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(hào)傳輸和轉(zhuǎn)換網(wǎng)絡(luò),是以上三個(gè)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(hào)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(lái)研究。
各種傳輸系統(tǒng)都有各自的技術(shù)性能指標(biāo),如傳輸速率、帶寬、吞吐量、時(shí)延、利用率和誤碼率等。
1. 傳輸速率
幾十年來(lái),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(gè)問(wèn)題很復(fù)雜,因?yàn)槿魏螌?shí)際的信道都不理想,在傳輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種失真。數(shù)字通信的優(yōu)勢(shì)在于,只要在接收端能從失真波形中識(shí)別出原始信號(hào),這種失真就不會(huì)對(duì)通信質(zhì)量產(chǎn)生影響。
碼元(單位時(shí)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(yuǎn),噪聲干擾就越大,接收端的波形失真就越嚴(yán)重。
在任何信道中,碼元的傳輸速率都有一個(gè)上限,超過(guò)這個(gè)上限就會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重的碼元間串?dāng)_問(wèn)題,這可能使接收端無(wú)法識(shí)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(dá)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(gè)碼元。如果碼元的傳輸速率超過(guò)了奈奎斯特定律給出的數(shù)值,碼元之間就會(huì)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(gè)信號(hào)所具有的頻帶寬度。一個(gè)信號(hào)的帶寬是指信號(hào)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?hào)的標(biāo)準(zhǔn)帶寬是3.1千赫茲(從300赫茲到3.4千赫茲,是語(yǔ)音的主要成分的頻率范圍)。在這個(gè)意義上,帶寬的單位是赫茲,主要用于模擬信號(hào)。
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(shí)間內(nèi)從網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)點(diǎn)傳到另一個(gè)點(diǎn)的 "最大數(shù)據(jù)速率"。在這個(gè)意義上,帶寬的單位是bps。
3. 吞吐量
吞吐量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)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(cè)量,以了解有多少數(shù)據(jù)可以實(shí)際通過(guò)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(shí)延
時(shí)延是指數(shù)據(jù)從網(wǎng)絡(luò)的一端到另一端所需的時(shí)間,是一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。網(wǎng)絡(luò)中的時(shí)間延遲包括以下內(nèi)容。
(1) 發(fā)送時(shí)延
發(fā)送延遲是指主機(jī)發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)幀所需的時(shí)間,即從發(fā)送數(shù)據(jù)幀的第一個(gè)比特到最后一個(gè)比特被發(fā)送的時(shí)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(zhǎng)度/信道帶寬。
(2) 傳播時(shí)延
傳播時(shí)延是指電磁波在信道中傳播一定距離所需的時(shí)間。
傳播延遲=信道長(zhǎng)度/電磁波在信道上的傳播速率。
(3) 處理時(shí)延
主機(jī)收到數(shù)據(jù)包后,需要花一些時(shí)間進(jìn)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(jìn)行查錯(cuò)或?qū)ふ液线m的路由等,這就產(chǎn)生了處理延遲。