计算机网络中的多路复用（信道共享）

多路复用意味着多源但一个链接。另一种方法是直接点对点连接，但它有许多问题，因为它需要为每个设备提供一个 I/O 端口，每个设备需要一条线路，并且如果在不同楼层还需要大量布线.但相反，如果我们使用多路复用器方法，那么所有设备都连接到 MUX，一条线路连接到主机，链路承载多个信息通道和与输出线路数量相等的线路数量。

多路复用器的类型：

1. 频分复用 (FDM) –
   频谱在逻辑信道之间划分，每个用户都可以独占访问他的信道。它在几个不同的频率范围内发送信号，并在一根电缆上承载多个视频通道。每个信号都被调制到不同的载波频率上，并且载波频率由保护带分隔。传输介质的带宽超过了所有信号所需的带宽。通常，对于频分复用，使用模拟信令来传输信号，即更容易受到噪声的影响。为媒体上的每个用户或信号分配不重叠的频率范围。因此，所有信号同时传输，每个信号使用不同的频率。

   多路复用器接受输入并将频率分配给每个设备。多路复用器连接到高速通信线路。相应的多路复用器或解复用器位于高速线路的末端并分离多路复用的信号。频谱在每个用户挂在特定频率上的逻辑信道之间进行划分。无线电频谱是媒体和从媒体中提取信息的机制的一个例子。

   FDM的缺点：
   FDM 的一个问题是它不能利用电缆的全部容量。重要的是频带不重叠。实际上，频段之间必须有相当大的差距，以确保来自一个频段的信号不会影响另一个频段的信号。
   

2. 时分复用 (TDM) –
   每个用户周期性地在一小段时间内获得整个带宽，即整个信道专用于一个用户，但仅持续很短的时间。它广泛用于计算机通信和电信。通过在用户之间划分介质上的可用传输时间来实现信道的共享。它专门使用数字信令，而不是将电缆划分为频段。 TDM 将电缆使用划分为多个时隙。传输介质的数据速率超过信号的数据速率。每个时间片使用一个帧和一个时隙，无论源是否有数据，都会传输时隙。

   有两种类型的 TDM，如下所示：

   1. 同步时分复用：
      它是同步的，因为复用器和解复用器必须就时隙达成一致。原来的时分复用。多路复用器以循环方式接受来自附加设备的输入，并以永无止境的模式传输数据。一些常见的例子是 T-1 和 ISDN 电话线。如果一个设备以比其他设备更快的速率生成数据，则多路复用器必须比其他设备更频繁地采样来自该设备的传入数据流，或者缓冲更快的传入流。如果设备没有要传输的内容，多路复用器仍必须将来自该设备的一条数据插入到多路复用流中。
      
   2. 统计时分复用：
      时分但按需而不是固定，基于每个数据包重新调度链路，来自不同源的数据包在链路上交错。它允许将比电路容量更多的节点连接到电路。工作的前提是并非所有节点都将始终以满容量传输。它必须传输一个终端标识，即目的地标识号。并且可能需要存储。统计多路复用器仅传输来自活动工作站的数据。如果工作站不活动，则不会在多路复用流上浪费空间。它接受传入的数据流并创建一个仅包含要传输的数据的帧。
      
3. 波分复用——
   它与 FDM 相同，但应用于光纤，唯一不同的是这里的工作频率要高得多，实际上它们在光学范围内。由于带宽如此巨大，光纤具有巨大的潜力。具有不同能带的光纤通过衍射光栅棱镜。在长途链路上合并，然后在目的地拆分。它具有高可靠性和非常高的容量。

   它将多个数据流多路复用到一条光纤线上。不同波长的激光器（称为 lambda）传输多个信号。光纤上承载的每个信号都可以以与其他信号不同的速率传输。

   • 密集波分复用将许多（30、40、50 或更多）通道组合到一根光纤上。 DWDM 信道具有非常高的容量，并且还在不断改进。
   • 粗波分复用仅结合了几个 λ。在这种情况下，信道间隔更宽，是 DWDM 的更便宜版本。