计算机网络——媒体接入控制——静态划分信道

信道复用

• 复用(Multiplexing)是通信技术中的一个重要概念。复用就是通过一条物理线路同时传输多路用户的信号。

• 当网络中传输媒体的传输容量大于多条单一信道传输的总通信量时，可利用复用技术在一条物理线路上建立多条通信信道来充分利用传输媒体的宽带。

  
  

信道复用

• 频分复用 FDM

• 时分复用 TDM

• 波分复用 WDM

• 码分复用 WDM

  
  

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  频分复用的所有用户同时占用不同的频带资源并通信

时分复用技术将传输线路的带宽资源按时隙轮流分给不同的用户，每对用户只在所分配的时隙里使用线路传输数据。时分复用技术将时间划分成了一段段等长的时分复用帧。每一个时分复用的用户在每一个时分复用帧中用固定序号的时隙。时分复用的所有用户在不同的时间用同样的频带带宽。

波分复用 WDM

码分复用 CDM

• 码分复用 CDM 是另一种共享信道的方法。实际上，由于该技术主要用于多址接入，人们更常用的名词是码分多址 CDMA

• 同理，频分复用 FDM 和时分复用 TDM 同样可用于多址接入。相应的名词是频分多址 FDMA 和时分多址 TDMA

  
  

  在本课程中，我们不严格区分复用与多址的概念。可简单理解如下。

• 复用是将单一媒体的频带资源划分成很多子信道，这些子道直接相互独立，互不干扰。从媒体上的整体频带资源来看，每个子信道上占用媒体频带资源的一部分

• 多址(更确切地应该称为多点接入)处理的是动态分配信道给用户。这在用户仅仅暂时性地占用信道的应用是必须的，而所有的移动通信系统基本上都属于这种情况。相反，在信道永久性地分配给用户的应用中，多址是不需要的(对于无线广播或电视广播站就是这样)

  
  

  在 CDMA 中 每一个比特时间再划分为 m 个短的间隔 称为码片 。通常 m 的值是 64 或 128

  
  

  为了简单起见，在后续的举例中，我们假设 m 为 8

  
  

  使用 CDMA 的每一个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列（Chip Sequnce）

• 一个站如果要发送比特 1，则发送它自己的 m bit 码片序列

• 一个站如果要发送比特 0，则发送它自己的 m bit 码片序列的二进制反码

指派给 CDMA 系统中某个站点的码片序列为00011011发送给比特 1 ：发送自己的码片序列0001101发送比特 0 ：发送自己的码片序列的二进制反码11100100为了方便，我们按惯例将码片的 0 写成 -1，将 1 写成+1

使用 CDMA 的每一个站被指派一个唯一的 m bit 码片序列一个站如果要发送比特 1，则发送它自己的 m bit 码片序列一个站如果要发送比特 0，则发送它自己的 m bit 码片序列的二进制反码

码片序列的挑选原则如下：1.分配给每个站的码片序列必须各不相同，实际常采用伪随机码序列2.分配给每个站的码片序列必须相互交互(规格化内积为 0)令向量 S 表示站 S 的码片序列，令向量 T 表示其他任何的码片序列两个不同站 S 和 T 的码片序列正交，就是向量 S 和 T 的规格化内积为 0