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    接取網路篇

    1. CWDM
    CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing),中文譯成粗式波長分割多工轉換,CWDM是利用薄膜濾波器(Thin Film Filter)技術的光纖傳輸模組,與DWDM的差別在於其主要是應用在區域乙太網路。

    由於CWDM濾光鏡模組的波長頻道數僅需二個(DWDM模組至少四個以上),且波長間距可達四百GHz( DWDM模組,在二百 GHz以內),因此在技術難度相對較低下,成本的控制與長期客戶的維持便相對重要。相對於DWDM,CWDM資料傳輸量較小,其兩端收發儀器成本較低,因此CWDM可吸引投資資金較不足之客戶。

    2. DWDM
    DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing),中文譯成稠密波長分割多工轉換,是一套高效率的光傳輸方式。雖然新的光纖不斷地被佈署,但是許多電信公司相信,要滿足不斷增加的傳輸交通量,且在不破壞現有設備的條件下,較可行之方法就是將現有既存的光纖最佳化。因此,光通訊網路業者發展出一套高效率的光傳輸方式,有別於分時多工(Time Division Multiplexing ; TDM)的方式,採用以波長做為多工的方式,高密度波長多工器可以在同一光纖中提供大於四個頻道 (Channel) 的容量,也就是說將同一根光纖所能傳輸的容量提昇四倍以上,大大提昇了網路傳輸的頻寬。

    DWDM系統藉著使用若干不同波長分享單一光纖,從而大幅提高頻寬效益。它是將不同來源的資料放在一條光纖上,每一訊號以自己不同的光波長度載送。最多可將80筆 (理論上可以更多) 不同波長或通道的資料,多工轉換成以單一光纖傳輸的光束。在每一通道每秒載送2.5 GB的系統,光纖每秒最高可傳輸200 GB的資料。由於每一通道在傳輸終點會多路分解成原始來源,以不同速度傳輸的各種資料格式得以一起傳送。換言之,網際網路IP資料、SONET資料及ATM資料,能夠同時以光纖傳送。

    DWDM傳輸系統可以同時傳送不同波長的信號,故能充分應用光纖的大頻寬特質。DWDM網路目前發展方向將包括可重新組態 (Reconfigurable) 的塞取節點和光交接 (Optical Cross Connects)。未來的DWDM網路將允許數據流自由進出網路的任何節點,光實體層 (Optical Layer) 因此可以迅速復原,其網管將更具彈性且可允許使用不同的製造商產品。

    3. E1
    E1 訊號是在通訊傳輸時所使用的單位,它相當於 2.048 Mbps,這是歐洲的規格,可以同時傳送 30 條電話訊號,美規的稱為 T1,可傳送 24 條電話訊號。

    E1 訊號通常使用 120 歐姆的雙絞線或是 75 歐姆的同軸電纜作為傳輸媒介,因為 E1 比 T1 擁有更高的傳輸速率,所以在相同的距離之中,需要更多的再生器 (repeater) 設備來加強訊號。

    四個 E1 相當於 E2,所以 E2 約等於 8.448 Mbps;四個 E2 相當於 E3,所以 E3 等於 34.368 Mbps;四個 E3 等於一個 E4,相當於 139.264 Mbps ;四個 E4 相當於 E5,所以 E5 約有 565.148 Mbps。

    4. 光纖
    光纖(Fiber)是光導纖維的簡稱,是由玻璃材料(SiO2)抽絲而成的一種光傳輸媒體,其傳輸原理主要是利用光經由高折射率(Index of Refraction)介質,以高於臨界角(Critical Angle)的角度進入低折射率介質會產生全反射的原理,使得光在此介質內維持原波形特性傳輸。

    光纖基本構造如附圖一,可分為三部分,分別是:

    1.核心部份 (Core) :高折射率的纖芯(Core),即光纖中傳遞光信號的部份,纖芯直徑一般為5~50μm。

    2.外殼部份 (Cladding) :包層直徑通常為125μm,被覆在核心外圍的部份,為使光線能在核心中傳送,核心部份的折射率須比外殼之折射率大,才能造成全反射。

    3.保護層 (Jacket) : 保護在外殼周圍,以防止損害光纖之外殼及核心,通常是在包層外塗覆一層很薄的塗覆層,塗覆層材料為一般為環氧基樹脂或矽橡膠,主要是為了增加光纖的強度。塗覆層外面是套塑,主要材料為尼龍或聚乙稀,也是為了增加光纖的強度。

    若就材料來分,石英玻璃光纖最常使用,因傳輸損失最小,最適於用來作大容量、長距離之傳輸,其餘材料的光纖則多使用於工業監控、短距傳輸、雷射醫療及燈飾照明等應用。

    若就傳輸模態來分,可分為單模及多模二大類,如附圖二:

    1.單模光纖:其纖芯直徑大小限制在10μm左右,僅容許單一模態的光波在纖芯傳播。因其芯徑較小,訊號傳輸時損失較低,故較常用於遠距傳輸上,如海底電纜、電信主幹線等。

    2.多模光纖:其纖芯直徑約在50~75μm間,可提供多個路徑供多種光波傳輸,因此光波在纖芯傳輸時有數種模態同時進行。因不同路徑有著不同的傳播距離,致使傳輸訊號損失較高。但因末端設備價格較低,故常用於短途通信。
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    5. 專線
    專線(Lease Line)是數據通訊中最簡單也最重要的一環。專線的優點是工作容易查修方便,其服務性能與備便度高達99.99%。專線的頻寬使用度不佳;實因採用分時多工技術,頻寬配置先行指定。如逢專線無人使用,他人亦無法利用。就頻寬利用度而言可謂效益不彰。專線的費用與通訊距離遠近成正比。

    6. 用戶迴路測試中繼器
    用戶迴路測試中繼器(Line Test Trunk,LTT)主要係提供用戶迴路測試設備與交換機間的介面設備。用戶迴路測試中繼器的設備有兩種,一種為九線式LTT,另一種為四線式LTT。

    談到用戶迴路測試中繼器的使用可溯及數十年前日式縱橫制交換機與測量臺間的作業環境。例如以XB-LTD9W之交換機型式而言,其九線式LTT內容計有A、B、C、LTH、RLS、LTB、BY、LN與LTHR等信號線。

    另外一種用戶迴路測試中繼器為四線式LTT,又稱為測試入中繼器(Test Incoming Trunk,TSTICT)。四線式LTT內有A、B、C與D四條線。其中A與B為一對信號及狀態控制線,C與D為一對狀態控制線。

    7. 整體服務數位網路
    ISDN (Integrated Services Digital Network) , 中文譯成整體服務數位網路,是利用現有的電話線路來高速傳遞訊息的一種技術,它在現有的線路上可以傳遞數位訊號,達到比數據機較高的傳輸速率,但是卻比專線 (leased line) 較低的使用花費。

    基本上,ISDN 是以撥接式的方式連接,這表示當使用者有需要使用網路時,才將電腦透過 ISDN 連接到電信公司。但是 ISDN 卻可以同時適用於電路交換 (circuit switched) 或是分封交換 (packed switched) 的網路中,前者是以 B (Bearer) 通道來達成,這表示 B 通道必須使用獨佔式線路,後者則以 D (Delta) 通道來達成,所以 D 通道可能不會使用整個 64 Kbps 的頻寬。

    B 通道可以傳送數位化的語音與資料,而 D 通道則可以傳遞控制訊號與資料,兩者的傳輸速率都可以達 64 Kbps。實際應用上,ISDN 分為基礎速率(Basic-Rate ISDN,簡稱 BRI) 與主要速率 (Primary-Rate ISDN、PRI) 兩種,前者提供兩個 B Channels 與一個 D Channel;後者在美國系統提供23 個 B Channels 與一個 D Channel,歐洲系統則提供 30 個 B Channels 與一個 D Channel。

    通常我們將超過一個 T1 (1.544 Mbps) 或是 E1 (2.048 Mbps) 速率的ISDN 另外歸類為『寬頻ISDN』(Broadband ISDN、B-ISDN),通常它是架構在 ATM 或是光纖網路上;而前述的 BRI (2B+D) 或是 PRI (23B+D、30B+D) 則為『窄頻ISDN』(Narrowband ISDN、N-ISDN),或是簡稱為 ISDN。

    在國內,ISDN 線路以 BRI 為主,所以我們使用 ISDN 可以達到 128 Kbps (兩個 B channels) 的純資料傳輸速率,或是同時傳送語音與數據 (各佔用64 Kbps 的 B channel,這表示一邊講電話一邊傳送資料),使用 ISDN 之前,除了向電信公司申請一個 ISDN 撥接帳號之外,還必須使用特殊的ISDN 數據機。

    未來的 ISDN 可能架構在光纖網路 (fiber optical network),以改進目前電信線路的品質和傳輸效率。ISDN 目前最可能的利用是在於視訊會議系統(video conference),透過 ISDN 網路將各地的使用者集合於電腦螢幕上,此外凡是多媒體系統在廣域網路 (WAN) 上的應用,都可利用 ISDN。

    8. T1
    最近網咖盛行,網咖公司廣告標榜提供寬頻T1,到底什麼是T1呢?

    T1訊號是由 AT&T 貝爾實驗室 (Bell Labs) 所定義出來在通訊傳輸時所使用的單位,經由分時多工的方式,可以同時傳送24 路電話訊號,每路訊號為 64 Kbps,因此速率相當於 1.544 Mbps,這是美制的規格,類似的歐洲規格稱為 E1,可以傳送 30 條電話訊號,速率為 2.048 Mbps。

    在原始定義的 T1 訊號中,使用八位元的取樣大小來傳送每條電話訊號,而24 條電話訊號便需要 8×24=192 位元,在傳送的過程當中,將這些位元加上一個同步位元,所以實際傳輸的碼框大小為 193 位元。碼框傳送的速率是 8 KHz (每秒傳送 8,000 次),所以一秒鐘資料的傳輸量為 193 ×8000=1,544,000位元;也就是速率為1.544 Mbps。

    下表是T-載波、E-載波、數位信號標示與常用數據速率標示之間的對照表,請參考。

    數據速率

    數位信號標示

    T-載波

    E-載波

    相當於幾個DS0

    64 Kbps

    DS0

     

     

    1.544 Mbps

    DS1

    T-1

     

    24

    2.048 Mbps

     

     

    E-1

    32

    3.152 Mbps

    DS1C

     

     

    48

    6.312 Mbps

    DS2

    T-2

     

    96

    8.448 Mbps

     

     

    E-2

    128

    34.368 Mbps

     

     

    E-3

    512

    44.736 Mbps

    DS3

    T-3

     

    672

    139.264 Mbps

     

     

    E-4

    2048

    274.176 Mbps

    DS4

    T-4

     

    4032

    565.148 Mbps

     

     

    E-5

    8192

    1. CWDM
    CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing),中文譯成粗式波長分割多工轉換,CWDM是利用薄膜濾波器(Thin Film Filter)技術的光纖傳輸模組,與DWDM的差別在於其主要是應用在區域乙太網路。

    由於CWDM濾光鏡模組的波長頻道數僅需二個(DWDM模組至少四個以上),且波長間距可達四百GHz( DWDM模組,在二百 GHz以內),因此在技術難度相對較低下,成本的控制與長期客戶的維持便相對重要。相對於DWDM,CWDM資料傳輸量較小,其兩端收發儀器成本較低,因此CWDM可吸引投資資金較不足之客戶。

    2. DWDM
    DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing),中文譯成稠密波長分割多工轉換,是一套高效率的光傳輸方式。雖然新的光纖不斷地被佈署,但是許多電信公司相信,要滿足不斷增加的傳輸交通量,且在不破壞現有設備的條件下,較可行之方法就是將現有既存的光纖最佳化。因此,光通訊網路業者發展出一套高效率的光傳輸方式,有別於分時多工(Time Division Multiplexing ; TDM)的方式,採用以波長做為多工的方式,高密度波長多工器可以在同一光纖中提供大於四個頻道 (Channel) 的容量,也就是說將同一根光纖所能傳輸的容量提昇四倍以上,大大提昇了網路傳輸的頻寬。

    DWDM系統藉著使用若干不同波長分享單一光纖,從而大幅提高頻寬效益。它是將不同來源的資料放在一條光纖上,每一訊號以自己不同的光波長度載送。最多可將80筆 (理論上可以更多) 不同波長或通道的資料,多工轉換成以單一光纖傳輸的光束。在每一通道每秒載送2.5 GB的系統,光纖每秒最高可傳輸200 GB的資料。由於每一通道在傳輸終點會多路分解成原始來源,以不同速度傳輸的各種資料格式得以一起傳送。換言之,網際網路IP資料、SONET資料及ATM資料,能夠同時以光纖傳送。

    DWDM傳輸系統可以同時傳送不同波長的信號,故能充分應用光纖的大頻寬特質。DWDM網路目前發展方向將包括可重新組態 (Reconfigurable) 的塞取節點和光交接 (Optical Cross Connects)。未來的DWDM網路將允許數據流自由進出網路的任何節點,光實體層 (Optical Layer) 因此可以迅速復原,其網管將更具彈性且可允許使用不同的製造商產品。

    3. E1
    E1 訊號是在通訊傳輸時所使用的單位,它相當於 2.048 Mbps,這是歐洲的規格,可以同時傳送 30 條電話訊號,美規的稱為 T1,可傳送 24 條電話訊號。

    E1 訊號通常使用 120 歐姆的雙絞線或是 75 歐姆的同軸電纜作為傳輸媒介,因為 E1 比 T1 擁有更高的傳輸速率,所以在相同的距離之中,需要更多的再生器 (repeater) 設備來加強訊號。

    四個 E1 相當於 E2,所以 E2 約等於 8.448 Mbps;四個 E2 相當於 E3,所以 E3 等於 34.368 Mbps;四個 E3 等於一個 E4,相當於 139.264 Mbps ;四個 E4 相當於 E5,所以 E5 約有 565.148 Mbps。

    4. 光纖
    光纖(Fiber)是光導纖維的簡稱,是由玻璃材料(SiO2)抽絲而成的一種光傳輸媒體,其傳輸原理主要是利用光經由高折射率(Index of Refraction)介質,以高於臨界角(Critical Angle)的角度進入低折射率介質會產生全反射的原理,使得光在此介質內維持原波形特性傳輸。

    光纖基本構造如附圖一,可分為三部分,分別是:

    1.核心部份 (Core) :高折射率的纖芯(Core),即光纖中傳遞光信號的部份,纖芯直徑一般為5~50μm。

    2.外殼部份 (Cladding) :包層直徑通常為125μm,被覆在核心外圍的部份,為使光線能在核心中傳送,核心部份的折射率須比外殼之折射率大,才能造成全反射。

    3.保護層 (Jacket) : 保護在外殼周圍,以防止損害光纖之外殼及核心,通常是在包層外塗覆一層很薄的塗覆層,塗覆層材料為一般為環氧基樹脂或矽橡膠,主要是為了增加光纖的強度。塗覆層外面是套塑,主要材料為尼龍或聚乙稀,也是為了增加光纖的強度。

    若就材料來分,石英玻璃光纖最常使用,因傳輸損失最小,最適於用來作大容量、長距離之傳輸,其餘材料的光纖則多使用於工業監控、短距傳輸、雷射醫療及燈飾照明等應用。

    若就傳輸模態來分,可分為單模及多模二大類,如附圖二:

    1.單模光纖:其纖芯直徑大小限制在10μm左右,僅容許單一模態的光波在纖芯傳播。因其芯徑較小,訊號傳輸時損失較低,故較常用於遠距傳輸上,如海底電纜、電信主幹線等。

    2.多模光纖:其纖芯直徑約在50~75μm間,可提供多個路徑供多種光波傳輸,因此光波在纖芯傳輸時有數種模態同時進行。因不同路徑有著不同的傳播距離,致使傳輸訊號損失較高。但因末端設備價格較低,故常用於短途通信。
    ¤å³¹ªþ¹Ï ¤å³¹ªþ¹Ï
    5. 專線
    專線(Lease Line)是數據通訊中最簡單也最重要的一環。專線的優點是工作容易查修方便,其服務性能與備便度高達99.99%。專線的頻寬使用度不佳;實因採用分時多工技術,頻寬配置先行指定。如逢專線無人使用,他人亦無法利用。就頻寬利用度而言可謂效益不彰。專線的費用與通訊距離遠近成正比。

    6. 用戶迴路測試中繼器
    用戶迴路測試中繼器(Line Test Trunk,LTT)主要係提供用戶迴路測試設備與交換機間的介面設備。用戶迴路測試中繼器的設備有兩種,一種為九線式LTT,另一種為四線式LTT。

    談到用戶迴路測試中繼器的使用可溯及數十年前日式縱橫制交換機與測量臺間的作業環境。例如以XB-LTD9W之交換機型式而言,其九線式LTT內容計有A、B、C、LTH、RLS、LTB、BY、LN與LTHR等信號線。

    另外一種用戶迴路測試中繼器為四線式LTT,又稱為測試入中繼器(Test Incoming Trunk,TSTICT)。四線式LTT內有A、B、C與D四條線。其中A與B為一對信號及狀態控制線,C與D為一對狀態控制線。

    7. 整體服務數位網路
    ISDN (Integrated Services Digital Network) , 中文譯成整體服務數位網路,是利用現有的電話線路來高速傳遞訊息的一種技術,它在現有的線路上可以傳遞數位訊號,達到比數據機較高的傳輸速率,但是卻比專線 (leased line) 較低的使用花費。

    基本上,ISDN 是以撥接式的方式連接,這表示當使用者有需要使用網路時,才將電腦透過 ISDN 連接到電信公司。但是 ISDN 卻可以同時適用於電路交換 (circuit switched) 或是分封交換 (packed switched) 的網路中,前者是以 B (Bearer) 通道來達成,這表示 B 通道必須使用獨佔式線路,後者則以 D (Delta) 通道來達成,所以 D 通道可能不會使用整個 64 Kbps 的頻寬。

    B 通道可以傳送數位化的語音與資料,而 D 通道則可以傳遞控制訊號與資料,兩者的傳輸速率都可以達 64 Kbps。實際應用上,ISDN 分為基礎速率(Basic-Rate ISDN,簡稱 BRI) 與主要速率 (Primary-Rate ISDN、PRI) 兩種,前者提供兩個 B Channels 與一個 D Channel;後者在美國系統提供23 個 B Channels 與一個 D Channel,歐洲系統則提供 30 個 B Channels 與一個 D Channel。

    通常我們將超過一個 T1 (1.544 Mbps) 或是 E1 (2.048 Mbps) 速率的ISDN 另外歸類為『寬頻ISDN』(Broadband ISDN、B-ISDN),通常它是架構在 ATM 或是光纖網路上;而前述的 BRI (2B+D) 或是 PRI (23B+D、30B+D) 則為『窄頻ISDN』(Narrowband ISDN、N-ISDN),或是簡稱為 ISDN。

    在國內,ISDN 線路以 BRI 為主,所以我們使用 ISDN 可以達到 128 Kbps (兩個 B channels) 的純資料傳輸速率,或是同時傳送語音與數據 (各佔用64 Kbps 的 B channel,這表示一邊講電話一邊傳送資料),使用 ISDN 之前,除了向電信公司申請一個 ISDN 撥接帳號之外,還必須使用特殊的ISDN 數據機。

    未來的 ISDN 可能架構在光纖網路 (fiber optical network),以改進目前電信線路的品質和傳輸效率。ISDN 目前最可能的利用是在於視訊會議系統(video conference),透過 ISDN 網路將各地的使用者集合於電腦螢幕上,此外凡是多媒體系統在廣域網路 (WAN) 上的應用,都可利用 ISDN。

    8. T1
    最近網咖盛行,網咖公司廣告標榜提供寬頻T1,到底什麼是T1呢?

    T1訊號是由 AT&T 貝爾實驗室 (Bell Labs) 所定義出來在通訊傳輸時所使用的單位,經由分時多工的方式,可以同時傳送24 路電話訊號,每路訊號為 64 Kbps,因此速率相當於 1.544 Mbps,這是美制的規格,類似的歐洲規格稱為 E1,可以傳送 30 條電話訊號,速率為 2.048 Mbps。

    在原始定義的 T1 訊號中,使用八位元的取樣大小來傳送每條電話訊號,而24 條電話訊號便需要 8×24=192 位元,在傳送的過程當中,將這些位元加上一個同步位元,所以實際傳輸的碼框大小為 193 位元。碼框傳送的速率是 8 KHz (每秒傳送 8,000 次),所以一秒鐘資料的傳輸量為 193 ×8000=1,544,000位元;也就是速率為1.544 Mbps。

    下表是T-載波、E-載波、數位信號標示與常用數據速率標示之間的對照表,請參考。

    數據速率

    數位信號標示

    T-載波

    E-載波

    相當於幾個DS0

    64 Kbps

    DS0

     

     

    1.544 Mbps

    DS1

    T-1

     

    24

    2.048 Mbps

     

     

    E-1

    32

    3.152 Mbps

    DS1C

     

     

    48

    6.312 Mbps

    DS2

    T-2

     

    96

    8.448 Mbps

     

     

    E-2

    128

    34.368 Mbps

     

     

    E-3

    512

    44.736 Mbps

    DS3

    T-3

     

    672

    139.264 Mbps

     

     

    E-4

    2048

    274.176 Mbps

    DS4

    T-4

     

    4032

    565.148 Mbps

     

     

    E-5

    8192