義，其次闡述了數(shù)據(jù)通信中多路復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用范圍。

1 多路復(fù)用技術(shù)的涵義

在一種特定的空間范圍、標(biāo)準(zhǔn)的頻帶和已知的時(shí)間領(lǐng)域內(nèi)采用通信信道或者鏈路進(jìn)行電子信號的傳輸。實(shí)際中，如果空間、頻率、時(shí)間對于兩個(gè)或以上信號均一樣時(shí)，那么將不可避免的帶來干擾及各類沖突問題。而多路復(fù)用技術(shù)可以滿足通信信道系統(tǒng)中存儲大量的信號，該項(xiàng)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了空間、頻率、時(shí)間的共享目的。在多路復(fù)用技術(shù)基礎(chǔ)上，若干信號不僅能夠同時(shí)享有一個(gè)信道，而且還大大提高了信道容量的利用率。

多路復(fù)用技術(shù)可以把不同的信號放置于一個(gè)群內(nèi)，從而在數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)中從發(fā)送端點(diǎn)、接收端點(diǎn)出發(fā)，作為獨(dú)立的整體對各信號進(jìn)行及時(shí)有效處理。由于網(wǎng)絡(luò)通信線路對數(shù)據(jù)信息傳輸過程中會占用通信信道，因此提高通信信道的使用率，特別是數(shù)據(jù)信息遠(yuǎn)程傳輸過程中通信信道的高效利用更為關(guān)鍵。

倘若一條通信線路只能為一路信號提供服務(wù)，那么此路信號就需要承擔(dān)起整個(gè)通信線路的費(fèi)用，成本壓力巨大，而其他用戶也會因?yàn)闊o法利用通信線路實(shí)現(xiàn)不了自身的需求。針對這一情況，應(yīng)充分考慮在一條通信線路上同時(shí)進(jìn)行各路信號的傳輸，以此節(jié)約成本，滿足其他用戶的實(shí)際需求，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益目標(biāo)。在一條物理通信線路上構(gòu)建若干條邏輯通信信道，對各路信號同時(shí)進(jìn)行傳輸，這就是多路復(fù)用技術(shù)。

2 數(shù)據(jù)通信中多路復(fù)用技術(shù)的應(yīng)用范圍

2.1 頻分多路復(fù)用

相較于一路信號傳輸使用的帶寬，數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)的信道提供的帶寬更寬。所以一條信道如果只對一路信號進(jìn)行傳輸過于浪費(fèi)。要想提高信道的帶寬利用率，就必須使用頻分多路復(fù)用技術(shù)。所謂頻分多路復(fù)用，指的是在發(fā)送端通過頻率各異的載波優(yōu)化調(diào)制各路信號的頻譜，使其形成各種頻段，從而達(dá)到多路復(fù)用的目的。頻分多路復(fù)用上的各路信號在頻率中不會發(fā)生重疊現(xiàn)象，將各路信號積聚起來置于一條信道中及時(shí)高效傳輸，當(dāng)信號進(jìn)入接收端后利用中心頻率內(nèi)各種帶通濾波器對各信號進(jìn)行分離。

2.2 時(shí)分多路復(fù)用

時(shí)分多路復(fù)用主要是基于抽樣定理而形成起來的一種技術(shù)。抽樣定理明確強(qiáng)調(diào)，在條件允許的情況下，可通過時(shí)間上離散的抽樣脈沖值來替代時(shí)間連續(xù)的模擬信號。所以當(dāng)抽樣脈沖占據(jù)的時(shí)間較少時(shí)，抽樣脈沖間就有了一定的時(shí)間空隙，通過該空隙就能夠?qū)ζ渌黝愋盘柕某闃又颠M(jìn)行有效傳輸。時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)主要是針對若干路信號的抽樣值在時(shí)間上占據(jù)的時(shí)隙情況，從而實(shí)現(xiàn)在一條信道中對各路信號的順利傳輸。時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)的優(yōu)勢在于：

1）時(shí)分復(fù)用多路信號無論是其合路還是其分路均以數(shù)字化電路形式為主，不僅操作簡便，而且可靠性高。

2）由于信道內(nèi)的非線性在頻分復(fù)用系統(tǒng)中存在交調(diào)真實(shí)度低及諧波頻繁情況，導(dǎo)致各路信號相互干擾，所以頻分復(fù)用特別注重信道的非線性的真實(shí)可靠性。而時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)對非線性的真實(shí)度要求不高。

2.3 波分多路復(fù)用

所謂光通信主要是利用光來運(yùn)載信號實(shí)施傳輸。在光通信領(lǐng)域中一般根據(jù)波長進(jìn)行命名，所以從本質(zhì)角度上看，波分復(fù)用技術(shù)就相當(dāng)于頻分復(fù)用技術(shù)。波分復(fù)用實(shí)現(xiàn)了一根光纖上諸多波長的運(yùn)行，把一根光纖變?yōu)樵S多根的“虛擬”纖，針對各種波長配備相適應(yīng)的虛擬纖，進(jìn)而使光纖能夠傳輸大量的信號。由于波分復(fù)用技術(shù)具有經(jīng)濟(jì)合理性、效率高的優(yōu)勢特征，因此對光纖通信網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)容提供了重要幫助。波分復(fù)用技術(shù)涉及了以下復(fù)用方式：波長為1 310nm與1 550nm的波分復(fù)用、粗波分復(fù)用、密集波分復(fù)用。

波長為1 310nm與1 550nm的波分復(fù)用顯然以一個(gè)1 310nm與1 550nm的窗口波長為主，通過使用波分復(fù)用技術(shù)在一根光纖上完成雙窗口傳輸，這是波分復(fù)用系統(tǒng)最開始的應(yīng)用狀況。

粗波分復(fù)用目前已廣泛應(yīng)用于城域網(wǎng)領(lǐng)域中。粗波分復(fù)用強(qiáng)調(diào)1 200nm至1 700nm的寬窗口，現(xiàn)階段常見于1 550nm的波長中，關(guān)于在1310nm波長中使用的波分復(fù)用器目前已進(jìn)入研發(fā)階段。粗波分復(fù)用（主要是大波長間的距離）器相鄰信道之間的距離通常為20nm，其常見于4波或者8波的波長數(shù)量，16波為極限。如果復(fù)用的信道數(shù)在16或更低的情況下，由于粗波分復(fù)用系統(tǒng)內(nèi)存在DFB激光器，所以其省略了冷卻這一環(huán)節(jié)，不僅節(jié)約了成本，降低了功耗，而且設(shè)備尺寸標(biāo)準(zhǔn)，受到了業(yè)界的高度重視。粗波分復(fù)用不用配備成本高的密集波分復(fù)用器與光纖放大器，只要將成本低廉的激光收發(fā)器作為中繼即可，所以成本費(fèi)用大幅減少。

密集波分復(fù)用能夠應(yīng)對8至160個(gè)波長，同時(shí)在密集波分復(fù)用技術(shù)的快速發(fā)展下，其將會有更長的分波波數(shù)上限值，相互間的距離通常在1.6nm，受到了遠(yuǎn)距離傳輸系統(tǒng)的青睞。整個(gè)密集波分復(fù)用系統(tǒng)均少不了色散補(bǔ)償技術(shù)的支持。對于16波密集波分復(fù)用系統(tǒng)，通常以常規(guī)色散補(bǔ)償光纖來給予一定的補(bǔ)償，對于40波密集波分復(fù)用系統(tǒng)，應(yīng)注重通過色散斜率補(bǔ)償光纖來完成相應(yīng)的補(bǔ)償。密集波分復(fù)用技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)在一根光纖上傳輸400Gbit/s的數(shù)據(jù)流量，經(jīng)過長期不斷的發(fā)展，每秒太位的傳輸速率將會逐步實(shí)現(xiàn)。

2.4 碼分多路復(fù)用

利用碼分復(fù)用技術(shù)，頻譜中與時(shí)間中的若干路信號碼元均處于混疊狀態(tài)，但代表若干路信號的碼字處于正交狀態(tài)。碼分復(fù)用通過緊密聯(lián)系不同的多址技術(shù)形成了諸多的接入技術(shù)，涵蓋了無線接入與有線接入。譬如，在多址蜂窩系統(tǒng)領(lǐng)域內(nèi)按信道了解各通信對象，一個(gè)信道僅對一個(gè)用戶的通話提供保障，大量同時(shí)進(jìn)行通話的用戶，相互通過信道進(jìn)行細(xì)致區(qū)分，我們稱這一現(xiàn)象為多址。移動通信系統(tǒng)強(qiáng)調(diào)若干信道同時(shí)進(jìn)行工作，覆蓋面較廣。

基于移動通信系統(tǒng)內(nèi)的電波領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)用戶間的無線信道連接，也就是我們所說的無線多址接入技術(shù)。此外，碼分復(fù)用還涉及了以下方式：碼分多址、頻分多址、時(shí)分多址、同步碼分多址。中國第一代移動通信系統(tǒng)主要以頻分多址的模擬蜂窩系統(tǒng)為主；第二代移動通信系統(tǒng)主要以時(shí)分多址的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)為主；第三代移動通信系統(tǒng)主要碼分多址技術(shù)為主，其能夠使代表廣大用戶的偽隨機(jī)碼同步到達(dá)基站，正是因?yàn)楦鱾坞S機(jī)碼間是同步進(jìn)行的，不僅避免了碼間干擾現(xiàn)象，而且還進(jìn)一步增大了系統(tǒng)容量。

3 結(jié)論

綜上所述可知，為了保證傳輸系統(tǒng)的高利率，越來越多的人提出通過對各類信號的同時(shí)傳輸來實(shí)現(xiàn)傳輸介質(zhì)的實(shí)效性，即多路復(fù)用技術(shù)。在多路復(fù)用技術(shù)背景下，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)信道中各類信息的同時(shí)傳輸，信息傳輸容量增大，并且把所有關(guān)聯(lián)信息納入一個(gè)群內(nèi)，通過系統(tǒng)這一信號進(jìn)行信息處理。由于多路復(fù)用技術(shù)具有安裝簡便、成本低、可靠性高、方便檢修等優(yōu)勢，目前已在多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]宋濤，張鈺.光纖通信傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與構(gòu)建[J].信息系統(tǒng)工程，2013（5）：44.

[2]佟宏偉.光纜通信傳輸網(wǎng)絡(luò)維護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（14）：93.

[3]范志慶.通信光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用[J].工程技術(shù)：文摘版，2016（7）：00043.

作者簡介：陳利軍，中國通信建設(shè)集團(tuán)設(shè)計(jì)院有限公司第四分公司。