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Le problème:partager une ressource limitée
Dans le réseau de transmission à accès multiple, le problème de base est de savoir comment partager efficacement une bande passante limitée (la capacité d'un canal de communication) parmi plusieurs utilisateurs qui veulent tous transmettre des données simultanément.
Imaginez une seule route avec de nombreuses voitures qui essaient de conduire dessus en même temps. Chaque voiture veut utiliser la route, mais il n'y a qu'une seule route. Sans une sorte de système, le chaos s'ensuivra et personne n'aura nulle part.
Ceci est analogue au problème dans les réseaux d'accès multiples. Sans contrôle approprié, différents utilisateurs transmettant des données en même temps se heurteront, créant des interférences et corruption des données , rendre la communication inutilisable.
Solutions:différentes approches du partage
Diverses techniques d'accès multiples ont été développées pour gérer cette ressource partagée et éviter les collisions. Voici quelques-uns des plus courants:
1. Division de fréquence Accès multiple (FDMA):
- Concept: Chaque utilisateur a alloué une bande de fréquences spécifique (comme un canal radio) dans la bande passante globale. Les utilisateurs transmettent et ne reçoivent que dans leur bande affectée, éliminant les interférences.
- Exemple: Émissions de télévision analogiques traditionnelles et systèmes de téléphonie cellulaire plus anciens.
- pros: Simple, bon pour l'allocation fixe de la bande passante.
- contre: Inefficient si certains utilisateurs ont besoin de plus de bande passante que d'autres.
2. Division du temps Multiple Access (TDMA):
- Concept: Le temps est divisé en emplacements et chaque utilisateur fait transmettre sa machine à sous. Les utilisateurs se transmettent à tour de rôle, en utilisant toute la bande passante pendant leur temps alloué.
- Exemple: Réseaux cellulaires GSM.
- pros: Plus efficace que la FDMA si les utilisateurs ont besoin de bandes passantes différentes, permet une allocation dynamique.
- contre: Nécessite une synchronisation précise entre les utilisateurs et le réseau.
3. Code Division Multiple Access (CDMA):
- Concept: Utilise des codes d'écart uniques pour chaque utilisateur, ce qui leur permet de transmettre simultanément sans interférence. Imaginez que tout le monde parle dans une langue différente - même s'ils parlent en même temps, ils n'interfèrent pas les uns avec les autres.
- Exemple: Réseaux cellulaires 3G et 4G.
- pros: Offre une meilleure capacité, plus robuste contre les interférences.
- contre: Plus complexe à mettre en œuvre que FDMA ou TDMA.
4. Multiplexage de division de fréquence orthogonale (OFDM):
- Concept: Divise la bande passante totale en de nombreux sous-porteurs étroits, chacun portant une petite partie des données. Cela rend le système plus résilient à la décoloration et aux interférences, car les erreurs affectent seulement une petite partie des données.
- Exemple: Wi-Fi (802.11a / g / n), réseaux cellulaires LTE.
- pros: Débit de données élevés, utilisation efficace du spectre, bonnes performances dans les environnements multiples.
- contre: Peut être complexe à mettre en œuvre.
5. Carrier Sense Multiple Access (CSMA):
- Concept: Un utilisateur écoute le canal avant de transmettre. Si le canal est occupé, ils attendent. Si le canal est gratuit, ils transmettent.
- Exemple: Réseaux Ethernet.
- pros: Simple et relativement efficace.
- contre: Peut être inefficace si plusieurs utilisateurs souhaitent transmettre en même temps, conduisant à des collisions et des retransmissions.
6. Aloha:
- Concept: Un utilisateur transmet chaque fois qu'il a des données, sans vérifier la disponibilité des canaux. Les collisions sont traitées par les retransmissions.
- pros: Simple à implémenter, pas besoin de coordination.
- contre: Taux de collision très inefficaces, en particulier avec une charge de trafic élevée.
Choisir la bonne solution:
La meilleure technique d'accès multiple dépend de facteurs tels que:
- Exigences de bande passante: Combien de bande passante est nécessaire par les utilisateurs individuels?
- Modèles de trafic: Combien de données doivent être transmises à un moment donné?
- Taille et topologie du réseau: Combien d'utilisateurs y a-t-il et comment sont-ils connectés?
- Coût et complexité: Quels sont les compromis en termes de complexité et de coût de la mise en œuvre?
En considérant soigneusement ces facteurs, les concepteurs de réseaux peuvent sélectionner la technique d'accès multiple la plus appropriée pour maximiser l'efficacité et assurer une communication fiable dans leurs réseaux.
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