基带算法是一种描述特定网络介质或协议理论吞吐能力的算法。它涉及到信道带宽的概念,以及基带传输和宽带传输的区别。
信道带宽
信道带宽指的是网络信号可用的最高频率与最低频率之间的差异。这一概念也被用来描述特定网络介质或协议的理论吞吐能力。影响带宽的主要因素包括传输介质、传输技术和传输设备,其中传输介质是最关键的因素。任何一种传输介质都只能正确传输低于一定频率的信号。当信号的基频高于此频率时,该介质便无法正确传输该信号。不同类型的传输介质因其材质、直径和长度等因素而拥有不同的带宽范围。例如,双绞线的最大带宽仅为几十kb/s,而光纤则可以在理论上实现数百Mb/s甚至更高的传输速率。信道容量则是指在给定条件下,给定通信路径或信道所能达到的数据传输速度。
基带传输与宽带传输
基带传输是指在通信电缆上直接传输由计算机或数据通信终端产生的二进制数字脉冲信号。大多数局域网(LAN)采用的是基带传输。在这种情况下,数字信号几乎占据了整个频带。随着频带宽度的增加,传输线路的电容电感等对传输信号波形的衰减影响也会增大。基带传输的距离通常不超过2公里,超出此距离时需要通过中继器来放大信号,以便延长传输距离。相比之下,宽带传输允许在传输介质上支持更宽的频带,通常在300MHz至400MHz左右。系统设计时会将此频带划分为多个子频带,利用多路复用技术在同一信道中同时传输声音、图像和数据等多种信息,从而使系统具备多重功能。
同轴电缆
同轴电缆是微机局域网常用的传输介质。它由内外两层导体构成,内部导体通常是单根铜线或多股铜线,外部导体则是圆形铜箔或编织的铜丝网,两者之间填充绝缘物质。同轴电缆的组成部分包括铜芯、塑料绝缘层、细铜丝组成的网状导体以及塑料保护膜。铜芯与网状导体保持同轴位置,因而得名同轴电缆。同轴电缆有50欧姆、75欧姆和93欧姆三种规格。50欧姆电缆主要用于以太类网卡环境,75欧姆电缆常用于宽带网络,93欧姆电缆则应用于ARCNET网络。局域网中常用的同轴电缆有两种,分别是50欧姆和75欧姆。前者用于传输数字信号,后者用于传输模拟信号。50欧姆电缆又分为粗缆和细缆,粗缆的传输性能更好。在传输速率为10Mbps的情况下,粗缆网段的传输距离可达500-1000米,细缆约为200-300米。50欧姆电缆也被称为基带同轴电缆,因为它适合于直接传输数字信号,无需调制解调器,且能在电缆上进行双向传输,最高速率可达50Mbps。75欧姆电缆则被称为宽带同轴电缆,因为它的通频带宽,能够同时传输语音、图像、图形和数据等多种信息。其传输距离最长可达10千米,一般为20千米。为了在75欧姆电缆上传输计算机产生的数字信号,需要在发送端和接收端添加调制解调器(Modem)。
基带信号
基带信号是由信源(信息源,也称发终端)发出的未经调制的原始电信号,其频率较低,信号频谱从零频附近开始,呈低通形式。根据原始电信号的特点,基带信号可分为数字基带信号和模拟基带信号。这些信号的性质取决于信源。简单来说,基带信号就是直接表达了要传输的信息的信号,例如人说话的声音波形。如果一个信号包含无限大频率的交流成分和可能的直流成分,则该信号被视为基带信号。由于在短距离内基带信号的衰减较小,信号内容不会发生改变,因此在传输距离较近时,计算机网络大多采用基带传输方式。例如,从计算机到显示器、打印机等外围设备的信号就是基带传输的。大多数局域网使用基带传输,如以太网、令牌环网。常见的网络设计标准10BaseT使用的就是基带信号。