通訊原理 - 多路複用

多路複用是指將多個訊號組合成一個訊號，並在共享介質上傳輸的過程。

多路複用最初是在電話通訊中發展起來的。將多個訊號組合起來，透過一根電纜傳送。多路複用過程將通訊通道劃分為多個邏輯通道，為每個邏輯通道分配不同的訊息訊號或資料流進行傳輸。執行多路複用的裝置可以稱為MUX（複用器）。

反向過程，即從一個訊號中提取多個通道，在接收端完成，稱為多路分解。執行多路分解的裝置稱為DEMUX（分解器）。

下圖說明了 MUX 和 DEMUX 的概念。它們主要應用於通訊領域。

複用器型別

複用器主要分為模擬和數字兩種型別。它們進一步細分為 FDM、WDM 和 TDM。下圖詳細介紹了這種分類。

有多種多路複用技術。在所有這些技術中，我們有主要的型別，以及上面圖中提到的通用分類。讓我們分別看看它們。

模擬多路複用技術涉及本質上為模擬訊號的訊號。模擬訊號根據其頻率 (FDM) 或波長 (WDM) 進行復用。

在模擬多路複用中，最常用的技術是頻分多路複用 (FDM)。該技術使用不同的頻率來組合資料流，並將它們作為單個訊號傳送到通訊介質上。

示例 - 傳統電視發射機透過一根電纜傳送多個頻道，使用了 FDM。

波分多路複用 (WDM) 是一種模擬技術，其中許多不同波長的資料流在光譜中傳輸。如果波長增加，訊號頻率降低。稜鏡可以將不同波長轉換為單行，可以在 MUX 的輸出端和 DEMUX 的輸入端使用。

示例 - 光纖通訊使用 WDM 技術將不同的波長合併成單個光訊號進行通訊。

術語“數字”表示離散的資訊位。因此，可用資料以幀或資料包的形式存在，它們是離散的。

在 TDM 中，時間幀被劃分為時隙。該技術用於透過分配每個訊息一個時隙，在單個通訊通道上傳輸訊號。

在所有型別的 TDM 中，主要型別是同步和非同步 TDM。

在同步 TDM 中，輸入連線到一個幀。如果有“n”個連線，則將幀劃分為“n”個時隙。每個輸入線分配一個時隙。

在這種技術中，所有訊號的取樣率都是相同的，因此給出相同的時鐘輸入。MUX 始終為每個裝置分配相同的時隙。

在非同步 TDM 中，每個訊號的取樣率都不同，不需要公共時鐘。如果分配給某個時隙的裝置沒有傳輸任何內容而處於空閒狀態，則與同步方式不同，該時隙將分配給另一個裝置。

這種型別的 TDM 用於非同步傳輸模式網路。

多路分解器用於將單個源連線到多個目的地。此過程與多路複用相反。如前所述，它主要用於接收器。DEMUX 有很多應用。它用於通訊系統中的接收器。它用於計算機中的算術邏輯單元以供電和傳遞通訊等。

多路分解器用作序列到並行轉換器。序列資料以規則的間隔作為輸入提供給 DEMUX，並連線一個計數器來控制多路分解器的輸出。

複用器和多路分解器在通訊系統中都起著重要的作用，分別位於發射機和接收機部分。

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