還記得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的信道復(fù)用技術(shù)么? 來(lái)來(lái)來(lái), 一起復(fù)習(xí)一下.

why

問(wèn): 什么是信道復(fù)用. 在回答這個(gè)問(wèn)題之前先看這樣一個(gè)場(chǎng)景:

其中u1?u2是兩個(gè)用戶, 如果這兩個(gè)用戶之間連通的信道在他們使用過(guò)程中, 被他們完全占用了, 其他人就只能等著了. 那有人說(shuō)了, 那就多架設(shè)信道不就好了. 如果說(shuō)?A?B之間的信道可以滿足20G 流量的傳輸, 而u1?u2?在通信的過(guò)程中, 只使用了其中的千分之一, 這就造成了資源的極度浪費(fèi), 不管從哪方面考慮, 都應(yīng)該充分利用其傳輸?shù)男阅?

而這個(gè)時(shí)候, 為了解決這個(gè)問(wèn)題, 就出現(xiàn)了信道的復(fù)用技術(shù). 簡(jiǎn)單說(shuō), 就是可以在同一個(gè)信道上同時(shí)傳送多路數(shù)據(jù). 如圖:

為了方便理解, 將信道轉(zhuǎn)化為單工通信. 其中u1給u2發(fā)送數(shù)據(jù)的同時(shí),?u3也可以給u4發(fā)送數(shù)據(jù). 同一個(gè)信道可傳輸多路信號(hào)的通信.

信道復(fù)用的基本思路簡(jiǎn)單說(shuō)就是, 在發(fā)送端將多路信號(hào)揉成一個(gè)信號(hào)發(fā)送, 而接收端需要將信號(hào)再拆分成各路信號(hào)進(jìn)行分發(fā).

如何實(shí)現(xiàn)信道的復(fù)用呢?

頻分復(fù)用

現(xiàn)在最常使用的傳輸媒介就是光纖了, 都知道光信號(hào)有不同的頻率, 可見(jiàn)光只占用其中的一小部分.

而頻分復(fù)用, 就是通過(guò)將不同頻率的信號(hào)進(jìn)行融合, 然后在接收端再進(jìn)行不同頻率信號(hào)的分離. 當(dāng)然, 疊加后的頻率是不能超出傳輸媒介的頻率帶寬的.

復(fù)用技術(shù)是可以連續(xù)復(fù)用的, 從A通過(guò)復(fù)用, 生成的信號(hào)可以在B處再次進(jìn)行信號(hào)的疊加, 而遇到頻率帶寬低的信道可拆分傳輸, 最大限度的使用其傳輸性能.

時(shí)分復(fù)用

時(shí)分復(fù)用很好理解, 將信道按照時(shí)間段進(jìn)行劃分, 多個(gè)輸入端輪流發(fā)送數(shù)據(jù), 接收端再按照時(shí)間段將數(shù)據(jù)進(jìn)行拆分.

問(wèn)題

時(shí)分復(fù)用技術(shù)的問(wèn)題顯而易見(jiàn), 每個(gè)輸入方占用信道的機(jī)會(huì)都是均等的. 如果說(shuō)A沒(méi)有數(shù)據(jù), 為了接收端能夠按照時(shí)間間隔正確分發(fā)數(shù)據(jù),?A所占用的時(shí)間間隔會(huì)留空, 造成資源的浪費(fèi).

統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用

為了解決時(shí)分復(fù)用空閑造成的資源浪費(fèi), 出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)時(shí)分復(fù)用. 基本思路一致, 也是將信道按照時(shí)間間隔進(jìn)行分割, 不同的是, 每次放入數(shù)據(jù)的時(shí)候, 會(huì)攜帶一個(gè)tag, 標(biāo)記本段數(shù)據(jù)的所屬, 接收端根據(jù)tag對(duì)分段數(shù)據(jù)進(jìn)行識(shí)別分發(fā)(當(dāng)然, 接收端同時(shí)會(huì)將附帶的tag去掉). 這樣一來(lái), 只要有數(shù)據(jù)就方, 而不用空出空閑間隔了.

波分復(fù)用

波分復(fù)用技術(shù)說(shuō)白了, 其實(shí)就是頻分復(fù)用. 都知道, 光是有不同的波長(zhǎng)的, 波分復(fù)用是根據(jù)不同的波長(zhǎng)進(jìn)行復(fù)用.

問(wèn)題是, 光的波長(zhǎng)和頻率成反比, 波長(zhǎng)一定, 頻率就也定了. 這這這, 不就是頻分復(fù)用換了個(gè)名嘛. (可能只是因?yàn)樵趶?fù)用時(shí)用到的技術(shù)不同吧)

碼分復(fù)用

先說(shuō)一下, 碼分復(fù)用中的碼是什么. 在傳輸過(guò)程中, 將一個(gè)比特的時(shí)間間隔, 再次切分為 n 個(gè)間隔, 其中每個(gè)間隔稱(chēng)為一個(gè)碼片.

每個(gè)發(fā)送接收方, 定義一個(gè)自己的碼片序列, 如下:

一共7個(gè)碼片(也就是說(shuō), 原來(lái)發(fā)送1比特的數(shù)據(jù), 現(xiàn)在需要發(fā)送7比特). 當(dāng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)候, 如果是二進(jìn)制1, 就直接發(fā)送碼片序列, 如果是二進(jìn)制0, 則將碼片序列取反再發(fā)送.

那么這個(gè)發(fā)送的序列如何疊加呢? 很簡(jiǎn)單, 就是兩者波形的疊加. 1+1=2, (-1)+(-1)=-2, -1+1=0. (向量的點(diǎn)積) 疊加后的波形是兩個(gè)波形的和.

到這里都很好理解, 問(wèn)題是接收方如何從數(shù)據(jù)中將波形分離出來(lái)呢? 前面的分離都是物理模型, 咱也不太懂, 到這里是數(shù)學(xué)模型了, 可以簡(jiǎn)單嘮一嘮.

先復(fù)習(xí)一下向量相關(guān)的概念

首先, 上方的碼片就是一個(gè)包含: 1, -1 的向量.

碼片向量的規(guī)格化內(nèi)積: 按位相乘, 取平均值. (內(nèi)積是向量的概念, 就是點(diǎn)積除以 n)

根據(jù)這個(gè)定義, 有如下推理:

• 任一碼片與自身規(guī)格化內(nèi)積為1 (每位都相同, 相乘后均為1, 取平均值任為1)
• 任一碼片與其反碼片內(nèi)積為-1 (每位都相反, 相乘后均為-1, 取平均值-1)

正交碼片: 內(nèi)積為0

信號(hào)拆分

首先, 容易分離的不同向量必須是正交向量. 證明過(guò)程就不說(shuō)了, 咱也不懂

如何拆分信號(hào)呢? 結(jié)果很簡(jiǎn)單, 做內(nèi)積運(yùn)算, 若內(nèi)積為0, 則當(dāng)前比特沒(méi)有自己的信號(hào), 否則為1或-1, 既1或0.

其他

信道復(fù)用技術(shù)除了上面幾種, 還有: 空分復(fù)用等等.

不同的復(fù)用技術(shù), 其對(duì)應(yīng)的應(yīng)用場(chǎng)景不同. 簡(jiǎn)單回顧一下.

創(chuàng)作挑戰(zhàn)賽新人創(chuàng)作獎(jiǎng)勵(lì)來(lái)咯，堅(jiān)持創(chuàng)作打卡瓜分現(xiàn)金大獎(jiǎng)

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的计算机网络-信道复用技术的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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