多路访问链路和协议的简介

简介

多路访问链路,有些教材又叫做介质访问控制,我更喜欢第一种叫法,因为更清晰明了。

首先,在链路层中,我们有两种类型的网络:点对点链路和广播链路(点对点不是这篇文章的主题)。而广播链路会存在一种问题,就是多路访问的问题,什么意思呢?

举个例子,两队人在进行辩论(此时介质就是空气),如果双方都自己讲自己的,都同时讲,那么下面的观众可能根本听不清双方在辩论什么(为什么听不清呢,这就是碰撞,导致观众接收的数据失真),就像大街上骂架一样。

那么现实的辩论,我们都会让一方先说,再另一方说,然后每方说的时间还有规定,同一场辩论还分为一轮,二轮等等,有了这些辩论规定后(这就是协议,协议就是规定,网络协议,就是网络的规定,和交规法规一样),我们就能明白大家在辩论什么了。

在多路访问(multiple access protocol)的情况下,多路访问英文直译就是多个点接入,就好像多个人在一起说话,我们也要有一个协议,不然各说各的,吵吵嚷嚷,没有规矩怎么行。

而多路访问协议虽多,但是总体分为 3 大类:

  1. 信道划分协议
  2. 随机接入协议
  3. 轮流协议

信道划分协议

分类:

  1. 时分复用(TDM)
  2. 频分复用
  3. 码分多址

什么是复用与分用
比如我现在有一条马路(单车道),然后呢,小轿车,大货车,坦克车,都在这条路上跑,就可以说这个单车道被复用了(共享了,合起来用了)。

但现实往往是,小轿车走常规的马路,大货车有大货车的到,坦克车则往往走更具专门的路(不然容易压坏路),这样不同的路走不同的车,这就叫分用(分开用)

时分复用

时分复用的官方定义就是在 同一信道中(同一条马路) 把时间划分为时间帧(这里的帧和数据链路层的数据帧不是一个意思),在把时间帧划分为时隙,然后呢每个该信道内的结点分到一个时隙,在每一次循环中,结点在自己的时隙内传送数据。

在这里插入图片描述
还是用刚才的辩论会举例子,假设我们的辩论会有 1 个小时,辩论有两方,那么我每方各给 30 分钟(时间帧)。每队有六名队员,那我就把 30 分钟均分给 6 个人,每个人得到 5 分钟(时隙)的发言时间。

当然 TDM 是有缺陷的,比如,如果辩论中,队友和对手都是菜鸡,一句话都没有,就我一个人就可以主宰战局,但是每个人还是有 5 分钟的发言时间(虽然其他人一句话都不说),但是我还是等他们的时间过了才能发言。

频分复用

频分复用就是把同一信道的频率进行不同的划分,不同的频率传送不同的数据。打个比喻,现在有同一条路,这条马路顶上呢有一条高架桥与之平行,俯瞰是同一条车道,但是两个车道在不同的高度上(不同的频率上),这样也实现了频分复用。

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码分多址

码分多址

随机接入协议

所谓随机接入,就是你想啥时候说话,就啥时候说话,不像上面的协议,每个人都规定了说话的时间。

具体参见,随机接入协议

轮流协议

轮流协议,就是轮流发言,小时候玩的击鼓传花,现在呢,就是谁传到这个花,就可以发言,计算机网络中,这个花就是“令牌”。

具体参见:轮流协议

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