局域网MAC层多址接入技术综述

"局域网MAC层使用的多址接入技术综述" 本文主要探讨了局域网（LAN）的MAC（媒体访问控制）层所使用的多址接入技术。局域网是一种在有限地理范围内连接多台计算机的通信网络，其特点包括地理范围小、高速率、低误码率、以PC机为主体、协议简单且易于扩展。根据IEEE 802委员会的标准，局域网的参考模型只包括数据链路层和物理层，其中数据链路层被细分为逻辑链路控制层（LLC）和MAC层。 在局域网的MAC层，多址接入技术是解决多个设备共享信道的关键。当多个设备同时试图访问同一信道时，必须有机制来避免冲突和确保公平的数据传输。常见的多址接入技术包括： 1. **CSMA/CD（载波监听多路访问/碰撞检测）**：这种技术常用于以太网中，设备在发送数据前先监听信道是否空闲，如果空闲则立即发送；若检测到碰撞，则停止发送并等待随机时间后重试。 2. **CSMA/CA（载波监听多路访问/碰撞避免）**：在无线局域网（WLAN）中，由于无法像有线网络那样检测碰撞，设备在发送前不仅要监听信道是否空闲，还需要发送预告信号以通知其他设备即将发送数据，以避免碰撞。 3. **Token Passing（令牌传递）**：在这种机制中，一个特殊的令牌在网络中传递，只有持有令牌的设备才能发送数据，这降低了冲突的可能性，例如在IEEE 802.5令牌环网中使用。 4. **TDMA（时分多址）**：将时间划分为多个时隙，每个设备在指定的时隙内独占信道进行通信，确保无冲突，如在某些无线通信系统中应用。 5. **FDMA（频分多址）**：将可用频率分割成多个频道，每个设备分配一个频道进行通信，适用于频带宽的无线通信。 6. **CDMA（码分多址）**：通过使用不同的编码序列，所有设备可以在同一频率上同时发送数据，通过解码来分离不同设备的信息，常见于移动通信系统。 7. **OFDMA（正交频分多址）**：在OFDM（正交频分复用）基础上发展，允许在不同子载波上分配给多个用户，广泛应用于4G LTE和Wi-Fi 6等现代无线通信标准。 这些多址接入技术各有优缺点，选择哪种取决于网络的特定需求，如传输速率、延迟、信道条件、网络规模等。局域网的MAC层硬件和软件的实现使得不同协议的局域网在上层保持一致，提高了网络互连性和兼容性，使得网络的更改和升级更加便捷。