1. 多路復(fù)用的概念

數(shù)據(jù)信息在網(wǎng)絡(luò)通信線路中傳輸時(shí)，要占用通信信道。如何提高通信信道的利用率，尤其是在遠(yuǎn)程傳輸時(shí)提高通信信道的利用率是非常重要的。如果一條通信線路只能為一路信號(hào)所使用，那么這路信號(hào)要支付通信線路的全部費(fèi)用，成本就比較高，其他用戶(hù)也因?yàn)椴荒苁褂猛ㄐ啪€路而不能得到服務(wù)。所以，在一條通信線路上如果能夠同時(shí)傳輸若干路信號(hào)，則能降低成本，提高服務(wù)質(zhì)量，增加經(jīng)濟(jì)收益。這種在一條物理通信線路上建立多條邏輯通信信道，同時(shí)傳輸若干路信號(hào)的技術(shù)就叫做多路復(fù)用技術(shù)。

多路復(fù)用技術(shù)可以分為頻分多路復(fù)用、波分多路復(fù)用和時(shí)分多路復(fù)用。

2. 頻分多路復(fù)用（FDM, Frequency-Division Multiplexing）

我們考慮一下中波無(wú)線電廣播的例子，這是一條利用空間無(wú)線電波傳輸信號(hào)的物理通信線路。中波廣播頻率的帶寬是從535 kHz到1605 kHz。這個(gè)通信信道上又按照不同的頻率劃分成為若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道的帶寬是9 kHz，每個(gè)子信道供給廣播電臺(tái)的一個(gè)頻道使用。例如天津廣播電臺(tái)交通頻道的中心頻率是567 kHz，生活頻道的中心頻率是1386 kHz。各個(gè)廣播電臺(tái)在這些子信道上同時(shí)進(jìn)行信號(hào)傳輸而互不干擾，這就是一個(gè)由頻率進(jìn)行劃分的多路復(fù)用技術(shù)的具體例子。

頻分多路復(fù)用技術(shù)就是如何實(shí)現(xiàn)載波頻率的取得、信號(hào)對(duì)載波的調(diào)制、調(diào)制信號(hào)的接收、濾波和解調(diào)的技術(shù)。我們所用的收音機(jī)就是一個(gè)頻分多路復(fù)用接收器，而廣播電臺(tái)則是頻分多路復(fù)用發(fā)射器。

3. 波分多路復(fù)用（WDM, Wave-Division Multiplexing ）

波分多路復(fù)用技術(shù)主要應(yīng)用在光纖通道上。

波分多路復(fù)用實(shí)質(zhì)上也是一種頻分多路復(fù)用技術(shù)。由于在光纖通道上傳輸?shù)氖枪獠?，光波在光纖上的傳輸速度是固定的，所以光波的波長(zhǎng)和頻率有固定的換算關(guān)系。由于光波的頻率較高，使用頻率來(lái)表示就不很方便，所以改用波長(zhǎng)來(lái)進(jìn)行表示。在一條光纖通道上，按照光波的波長(zhǎng)不同劃分成為若干個(gè)子信道，每個(gè)子信道傳輸一路信號(hào)就叫做波分多路復(fù)用技術(shù)。在實(shí)際使用中，不同波長(zhǎng)的光由不同方向發(fā)射進(jìn)入光纖之中，在接收端再根據(jù)不同波長(zhǎng)的光的折射角度不同，再分解成為不同路的光信號(hào)由各個(gè)接收端分別接收。

4. 時(shí)分多路復(fù)用（TDM, Time-Division Multiplexing）

和頻分多路復(fù)用技術(shù)和波分多路復(fù)用技術(shù)不同，時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)不是將一個(gè)物理信道劃分成為若干個(gè)子信道，而是不同的信號(hào)在不同的時(shí)間輪流使用這個(gè)物理信道。通信時(shí)把通信時(shí)間劃分成為若干個(gè)時(shí)間片，每個(gè)時(shí)間片占用信道的時(shí)間都很短。這些時(shí)間片分配給各路信號(hào)，每一路信號(hào)使用一個(gè)時(shí)間片。在這個(gè)時(shí)間片內(nèi)，該路信號(hào)占用信道的全部帶寬。

（1）同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（STDM，Synchronization Time-Division Multiplexing）

這種技術(shù)按照信號(hào)的路數(shù)劃分時(shí)間片，每一路信號(hào)具有相同大小的時(shí)間片。時(shí)間片輪流分配給每路信號(hào)，該路信號(hào)在時(shí)間片使用完畢以后要停止通信，并把物理信道讓給下一路信號(hào)使用。當(dāng)其他各路信號(hào)把分配到的時(shí)間片都使用完以后，該路信號(hào)再次取得時(shí)間片進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。這種方法叫做同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)。

同步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是控制簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)起來(lái)容易。缺點(diǎn)是如果某路信號(hào)沒(méi)有足夠多的數(shù)據(jù)，不能有效地使用它的時(shí)間片，則造成資源的浪費(fèi)；而有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的信道又由于沒(méi)有足夠多的時(shí)間片可利用，所以要拖很長(zhǎng)一段的時(shí)間，降低了設(shè)備的利用效率。

（2）異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（ATDM，Asynchronism Time-Division Multiplexing）

為了提高設(shè)備的利用效率，可以設(shè)想使有大量數(shù)據(jù)要發(fā)送的用戶(hù)占有較多的時(shí)間片，數(shù)據(jù)量小的用戶(hù)少占用時(shí)間片，沒(méi)有數(shù)據(jù)的用戶(hù)就不再分配時(shí)間片。這時(shí)，為了區(qū)分哪一個(gè)時(shí)間片是哪一個(gè)用戶(hù)的，必須在時(shí)間片上加上用戶(hù)的標(biāo)識(shí)。由于一個(gè)用戶(hù)的數(shù)據(jù)并不按照固定的時(shí)間間隔發(fā)送，所以稱(chēng)為“異步”。這種方法叫做異步時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)，也叫做統(tǒng)計(jì)時(shí)分多路復(fù)用技術(shù)（STDM，Statistic Time-Division Multiplexing）。這種方法提高了設(shè)備利用率，但是技術(shù)復(fù)雜性也比較高，所以這種方法主要應(yīng)用于高速遠(yuǎn)程通信過(guò)程中，例如，異步傳輸模式ATM。