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通信网络基础
第四章 多址技术
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第四章内容概述
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第四章内容概述
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(1)
网络中的各个终端设备通过通信子网来访问网络中的资源。
当多个终端同时访问同一资源(如共享的通信信道)时,就可能会产生信息碰撞,导致通信失败。
典型的共享链路有:卫星链路和蜂窝移动通信系统的链路、局域网、分组无线电网等。
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(3)
典型的共享链路(2)
在局域网中,一个用户发送,所有用户都可以接收到,它是一个全联通的网络,典型网络是以太网(Ethernet)
局域网
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(4)
在上述的网络中,如果多个用户同时发送,就会产生多个用户的帧在物理信道上相互重叠,使得接收端无法正确接收。
为了有效的进行通信,就需要有某种机制来决定资源的使用权,这就是网络的多址接入控制问题。
所谓多址接入控制协议(MultipleAccessControlProtocol)就是在一个网络中,解决多个用户如何高效共享一个物理链路资源的技术。
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从分层的角度来看,多址技术是数据链路层的一个功能,由媒体访问控制MAC层负责。
MAC层将有限的资源分配给多个用户,从而使得在众多用户之间实现公平、有效地共享有限的带宽资源;实现各用户之间良好的连通性,获得尽可能高的系统吞吐量、以及尽可能低的系统时延。
逻辑链路控制(LLC)子层为本节点提供了到其邻节点的“链路”
MAC子层协调本节点和其他节点有效地共享带宽资源
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(1)
多址协议主要分为固定分配多址接入协议、随机分配多址接入协议和基于预约方式的多址接入协议。
固定分配多址接入是指在用户接入信道时,专门为其分配一定的信道资源(如频率、时隙、码字或空间),用户独享该资源,直到通信结束。
固定多址接入的优点在于可以保证每个用户之间的“公平性”(每个用户都分配了固定的资源)以及数据的平均时延。
典型的固定多址接入协议有:FDMA、TDMA、CDMA、SDMA(空分多址)等。
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(3)
基于预约的多址接入协议,是指在数据分组传输之前,先进行资源预约。一旦预约到资源(如频率、时隙),则在该资源内可进行无冲突的传输。
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(1)
从排队论的观点出发,多址信道可以看成一个多进单出的排队系统(即该系统有多个输入而仅仅有一个输出)。
每一个节点都可以独立的产生分组,而信道则相当于服务员,它要为各个队列服务。
由于各个排队队列是相互独立的,各节点无法知道其它队列的情况,服务员也不知道各个队列的情况,所以增加了系统的复杂性。
研究目标
(1)协调多个用户之间的通信业务
(2)有效、高效的利用信道资源
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