傳輸網(wǎng)是作為傳輸通道的網(wǎng)絡(luò),一般架構(gòu)在交換網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)和支撐網(wǎng)之下,提供信號傳輸和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò),是以上三個網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)。傳輸網(wǎng)一般由光纖、銅線、信號放大器、接口、連接器、接口轉(zhuǎn)換器、微波系統(tǒng)、PDH、SDH、WDM、ASON和衛(wèi)星來研究。
各種傳輸系統(tǒng)都有各自的技術(shù)性能指標,如傳輸速率、帶寬、吞吐量、時延、利用率和誤碼率等。
1. 傳輸速率
幾十年來,通信領(lǐng)域的專家一直在尋找提高數(shù)據(jù)傳輸率的方法。這個問題很復雜,因為任何實際的信道都不理想,在傳輸過程中會產(chǎn)生各種失真。數(shù)字通信的優(yōu)勢在于,只要在接收端能從失真波形中識別出原始信號,這種失真就不會對通信質(zhì)量產(chǎn)生影響。
碼元(單位時間內(nèi)代表不同離散值的基本波形)的傳輸率越高,信息傳輸?shù)木嚯x就越遠,噪聲干擾就越大,接收端的波形失真就越嚴重。
在任何信道中,碼元的傳輸速率都有一個上限,超過這個上限就會出現(xiàn)嚴重的碼元間串擾問題,這可能使接收端無法識別碼元。早在1924年,奈奎斯特就得出了在理想信道情況下最高碼元傳輸率的公式為B=2W(W為信道帶寬),另一種表達方式是:理想信道的最高碼元傳輸率為每赫茲帶寬每秒2個碼元。如果碼元的傳輸速率超過了奈奎斯特定律給出的數(shù)值,碼元之間就會出現(xiàn)相互干擾,這樣在接收端就不可能正確判斷發(fā)送端發(fā)送的碼元是1還是0。
2. 帶寬
帶寬有兩種不同的含義。
帶寬最初是指一個信號所具有的頻帶寬度。一個信號的帶寬是指信號中包含的各種頻率成分所占據(jù)的頻率范圍。例如,在傳統(tǒng)通信線路上傳輸?shù)碾娫捫盘柕臉藴蕩捠?.1千赫茲(從300赫茲到3.4千赫茲,是語音的主要成分的頻率范圍)。在這個意義上,帶寬的單位是赫茲,主要用于模擬信號。
在數(shù)字通信中,帶寬用于表示網(wǎng)絡(luò)通信線路承載數(shù)據(jù)的能力,因此網(wǎng)絡(luò)帶寬表示每單位時間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)的一個點傳到另一個點的 "最大數(shù)據(jù)速率"。在這個意義上,帶寬的單位是bps。
3. 吞吐量
吞吐量表示單位時間內(nèi)通過網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)量。吞吐量更經(jīng)常被用作網(wǎng)絡(luò)的測量,以了解有多少數(shù)據(jù)可以實際通過網(wǎng)絡(luò)。很明顯,吞吐量受到網(wǎng)絡(luò)帶寬或網(wǎng)絡(luò)額定速率的限制。
4.時延
時延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端到另一端所需的時間,是一個非常重要的性能指標。網(wǎng)絡(luò)中的時間延遲包括以下內(nèi)容。
(1) 發(fā)送時延
發(fā)送延遲是指主機發(fā)送一個數(shù)據(jù)幀所需的時間,即從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個比特到最后一個比特被發(fā)送的時間。因此,發(fā)送延遲也被稱為傳輸延遲。發(fā)送延遲=數(shù)據(jù)幀長度/信道帶寬。
(2) 傳播時延
傳播時延是指電磁波在信道中傳播一定距離所需的時間。
傳播延遲=信道長度/電磁波在信道上的傳播速率。
(3) 處理時延
主機收到數(shù)據(jù)包后,需要花一些時間進行處理,如分析數(shù)據(jù)包的初始部分,從數(shù)據(jù)包中提取數(shù)據(jù)部分,進行查錯或?qū)ふ液线m的路由等,這就產(chǎn)生了處理延遲。