在一个信道上进行数据传输的成败和质量，不仅决定于信道的质量，还与信
号自身的形式有关。这一节介绍不同形式的信号对传输质量的影响以及将不同
的数据变换为不同形式的信号的技术。
２．２．１　数据信号分析与信道参数
信号是数据在载体中的存在形式，为了便于分析，可以用时域法或频谱法表示。
１．时域表示法
时域表示法就是把信号的幅值表示成时间函数。用时域表示法表示信号
时，可以清楚地看出信号随时间变化的规律。图２．５所示为三种不同波形的信
号。其中：
图（ａ）所示信号的特点是幅值连续，即在一定的时间区间内幅值可以取无限
多个值。这类信号称为模拟信号。
图（ｂ）和（ｃ）所示信号的特点是幅值不连续，即幅值只有有限个值。如图（ｂ）
所示信号只能在０，Ａ之中取值，图（ｃ）所示信号只能在（３，１，－１，－３）４个值之
中取值。这类信号称为数字信号。
图２．５　模拟信号与数字信号
总之，模拟信号具有以下特征：
�波形是连续的、圆滑的、没有突跃的变化；
�幅值在某一时间范围内可以取任一值。
· ８ １ · 第１篇　计算机网络组成原理
典型的模拟信号是正弦波信号，频率、幅值和相位是正弦波的３个属性。
２．频谱表示法
频谱表示法是把信号的幅值表示成频率的函数。这是基于傅里叶分析的一
种方法。傅里叶分析表明，基频为ｆ的任意周期函数ｇ（ｔ）都可以由（无限个）正
弦函数和余弦函数合成，即
ｇ（ｔ）＝
１
２
Ｃ＋∑
∞
ｎ＝１
ａｎｓｉｎ（２πｎｆｔ）＋∑
∞
ｎ＝１
ｂｎｃｏｓ（２πｎｆｔ）
式中，ｆ称为基频，Ｃ是常数，ａｎ、ｂｎ是第ｎ次谐波的幅值，ｎ＝１的分量波称为基
波。
如果把一个持续时间有限的数据信号想像成一个反复重复的模式，就可以
将任意信号作为周期信号进行傅里叶分析，分析出它的谐波组成。一个信号的
频率范围称为该信号的绝对带宽。在现实中，许多信号具有无限带宽，即它的傅
里叶分析结果是无穷级数之和。不过，信号的大部分能量都集中在某一段频带
之中，这个频带称为该信号的有效带宽，简称带宽。
用这种表示方法，可以看出一种信号的频率范围———带宽，以及每一个频率
分量的信号能量的大小。同一信号的时域表示与频谱表示之间有一定的关系。
图２．６为５种不同信号时域表示与频谱表示的对应图。它表明，越接近正弦波，
信号的带宽就越小，对信道的质量要求就越低；而越接近数字信号，信号的带宽
就越宽，对信道的质量要求就越高。
图中，纵坐标用幅值的平方根表示，因为信号分量幅值的平方根与所传输的
能量成正比。
即使同是数字信号，因周期脉冲比（Ｔ／τ）不同，所含谐波分量的数量（频带
宽度）和各分量的幅值比也不相同。图２．７为３种不同周期脉冲比的矩形波信
号频谱图。可以看出，周期脉冲比越大的信号，所含高次谐波就越丰富，带宽就
越大，对信道的要求就越高。
为了有效地解决信号传输中不同频率的谐波分量共存所引起的技术问题，
人们把信号分为基带（ＢａｓｅＢａｎｄ）信号和频带信号两大类。
频带信号，一般就指音频模拟信号，即带宽为３００Ｈｚ～３４００Ｈｚ的普通电话
信号。这种信号对信道质量要求较低。
关于基带信号，有三种层次的定义：最广义的概念是指一切原汁原味的不经
任何变换（调制）的原始信号；稍低层次的概念是指最高频率与最低频率相差很
大的信号，它既可以是模拟信号（如电视信号，基本频带为０～６ＭＨｚ），也可以是
数字信号；在计算机数据通信中，使用的是狭义的概念，主要指数字信号，它是一
种矩形波，其分量的频率范围相差很大（见图２．６（ｅ））。
· ９ １ · 第２章　链路上的通信技术
图２．６　不同形状信号的时域表示与频谱表示
２．２．２　信道的主要性能参数
数据传输的必经之路称为信道。它与链路有联系，也有区别，因为可以采用
多路复用技术在一条链路中划分出多条逻辑信道。具体内容将在２．３节介绍。
信道在实际传输信号时，会面临三大损害：衰减、延迟失真和噪声。衰减
（Ａｔｔｅｎｕａｔｉｏｎ）是指信号在传输过程中的能量损耗，通常随传输距离的增加而增
加，用单位ｄＢ／ｋｍ度量。延迟失真（ＤｅｌａｙＤｉｓｔｏｒｔｉｏｎ）是指由于信道对信号中的各
傅里叶分量，因其频率不同所引起的衰减程度不同而造成的波形失真。噪声
（Ｎｏｉｓｅ）是指信道上的非发送方期待的能量。噪声分为热噪声、串音和脉冲噪
· ０ ２ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．７　不同周期脉宽比的矩形脉冲频谱
声。热噪声是由于线路（主要是电气线路）中的电子自由运动加剧而产生的能
量。串音是由于临近线路上传输的信号耦合感应传递的能量；脉冲噪声是由于
外界强力的电磁信号（如雷电、电力线路上的尖峰等）传递的能量。
信道的性能可以从信道的传输速率、信道带宽、信道容量、吞吐量、出错率等
方面衡量。
１．传输速率
数据的传输速率是指单位时间内所传输的数据量的多少。为了能够统一度
量，可以采用两种方法作为传输速率的单位。一种是用单位时间内所传输的符
号数作单位，称为码元速率，也称为波特（Ｂａｕｄ）率。记为
Ｂ＝１／Ｔ
　　但是，不同符号集中的码元所含信息量是不同的。一个符号所含的信息量
取决于它在符号集中出现的概率：出现的概率越小，能消除接收方不确定性的程
度越大，所含信息量就大；出现的概率越大，能消除接收方不确定性的程度越小，
所含信息量就小。设某条消息由Ｍ个符号（ｘ１，ｘ２，…，ｘＭ）描述，每个符号在排
列中出现的概率与其他符号无关，分别用Ｐ（ｘ１），Ｐ（ｘ２），…，Ｐ（ｘＭ）表示，并且
有∑
Ｍ
ｉ＝１
Ｐ（ｘｉ）＝１，则符号ｘｉ所携带的信息量为Ｉ（ｘｉ）＝ｌｏｇ
１
Ｐ（ｘｉ）
，而该条消息发
生时，所携带的信息量为
Ｉ（ｘ１）＋Ｉ（ｘ２）＋…＋Ｉ（ｘＭ）＝ｌｏｇ
１
Ｐ（ｘ１），Ｐ（ｘ２），…，Ｐ（ｘＭ）
· １ ２ · 第２章　链路上的通信技术
　　当每个符号以等概率出现时，对有Ｍ个码元的符号集，每个符号出现的概
率均为１／Ｍ。每个符号携带的信息量均为：Ｉ＝ｌｏｇ２Ｍ。若以比特作为单位，有
Ｉ＝ｌｏｇ２Ｍ
　　在通信系统中，不仅要考虑信号传输的速度，还要考虑符号本身所携带的信
息量，从而引入了信息速率即数据传输速率。数据传输速率是信号每秒钟传输
的信息量，通常以ｂ／ｓ（ｂｉｔｐｅｒｓｅｃｏｎｄ，比特／秒）为单位，称比特率，有
Ｒ＝（１／Ｔ）ｌｏｇ２Ｍ
　　当单位脉冲仅表示０和１两种状态时，Ｍ＝２，Ｒ＝１／Ｔ；若Ｍ＝４，即采用四
进制码时，Ｒ＝２／Ｔ。显然，采用的码制越大，数据传输速率越高，因为这时每一
位码所含的信息量大。
２．带宽
衰减和延迟失真与信号中所含傅里叶分量频率相关，并由信道的质量决定。
任何信道都不是理想的，每一个信道都对能通过信号的频率范围有一个限制。
信道允许通过的信号频率范围，即可传送的信号最高频率与最低频率之差，被称
为信道的通频带宽，亦即信道带宽，单位为Ｈｚ。
信道对信号的限制会导致信号失真，限制信号的传输速率，增加信号识别难
度。图２．８表明信道带宽对数字信号传输波形的影响：信道带宽越低，信号的畸
变越大。为了保证信号传输的质量，信道只能传输比自己带宽小的信号。
随着计算机网络的普及，人们对带宽的要求与日俱增，于是宽带（Ｂｒｏａｄｂａｎｄ）
技术应运而生。宽带技术主要用于带宽很宽（一般大于２．５Ｇｂ／ｓ）的信道，这样
就可以在同一传输介质上实现多重（并行）传输的高速数据传输通道。图２．９所
示为ＡＤＳＬ上的３个信息通道：ＰＯＴＳ（话音）通道（４ｋＨｚ）、上行通道（１０ｋＨｚ～５０
ｋＨｚ）和下行通道（１ＭＨｚ以上）。或者说，ＡＤＳＬ技术就是在一对通信线上划分出
这样３个信息通道的技术，从而在一对通信线上既可以打电话，又可以上网。
上面所说的“宽带”，目前国际上还没有标准定义。一般可以将速度在１．５４
Ｍｂ／ｓ以上的数据传输叫做宽带。从运营商的角度，一般只把速度超过２Ｍｂ／ｓ
的数据传输称做宽带传输。
注意，使用接入速率为２Ｍｂ／ｓ的宽带网，并不等于每秒钟最高可以下载２
Ｍｂ的数据。应当是２Ｍｂ／ｓ＝２０４８ｋｂ／ｓ＝２５６ｋＢ／ｓ，再减去数据传输所需要的校
验位，实际最高传输速率为２００ｋｂ／ｓ左右。
３．信道容量
信道容量即信道上所允许的最大数据传输速率，这是信道的一个极限参数，
即信道传输数据的速率不能超过其最大数据传输速率，它与信道带宽以及噪声
· ２ ２ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．８　信道带宽对数字信号的影响
图２．９　ＡＤＳＬ上的３个信息通道
强度有关。也就是说，限制数据传输速率也就是限制带宽，反之亦然。表２．１给
出了一些常用数据传输速率与基波周期、一次谐波频率和最高次谐波次数之间
的关系。例如，在一条话音级线路上以９６００ｂ／ｓ的速率传输数据，对应最高次
的谐波次数仅为２。
· ３ ２ · 第２章　链路上的通信技术
表２．１　数据传输速率与谐波数之间的关系
数据传输速率（ｂ／ｓ） 基波周期（ｍｓ） 一次谐波频率（Ｈｚ） 最高次谐波次数
１２００ ６．６７ １５０ ２０
２４００ ３．３３ ３００ １０
４８００ １．６７ ６００ ５
９６００ ０．８３ １２００ ２
１９２００ ０．４２ ２４００ １
３８４００ ０．２１ ４８００ ０
早在１９２４年，奈奎斯特（Ｈ．Ｎｙｑｕｉｓｔ）就意识到信道对于数据传输速率的限
制，并推导出一个被称为奈奎斯特准则的有限带宽无噪声信道的最大数据传输
速率表达式：
Ｓｍａｘ＝２·Ｗ·ｌｏｇ２Ｍ（ｂ／ｓ）
式中，Ｍ为信道上所传输信号的可取离散值的个数（即信号电平的级数），Ｗ是
有限带宽无噪声信道的带宽，２Ｗ为采样频率。例如，在带宽为３ｋＨｚ的信道上
传输二进制码，则信道的最大数据传输速率为６ｋｂ／ｓ。如果在该信道上传输八
进制信号，则信道的最大数据传输速率为１８ｋｂ／ｓ。
奈奎斯特准则考虑的是一个理想的低通信道，如果考虑噪声，问题就复杂多
了。在奈奎斯特准则基础上，１９４８年香农（Ｓｈａｎｎｏｎ）进一步研究了有限带宽的随
机（服从高斯分布的）噪声干扰信道的极限数据传输速率：
信道的极限数据传输速率＝Ｗ·ｌｏｇ２（１＋Ｓ／Ｎ）（ｂ／ｓ）
式中，Ｗ是有限带宽无噪声信道的带宽，Ｓ为信道上数据信号的平均功率，Ｎ为
信道内部的噪声功率，Ｓ／Ｎ为信噪比。香农公式表明，信道的带宽越宽、信噪比
越大，信道的极限数据传输速率就越高。例如，信道的带宽为３ｋＨｚ，信噪比为
１０００（１０·ｌｏｇ１０１０００＝３０ｄＢ），则其极限数据传输速率为：３０００·ｌｏｇ２（１＋１０００）≈
３０ｋｂ／ｓ。
为了便于应用，已经制定了一些信道容量标准。ＩＴＵ－Ｔ规定的标准信道系
列有：
�Ａ信道———４ｋＨｚ带宽的标准模拟话路信道；
�Ｂ信道———６４ｋｂ／ｓ的数字ＰＣＭ话音或数据信道；
�Ｃ信道———８／１６ｋｂ／ｓ的数字信道；
�Ｄ信道———用作通信控制（带外信令）的数字信道；
�Ｅ信道———６４ｋｂ／ｓ内部ＩＳＤＮ信令的数字信道；
�Ｈ信道———数字信道。
· ４ ２ · 第１篇　计算机网络组成原理
其中最常用的是Ｂ（Ｂｅａｒｅｒ）信道、Ｄ（ＤａｔａＬｉｎｋ）信道和Ｈ（Ｈｉｇｈ）信道。Ｄ系列
信道为１６ｋｂ／ｓ（Ｄ０）或６４ｋｂ／ｓ（Ｄ１）。常见的Ｈ系列有：Ｈ０＝３８４ｋｂ／ｓ（６个Ｂ信
道）、Ｈ１０＝１４７２ｋｂ／ｓ（２３个Ｂ信道）、Ｈ１１＝１５３６ｋｂ／ｓ（２４个Ｂ信道）、Ｈ１２＝１９２０
ｋｂ／ｓ（３０个Ｂ信道）。
在干线级，各地常用的传输标准如表２．２所示。
表２．２　各地常用的干线速率标准（Ｍｂ／ｓ）
北美 欧洲 日本
Ｔ１＝１．５４４ Ｅ１＝２．０４８ １．５４４
Ｔ２＝４×Ｔ１＝６．３１２ Ｅ２＝４×Ｅ１＝８．４４８ ６．３１２
Ｔ３＝７×Ｔ２＝４４．７３６ Ｅ３＝４×Ｅ２＝３４．３６８ ３２．０６４
Ｔ４＝６×Ｔ３＝２７４．１７６ Ｅ４＝４×Ｅ３＝１３９．２６４ ９７．７２８
Ｅ５＝４×Ｅ４＝５６４．９９２ ３９７．２００
４．信道的误码率
误码率是指信道传输信号的出错率，是数据通信系统在正常工作情况下的
传输可靠性指标，用下面的公式表示：
Ｐ＝ＮＥ／Ｎ
式中，Ｎ为数据传输的总位数，ＮＥ为数据传输过程中出错的位数。通常计算机
网络要求误码率低于１０
－６
，即每传送１兆位数据，不能出现多于一个错误。
２．２．３　数字信号的模拟调制
将不适合信道传输的信号变换为适合信道传输的信号称为调制（Ｍｏｄｕｌａｔｅ）。
数字信号的调制是将数字信号转换为频带信号，以便能将数字数据在传统的模
拟线路（电话网）上进行传输，其传输过程如图２．１０所示。调制的逆过程称为解
调（Ｄｅｍｏｄｕｌａｔｅ）。由于通信多是双向的，所以在实际应用中调制与解调两部分功
能要做在一个设备———调制解调器（Ｍｏｄｅｍ）中。最基本的数字信号调制方法是
采用移动键控技术实现正弦信号载波数字信号。
下面介绍数字—模拟调制的具体方法。
设用于载波数字信号的正弦波为
ｕ（ｔ）＝ｕｍｓｉｎ（ωｔ＋φ０）
　　在这个式子中，除时间ｔ外，还有３个参数：幅值ｕｍ、角频率ω和相位φ０。
因此，可以采用调幅、调频、调相３种移动键控技术来进行数字数据的模拟调制，
· ５ ２ · 第２章　链路上的通信技术
图２．１０　用Ｍｏｄｅｍ进行计算机通信
分别称为幅移键控（ＡＳＫ，Ａｍｐｌｉｔｕｄｅ－ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、频移键控（ＦＳＫ，Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ－
ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ）、相移键控（ＰＳＫ，Ｐｈａｓｅ－ＳｈｉｆｔＫｅｙｉｎｇ），如图２．１１所示。
图２．１１　数字—模拟信号调制
１．幅移键控ＡＳＫ
在ＡＳＫ方式中，用不同幅值的正弦载波信号来分别表示数字“１”和“０”。例
如，用某一幅值的正弦载波信号表示数字“１”，用零幅值（无载波信号）表示数字
“０”。
ＡＳＫ的技术简单、实现容易，但抗干扰能力差。
２．频移键控ＦＳＫ
在ＦＳＫ方式中，用不同角频率的正弦载波信号来分别表示数字“１”和“０”。
ＦＳＫ的技术简单、实现容易、抗干扰能力强，是目前最常用的方法。
３．相移键控ＰＳＫ
在ＰＳＫ方式中，用不同初相位的正弦载波信号来分别表示数字“１”和“０”。
它的抗干扰能力强，但实现技术复杂。具体的实现方法有：绝对调相（用相位的
绝对值表示数字“１”、“０”），相对调相（用相位的相对偏移值表示数字“１”、“０”）和
多相调相（用不同的相位值表示“０”、“１”码组合，如用相位相差π／２的相位值分
别表示００，０１，１０，１１）。
· ６ ２ · 第１篇　计算机网络组成原理
２．２．４　模拟信号的数字编码———脉冲编码调制技术
模拟数据的数字编码是将连续的信号波形用有限个离散（不连续）的值近似
代替的过程。简单地说，就是将模拟信号用数字信号近似地代替，其中最常见的
方法是脉冲编码调制（ＰＣＭ，ＰｕｌｓｅＣｏｄｅＭｏｄｕｌａｔｉｏｎ）技术，简称脉码调制ＰＣＭ。
ＰＣＭ基本步骤是：
�采样，即将原波形的时间坐标离散化，得到一系列的样本值；
�量化，对采样得到的样本值按量级分级并取整；
�编码，将分级并取整的样本值转换为二进制（０，１）码。
图２．１２所示为ＰＣＭ的一个实例。
图２．１２　波形的采样与量化
数字化的质量取决于下列技术参数：
（１）采样频率
采样频率，即一秒钟内的采样次数，它反映了采样点之间的间隔大小。间隔
越小，丢失的信息越少，采样后的图形越细腻和逼真。根据奈奎斯特采样定律，
只要采样频率高于信号最高频率的两倍，就可以从采样准确地重现原始信号的
波形。
· ７ ２ · 第２章　链路上的通信技术
（２）测量精度
测量精度是样本在垂直方向的精度，是样本的量化等级，它通过对波形垂直
方向的等分而实现。由于数字化最终是要用二进制数表示，所以常用二进制数
的位数表示样本的量化等级。若每个样本用８位二进制数表示，则共有２
８
＝２５６
个量级；若每个样本用１６位二进制数表示，则共有２
１６
＝６５５３６个量级。量级越
多，采样精度越高。
应当指出，采样频率和测量精度的提高都是以存储容量为代价的。此外，当
考虑通信双方的同步、信息保密、信息压缩等问题时，还要对这种基本编码进行
一些变换。
２．２．５　数字编码
虽然“１”和“０”是两个非常简单的码，但实际传输和使用的信号形式有很大
的差别。图２．１３给出了６种具有代表性的二进制数字信号的编码方式。
１．单极性码和双极性码
图２．１３中的（ａ）和（ｃ）表示的是两种单极性码，它们的特点是只在表示“１”
时才发出电流，表示“０”时不发出电流，电流只有一个极性（方向）。
图２．１３中的（ｂ）和（ｄ）表示的是两种双极性码，它们的特点是表示“１”时发
出正电流，表示“０”时发出负电流，电流具有两个极性（方向）。
２．归零码和不归零码
图２．１３中的（ｃ）和（ｄ）表示的是两种归零码（ＲＺ，ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ），它们的特点
是，每次进行０－１变换或１－０变换时，都要在无电流处停留一下。
图２．１３中的（ａ）和（ｂ）表示的是两种不归零码（ＮＲＺ，Ｎｏｎ－ＲｅｔｕｒｎｔｏＺｅｒｏ），它
们的特点是，每次进行０－１变换和１－０变换都是直接的，不在无电流处停留。
３．曼彻斯特码和差分曼彻斯特码
曼彻斯特（Ｍａｎｃｈｅｓｔｅｒ）码的特点是将每个比特周期分为两部分：前半个比特
周期传送该比特的原码，后半个周期传送该比特的反码，于是在每个比特周期的
中间产生一个电平跃变。这个跃变信号既可以用做同步信号，也可以用做表示
数据（如图２．１３（ｅ）所示，用正跃变表示为“０”，用负跃变表示为“１”）。
差分曼彻斯特（ＤｉｆｅｒｅｎｔＭａｎｃｈｅｓｔｅｒ）码是对曼彻斯特码的的改进，它用每一
码元的开始边界处有无跃变来区别“０”和“１”，如图２．１３（ｆ）所示，有跃变表示为
“０”，无跃变表示为“１”。这时，每个比特周期中间的跃变仅仅用做同步时钟。
评价数字信号编码方式的优缺点可以从以下几点考虑：
�脉冲的宽度。脉冲宽度大，信号的能量就大，对于提高接收端的信噪比
· ８ ２ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．１３　６种二进制数字信号的编码方式
有利。
�占用的频带宽度。脉冲宽，占用的频带就窄，如归零码比全宽码占用的
频带要宽。
�直流分量的成分。直流分量低有利于传输，如双极性码的直流分量较
低，曼彻斯特码和差分曼彻斯特码的每个码元中都有跃变，因而没有直流分量。
�自同步能力。曼彻斯特码和差分曼彻斯特码的每个码元中都有跃变，可
· ９ ２ · 第２章　链路上的通信技术
以提供自同步能力。如在ＩＥＥＥ８０２．５中，正常的信号编码都采用差分曼彻斯特
码，只有起始和结束字段中各有４位“特殊比特”，这些特殊比特的码元中间没有
跃变，要么是全高电平，要么是全低电平，以“特殊比特”来作为信号编码起始和
结束的标志。
２．３　信道的多路复用技术
在通信系统中，信道有逻辑信道与物理信道之分。物理信道是实实在在的
物理通路，如有线信道、无线信道、卫星信道等。物理信道与逻辑信道之间的关
系有点像铁路与车次之间的关系，物理信道好比是铁路，逻辑信道好比是车次。
北京到重庆之间并没有一条专线，但可以通过连接京广线—陇海线—宝成线—
成渝线，开出一趟或几趟北京至重庆的列车来。而其中的京广线、陇海线、宝成
线、成渝线上，还可以分别跑北京至广州、上海至乌鲁木齐、西安至昆明、成都至
南宁的列车。逻辑信道是建立在物理信道基础上的：一条物理信道通过载波、分
时或改变连接方式等，有可能分为几条逻辑信道（好像同一条铁道上同时运行多
趟列车一样）；在复杂拓扑结构的网络上，两点之间的通信并不一定要有一条专
门的物理线路，而可以由其内部节点间的连接来实现。通常把逻辑信道的实现
称为“连接”。
多路复用（ＭＵＸ）源于拉丁语ｍｕｌｔｉ（许多）和ｐｌｅｘ（混合）。它指在一个物理信
道上同时传送多个信号，或者说是把一个物理信道设法分成多个逻辑信道，以提
高信道利用率。
２．３．１　频分多路复用（ＦＤＭ）技术
ＦＤＭ（ＦｒｅｑｕｅｎｃｙＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）是模拟传输中常用的一种多路复用技
术。它把一个物理信道划分为多个逻辑信道，各个逻辑信道占用互不重叠的频
带，相邻信道之间用“警戒频带”隔离，以便将不同路的信号调制（滤波）分别限制
在不同的频带内，在接收端再用滤波器将它们分离，就好像在大气中传播的无线
电信号一样，虽同时传送多个频率信号，但互不重叠，可以分辨。图２．１４所示为
将一个物理信道频分为３路进行复用的情形，每个逻辑信道分配４０００Ｈｚ带宽，
并只传送３０００Ｈｚ左右的载波频带信号。
目前，ＦＤＭ技术已经在一定程度上实现了标准化。其中一个广泛使用的国
际标准是把１２×４０００Ｈｚ的音频信道（用户使用３０００Ｈｚ，再加两个５００Ｈｚ的防
护频带）复用到６０Ｈｚ～１０８Ｈｚ的频带上，其单位称为群（Ｇｒｏｕｐ）。
· ０ ３ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．１４　频分多路复用
最典型的频分多路复用技术的应用是普通手机。
图２．１５　时分多路复用
２．３．２　时分多路复用（ＴＤＭ）技术
１．ＴＤＭ基本原理
与ＦＤＭ的同时发送多路信号相比，时分多路复用（ＴＤＭ，ＴｉｍｅＤｉｖｉｓｉｏｎ
Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）是一种非同时发送的多路复用技术。如图２．１５所示，它将一个传送
周期划分为多个时隙，让多路信号分别在不同的时隙内传送，形成每一路信号在
连续的传送周期内轮流发送的情形。
· １ ３ · 第２章　链路上的通信技术
数字信号的时分复用也称为复接，参与复接的信号称为支路信号，复用后的
信号称为合路信号，从合路信号中将原来的支路信号分离出来称为分接。
通常，话音信号是用脉码调制来编码的。由于典型的电话通道是４ｋＨｚ，按
照奈奎斯特定理，为了用数字信号精确地表示一个模拟信号，对话音模拟信号的
采样频率至少要达到８０００Ｈｚ。用一个８位字来代表每个采样，则话音信号数
字化的结果便是一个８０００×８（位字）的数据流，数据传输速率为６４ｋｂ／ｓ。上述
方法称为ＰＣＭ复用。为了提高数码率，对ＰＣＭ复用后的数字信号再进行时分复
用，形成更多路的数字通信，目前广泛采用这种数字复用方法来提高通信容量。
图２．１６所示为ＩＴＵ－Ｔ推荐的数字速率等级和复接等级，它们都是基于传
输速率６４ｋｂ／ｓ（称为零次群）的数字信号的。两种等级不同之处在于，一类是用
ＴＤＭ技术将２４路零次群复用到一条线路上，形成数据传输速率为１．５４４Ｍｂ／ｓ
的一次群（称为Ｔ１次速率，主要在北美应用），并在此基础上形成其二次群、三次
群、四次群等；另一类是用ＴＤＭ技术将３０路零次群复用到一条线路上，形成数
据传输速率为２．０４８Ｍｂ／ｓ的一次群（称为Ｅ１次速率，主要在欧洲应用），并在此
基础上形成其二次群、三次群、四次群等。
图２．１６　ＩＴＵ－Ｔ推荐的数字速率等级和复接等级
２．复接方式
ＴＤＭ可以设计成按位、按字节、按字符、按字或按任意多位的方式来对每个终
端进行扫描复接。图２．１７（ａ）、（ｂ）分别为按位和按字节进行扫描复接的示意图。
图２．１８为对４路ＰＣＭ３０／３２基群信号按位复接和按字复接的示意图。
· ２ ３ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．１７　两种扫描方式
按位复接又称为比特复接，即复接时每支路依次复接一个比特。这是目前
广泛使用的方法，它的设备简单，需容量小，且容易进行，但对信号的交换不利。
按字节复接的方法如下：对基群来说，一个码字有８位，复接前先将８位码
存起来，在规定的时间内一次复接；４个支路轮流复接。这种方法需要较大的存
储容量，适合于数字电话交换。
按帧复接是每次复接一个支路的帧（２５６比特）。这种方法不破坏原来的帧
结构，有利于交换，但需要更大的存储容量。
复接实际上就是通过脉冲采样再生成一定宽度的数字信号的过程，但由于
要保持原来的数字信号周期，因此复接生成的方波宽度一定要按复接支路数进
行分频。如在图２．１８中，对４路数字信号进行复接后，在合路上的位宽减小到
原来的１／４，使得４路的总宽等于原来１位的宽度，这样才能保持信号的传输速
率不变。
３．同步时分复用和异步时分复用
图２．１９给出了时分多路复用的两种同步方式———同步时分多路复用
（ＳＴＭ）和异步时分多路复用（ＡＴＭ）。同步时分多路复用是指时分方案中的时间
· ３ ３ · 第２章　链路上的通信技术
图２．１８　对４路ＰＣＭ３０／３２基群信号按位复接和按字复接
片是预先分配好的，时间片与数据源是一一对应的，不管某一个数据源有无数据
要发送，对应的时间片都是属于它的；或者说，各数据源的传输定时是同步的。
在接收端，根据时间片的序号来分辨是哪一路数据，以确定各时间片上的数据应
当送往哪一台主机。
图２．１９　同步时分多路复用与异步时分多路复用
· ４ ３ · 第１篇　计算机网络组成原理
采用异步时分多路复用时，各时间片与数据源无对应关系，系统可以按照需
要动态地为各路信号分配时间片，各时间片与数据源无对应关系。为使数据传
输顺利进行，所传送的数据中需要携带供接收端辨认的地址信息，因此异步时分
多路复用也称为标记时分多路复用。ＡＴＭ技术中的传输就是这种方式。
４．复接时系统间的同步问题
当由几个低次群数字信号复接成一个高次群数字信号时，如果各低次群采
用独立的时钟，即使每个低次群所使用的时钟的标称数码率相同，也会由于线路
长短不同产生的时延差异等原因，造成瞬时数码率的差异，从而形成如图２．２０
所示的重叠或错位现象，使复接合成后的数字信号无法分接恢复成为原来的低
次群数字信号。
图２．２０　瞬时数码率差异造成的重叠和错位
为避免这个问题，需要解决系统与系统间的同步问题。系统间的同步可以
用两种方法实现：一种是用一个高稳定的主时钟来控制被复接的几个低次群，使
它们的数码率统一在主时钟的频率上，从而达到同步的目的；另一种，也是最常
用的，是称为码速调整的方法。码速调整方法是让各低次群仍然使用自己的时
钟，并在复接前插入一些码元。例如，要将支路速率为２０４８ｋｂ／ｓ的４个基群信
号复接到速率为８４４８ｋｂ／ｓ的二次群上，就必须首先对基群的数据速率进行调
整，使之与８４４８ｋｂ／ｓ的４分频速率２１１２ｋｂ／ｓ同步，然后再进行同步复接。这
种调整后的数码率高于调整前的数码率的码速调整方法称为正码码速调整。
· ５ ３ · 第２章　链路上的通信技术
图２．２１所示是调整到２１１２ｋｂ／ｓ的基群流帧结构，称为二次群复接子帧结
构。图中：
（ａ）Ｃｉｊ为插入标志码，用于分接时判断所在基群中的复接子帧中有无插入
码速调整位。
�有插入位，取全“１”；
�无插入位，取全“０”。
（ｂ）Ｖｉ为插入码———为调整码率而插入的码元。
�支路速率偏低，在该时隙插入一个不含信息的脉冲；
�支路速率正常，该时隙仍传输支路信息。
图２．２１　调整到２１１２ｋｂ／ｓ基群流的二次群复接子帧结构
在支路级速率调整的基础上，进行二次复接帧的速率调整。图２．２２所示为
ＰＣＭ二次群复接帧结构。从图中可以看出，二次群的数码率为８．４４８Ｍｂ／ｓ，帧周
期约为１００μｓ，帧周期内共８４８个比特。其中：
�第１～１０位为插入帧同步码１１１１０１００００（依据ＩＴＵ－Ｔ规定）；
�Ｆ３３（第１１位）作对端告警码；
�第１２比特备用；
图２．２２　ＰＣＭ二次群复接帧结构
�Ｃ１１、Ｃ２１、Ｃ３１、Ｃ４１、Ｃ１２、Ｃ２２、Ｃ３２、Ｃ４２、Ｃ１３、Ｃ２３、Ｃ３３、Ｃ４３为插入标志码；
�Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３、Ｖ４为插入码———为调整码率而插入的比特。
· ６ ３ · 第１篇　计算机网络组成原理
在复接器中为调整码率要插入插入码，在分接器中要将它们去掉———消插。
分接器进行消插的依据是“插入标志码”。当插入标志码的４位中有“０００”时，表
示无插入码；当插入标志码的４位中有“１１１”时，表示有插入码。这种方法叫做
“大数判决法”。
实际上，同步复接中也要使用插入码。与异步复接不同的是，它在每一个帧
中都要插入插入码，目的是使低次群的码速能在复接后符合高次群的要求。
５．准同步数字系列ＰＤＨ
准同步数字系列ＰＤＨ（ＰｌｅｓｉｏｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌＨｉｅｒａｒｃｈｙ）是曾广泛使用的数字
传输技术，它采用异步复接，而且大多数采用正码码速调整，即通过插入一些非
信息比特使各支路信号与复接设备信号同步，并复接成高次群信号。这种方式
的最大缺点是很难从高次群信号中直接识别和提取低次群信号。要分接出支路
信号或插入支路信号，惟一的方法是将高次群信号一步一步地分接成所要提取
的低次群信号，然后再一步一步地复接成高次群信号。图２．２３示出了在ＰＤＨ
系统中从ＰＣＭ四次群传输速率为１４０Ｍｂ／ｓ信号中提取传输速率为２Ｍｂ／ｓ信号
的过程。
图２．２３　在ＰＤＨ系统中提取一个低次群信号示例
６．同步数字系列ＳＤＨ
１９８８年，ＩＴＵ－Ｔ通过了有关同步数字系列（ＳＤＨ，ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｉｇｉｔａｌ
Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）的三个基本建议：Ｇ．７０７、Ｇ．７０８、Ｇ．７０９，标志着数字传输技术的一个新
的转折，从此传送网开始进入“光信网”的时代。
ＳＤＨ包含极为丰富的内容，它既是一套新的国际标准，又是一个组网原则，
也是一种复用方法。更重要的是，ＳＤＨ提供了公认的框架，在这个框架的基础
上，可以建成一种灵活、可靠并能进行遥控管理的传输主干网。
下面介绍与之有关的几个概念。
（１）ＳＴＭ－１
ＳＤＨ传输网所传输的信号由不同等级的欧规同步传输模块ＳＴＭ
· ７ ３ · 第２章　链路上的通信技术
（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＴｒａｎｓｆｅｒＭｏｄｕｌｅ）信号组成。根据Ｇ．７０７建议，ＳＤＨ以同步传输模块
ＳＴＭ－１为最基本的信号模块。ＳＴＭ－１具有９行×２７０列的帧结构（见图２．２４），
其速率为９×２７０×８×８００＝１５５．５２０Ｍｂ／ｓ。ＳＴＭ－１由低速率的净负荷
（Ｐａｙｌｏａｄ）、段开销ＳＯＨ（ＳｅｃｔｉｏｎＯｖｅｒｈｅａｄ）和管理单元指针ＡＵＰＴＲ（Ａｄｍｉｎｉｓｔｒａｔｉｖｅ
ＵｎｉｔＰｏｉｎｔｅｒ）组成。
图２．２４　ＳＴＭ－１帧结构
（ａ）信息净负荷
信息净负荷简称净负荷，是ＳＴＭ帧中用于存放各种信息的空间，也包含了
少量的通道开销ＰＯＨ（ＰａｔｈＯｖｅｒｈｅａｄ）———用于通道性能监视、管理和控制。ＰＯＨ
通常作为净负荷的一部分与数据码流一起传送。
（ｂ）段开销ＳＯＨ
ＳＯＨ是在ＳＴＭ帧结构中用于保证净负荷正常灵活地传送所必需的附加字
节，主要供网络运行管理和维护使用。
（ｃ）管理单元指针ＡＵＰＴＲ
ＡＵＰＴＲ主要用来指示信息净负荷的第１个字节在ＳＴＭ帧中的准确位置，
同时也用于借助调整技术解决网络节点间的时钟偏差，使ＳＤＨ系统能够在接收
端正确地分离信息净负荷。
Ｎ个ＳＴＭ－１信号可以同步复用成高速率的信息模块ＳＴＭ－Ｎ。目前国际
标准取Ｎ＝１，４，１６，６４。４个ＳＴＭ－１同步复用成速率为６２２．０８０Ｍｂ／ｓ的ＳＴＭ－
４；１６个ＳＴＭ－１同步复用成速率为２４８８．３２０Ｍｂ／ｓ的ＳＴＭ－１６；６４个ＳＴＭ－１同
步复用成速率为１０Ｇｂ／ｓ的ＳＴＭ－６４，相当于１２万条话路。表２．３列出了ＳＴＭ
系列标准、美规ＡＮＳＩ标准和光载波标准ＯＣ（ＯｐｔｉｃａｌＣａｒｒｉｅｒ）间的对照关系。其
中，ＯＣ和ＡＮＳＩ相同，都以５１．８４Ｍｂ／ｓ为基本速率。
· ８ ３ · 第１篇　计算机网络组成原理
表２．３　ＳＴＭ（ＳＤＨ）系列标准与ＡＮＳＩ（ＯＣ）标准对照
ＩＴＵ－Ｔ ＡＮＳＩ（ＯＣ） 传输速率
　　　　ＳＴＳ－１（ＯＣ－１） 　５１．８４Ｍｂ／ｓ
ＳＴＭ－１ 　　　　ＳＴＳ－３（ＯＣ－３） 　１５５．５２Ｍｂ／ｓ
ＳＴＭ－４ 　　　　ＳＴＳ－１２（ＯＣ－１２） 　６２２．０８Ｍｂ／ｓ
ＳＴＭ－１６ 　　　　ＳＴＳ－４８（ＯＣ４８） ２４８８．３２Ｇｂ／ｓ
ＳＴＭ－６４ 　　　　ＳＴＳ－１９２（ＯＣ－１９２） ９９５３．２８Ｇｂ／ｓ
每个ＳＴＭ－Ｎ中都有相应的净负荷、段开销和管理单元指针。
（２）数字交叉连接设备ＤＸＣ与ＳＤＨ分插复用器ＡＤＭ
数字交叉连接原是在ＰＤＨ中引入的，用来代替人工配线架功能。但是ＰＤＨ
的数字交叉连接设备只能交叉连接低等级数字信号，并且随着交叉连接系统端
口数量的增加价格将急剧上涨。
ＳＤＨ的ＤＸＣ（ＤｉｇｉｔａｌＣｒｏｓｓＣｏｎｎｅｃｔ）是一种具有多功能的传输设备，它综合了
ＳＤＨ的复接、分接、自动化配线调线、可靠的网络保护恢复以及传输网管理等多
种功能，能充分发挥ＳＤＨ的组网能力。
分插复用器ＡＤＭ（ＡｄｄＤｒｏｐＭｕｌｔｉｐｌｅｘｅｒ）是ＳＤＨ网中使用最普遍的设备。它能
从主信号流中灵活地分接出一些支路信号（下电路）、插入一些支路信号（上电路），
从而大大简化复接／分接过程。图２．２５为ＳＤＨ用ＡＤＭ进行复接／分接的示意。
图２．２５　ＳＤＨ用ＡＤＭ进行复接／分接
（３）ＳＤＨ传输网分层模型
如图２．２６所示，ＳＤＨ传输网的分层模型自上向下可分为电路层网络、通道
层网络和传输媒介层网络。
（ａ）电路层网络
电路层网络面向公共交换业务，直接为用户提供通信服务。
（ｂ）通道层网络
通道层网络提供传送服务，能支持一个或多个电路层网络。可提供的传输
链路的信息单元为ＶＣ－１１、ＶＣ－１２、ＶＣ－２、ＶＣ－３和ＶＣ－４。
· ９ ３ · 第２章　链路上的通信技术
图２．２６　ＳＤＨ传输网分层模型
通道层网络进一步划分为高阶通道层网络（ＶＣ－３、ＶＣ－４）和低阶通道层网
络（ＶＣ－１１、ＶＣ－１２、ＶＣ－２、ＶＣ－３）。
（ｃ）传输媒介层网络
传输媒介层网络与通信介质（光缆或无线）有关，它支持一个或多个通道层
网络，为通道层网络节点提供合适的通道容量，并用ＳＴＭ－Ｎ作为通信介质层网
络的标准等级容量。
（４）ＳＤＨ复用结构
ＳＤＨ复用结构用于表述ＳＤＨ的信息流是怎样被复用的，也说明哪些标准接
口的信号可以进入ＳＤＨ体系。图２．２７所示为中国的ＳＤＨ基本复用映射结构。
它以基于２Ｍｂ／ｓ的ＰＤＨ系列作为ＳＤＨ的有效负荷。
图２．２７　中国ＳＤＨ复用结构
（ａ）容器Ｃ
ＳＤＨ用不同等级的信息容器来装载不同速率的数字信号，完成速率调整等
· ０ ４ · 第１篇　计算机网络组成原理
适配功能，并为各种ＰＤＨ信号提供接口，用Ｃ－ｎ表示，其中的ｎ表示ＰＤＨ系列
的速率等级。表２．４列出了Ｃ－ｎ分别允许装载的ＰＤＨ支路信号速率。
表２．４　容器Ｃ的装载标准（单位：Ｍｂ／ｓ）
Ｃ－４ Ｃ－３ Ｃ－２ Ｃ－１２ Ｃ－１１
１３９．２６４ ４４．７３６／３４．３６８ ６．３１２ ２．０４８ １．５４４
（ｂ）虚容器ＶＣ
虚容器ＶＣ－ｎ是用来支持通道层连接的信息结构，其中ｎ表示ＰＤＨ系列
的速率等级。虚容器ＶＣ－ｎ由净负荷和通道开销（ＰＯＨ）组成一个矩形的块状
帧结构，如：ＶＣ－３帧为９行×８５列的数据块，ＶＣ－４帧为９行×２６１列的数据
块。数据在ＳＤＨ中传输时，ＶＣ－ｎ可作为一个独立的实体在通道中的任意一点
取出或插入，也可以进行同步复用或交叉连接处理。所有的ＶＣ－ｎ都将被安放
在ＳＴＭ－Ｎ的净负荷区内传输。
ＶＣ－ｎ分高阶虚容器（ｎ＝３，４）和低阶虚容器（ｎ＝１，２）。低阶虚容器ＶＣ－
２、ＶＣ－１２和ＶＣ－１１分别来自容器Ｃ－２、Ｃ－１２和Ｃ－１１。
（ｃ）支路单元ＴＵ
支路单元是一种在低阶通道层和高阶通道层网络间提供适配功能的信息结
构，也提供ＰＤＨ信号的灵活接口，有ＴＵ－３、ＴＵ－２、ＴＵ－１２和ＴＵ－１１四种，它
们分别由ＶＣ－３、ＶＣ－２、ＶＣ－１２和ＶＣ－１１加上指针ＴＵ－３ＰＴＲ、ＴＵ－２ＰＴＲ、ＴＵ
－１２ＰＴＲ和ＴＵ－１１ＰＴＲ后得到。这些指针的作用是为了指明各个ＶＣ在相应
的复用ＴＵ帧中的起始点位置，并用来进行频率调整，即有：
ＴＵ－ｎ＝ＶＣ＋ＴＵ－ｎＰＴＲ
这是ＳＤＨ与ＰＤＨ的重要区别。在ＰＤＨ中，解决各支路间同步工作的方法
是比特填充。这给支路的取出或插入带来困难。ＳＤＨ使用指针指示ＶＣ在净负
荷区的起始位置，使ＶＣ在净负荷区内浮动。这样，在ＳＴＭ－Ｎ信号中，通过计
算，用指向每种类型支路信号的指针值，就能得到该支路信号的位置，便于实现
ＳＤＨ各支路信号的交叉连接与交换，简化了复接、分接处理，不仅省去了大量配
线架，还可以消除相关时延。
Ｇ．７０８规定，传输速率为２．０４８Ｍｂ／ｓ的信号按照ＳＤＨ的复用规范，首先被
“映射”到ＶＣ－１２再进入ＴＵ－１２中。
（ｄ）支路单元群ＴＵＧ
支路单元群有ＴＵＧ－３和ＴＵＧ－２两种，它由一个或多个在高阶ＶＣ净负荷
中占据固定而确定位置的支路单元组成，即有
· １ ４ · 第２章　链路上的通信技术
ｍ×ＴＵ－ｎ→ＴＵＧ－２，ｍ＝１，２或４，ｎ＝１１，１２或２
７×ＴＵＧ－２→ＴＵＧ－３
１×ＴＵ－３
（ｅ）管理单元ＡＵ
管理单元ＡＵ是在高阶通道层网络和复用段层网络之间提供适配功能的信
息结构，它由信息净负荷（高阶ＶＣ）和指示净负荷帧起点相对于复用段起点偏移
量的管理单元指针组成，即有
ＡＵ－ｎ＝ＶＣ－ｎ＋ＡＵ－ｎＰＴＲ
（ｆ）管理单元组ＡＵＧ
管理单元组ＡＵＧ由一个或多个在ＳＴＭ－Ｎ帧中占据固定而确定位置的管
理单元指针ＡＵＰＴＲ和信息净负荷组成。Ｎ个ＡＵＧ是按字节交织的方法复合在
一起的。
例２．１　将ＰＤＨ四次群信号（１３９．２６４Ｍｂ／ｓ）异步映射进ＶＣ－４模块，并由
ＡＵ－４定位于ＳＴＭ－１的过程（图２．２８）。
图２．２８　传输速率１３９．２６４Ｍｂ／ｓ的信号定位至ＳＴＭ－１的过程
①ＰＤＨ的传输速率１３９．２６４Ｍｂ／ｓ的信号映射进容器Ｃ－４，经速率调整后
输出１４９．７６０Ｍｂ／ｓ；
②Ｃ－４加上９个字节的ＰＯＨ（９字节／帧，５７６ｋｂ／ｓ），输出速率１５０．３３６Ｍｂ／ｓ
的数字信号；
③在ＡＵ－４内加上ＰＯＨ（９字节／帧，５７６ｋｂ／ｓ），输出速率１５０．９１２Ｍｂ／ｓ的
数字信号；
④一个ＡＵＧ（因为Ｎ＝１）加上段开销ＳＯＨ（４．６０８Ｍｂ／ｓ），输出１５０．５２０Ｍｂ／ｓ
的数字信号，即ＳＴＭ－１。
· ２ ４ · 第１篇　计算机网络组成原理
（５）基本复用映射操作
�映射：一种在ＳＤＨ网络边界处使支路信号适配进相应的虚容器的过程。
�定位：一种将帧偏移信息收进ＴＵ或ＡＵ的过程，依靠ＴＵＰＴＲ和ＡＵＰＴＲ
实现。
�复用：一种使多个低阶通道层信号适配进高阶通道，或将高阶通道信号
适配进复用层的过程，基本的方法是字节间插。
２．３．３　光波分多路复用（ＷＤＭ）技术
１．ＷＤＭ的基本原理
光波分多路复用（ＷＤＭ，ＷａｖｅｌｅｎｇｔｈＤｉｖｉｓｉｏｎＭｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）技术是在一根光纤
中能同时传输多个光波信号的技术。ＷＤＭ的基本原理如图２．２９所示，是在发
送端将不同波长的光信号组合起来，复用到一根光纤上，在接收端又将组合的光
信号分开（解复用），并送入不同的终端。
图２．２９　光波分多路复用单纤传输
ＷＤＭ技术对网络的扩容升级、发展宽带业务、挖掘光纤潜力、实现高速通信
等具有十分重要的意义。
ＷＤＭ亦称波分多路复用，而ＤＷＤＭ即密集波分多路复用，是１９９８年才宣告
成功的一项技术，是当前研制出的传输速率最高的网络技术，可以处理传输速率
高达８０Ｇｂ／ｓ的业务，并将传输速率提高到了８００Ｇｂ／ｓ。
ＤＷＤＭ可以大大提高单模光纤传输信息的能力。它把发射机中发射的红
外光分解成多个波长，以提高红外光的传输能力。现在，人们已讨论在１５５０ｍｍ
～１５７０ｍｍ的单模光纤上开２５６个窗口的问题。专家们认为，信息高速公路需
要无限容量之时，ＤＷＤＭ的作用才会充分地展现。
２．光ＷＤＭ系统原理
简单地说，光ＷＤＭ就是将一条单纤转换为多条“虚纤”，每条虚纤工作在不
· ３ ４ · 第２章　链路上的通信技术
同的波长上。光ＷＤＭ系统有３种基本结构：光多路复用单纤传输系统、光双向
单纤传输系统和光分路插入传输系统。
（１）光多路复用单纤传输系统
图２．３０为光多路复用单纤传输系统的结构图。在这种系统中，发送端将不
同波长的已调光信号λ１，λ２，…，λｎ通过复用器Ｍ组合在一起，在一条光纤中单
向传输；接收端使用解复用器Ｄ将不同波长的信号分开，从而完成信号传输任
务。
图２．３０　光多路复用单纤传输系统结构
（２）光双向单纤传输系统
图２．３１为光双向单纤传输系统的结构图。在这种系统中，用一条光纤实现
两个方向信号的同时传输，因而也称为单纤全双工通信系统。实现这种系统的
关键是两端都需要一组复用／解复用器ＭＤ。
图２．３１　光双向单纤传输系统的结构图
（３）光分路插入传输系统
图２．３２为光分路插入传输系统的结构图。在这种系统中，两端都需要一组
复用／解复用器ＭＤ，复用器将光信号λ３、λ４插接到光纤中，解复用器将光信号
λ１、λ２从光纤中分接出来，通过不同波长光信号的合流与分流实现信息的上、下
通路。
· ４ ４ · 第１篇　计算机网络组成原理
图２．３２　光分路插入传输系统的结构图