信道划分介质访问控制
- 定义
- 多个节点共享同一个"总线型"广播信道时，为避免信号冲突而采取的控制机制。
- 应用场景
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- 早期同轴电缆网络
- 集线器连接网络
- 现代WIFI/5G等无线通信技术
- 核心问题
- 当节点A和节点B同时发送数据时会产生信号冲突，需要通过控制各节点对传输介质的访问来减少或避免冲突。
记忆点: 共享信道冲突控制
- 考查范围
- 数据链路层中的介质访问控制部分，包含三种主要方法：
- 三种方法
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- 信道划分: 频分/时分/波分/码分多路复用
- 随机访问: ALOHA/CSMA系列协议
- 轮询访问: 令牌传递协议
记忆点: 三种方法对比
- 基本原理
- 将时间划分为等长的TDM帧，每个帧再分为m个等长时隙，固定分配给m对节点使用。
- 宿舍案例
- 六人间轮流发言机制，每人固定时间发言，避免声音信号干扰。
- 技术特点
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- 每个节点分配的时隙在帧中位置固定
- 节点最多获得信道总带宽的1/m
- 缺点
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- 带宽限制: 节点只能获得固定比例的信道带宽
- 资源浪费: 当节点无数据传输时，分配的时隙闲置
记忆点: 固定时隙分配
- 改进原理
- 在TDM基础上动态按需分配时隙，又称异步时分复用。
- 优势
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- 实现方式
- 统计各节点对信道的使用需求，动态调整时隙分配。
记忆点: 动态分配 vs 固定分配
- 基本原理
- 将信道总频带划分为多个互不重叠的子频带，每对节点使用一个子信道。
- 宿舍案例
- 按声音频率区分说话者(低音20-5500Hz，中音6000-12500Hz，高音13000-20000Hz)。
- 技术特点
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- 设置隔离频带防止信号干扰
- 使用复用器复合信号，分用器分离信号
- 优缺点
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- 优点: 节点可同时发送信号，充分利用总带宽
- 缺点: 仅适用于模拟信号传输
记忆点: 子频带隔离
- 本质
- 光信号的频分复用，利用C=λ/关系(光速=波长×频率)。
- 实现方式
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- 优势
- 光纤频带范围大，适合拆分为多个子信道。
- 应用
- 单根光纤逻辑上拆分为多个信道，提高传输效率。
记忆点: 光信号的FDM
- 特点
- 通过编码区分信号，允许多节点同时传输。
- 考试重点
- 可能考察计算题(难度高于其他复用技术)。
记忆点: 编码区分信号