多路复用在计算机网络技术及应用中的应用方法

多路复用的目的是在单一的传输媒介链路上同时传输多个信号，并实现多重数据的交换。计算机网络的多路复用技术，在物理层和数据链路层有不同的实现方法。

物理层多路复用技术的目的是在传输媒介带宽充足的条件下，能够在不增加新的传输媒介的条件下，增加可使用的新的物理信号传输通道——信道。

在实际应用中，采用多路复用技术可以使网络信道的构成和信道的使用更加灵活，也更加有效，从而充分利用现有传输媒介的带宽。多路复用的策略很多，例如，可用多个窄带信道组成一组信道，共同使用一个高带宽传输媒介；也可以通过多路复用，用几个低速数据信道构成一个高速数据信道；还可以用几个低速传输媒介链路架构成为一个高速连接，并把两台主机用该高速链路连接起来。

OSI物理层多路复用技术共有三种基本方式：频分多路复用、时分多路复用和统计时分多路复用。

1.频分多路复用

频分多路复用（FDM）技术，是在一个宽带传输媒介中，使用多个独立的频带建立多个信道。要做到这一点，多路复用设备必须产生不同频带上使用的载波信号，被传输的数据信号被加载到载波信号上，并被传送到传输媒介另一端的多路复用设备。其原理如图2-18所示。

图2-18 频分多路复用系统

当FDM被应用在宽带局域网时，电缆上不同频率的通信流将被分离开来，分别传送到相应的连接链路之中。不过，在计算机网络中使用频分多路复用技术的很少见。

2.时分多路复用(www.xing528.com)

时分多路复用（TDM）技术，是将媒介的整个带宽视为单一信道，而把通信的时间划分成许多个短的时间槽（时隙）。在事先设定的时间间隔内，位、位块、字节或帧均可被放入到链路上。当超过了事先设定的时间间隔，则必须换另一个设备占用整个传输媒介，同样在规定的时间间隔内，完成把位、位块、字节或帧放到链路上的过程。其原理如图2-19所示。

图2-19 时分多路复用系统

时分多路复用是一个在基带系统中使用的多路复用技术，当然也可被用在宽带FDM系统的某个信道上。

3.统计时分多路复用

在时分多路复用系统中，分配给每个设备通信的时间间隔是固定的，如果被分配的设备没有通信任务需要完成，这个时间间隔将不会被其他设备使用，也就是说，在时分多路复用系统中，即使有许多时间槽未被使用，这些时间都会白白流失，相应的传输带宽被浪费。为此提出了统计时分多路复用（STDM）技术。其原理如图2-20所示。

图2-20 统计时分多路复用系统

统计时分多路复用技术，是通过将时间间隙以先来先服务的优先原则动态地分配给现有设备，从而很好地解决了时分多路复用带宽浪费的问题。