復用

復用

通信術語中的復用,指的是信道復用技術。

復用(multiplexing)是通信技術中的基本概念。在計算機網路中的信道廣泛地使用各種復用技術。

基本介紹

  • 中文名:復用
  • 外文名:multiplexing
  • 定義:信道復用技術
復用的含義,復用技術的分類,頻分復用,時分復用,統計時分復用,波分復用,碼分復用,示例,

復用的含義

復用(multiplexing)是通信技術中的基本概念。在計算機網路中的信道廣泛地使用各種復用技術。
下圖表示A1,B1和C1分別使用一個單獨的信道和A2,B2和C2進行通信,總共需要三個信道。
但如果在傳送端使用一個復用器,就可以讓大家合起來使用一個共享信道進行通信。
在接收端再實用分用器,把合起來傳輸的信息分別送到相應的終點。
復用

復用技術的分類

復用技術的分類有:頻分復用FDM(Frequency Division Multiplexing)和時分復用TDM(Time Division Multiplexing)、統計時分復用STDM(Statistic TDM)、波分復用WDM(Wavelength Division Multiplexing)、碼分復用CDM(Code Division Multiplexing)。

頻分復用

頻分復用最簡單。用戶在分配到一定的頻帶後,在通信過程中自始至終都占用這個頻帶。
可見頻分復用的所有用戶在同樣的時間占用不同的頻寬資源。
在使用頻分復用時,若每一個用戶占用的頻寬不變,則當復用的用戶數增加時,復用後的信道的總頻寬就跟著變寬。

時分復用

時分復用是將時間劃分為一段段等長的時分復用幀(TDM幀)。
每一個時分復用的用戶在每一個TDM幀中占用固定序號的時隙。
時分復用的所有用戶是在不同的時間占用同樣的頻頻寬度。
當使用時分復用系統傳送計算機數據時,由於計算機數據的突發性質,一個用戶對已經分配到的子信道的利用率一般是不高的。
當用戶在某一段時間暫時無數據傳輸時,那就只能讓已經分配到手的子信道空閒著,而其他用戶也無法使用這個暫時空閒的線路資源。

統計時分復用

統計時分復用STDM(Statistic TDM)是一種改進的時分復用,它能明顯地提高信道的利用率。
集中器(concentrator)常使用這種統計時分復用。

波分復用

波分復用WDM(Wavelength Division Multiplexing)就是光的頻分復用。
光纖技術的套用使得數據的傳輸速率空前提高。
現在人們借用傳統的載波電話的頻分復用的概念,就能做到使用一根光纖來同時傳輸多個頻率很接近的光載波信號。
這樣就使光纖的傳輸能力可成倍地提高。
由於光載波的頻率很高,因此習慣上用波長而不用頻率來表示所使用得光載波,這樣就使用了波分復用這一名詞。

碼分復用

碼分復用CDM(Code Division Multiplexing)是另一種共享信道的方法。
實際上,人們更常用的名詞是碼分多址CDMA(Code Division Multiple Access)。
每一個用戶可以在同樣的時間使用同樣的頻帶進行通信。
由於各用戶使用經過特殊挑選的不同碼型,因此各用戶之間不會造成干擾。
碼分復用最初是用於軍事通信的,因為這種系統傳送的信號有很強的抗干擾能力,其頻譜類似於白噪聲,不易被敵人發現。
復用就是指“利用現成的東西”,文人稱之為“拿來主義”。被復用的對象可以是有形的物體,也可以是無形的成果。復用不是人類懶惰的表現而是智慧的表現,因為人類總是在繼承了前人的成果,不斷加以利用、改進或創新後才會進步。
復用
復用的內涵包括了提高質量與生產率兩者。由經驗可知,在一個新系統中,大部分的內容是成熟的,只有小部分內容是創新的。一般地可以相信成熟的東西總是比較可靠的(即具有高質量),而大量成熟的工作可以通過復用來快速實現(即具有高生產率)。勤勞並且聰明的人們應該把大部分的時間用在小比例的創新工作上,而把小部分的時間用在大比例的成熟工作中,這樣才能把工作做得又快又好。
把復用的思想用於軟體開發,稱為軟體復用。據統計,世上已有1000億多行程式,無數功能被重寫了成千上萬次,真是浪費哪。面向對象(Object Oriented)學者的口頭禪就是“請不要再發明相同的車輪子了” 。

示例

將具有一定集成度並可以重複使用的軟體組成單元稱為軟構件(Software Component)。軟體復用可以表述為:構造新的軟體系統可以不必每次從零做起,直接使用已有的軟構件,即可組裝(或加以合理修改)成新的系統。復用方法合理化並簡化了軟體開發過程,減少了總的開發工作量與維護代價,既降低了軟體的成本又提高了生產率。另一方面,由於軟構件是經過反覆使用驗證的,自身具有較高的質量。因此由軟構件組成的新系統也具有較高的質量。利用軟構件生產套用軟體的過程如圖所示。
軟體復用不僅要使自己拿來方便,還要讓別人拿去方便,是“拿來拿去主義”。面向對象方法,Microsoft公司的COM規範 [Rogerson 1999],都能很好地用於實現大規模的軟體復用

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