计算机网络——媒体接入控制
💟💟前言
友友们大家好，我是你们的小王同学😗😗
今天给大家打来的是 计算机网络——媒体接入控制
希望能给大家带来有用的知识
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共享信道要着重考虑的一个问题就是如何协调多个发送和接收站点对一个共享传输体的占用，即媒体接入控制MAC(Medium Access Control)
媒体接入控制
静态分信道
- 频分多址
- 时分多址
- 码分多址
预先固定分配好信道，这类方法方法非常不灵活，对于突发性数据传输信道利用率会很低
通常在无线网络中的物理层中使用，而不是在数据链路层中使用
动态接入控制
受控接入
集中控制：有一个主站以循环的方式轮询每个站点有无数据发送，只有轮询到的站点才能发送数据，最大缺点就是存在单点故障问题
分散控制:各站点是平等的，并连接成一个环形网络，令牌(一个特殊的控制帧）沿环逐站传递，接收到令牌的站点才有权发送数据。并在发送数据完成后将令牌传送给下一个站点。
所有站点通过竞争，随机地在信道上发送数据。如果恰有两个或更多的站点在同一时刻发送数据。则信号在共享媒体就要产生碰撞(即发生了冲突)使得这些站点的发送都失败。因此，这类协议要解决的关键问题是如何避免冲突及在发生冲突后如何尽快恢复通信，著名的共享式以以太网采用的就是随机接入。
随着技术的发展，交换技术的成熟和成本的降低，具有更高性能的使用点对点链路和链路层交换机的交换式局域网在有线领域已完全取代了共享式局域网，但由于无线信道的 广播天性，无线局域网仍然使用的是共享媒体技术。
媒体接入控制——静态划分信道
信道复用
- 复用(Multiplexing)是通信技术中的一个重要概念。复用就是通过一条物理线路同时传输多路用户的信号。
- 当网络中传输媒体的传输容量大于多条单一信道传输的总通信量时，可利用复用技术在一条物理线路上建立多条通信信道来充分利用传输媒体的宽带。
信道复用 - 频分复用FDM
- 时分复用TDM
- 波分复用WDM
- 码分复用WDM
频分复用的所有用户同时占用不同的频带资源并通信
时分复用技术将传输线路的带宽资源按时隙轮流分给不同的用户，每对用户只在所分配的时隙里使用线路传输数据。时分复用技术将时间划分成了一段段等长的时分复用帧。每一个时分复用的用户在每一个时分复用帧中用固定序号的时隙。
时分复用的所有用户在不同的时间用同样的频带带宽。
波分复用WDM
码分复用CDM
-
码分复用
CDM是另一种共享信道的方法。实际上，由于该技术主要用于多址接入，人们更常用的名词是码分多址CDMA -
同理，频分复用
FDM和时分复用TDM同样可用于多址接入。相应的名词是频分多址FDMA 和时分多址TDMA在本课程中，我们不严格区分复用与多址的概念。可简单理解如下。 -
复用是将
单一媒体的频带资源划分成很多子信道，这些子道直接相互独立，互不干扰。从媒体上的整体频带资源来看，每个子信道上占用媒体频带资源的一部分 -
多址(更确切地应该称为多点接入)处理的是
动态分配信道给用户。这在用户仅仅暂时性地占用信道的应用是必须的，而所有的移动通信系统基本上都属于这种情况。相反，在信道永久性地分配给用户的应用中，多址是不需要的(对于无线广播或电视广播站就是这样) -
在CDMA中 每一个比特时间再划分为m个短的间隔 称为
码片。通常m的值是64或128 为了简单起见，在后续的举例中，我们假设m为8
使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列（Chip Sequnce）
- 一个站如果要发送比特1，则发送它自己的 m bit 码片序列
- 一个站如果要发送比特0，则发送它自己的 m bit码片序列的二进制反码
- 指派给CDMA系统中某个站点的码片序列为
00011011
发送给比特1 ：发送自己的码片序列0001101
发送比特 0 ：发送自己的码片序列的二进制反码11100100
为了方便，我们按惯例将码片的0写成 -1，将1写成+1
使用CDMA的每一个站被指派一个唯一的m bit码片序列
一个站如果要发送比特1，则发送它自己的m bit码片序列
一个站如果要发送比特0，则发送它自己的m bit码片序列的二进制反码
码片序列的挑选原则如下：
1.分配给每个站的码片序列必须各不相同，实际常采用伪随机码序列
2.分配给每个站的码片序列必须相互交互(规格化内积为0)
令向量S表示站S的码片序列，令向量T表示其他任何的码片序列
两个不同站S和T的码片序列正交，就是向量S和T的规格化内积为0