PPT截自王道考研B站教程

一. 铺垫知识

① 传输数据使用的两种链路

星型、总线型都是广播式结构。
星型更有容错率，总线型断一个则全断。

② 介质访问控制

定义

采取一定措施，使得两对节点之间的通信不会发生互相干扰的情况。

分类

多路复用（DM：division multiplexing）
频(率）frequency、时（间）time、波 wave、码 code。
静态都是–DM，动态都是CS–
（我觉得特别有意思，因为静态Static & 动态Dynamic，此处刚好相反）

二. 信道划分介质访问控制

① 定义

将使用介质的每个设备，与来自同一信道的其他设备的通信隔离开。把时域和频域资源合理地分配给网络上的设备。

• 有个复用器（合并），和一个分用器（分离）。
• 可以提高信道利用率
• 广播信道 => 点对点信道

② FDM：频分多路复用

• 可以理解成并行，同时运行。
• 技术成熟，容易实现。
• 效率较高。
  

③ TDM：时分多路复用

• 可以理解成并发，轮流占用信道。
• TDM帧：标志一个周期，时分复用帧。（详细定义见下图红字）
  

④ STDM：统计时分多路复用

Statistics Time Division Multiplexing

• 可以看成是对③TDM的改进。
• STDM帧：动态分配（具体定义见图右下部分）
• 比TDM更加高效。
  举个例子：一个TDM帧中固定放四个用户，假设一人最高2000b/s。换到STDM中，由于动态分配，假设其他三人当前不占用帧，那么一个STDM中都是同一人，最高2000*4 = 8000b/s。

⑤ WDM：波分多路复用

• 就是光的频分多路复用，简单看看下图就好。
  

⑥ CDM：码分多路复用

常考内容，要注意。

码分多址CDMA（Code Division Multiple Access）：

• 1个比特分为多个码片/芯片（chip）
• 每一站点被指定一个唯一的m位芯片序列。（m实际一般为64或128）
• 发送1时，站点发送芯片序列。
  发送0时，站点发送芯片序列反码。（通常把0 写成 -1）

看着有点抽象，不过我们举个例子走一走就清晰了。

例子1

A站点，想发送数据10给C；B站点想发送数据01给C。

• 首先，为了简便，我们设定m = 8。
• 然后，给A唯一序列：1为（+1，-1，-1，+1，+1，+1，+1，-1）
  由此取反码，得0为（-1，+1，+1，-1，-1，-1，-1，+1）
• 同理，给B唯一序列：1为（-1，+1，-1，+1，-1，+1，+1，+1）
  由此取反码，得0为（+1，-1，+1，-1，+1，-1，-1，-1）

由此，我们接着解决这三个问题：

问题

1）如何不打架

多站点同时发数据时，要求各个站点芯片序列相互正交。
（也就是规格内积化=0，定义见下文）

2）如何合并

各路数据在信道中，被线性相加。（也就是对应位相加，即向量加法）

3）如何分离

合并的数据和源站规格化内积。

规格化内积：

对应位相乘，然后各个位相加，再除以总位数。
这么理解，A(a1,a2,…,an)，B(b1,b2,…,bn)，规格化内积 = $\frac{a1\ast b1+a2\ast b2+....+an\ast bn}{n}$

例子1.5

对于例子1中的AB站点，我们首先通过求规格化内积来判断不打架。

规格化内积 = $\frac{a1\ast b1+a2\ast b2+....+an\ast bn}{n}$ ，而A序列（+1，-1，-1，+1，+1，+1，+1，-1），以及B序列（-1，+1，-1，+1，-1，+1，+1，+1），
由此得出规格化内积 = $\frac{-1-1+1+1-1+1+1-1}{8}$ = 0，满足相互正交要求，不打架。

而后合并：就是A+B = （-2,+2,0,0,-2,0,0,+2）
最后分离：比如分出A，那么就是用A+B来和A做规格化内积
省略过程了，最终得出规格化内积 = $\frac{-2-2+0+0-2+0+0-2}{8}$ = -1。
又因为-1代表的是比特中的0比特，因此C站知道A传输的是0。