接入网与交换网：分组交换资源分配

    低速的数据终端可以共同使用一条高速的线路，从而实现低成本的通信目的。这种方式为多路复用，从对传输资源的分配角度来看，可有两种方法：固定分配资源法和动态分配资源法。
1. 固定分配资源法

    固定分配资源法又分“时分复用”（TDM，Time Division Multiplexing）和“频分复用”（FDM，Frequency Division Multiplexing）两种。时分复用就是将线路传输的时间轮流分配给每个用户，每个用户只在分配的时间里使用线路发送和接收信息。而且，当在分配的时间里用户没有信息要传输时，也不能给其他用户使用，即这段时间只由它来独享。图9-17是4个终端用户以时分复用的方式来共享资源的情况。

    在这里假设了四个终端用户，依次轮流使用线路。分配到某用户时，如果没有数据发送，其他用户也不能占用该用户的时段来发送数据。如在第一个轮流中（数据已到达交换节点），终端1、终端2、终端4都有相应的数据发送（分别为A1、B1、D1），而此时的终端3没有数据发送，但线路在这个时段就处于空闲状态。而在第2个轮流中终端1没有数据发送，线路处于空闲状态，而终端2、终端3、终端4在各自的时间段中都有数据发送，分别是B2、C2、D2。而在第三个轮流中，终端1、终端2、终端4均没有数据发送，线路处于空闲状态。由此可以看出，TDM复用方式下，任何时刻只能两个互联的用户间进行点对点连接，有时线路还存在较多的空闲状态，线路的利用率低。

    频分复用就是将传输线路的频带资源（也就是带宽）划分成多个子频带，然后分别分配给每个用户。每个用户就有了数据传输的专用子通道，用户使用这个子通道进行通信。当用户没有信息要传输时，也不能给其他用户使用。当然因为总的通道被分成了多个子通道，各子通道的带宽也就小了许多，而且所连接的终端数越多，划分的子通道也就越多，子通道的带宽也就越窄，传输速率也就越低。

    在示例中，同样是以四个终端用户为例，这样总的通道就被划分成四个小的子通道，对应于1、2、 3、4通道。各个子通道可以自由安排数据发送时间，如在某时间中，终端1、终端2、终端4分别发送了数据，对应的数据包分别为A1、B1、D1，而终端3 没有发送数据，对应的子通道3也就处于空闲状态；而在下一个时间段中，除终端1所对应的1通道外，其他三个子通道均有数据发送，对应的数据包为B2、 C2、D2。从原理中可以看出，FDM复用方式在传输效率方面较TDM有所提高，因为每个终端可随时利用自己专用的子通道发送数据，不用等待，但却在线路利用率方面仍存不足，而且传输速率也将大受影响，毕竟每个子通道的带宽只是总线路带宽的几分，或者几十分之一。　　　　　　

    综合以上两种固定分配资源方式的通信原理，可以看固定分配资源的方法存在着线路传输带宽资源不能充分利用的缺点，因为两种方式下，分给某个用户的带宽资源即使空闲也不能给其他用户使用。
2. 动态分配资源法

    为了克服固定分配资源方法存在的缺点，可以采用按需分配的方法，即当用户需要发送数据时才分配给它线路传输资源，不发送数据时不分配线路传输资源。这就是“动态分配资源”法，也称作“统计时分复用”（STDM）。在这种复用方式中，线路的资源可以为其它用户所使用，可以充分利用线路传输资源，提高线路的利用率。这样一来就实现了资源的动态分配，很显然这种资源分配方式的利用率较固定分配方式提高了许多。

    在这种资源分配方式中，各终端用户所发送的数据先在缓冲器中缓存，按发送的时间先后顺序依次排队发送，而不是按特定用户的数据发送顺序来安排发送队例。各终端随时可以利用整个线路带宽发送数据，而不必像TDM复用方式那样一定要等到所属自己发送数据的时段，也不必像FDM一样一定要在仅属于自己那个小通道中传输数据。那所有用户共享线路发送的数据如何区分呢？这就是分组的分组头作用了。因为统计时分复用不像固定分配资源方法通过位置来识别不同用户所传送的数据，而是用特殊的标记，如在分组交换中采用分组头来识别不同用户所传送的数据，在接收端再根据分组头来区分来自不同发送用户的数据，再进行组装即可还原各自原来的数据。

    在这种复用方式中，有些读者可能会说，大家都在同一信道中传输，会存在信道争用问题。其实是不会发生的，因为数据在从终端用户发送到STDM系统时，不是直接向目的地发送，而是先在缓冲器中缓存，然后统一安排发送队例。