【名稱】:集中器設備 Concentrator Devices

【解釋】:  集中器(Concentrator)是連接終端、計算機或通信設備的中心連接點設備。它能成為電纜會合的中心點。技術上,一個集中器聚合一定數量的輸入線和一定數量的輸出線,或者為許多設備提供一條中心通信鏈路,集中器設備有多種類型,大部分用於大型計算機世界,下面我們將對它們逐一討論。

       集中器 在大型計算機環境下,集中器能合併來自許多終端的線路並在分層方案中提供到另一個集中器的連接,或者直接連到主機的前端處理機。使用多路複用方法或爭用方法可在一條高速線路上傳輸來自多條慢速終端線路的數據。在多路複用方法中,一個終端在多路複用流中得到一個固定的時間片;在爭用方法中,每個低速線路在短期內能獲得高速線路的全部入口。

       前端處理機 前端處理機與上面談到的集中器功能相似,但是它通常是一台專用計算機,能夠較高速地實現集中器功能並支持更多的附屬設備。

       局域網集中器 在局域網環境下,集中器已由簡單的線路管理設備發展為提供“緊縮主幹(collapsed backbone)”、橋接和路由功能的Hub設備。緊縮主幹相當於把一個總線電纜系統,如細同軸電纜以太網壓縮進一個小盒子裏,然後用較便宜的雙絞線連到每個工作站。可以把雙絞線從每個工作站連到中心點的集中器或Hub,而不是以菊鏈配置把同軸電纜從一個工作站連到另一個工作站。Hub是模塊化設備,可插入許多多端口集中器卡。模塊卡通常為工作站連接提供8至12個RJ-型的插孔,所以增加的卡越多,能在Hub上集中的連接就越多,參見“Hubs”條目。

       端口共享和選擇裝置 端口共享裝置用於遠地的多個終端共享一個到計算機或主機系統的調制解調器連接。它安裝在終端和調制解調器之間。

       多路複用器 多路複用器最初的設計是,基於減少需要通過遠程通信鏈路與主機設備通信的終端設備的數據傳輸開銷。多路複用器將來自多個終端的數據混合到一條線路上,混合後的數據在另一端帶有多種譯碼器的鏈路上進行傳送。多路複用調整了租用高速數字鏈路(如T1)的價格。一種取代方法可以是為每個終端租用一條低速的模擬專用鏈路以及把它們連接到線路上所需的調制解調器設備。多路複用器有多種類型:時分多路複用器依次為每台設備在數據流中分配一時間片;頻分多路複用器提供多個頻帶信道使每個設備用一個信道進行通信,詳細內容參見“多路複用”條目。

 

【名稱】:多路複用技術 Multiplexing

【解釋】:  Multiplexing 多路複用技術 為了瞭解多路複用(至少是分時多路複用),設想擁擠在高速公路上的汽車必須通過一座橋樑,這座橋只能單向行駛,即在某一時刻只能通過一個方向的車隊。交通指示燈首先指示高速路第一道上的汽車通過橋樑,然後再指示第二道上的汽車通過,然後是第三道上的汽車,如此類推。在最後一個道上的汽車通過之後,這個過程又從頭開始。按這種方法,在每個道上的汽車都可以平等地通過橋樑。多路複用使用類似的技術以使多個用戶可以共享單一的通信線路連到遠方的設施。這種線路通常是兩點間的T1、T3或部分T1租用專線,來自每個用戶的數據分組就象橋樑上的汽車。

       每個在多路複用線路上傳輸的設備被預分一個時間片或一個頻率。即使設備沒有進行傳輸,槽或頻率仍然分配給它,並保持不使用狀態。這導致了一些頻帶浪費。繼續使用我們的高速公路作比方,這就象橋樑交通指示燈為每個航道在交通流中分配了一個空閒時間,即使在這個航道上沒有汽車也進行這種分配。統計多路複用技術利用動態地為需要傳輸的設備分配槽來解決這個問題。

       多路複用向許多在單一共享線路上與遠方設施進行通信的用戶提供了一條經濟實用的途徑。多路複用設備就象橋樑上的交通指示燈,而橋樑就象互連遠方兩地的電路。它不是為每個用戶設立一條和遠方設施相連的個人數據連接。電信局提供高速數字線路,它為多個用戶處理音頻和視頻通信提供了足夠頻帶。多路複用器為使用這個頻帶提供了途徑。

       必須認真評價頻帶需求。長距離的租用線路是很昂貴的,浪費頻帶會很快地消耗公司的財政收入。一個相應的解決方式是使用公用交換網路,這是每個用戶通過只在需要向多用戶傳輸信息時才建立的暫時性電路或分組交換網路。從顧客地址到公共網路也需要多路複用線路,但通常是短途的。

       多路複用將多個信號結合到一個線路上進行傳輸。在接收端,信號被進行分離。一個多路複用器是一種能夠合併和分解信號的設備。使用時分多路複用(TDM)或頻分多路複用能夠保證信號間的分離。如圖M-12所示。

       頻分多路複用(FDM) FDM是一種頻帶模擬傳輸技術,使用它可以在一系電纜上同時傳輸多個信號,如圖M-12(A)所示。每個數據或音頻信號都被調製成不同頻率的載波。在無線電和TV廣播中可以發現類似的情況。多個電臺通過空氣或電纜同時廣播。你可以將收音機調到你想聽的頻率上。信道的頻率範圍被進一步細分為窄的頻道,每個頻道都能傳送不同的信號。保護頻帶分開細分的傳輸頻道以減少干擾。

       時分多路複用(TDM) TDM是一種基帶技術,不同的電路(數據或音頻)由它們具有固定時間間隔的幀流位置來標識,如圖M-12(B)所示。通過脈碼調製對模擬輸入進行數字化,數字化信息插入傳輸的時間段。每個信道得到一個重疊的時間段,從而使所有信道平等地共享用於傳送的介質。參見前面介紹的橋樑交通的比擬。

       反逆多路複用 反逆多路複用是將單個高速數據流分解成多個低速數據流,而在多個低速連接的通路上傳輸的技術,如圖M-12(C)所示。它能夠節省租用高速線路的費用,並能更好地利用線路。

       統計分時多路(STDM) 複用如前所述,將時間片預分給並不總是進行傳輸的站,就不能很好地利用傳輸線路,這些預分的時間片可能會被浪費。統計多路複用通過動態分配時間片來解決這一問題,從而更有效地利用線路。統計多路複用是昂貴的,這是因為它包含一些處理器,並使用緩衝技術來有效地利用信道緩衝可能增加延遲,處理器和其他電路必須具有高性能的設計,以提供高通信速度。

       當然,還有其他技術用於改進多路複用器的性能。包括壓縮技術,它在高性能設備上是很實用的。

       More About TDM TDM的其他情況

       幀是數據信道的時間段序列。例如,如果有24個輸入信道,一幀就由24段組成,每段分別包含對各個信道進行的採樣。在幀後跟有一個同步位,以使接收設備同步。新的幀含有新的採樣,這個過程在傳輸介質上可以以很高的速度繼續。

       在T1型多路複用中,一幀包括24個時間片,每秒有8,000幀。每個時間片有64,000位信息,每秒對模擬信號進行8,000次採樣,每個採樣8位(8,000×8=64,000,或64K位/秒)。傳輸設備每秒傳輸的位數稱為信道率(channel rate)或比特率(bits rate)。所以,T1傳輸就具有1.544Mbps的信道率,它是如下計算的:24幀×64,000位/幀=1.536Mbps

       加入8,000bps(8Kbps或0.008Mbps)同步幀位,計算最終的傳輸率,如下:

       1.536Mbps+0.008 Mbps=1.544Mbps

       Multiplexer Configurarions 多路複用器配製

       多路複用器能夠混合音頻和數據,並在高速線路上對它們進行傳送,如圖M-13所示。模擬電話信號必須通過編碼解碼(codec)器進行數字化,並發送到多路複用部件。然後,經過多路複用的信號和來自其他設備的數據一起在T1線路上傳輸。注意,在T1線路和多路複用器之間連接了信道服務部件/數據服務部件(DSU/CSU)。

       機構可使用多路複用設備和T1高速線路建立專用網,如圖M-14所示。這種主幹線路對不同工作地點之間提供音頻和數據傳輸。注意,電話可以直接輸入到多路複用器,也可以通過專用自動分支交換(PABx)設備輸入。三向連接器的優點是如果一個線路失效了,可以把通信分發到另一個能到達目的地的線路(假設使用了可以對通信路由進行重組的路由器)。

       相關條目:Channel Service Unit/Data Service Unit信道服務部件/數據服務部件(CSU/DSU);Dedicated Circuits 專用電路;T1/T3 Services T1/T3服務;Telecommunication 遠程通信。

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