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  • 复用和分用的意思
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    2020-04-26 09:23:02
    复用和分用纯粹是一种逻辑概念。当用户很多,而资源不足的时候,我们就会重复使用并且彼此分享,这个很好理解。
    而为了把这种资源不足的行为做定义,就引发了2个新概念。
    

    复用
    多个用户使用一个IO资源 发送消息 时,我们称之为“复用”。

    多个用户使用一个IO资源 接收消息 时,我们称之为 “分用” 。

    在网络层
    局域网内多个主机利用一个路由网关发送消息给互联网的其他主机。这也是复用技术。

    同理,利用网关接收路由数据报就叫 分用技术。

    在运输层
    操作系统的 多个进程(这里一个端口表示一个进程) 利用一个运输层协议(或者称为运输层接口)发送数据称为复用

    同理,接收时叫做 分用。

    在应用层
    操作系统的 多个线程 利用一个端口(或者叫socket,socket = IP+端口号 )发送消息称为“”复用“”(有一个技术名词“”IO多路复用“”讲着的大概就是这个意思)

    同理,接收时叫分用

     

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  • 复用和分用

    2022-06-27 23:36:17
    多路复用与多路分用

    多路复用和多路分用是传输层协议必须提供的服务。

    多路复用和多路分用在网络传输过程中是普遍存在的,非传输层独有。

    1. 一个例子

    host1的p3进程向host2的p1进程传输信息,与此同时host3的p4进程也向host2的p2进程传输信息。

    对于接收端,接收端运输层对到达的多个运输层报文进行识别,提取socket信息,将报文段定位到对应的socket上,该过程称为多路分用。

    对于发送端,从不同socket上收集信息并分别加上首部,通过网络层发送出去,称为多路复用。

    2. 多路分用的具体工作方式

    主机接收一个IP数据报,该IP数据报携带源IP地址目的IP地址。对IP数据报解封装后得到一个传输层的segment,segment中有源端口号目的端口号,对应着源进程目的进程,传输层协议根据端口号正确的分发数据。

    3. 无连接分用(UDP)

    无连接分用的特点:

    • 创建socket,并将socket绑定到某个端口号上,UDP使用目的IP地址目的端口号组成二元组唯一标识socket
    • 主机收到UDP段后,检查目的端口号,UDP段连接到对应端口上的socket。
    • 来自不同主机而传输给同一进程的UDP段会被连接到同一个socket上。

     4. 面向连接分用(TCP)

     面向连接分用的特点:

    • TCP采用包含源IP地址、源端口号、目的IP地址、目的端口号的四元组来标识socket。
    • TCP协议是面向连接的(点对点的)协议,体现在传输层上就是接收进程会为每一个不同来源的TCP段创建socket。

    多进程的面向连接分用:


     

    由于创建和维护进程的成本较高,通常服务器会采用一种更低成本的方法,也就是创建一个进程下的多个线程来与客户机通信,每个线程会有独立的socket。

    多线程的面向连接分用:

     

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  • 复用(Multiplexing)这个词通常在传输上,将一个物理信道根据时间、频率、空间等资源划分为多个虚拟信道。这么做的好处有二:一是减少管道的个数,为运营商减少线路成本;二是提升单通道的容量。从作用上看都是...

    复用和多址的区别

    复用和多址的区别,就是复用针对资源,而多址针对用户

    复用(Multiplexing)这个词通常用在传输上,将一个物理信道根据时间、频率、空间等资源划分为多个虚拟信道。这么做的好处有二:一是减少管道的个数,为运营商减少线路成本;二是提升单通道的容量。从作用上看都是针对传输而言的,与具体用户无关。
    多址则应用在接入中我们知道在同一个基站下,不同的用户利用相同的资源(同一时间,同一频率)发出通信请求肯定会发生冲突。而多址技术正是用来解决这个问题:如何划分资源块,使更多的用户终端(如手机)能够在不发生冲突的情况下获得服务。当然,处理好用户接入的问题能够提升服务质量并带来商业效益。
    例:
    将10MHz的频率资源,划分成5个2MHz,作为子信道,这种做法,叫复用。5个的用户使用这些子信道,每个子信道变成了用户的“址”,这叫多址。

    各种复用技术

    “复用”是一种将若干个彼此独立的信号,合并为一个可在同一信道上同时传输的复合信号的方法。

    频分复用(FDM)-(FDMA频分多址)
    频分复用的目的在于提高频带利用率。通常,在通信系统中,信道所能提供的带宽往往要比传送一路信号所需的带宽宽得多。因此,一个信道只传输一路信号是非常浪费的。为了充分利用信道的带宽,因而提出了信道的频分复用问题。就是不同用户分别用不同频段跟同时基站通信,因为接受端可以放大特定频段的信号,也就是可以将其他信号剔除

    例:
    在8:00时,A,B,C三人都要向外打电话,移动公司为了节省带宽,采用频分复用技术,讲A,B,C三人的信号频率,通过调制技术,调到不同的频段(要加上防护频带 ,以防止邻路信号间相互干扰),合并后的复用信号,原则上可以在信道中传输,但有时为了更好地利用信道的传输特性,还可以再进行一次调制。在接收端,可利用相应的带通滤波器(BPF)来区分开各路信号的频谱。然后,再通过各自的相干解调器便可恢复各路调制信号。在接收端,可利用相应的带通滤波器(BPF)来区分开各路信号的频谱。然后,再通过各自的相干解调器便可恢复各路调制信号。
    优缺点
    频分复用系统的最大优点是信道复用率高,容许复用的路数多,分路也很方便。因此,它成为目前模拟通信中最主要的一种复用方式。特别是在有线和微波通信系统中应用十分广泛。频分复用系统的主要缺点是设备生产比较复杂,会因滤波器件特性不够理想和信道内存在非线性而产生路间干扰。
    在这里插入图片描述
    我的另一篇文章——FDM、OFDM的区别及优缺点、调制解调过程

    时分复用(TDM)
    就是首先需要同步,大家公用一个时间基准,比如把每秒分为十份,每份0.1秒,这就是十个时隙,每个时隙只给一个用户使用,所以不同用户依次跟基站通信,也就没有了干扰。
    在这里插入图片描述
    码分复用(CDM)
    就是不同用户在不同的编码方式下实现通信
    例1
    如果大家都用各自的语言说话,有的人说英语,有的人说法语,有的人说中文,那就是码分多址。
    在这里插入图片描述
    例2
    这个有点像谍战片,间谍从一堆信息中,按照事先约定好的密码本,寻找有用的信息。
    比如截获的一段信息:
    在这里插入图片描述
    用户A,B用一张挖有小洞的纸牌(编码方式A,B)罩在写满字的纸牌上的时候,你会发现上面写着一句话,如下所示:
    在这里插入图片描述
    简单的理解就如上所述,细了解参考:码分多址(CDMA)的本质-正交之美(这篇文章虽然乍一看很长,但满满干货)
    波分复用(WDM)
    在这里插入图片描述
    在这里插入图片描述

    手机如何打电话

    B站视频
    1G:频分复用(频带利用率低),模拟通信(易受干扰)
    2G:时分多址,码分多址,提供短信上网功能。
    3G:码分多址
    在这里插入图片描述

    4G网络的信号复用方式

    从网络制式来说 FDD-LTE是频分复用技术,TDD-LTE是时分复用技术,技术各有优势,TDD 和FDD 是 LTE的两种标准,在基础核心技术上是一样的,只在最后一步的信息传输信道上有一点区别。FDD(Frequency Division Duplexing)是频分双工,有两个独立的信道,一个用来向下传送信息,另一个用来向上传送信息。两个信道之间存在一个保护频段,以防止邻近的发射机和接收机之间产生相互干扰。而TDD (Time Division Duplexing) 是时分双工,发射和接收信号是在同一频率信道的不同时隙中进行的,彼此之间采用一定的保证时间予以分离。

    各频段设备

    在这里插入图片描述
    碰巧,如果你看到了这篇文章,并且觉得有用的话 那就给个三连吧! 我是Dayang,一个怀揣梦想,迈步向前的普通青年。
    在这里插入图片描述
    参考

    1. https://zhuanlan.zhihu.com/p/71384836
    2. https://www.zhihu.com/question/50250230/answer/120080405
    3. https://blog.csdn.net/dog250/article/details/6420427
    4. https://blog.csdn.net/madongchunqiu/article/details/18614233
    展开全文
  • 复用 一个信道只传送一个信号太浪费了 ...在接收端使用分用器,把合起来传输的信息分别送到相应的终点 共享信道就是多个信号在同一信道里面各走各的路 比如 一个在地上走,一个在天上飞 你走我不走,你不走我走 先后

    复用

    • 一个信道 只传送 一个信号 太浪费了
      前面为了提高信号传输速率想了很多方法:提高信噪比、编码…
      可否一个信道能同时传送多个信号来提高利用率:复用

    • 复用
      如下,A1,B1, C1 分别使用单独的信道 和 A2,B2, C2 通信,需要 3 个信道
      复用技术就是:
      在发送端使用一个 复用器,让 A1,B1, C1 使用一个共享信道(高速信道)进行通信
      在接收端使用 分用器,把合起来传输的信息分别送到相应的终点
      在这里插入图片描述
      共享信道就是多个信号在同一信道里面各走各的路
      比如
      一个在地上走,一个在天上飞
      你走我不走,你不走我走
      先后走
      轮流走等等

    • 复用和分用 分别用到 复用器和分用器
      复用器和分用器之间是 用户共享的高速信道
      二者作用相反
      分用器把高速信道传送过来的数据进行分用,分别送交到相应的用户

    频分复用 (FDM,frequency division multiplexing )

    • 描述
      整个带宽(频率)分成多个频带,用户在通信过程中 始终 占用这个频带。
      频分复用的所有用户在同一时间占用不同的带宽资源(频率)
      在这里插入图片描述

    • 在使用频分复用
      若每个用户占用的带宽(频率)不变
      当复用的用户数增加时,复用后信道的总带宽就跟着变宽
      如传统电话通信每一个标准话路的带宽是 4 kHz(通信用 3.1 kHz 加上两边的保护频带),当有 1000 个用户进行 频分复用时,服用后的总带宽就是 4 MHz

    • 香农公式
      在这里插入图片描述
      W 越大,频带越宽,就能将信道划分成更多的频带用来传输数据
      因此 速率上限变大

    • 频分复用和时分复用的技术都比较成熟,但不够灵活,时分信号更有利于数字信号的传输

    时分复用(TDM,time division multiplexing )

    • 描述
      所有参与复用的用户在 不同的时间 占用 相同的频带宽度
      时间 划分为一段段等长的 时分复用帧(TDM帧)
      时分复用的每一个用户每一个TDM帧 中占用 固定序号的时间片,因此 TDM 信号又叫 等时信号
      如下图,四个用户时分复用一个信道,每个用户占用 1 / 4 个 TDM帧
      在这里插入图片描述
    • 特点
      频分复用和时分复用的技术都比较成熟,但不够灵活,时分信号更有利于数字信号的传输
      当某个用户暂时无数据发送时(计算机数据的突发性和不规律性),在自己的时分复用帧(时隙)上,信道是空闲
      参与复用的其它用户也无法使用这个暂时空闲的线路资源
      因此时分复用系统的利用率不高
      在这里插入图片描述
    • 在使用时分复用时
      一个时分复用系统每一个时分复用帧 的长度是不变的
      若 1000 个用户进行时分复用,每个用户分配到的时隙宽度就是一个时分复用帧的千分之一,时隙宽度非常

    统计时分复用(STDM,statistic TDM)

    • 描述
      使用 STDM 帧 来传输数据
      每一个 STDM 帧的时隙数 小于 连接在集中器上的用户数
      各用户有了数据就随时发往 集中器的输入缓存
      然后集中器按照 一定顺序 依次扫描用户是否输入,把缓存中的输入数据放到 STDM 帧中,
      没有数据的缓存就跳过去,当一个帧的数据放满了才发送出去。

    • 举例
      集中器 常使用 统计时分复用系统
      如下图:一个使用统计时分复用的集中器 连接 4 个低速用户,然后将它们的数据集中起来通过 高速线路 发送到一个远地计算机
      在这里插入图片描述

    • STDM帧 中的时隙不是固定地分配给某个用户,因此每个时隙中还必须要有 用户的地址信息,因此造成开销
      如上图,输出线路上每个时隙之前的 短时隙(白色) 用于存放 用户地址信息

    • 使用统计复用的集中器相关
      能提供对整个报文的存储转发能力(但大部分一次只能存一个字符或者比特)
      能排队分配信道资源
      还可具有路由选择、数据压缩、纠错等功能

    • 特点
      时分复用的改进,大大提高了信道的利用率
      按需动态分配时隙,由此提高线路资源利用率
      在输出线路上,某一用户所占的时隙并不是 周期性出现
      若所有用户都不间断向集中器发送数据,那么集中器将无法应付,内部设置的缓存将溢出,因此集中器正常工作的前提是假定各个用户都是间歇工作
      相比普通时分复用,有地址信息的额外开销
      TDM帧 和 STDM帧 都是在 物理层 的 比特流 中划分的,和 数据链路层 的 帧 是两回事
      统计时分复用又叫做 异步时分复用,普通的时分复用又叫 同步时分复用

    展开全文
  • 分复用 = 频分复用 + 时分复用 ?

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