數(shù)字電視技術(shù)及其應(yīng)用(二)
大家所熟悉的電子郵件(E-mail)、文件傳輸(FTP)、遠(yuǎn)程登錄(Telnet)等協(xié)議也符合TCP/IP,是TCP/IP的應(yīng)用層協(xié)議。
2、準(zhǔn)同步數(shù)字體系
目前在電信網(wǎng)絡(luò)中有許多地方采用準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH),PDH有1.544Mb/s和2.048Mb/s兩種速率,是對64Kb/s電話頻道按等級(jí)編組的一套數(shù)字傳輸碼流規(guī)范。它主要為話音業(yè)務(wù)設(shè)計(jì),也可服務(wù)于視頻傳輸。
準(zhǔn)同步數(shù)字體系(PDH)缺點(diǎn)有:(1)只有1.544Mb/s和2.048Mb/s兩種基群信號(hào)采用同步復(fù)用,其余高速等級(jí)采用異步復(fù)用。為了取出或者插入一個(gè)數(shù)據(jù)流,必須在大范圍內(nèi)進(jìn)行多路復(fù)用和多路解復(fù)用,調(diào)整碼速率。(2)主要是點(diǎn)對點(diǎn)連接,多路復(fù)用的結(jié)構(gòu)使得其他節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障后很難改線傳輸,也難于測量網(wǎng)絡(luò)性能和管理遠(yuǎn)地網(wǎng)絡(luò)單元。(3)沒有足夠的帶寬。(4)在世界范圍內(nèi)存在幾種相互獨(dú)立的地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn),難以實(shí)現(xiàn)國際互通。
隨著信息社會(huì)的發(fā)展,準(zhǔn)同步數(shù)字體系已不能滿足需要,因此,現(xiàn)在信息傳輸大量采用同步數(shù)字體系。
3、同步數(shù)字體系
同步數(shù)字體系(SDH,Synchronous Digital Hierarchy)由若干基本網(wǎng)絡(luò)單元組成,是一個(gè)將復(fù)用、傳送、交換、網(wǎng)絡(luò)管理融為一體的多用途信息網(wǎng)絡(luò),它的核心是同步復(fù)用、信息結(jié)構(gòu)、分插和交叉連接、統(tǒng)一的光接口,具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口,如64Kb/s電話節(jié)點(diǎn)、寬帶交換節(jié)點(diǎn)。同步數(shù)字體系不僅適用于光纜,也適用于微波和衛(wèi)星傳輸;不僅適用于長途網(wǎng),也適用于中繼和接入網(wǎng);不僅與PDH完全兼容,并可接入異步傳輸模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)(B-ISDN)、同步光纖網(wǎng)絡(luò)(SONET,Synchronous Optical Network)傳送的信息。
SDH的信息結(jié)構(gòu)分成若干標(biāo)準(zhǔn)等級(jí),稱為同步傳送模塊STM-1,傳送速率為155.20Mb/s;4個(gè)STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4,傳送速率為4×155.20Mb/s=622.080Mb/s;4個(gè)STM-4(或16個(gè)STM-1)同步復(fù)用構(gòu)成STM-16,傳送速率為4×622.080Mb/s=2488.320Mb/s;依次類推,得到STM-64……。SDH有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),可進(jìn)行性能監(jiān)視、網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、實(shí)現(xiàn)不同的公司設(shè)備互通等功能。
數(shù)字同步體系SDH的視頻音頻編碼器能夠接收基帶信號(hào),而中頻圖像、擾頻圖像,以及按MPEG-2壓縮后再進(jìn)行多路復(fù)用和調(diào)制的圖像信號(hào)則不能夠直接輸入SDH的視頻音頻編碼器。因此,要在SDH網(wǎng)絡(luò)分配點(diǎn)加入機(jī)上變換器和加擾器等設(shè)備。各個(gè)公司生產(chǎn)的SDH設(shè)備雖然接口相同,但是編碼器、解碼器的編碼方式為各個(gè)公司專用,不能夠兼容,所以不容易在一個(gè)系統(tǒng)中混合使用。
從使用方面來看,SDH與PDH存在以下差別:(1)速率不同。PDH有2Mbps、18Mbps、34Mbps和140Mbps(相當(dāng)于1920條話路)幾種;SDH有155Mbps、1440Mbps、2488Mbps和9953Mbps幾種。(2)復(fù)用方式不同。PDH復(fù)用是一級(jí)一級(jí)往上復(fù)用或者往下解復(fù)用,比如先將4個(gè)2Mbps信號(hào)復(fù)用為一個(gè)8Mbps,4個(gè)8Mbps復(fù)用為一個(gè)34Mbps,4個(gè)34Mbps復(fù)用為一個(gè)140Mbps;反之,解復(fù)用逐級(jí)往下進(jìn)行。SDH復(fù)用則是一次完成,從2Mbps一步就復(fù)用到155Mbps,反之,從155Mbps分離出2Mbps信號(hào)。(3)光接口標(biāo)準(zhǔn)不同。P DH設(shè)備光接口標(biāo)準(zhǔn)各個(gè)公司不統(tǒng)一,所以各個(gè)公司設(shè)備必須經(jīng)過光電、電光轉(zhuǎn)換,從而增加大量設(shè)備。SDH統(tǒng)一了光接口標(biāo)準(zhǔn),不同地區(qū)的光信號(hào)無需進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。(4)PDH沒有足夠的信道來集中管理和調(diào)度全部網(wǎng)絡(luò);SDH有足夠信道來存放網(wǎng)絡(luò)管理信息。SDH可實(shí)現(xiàn)高速大容量數(shù)字傳輸、遠(yuǎn)距離可視電話、交互式電視、遠(yuǎn)距離醫(yī)療診斷等。
但是,SDH有一些缺點(diǎn),如頻帶利用率沒有PDH高、抖動(dòng)性能差、軟件權(quán)利過大等。
4、異步傳輸模式
異步傳輸模式(ATM,Asynchronous Transfer Mode)是實(shí)現(xiàn)寬帶數(shù)字綜合業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn),采用高速虛擬電路導(dǎo)向的信元交換方式,其中每一個(gè)信元都是固定的53bit長度,前5bit用來說明目的地址,其他48bit表示信息。這種方式可以有效地減少信息傳遞過程的延遲及不規(guī)則延遲,因此ATM異步傳輸模式適合于對時(shí)間敏感的各種信息傳遞,例如語音、電視視頻和多媒體信息。它的傳輸速度有一個(gè)很大的范圍(ATM的可調(diào)節(jié)頻帶寬度為64Kbps——622Mbps),未來將會(huì)達(dá)到每分鐘10億位(Gigabit)的速度??筛鶕?jù)不同需要?jiǎng)討B(tài)分配帶寬,為了適應(yīng)不同要求的傳輸速度,對視頻、音頻、數(shù)據(jù)采取分級(jí)傳輸方式,可應(yīng)用于局域網(wǎng),也可以應(yīng)用于廣域網(wǎng)。此外,ATM還可直接延伸到桌上型電腦,以便讓應(yīng)用軟件發(fā)揮ATM的多種功能。
ATM兼具電路交換系統(tǒng)和包交換系統(tǒng)。電路交換系統(tǒng)雖然可以保持一定頻帶寬度和時(shí)間延遲,但是頻率資源無法共享。初期電話交換系統(tǒng)每次通話時(shí),都必須在發(fā)話方和受話方中間建立一條專門的線路,在同一時(shí)間內(nèi),只能有一對使用者,即使線路處于空閑狀態(tài),其他用戶也無法分享。后來的時(shí)分多工技術(shù)為每一個(gè)用戶劃分出一個(gè)特定時(shí)隙來傳輸數(shù)字語音,但這個(gè)時(shí)隙也具有嚴(yán)格的專屬性,即同一時(shí)間內(nèi),其他用戶也無法分享。因此,電路交換系統(tǒng)使得頻率資源大量浪費(fèi)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)飛速發(fā)展,另一種語音數(shù)字傳輸技術(shù)開始興起,這就是包交換技術(shù)。用戶傳送的信息被切割成長短不一的片斷,每一片斷包含有地址信息,以信息包的形式在網(wǎng)絡(luò)上流動(dòng)。目前,許多公司已經(jīng)開發(fā)出很多ATM產(chǎn)品,例如:25M/100M網(wǎng)絡(luò)卡、ATM集線器、局域網(wǎng)模擬程式、ATM廣域網(wǎng)交換器等等。這些產(chǎn)品將為在大范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)影視點(diǎn)播、遠(yuǎn)距離教學(xué)和多媒體服務(wù)打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
我國電信部門由于歷史原因,在廣域網(wǎng)上運(yùn)行有多種不同協(xié)議或標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)備,如符合DDN(數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng))、X.25、ATM、幀中繼、ISDN、ChinaNet、169網(wǎng)等平臺(tái)的設(shè)備。為了兼顧這些設(shè)備,電信公司不得不發(fā)展支持多協(xié)議、多業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù),這就是在ATM基礎(chǔ)上的標(biāo)記交換(MPLS標(biāo)準(zhǔn))技術(shù),它既支持IP,又支持多協(xié)議、多業(yè)務(wù)的路由交換機(jī),他們正在建設(shè)FTTSA(Fiber to the Service Area,光纖到服務(wù)區(qū)),而FTTH(Fiber to the Home,光纖到家)則是未來發(fā)展的目標(biāo)。在省會(huì)之間構(gòu)成1級(jí)環(huán)網(wǎng),地市之間構(gòu)成2級(jí)環(huán)網(wǎng),第3級(jí)則是縣和縣以下構(gòu)成星形網(wǎng)絡(luò)。在服務(wù)區(qū)內(nèi)是對稱的高比特速率數(shù)字用戶線(HDSL),上、下行傳送速率2Mb/s左右,雙向傳輸,作局域網(wǎng)。或者采用非對稱
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