复用器的基本分类及功能分析

复用器（Multiplexer）是一种综合系统，通常包含一定数目的数据输入，n个地址输入（以二进制形式选择一种数据输入）。复用器有一个单独的输出，与选择的数据输入值相同。复用技术可能遵循以下原则之一，如：TDM、FDM、CDM 或 WDM。复用技术也应用于软件操作上，如：同时将多线程信息流传送到设备或程序中。

一、时分复用器

时分复用是指一种通过不同信道或时隙中的交叉位脉冲，同时在同一个通信媒体上传输多个数字化数据、语音和视频信号等的技术。电信中基本采用的信道带宽为 DS0，其信道宽为 64 kbps。 电话网络（PSTN）基于 TDM 技术，通常又称为 TDM 访问网络。电话交换通过一些格式支持 TDM：DS0、T1/E1 TDM 以及 BRI TDM。E1 TDM 支持2.048 Mbps通信链路，将它划分为32个时隙，每间隔为64 kbps 。T1 TDM 支持1.544 Mbps 通信链路，将它划分为24个时隙，每间隔为64 kbps，其中 8 kbps 信道用于同步操作和维护过程。E1 和 T1 TDM 最初应用于电话公司的数字化语音传输，与后来出现的其它类型数据没有什么不同。E1 和 T1 TDM 也应用于广域网链路。BRI TDM 是通过交换机基本速率接口（BRI，支持基本速率 ISDN，并可用作一个或多个静态 PPP 链路的数据信道）提供。基本速率接口具有2个64 kbps 时隙。TDMA 也应用于移动无线通信的信元网络。

时分复用器是一种利用TDM 技术的设备，主要用于将多个低速率数据流结合为单个高速率数据流。来自多个不同源的数据被分解为各个部分（位或位组），并且这些部分以规定的次序进行传输。这样每个输入数据流即成为输出数据流中的一个“时间片段”。必须维持好传输顺序，从而输入数据流才可以在目的端进行重组。特别值得注意的是，相同设备通过相同 TDM 技术原理却可以执行相反过程，即：将高速率数据流分解为多个低速率数据流，该过程称为解除复用技术。因此，在同一个箱子中同时存在时分复用器和解复用器（DemulTIplexer）是常见的。

二、波分复用器

在模拟载波通信系统中，通常采用频分复用方法提高系统的传输容量，充分利用电缆的带宽资源，即在同一根电缆中同时传输若干个信道的信号，接收端根据各载波频率的不同，利用带通滤波器就可滤出每一个信道的信号。同样，在光纤通信系统中也可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量，在接收端采用解复用器（等效于光带通滤波器）将各信号光载波分开。由于在光的频域上信号频率差别比较大，一般采用波长来定义频率上的差别，该复用方法称为波分复用［2］。WDM技术就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，根据每一信道光波的频率（或波长）不同可以将光纤的低损耗窗口划分成若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端采用波分复用器（合波器）将不同规定波长的信号光载波合并起来送入一根光纤进行传输。在接收端，再由一波分复用器（分波器）将这些不同波长承载不同信号的光载波分开的复用方式。由于不同波长的光载波信号可以看作互相独立（不考虑光纤非线性时），从而在一根光纤中可实现多路光信号的复用传输。将两个方向的信号分别安排在不同波长传输即可实现双向传输。根据波分复用器的不同，可以复用的波长数也不同，从2个至几十个不等，一般商用化是8波长和16波长系统，这取决于所允许的光载波波长的间隔大小，图1给出了其系统组成。WDM本质上是光频上的频分复用FDM技术，每个波长通路通过频域的分割实现。每个波长通路占用一段光纤的带宽，与过去同轴电缆FDM技术不同的是：（1）传输媒质不同，WDM系统是光信号上的频率分割，同轴系统是电信号上的频率分割利用。（2）在每个通路上，同轴电缆系统传输的是模拟信号4KHz语音信号，而WDM系统每个波长通路上是数字信号SDH2.5Gb/s或更高速率的数字系统。

WDM技术的主要特点WDM技术具有很多优势。可利用光纤的带宽资源，使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍；多波长复用在单模光纤中传输，在大容量长途传输时可大量节约光纤；对于早期安装的电缆，芯数较少，利用波分复用无需对原有系统作较大的改动即可进行扩容操作；由于同一光纤中传输的信号波长彼此独立，因而可以传输特性完全不同的信号，完成各种电信业务信号的综合与分离，包括数字信号和模拟信号，以及PDH信号和SDH信号的综合与分离；波分复用通道对数据格式透明，即与信号速率及电调制方式无关。

三、终端复用器简介

Tellabs 6320边缘节点适用于SDH传输网的接入和区域层。可实现一个完整而紧凑的带STM-1、STM-4线路接口的多业务分插复用器（ADM），或终端复用器（TM）。支持全系列的PDH支路接口及STM-1光口和电口。提供同步和异步功能的业务传送，以及集成的带有ATM层交叉连接功能的ATM STM-1用户网络接口。

终端复用器产品详情

高度集成、单板ADM/TM

可扩展的模块化结构

提供FE接口

可方便集成基于ATM的业务支持同步状态信息（SSM）部分负荷的接口先进的网络和网元管理多类型的机械机框集成ATM交叉连接功能的ATM STM-1 UNI 光口利用分出和续传支持广播功能

四、数据复用器

数据复用器是采用时分复用（TDM）技术实现的64Kbps五通道同步复用器，将多路9600-38.4Kbps的数据复用到一条64Kbps的数据信道上，从而节省通信线路费用及设备费用。每个子通道都有一个96位弹性存贮器以支持尾接电路，使子通道可以尾接一条通信线路延伸至远程。每个子通道可以增加同/异步转换模块，使子通道可以连接任何异步通信设备。

五、时分多路复用器

为了提高信道利用率，使多个信号沿同一信道传输而互相不干扰，称多路复用。采用较多的是频分多路复用和时分多路复用。频分多路复用用于模拟通信，例如载波通信，时分多 路复用用于数字通信，例如PCM通信。时分多路复用通信，是各路信号在同一信道上占有不同时间间隙进行通信。由前述的抽样理论可知，抽样的一个重要作用，是将时间上连续的信号变成时间上离散的信号，其在信道上 占用时间的有限性，为多路信号沿同一信道传输提供了条件。具体说，就是把时间分成一些 均匀的时间间隙，将各路信号的传输时间分配在不同的时间间隙，以达到互相分开，互不干扰的目的。各路信号经低通滤波器将频带限制在3400Hz以下，然后加到快速电子旋转开关（称分配器）开关不断重复地作匀速旋转，每旋转 一周的时间等于一个抽样周期T，这样就做到对每一路信号每隔周期T时间抽样一次。由此可 见，发端分配器不仅起到抽样的作用，同时还起到复用合路的作用。合路后的抽样信号送到 PCM编码器进行量化和编码，然后将数字信码送往信道。在收端将这些从发送端送来的各路 信码依次解码，还原后的PAM信号，由收端分配器旋转开关K2依次接通每一路信号，再经低通平滑，重建成话音信号。由此可见收端的分配器起到时分复用的分路作用，所以收端分 配器又叫分路门。

要注意的是：为保证正常通信，收、发端旋转开关必须同频同相。同频是指的旋转速度要完全相同，同相指的是发端旋转开关连接第一路信号时，收端旋转 开关K2也必须连接第一路，否则收端将收不到本路信号，为此要求收、发双方必须保持严格的同步。

六、频分多路复用器

在多路载波电话中采用单边带调制频分复用，主要是为了最大限度地节省传输频带。每路电话信号限带于300-3400Hz，单边带调制后其带宽与调制信号相同。为了在邻路已调信号间留有保护频带，以便滤波器有可实现的过渡带，通常每路话音信号取4kHz作为标准频带。 为了大容量载波电话在传输中合群、分群的方便，现已形成一套标准的等级。

基群由12路话音信号组成，频分多路复用后的已调信号的频谱。应当指出，各种等级群路信号的基本频带并不是在实际信道中传输的频带，在送入信道前常常还要进行一次频谱搬移。另外，由上述频谱可知，各种载波频率的产生、 调制、解调及滤波是载波电话设备中的主要组成部分。

七、光电复用器

光电复用器从字面上解释就是光路信号与电路信号的复合装置，一般的光猫即光纤收发器（光猫与光纤收发器不同，光纤收发器只有信号转换，没有协议转换，而光猫还包含有协议转换），是一种将电信号转变为光信号的装置，复用器就是将多电信号复合到光路上去，这种装置应该是一种系统的总称，实际中这种设备使用不多，另一种是多种光路复合，但这种复合调制将使用不同波长的光进行多路信号的传输，到达后再解调。这种设备只有在国家骨干光纤网中使用，利用固有的光缆资源进行的扩展，设备十分昂贵。

八、其他复用器（MUX）和解复用器（DEMUX）总是成对出现的。

MUX=mulTIplexer DEMUX=demulTIplexer

简单的说，复用器就是把一大堆的信号以一定的方式，复合在一起，以方便传输。而解复用器，就是按照复用器复合的方式把复合在一起的信号分离开，以便后续的分析。所以复用器是一个统称，并不仅仅局限在光电复用器上。

时兴的CDMA手机采用的技术就是CDMA码分多址技术，也是一种信号复合的技术。比较而言信息流更大更复杂，更难以被破解。