介质访问控制——信道划分

什么是介质访问

介质访问(Medium Access)​ 是计算机网络中一种规则,用来解决 ​​“多台设备如何共享同一根网线/信道传输数据”​ 的问题。你可以理解为:
想象一条只能容一辆车通过的独木桥(网络中的网线、Wi-Fi信道等“介质”),如果多辆车(设备)同时冲上去,就会堵死甚至撞车(数据冲突)。
介质访问 就是一套“交通规则”,告诉所有设备:​什么时候可以发数据,什么时候要等待,避免混乱。

信道划分

时分复用(时间片)

时分复用(Time Division Multiplexing, TDM)​ 是一种通信技术,核心思想是 ​​“把时间切成小段,轮流分配给不同设备使用信道”​。就像一群人共用一台电脑,每人只能用1分钟,轮着来。

缺点:

统计时分复用

统计时分复用(Statistical Time Division Multiplexing, Stat-TDM)​ 是时分复用(TDM)的升级版,核心思想是 ​​“动态分配时间片,只给有数据要发的设备分配信道资源”​,解决传统TDM资源浪费的问题。
通俗比喻
快递站有10个固定工位(时间片),但传统TDM要求每个工位必须有人值班,即使没包裹也要占着;而统计TDM则允许工位空闲时,其他快递员可以灵活使用,大幅提升效率。

 频分复用

频分复用(Frequency Division Multiplexing, FDM)​ 是一种通信技术,核心思想是 ​​“把总带宽(频率范围)划分成多个子信道,每路信号独占一个子频段传输”​,实现多路信号共享同一物理介质。
通俗比喻
将一条大马路(信道)划分成多个车道(子频段),每辆车(信号)在自己的车道上行驶,互不干扰,同时通过。

举个栗子🌰

传统广播电台

  • 每个电台分配一个固定频率(如FM 101.7MHz),所有收音机通过调频选择目标电台。

  • 即使某个频率的电台未广播,其他电台也无法占用该频段(类似FDM的固定分配)。

波分复用

波分复用(Wavelength Division Multiplexing, WDM)​ 是一种光纤通信技术,核心思想是 ​​“将不同波长的光信号合并到同一根光纤中传输”​,从而大幅提升光纤的传输容量。
通俗比喻
把一根光纤想象成一条多车道的高速公路,每束不同颜色的光(不同波长)占用一条独立车道,同时传输数据,互不干扰。(与频分复用技术本质一样)

码分复用

码分复用(Code Division Multiple Access, CDMA)​ 是一种通信技术,核心思想是 ​​“通过独特的编码区分用户,让多台设备在同一频率、同一时间传输数据而不互相干扰”​
通俗比喻
多人同时在一个房间用不同语言说话(比如中文、英文、法文),听众只需听懂自己的语言(编码),其他语言会被自动过滤为背景噪音。

应用

1.C站点知道各个站点的码片序列

2.A,B站点码片序列正交

 

例题

 

 

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