第三章传输技术
1 s
2 s
3 s
链 路 带 宽 = 10 M b/s 或 链 路 速 率 = 10 M b/s 管 道 宽 度 增 大 到 10 倍
0
1 s
2 s
3 s
3.2信道带宽与传输延迟
往返时延:它表示从发送方发送数据开始,到发送端收到来自接 收端的确认(接收端收到数据后立即发送确认),总共经历的 时延。
向传输信息 半双工信道:通信双方可以交替发送和接
3.2信道带宽与传输延迟
信息源
接收
信源编码 信源译码
信道编码
信道译码
调制 传输 介质 干扰
解调
数字通信系统的发送与接收流程
3.2信道带宽与传输延迟
3带宽:
定义:信道内不存在噪声和干扰,即发送 端所发送的信号都能到达接收端,信道及 发送接收设备最佳匹配并稳定工作时,发 送接收设备能够改变比特信号的最大速率 称为带宽,用Hz表示。
另一种错误概念 ——“宽带”相当于“多车道”
多车道公路是并行传输
通信线路上通常都是串行传输
……100101110100100111010001011010
3.2信道带宽与传输延迟
高电平
t0 t1
低电平
影响带宽的物理因素:
由于任何物理材料都具有一定的状态跳变相应时间(t0、 t1),因此,理想方波实际中不存在。响应时间对带宽 的影响很明显的。
错误的概念
宽带线路 A
在宽带线路上比特传播得快 B
窄带线路 A
在窄带线路上比特传播得慢 B
正确的概念
宽带线路 A
B
窄带线路 A
B
宽带线路:每秒有更多比特从计算机 注入到线路。
宽带线路和窄带线路上比特的传播速率是一 样的。
比喻:汽车运货
宽带线路 窄带线路
宽带和窄带线路:车速一样 宽带线路:车距缩短
信道传输速率考虑了信道传输延迟。如果一个信道每秒 传送9600比特,则要传输19200比特信息时,由传输信 道所带来的延迟将为2秒。
3.2信道带宽与传输延迟
增加带宽并减少延迟的措施:
并行传输:使用多个信道,发送和接收设备中设置相应 的缓冲装置,并将原来顺序产生的信息编码置入并行缓 冲器中,然后用多个信号发生器产生方波信号后经信道 发送出去。
第三章 传输技术
主要内容: 信道带宽与传输延迟 信道容量与信道复用 异步通信与基带传输 远距离通信与载波传输 有关传输介质的几种标准 重点: 信道带宽与传输延迟
3.2 信道带宽与传输延迟
3.2.1 信道
信道:通信中 传递信息的通 道,由发送信 息、转发信息 与接收信息设 备、传输介质 组成。
宽带线路:可通过较高数据率的线路。 宽带是相对的概念,并没有绝对的标准。 在目前,对于用户接入到因特网的用户线来说,每秒传送
几个兆比特就可以算是宽带速率。
3.2信道带宽与传输延迟
对宽带传输的错误概念
有些人愿意用“汽车在公路上跑”来比喻“比特在网络上传 输”,认为宽带传输的好处就是传输更快,好比汽车在高速 公路上可以跑得更快一样。
对于这种比喻一定要谨慎对待。
常见的错误是混淆了两种速率
在网络中有两种不同的速率: 信号(即电磁波)在传输媒体上的传播速率(米/秒,或公里/
秒) 计算机向网络发送比特的速率(比特/秒) 这两种速率的意义和单位完全不同。 宽带传输:计算机向网络发送比特的速率较高。
3.2信道带宽与传输延迟
··· ···
信息 源
独占信 道
A
信息源
独占信 道
B
共享 信道
3.2信道带宽与传输延迟
2信道分类: 共享信道:多个信息源、多个接收端共享
使用的信道 独占信道:单个信源使用的信道 共享信道分类: 全双工信道:允许信息收发双方同时向对
方传递信息 单工信道:信道只允许收方或发送方单方
时分复串用 缓冲1
信号 发生器
······
并
编码 信号
转···
缓冲1
缓冲2
并
串 编码 转 信号
换
缓冲n
信号发生器
······
缓冲n
Back
3.2信道带宽与传输延迟
4、时延 时延是指一个报文或一个分组从一个网络
的一端传送到另一端所需的时间。 时延由以下几个部分组成:
往返时延带宽积的意义: 其意义就是当发送端连续发送数据时,在收到对方的确认之前, 就已经将这样多的比特发送到链路上了。 对于一条正在传送数据的链路,只有在代表链路的管道都充满比 特时,链路才得到充分利用。
思考:对于远距离传输,使用高带宽链路有何问题?
3.3 信道容量与信道复用
相关说明: 几个基本概念: 码元:承载信息的基本信号单位。比如用脉冲
(1)发送时延:发送时延是结点在发送数据时使数据块从 结点进入到传输媒体所需要的时间。又称为传输时延。 也就是从数据块的第一个比特开始发送算起,到最后一 个比特发送完毕所需要的时间。
发送时延=数据块长度/信道带宽
3.2信道带宽与传输延迟
(2)传播时延 传播时延是电磁波在信道中需要传播一定的距离而花费的时间。 传播时延=信道长度/电磁波在信道上的传播速率 电磁波在自由空间的传播速度是光速。在铜线电缆中的传播速 度是2.3*10e5km/s,在光纤中的传播速率为2.0*10e5km/s。 (3)处理时延 这是数据在交换结点为存储转发而进行一些必要的处理所花费的 时间。在结点缓存队列中分组排队所经历的时间是处理时延中的 重要组成部分。因此,处理时延的长短往往取决于网络中当时的 通信量。
例如,带宽4000Hz表示该信道最多可以 以每秒4000次的速率发送信号。
3.2信道带宽与传输延迟
计算机网络的带宽是指网络可通过的最高数据率,即每秒 多少比特。
描述带宽也常常把“比特/秒”省略。 例如,带宽是 10 M,实际上是 10 Mb/s。 这里的 M 是 106。
什么是宽带?
思考:哪一部分时延占主导地位?
3.2信道带宽与传输延迟
5、时延带宽积和往返时延
时延带宽积=传播时延*带宽
我们可以用时延带宽积管道来表示传输链路。可以 将时延带宽积
管道画成如下图所示的长方时 延形管道,它的长度是时
延,宽带是带
宽。 带 宽
时延带宽积管道
3.2信道带宽与传输延迟
0
链 路 带 宽 = 1 M b/s 或 链 路 速 率 = 1 M b/s