静态划分信道（信道划分介质访问控制）

经过前面的总结和学习，我们再来总结一下信道划分介质访问控制。

一、传输数据的两种链路

首先，在数据链路层中我们有提到传输数据的两种链路：点对点式链路以及广播式链路。

点对点式链路：

两个相邻节点通过一个链路相连，没有第三者。

点对点PPP协议应用的就是这种链路。该链路适用于广域网。

广播式链路：

所有主机共享通信介质。

早期的总线以太网、无线局域网都应用这种链路。该链路适用于局域网。

二、介质访问控制

这是针对广播式链路的，当有多台主机基于这种链路通信时，如果有至少两台主机同时发送数据，那么就会产生碰撞。

所以数据链路层为了解决上述问题，就有了介质访问控制。手段主要有两种：静态划分信道和动态分配信道。主要讲述静态划分信道。

静态划分信道：

即信道划分介质访问控制。将使用介质的每个设备与来自同一信道上的其他设备的通信隔离开，把时域与频域资源合理得分配给网络上的设备。

多路复用：

多路复用就是把多个信号组合在一条物理信道上进行传输，使得多个计算机或终端设备共享信道资源，提高信道利用率。

就好像把多条线拧成一捆，然后在终端又将它们分开。

如图：将左边三对通信的主机通过多路复用转成右边的形式，其中复用器就相当于把A1，B1，C1三台主机的信道拧成一捆放到共享信道传输，分用器则是把共享信道上的数据翻开送到各自对应的终点。

 多路复用实际就是把一条广播信道逻辑上分成几条用于两个节点之间通信的互不干扰的子信道，实际上就是把广播信道转变为点对点信道。图中的共享信道就是广播信道，但是由于在输入和输出采取了措施，所以主机之间的通信不会产生干扰。

静态划分信道的几种方法：

频分复用FDM

将频率划分成不同的频段，每个用户占其中一个频段，然后通过所占的频段将自己的数据发送出去。

用户在分配到一定的频带后，在通信过程中自始至终都占用这个频带。频分复用的所有用户在同样的时间占用不同的带宽（这里的带宽是频率带宽，单位是HZ）资源。

时分复用TDM

时分复用就是各主机的频率是一样的，但是大家轮流使用这个信道。该方法将时间划分成一段段等长的时分复用帧（即TDM帧）。每一个时分复用的用户在每一个TDM帧中占用固定序号的时隙，所有用户轮流占用信道。

TDM帧就意思在一个周期内能发送多少比特。

 

波分多路复用WDM

波分多路复用就是光的频分多路复用，在一根光纤中传输多种不同波长（频率）的光信号，由于波长（频率）不同，所以各路光信号互不干扰，最后再用波长分解复用器将各路波长分解出来。

码分多路复用CDM

码分多址CDMA是码分复用的一种方式。它将一个比特分为多个码片/芯片，每一个站点被指定一个唯一的m位的芯片序列，发送1时发送芯片序列（通常把0写成-1）。

发送1时站点发送芯片序列，发送0时发送芯片序列反码。

如图：

A要发送比特1，它的芯片序列为S，即-1 -1 -1 +1 +1 -1 +1 +1 。而B也发送比特1，则它的芯片序列为T，即-1 -1 +1 -1 +1 +1 +1 -1。

假设B发送的是比特0，那么就发送芯片序列的反码。直接将T序列中每位的符号取反就行。如图：

1.多个站点同时发送数据的时候，要求各个站点芯片序列相互正交，规格化内积为0。

实际就是看两个序列对应位置的相同符号的个数和不同符号的个数是否相等。或者直接看序列的对应位置相同的数和不同的数的数量是否是相等的。

因为0通常写为-1，它的发送序列只有-1和+1两种，所以对应位置的数相乘就只有-1和+1两种。不同的数意味符号不同，相乘肯定为-1；相同的数意味着符号相同，相乘为+1。如果他两个数相同，那么和肯定等于0，那么内积就一定为0。

使用上面的例子，A发送比特1，B发送比特0，可以看到相同的数和不同数的个数相等。所以可以发送。

2.两个向量到了公共信道上，线性相加。

3.数据分离：合并的数据和源站规格化内积。

A的序列和合并的数据内积，算出来为1，则A发送的就是比特1。 B的序列和合并的数据内积，算出来为-1，即B发送的就是比特0。