如何提高通信線路的利用率是數據通信中的一個不可忽視的內容。為了充分利用傳輸媒體，人們研究了在一條物理線路上建立多個通信信道的技術，這就是多路復用技術。多路復用技術的實質是，將一個區域的多個用戶數據通過發送多路復用器進行匯集，然後將匯集後的數據通過一條物理線路進行傳送，接收多路復用器再對數據進行分離，分發到多個用戶。那麼只要帶寬允許，在已有的高速線路上採用多路復用技術可以省去安裝新線路的大筆費用，另外還可以將若干條低速線路進行連接，以滿足主機間高速通信的需求。

下面介紹幾種常用的多路復用技術：

頻分多路復用（FDM,Frequency Division Multiplexing）

通信線路的可用帶寬往往是超過給定信號的帶寬的，如果在這樣的一個信道上只傳輸一路信號的話，就像在寬闊的馬路上只有一個車道一樣，顯然太浪費。因此我們可以把以頻率分割的方式把一條信道分成若干個子信道，從而實現多路復用，這就是頻分復用的基本原理。每路信號以不同的載波頻率進行調製，而且各個載波頻率是完全獨立的，即各個信道所占用的頻帶不相互重疊，那麼每個信道就能獨立地傳輸一路信號。

如下圖，這條信道中同時傳輸四個用戶的信號，左邊的設備是一個復用器，右邊對應的就是一個分用器，復用器的作用就是把各路用戶的信號進行頻譜搬移，搬移到分配給它的頻段範圍，分用器就相當於一個濾波器，再把各種信號區別開來。

頻分多路復用在無線電廣播和電視領域中應用較多。ADSL也是一個典型的頻分多路復用。ADSL用頻分多路復用的方法，在公共交換電話網絡（PSTN）使用的雙絞線上劃分出三個頻段：0-4kHz用來傳送傳統的語音信號；20-50kHz用來傳送計算機上載的數據信息；150-500kHz或140-1100kHz用來傳送從伺服器上下載的數據信息。

時分多路復用（TDM,Time Division Multiplexing）

時分復用是採用時間分片的方式來實現傳輸信道的多路復用，也就是說每一路信號傳輸按時間片輪流著占用信道的整個帶寬。時間片的大小可以按一次傳送一位、一個字節或一個固定大小的數據塊所需的時間來確定。比如我們把上課的教室看作一個信道，不同的老師在每天不同的時間段去使用這件教室就相當於是時分復用，因為我們從宏觀上來看，同一天這個教室被分配給了多個用戶使用，那從微觀上來看，在某一時刻該教室還只是分配給了一個老師。

目前，應用最廣泛的時分多路復用是貝爾系統的T1載波。該系統的工作是這樣的，用一個編碼解碼器輪流對24路話音信道取樣、量化和編碼，將一個取樣周期中（125μs）得到的7位一組的數字合成一串，共7*24位長。這樣的數字串在送入信道前要在每一個7位組的後面插入一個信令位，於是變成8*24=192位長的數字串。最後再加入一個幀同步位，故幀長為193位。因此對於每一路話音信道來說傳輸速率為7b/125μs=56kbps，而T1載波總的數據傳輸速率為193b/125μs=1.544Mbps。

波分多路復用（WDM,Wavelength Division Multiplexing）

波分復用使用在光纖通信中，就是在同一根光纖內傳輸多路不同波長的光信號，以提高單根光纖的傳輸能力。其實它本質上是一種光的頻分復用，因為所用的頻率比較高，習慣上就用光的波長來表示，名字也就變成了波分復用。我們在下圖中看到的這樣單根光纖可以傳送八種波長，每一波長如果速率是2.5Gb/s，那麼就可以構成20Gb/s的傳輸系統，在發送端經過復用器匯合在一起，偶合到光線路的同一根光纖中進行傳輸的技術。那在接收端經過解復用器將各種波長的光載波分離，然後由光接收機做進一步處理，以恢復出原始的信號。