[科普中國]-比特間隔

概念

比特間隔（bit interval）是指在比特流中，兩個連續(xù)信號上的對應(yīng)點(diǎn)(表示1比特)之間的時間間隔或距離。

隨著一條連續(xù)鏈路的以每秒比特表示的速率的增大，特征比特時間或每個比特的間隔成正比的縮小，1kbit/s中的每個比特可以表示為千分之一秒?，F(xiàn)在，在鏈路上的實(shí)際情況是比特可分成組且可以用一個波特來表示或者改變鏈路信令條件。而這將使連接到鏈路的串行設(shè)備幾乎沒有區(qū)別。串行端口仍應(yīng)能以每秒處理1000個比特。當(dāng)這種情況進(jìn)入光網(wǎng)絡(luò)時，大多數(shù)調(diào)制是通過簡單地改變接收機(jī)的光強(qiáng)閥值的大小來實(shí)現(xiàn)的，這就是強(qiáng)度調(diào)制。這基本上是按每波特－1比特的方法進(jìn)行串行傳輸。

在鏈路速率為1Mbit/s時特征串行比特時間減小到百分之一或1微秒，即僅為1ms的千分之一。發(fā)射機(jī)和接收機(jī)應(yīng)能在1ms內(nèi)產(chǎn)生和探測出一個又一個的比特，否則鏈路將丟失比特和產(chǎn)生誤碼。

工作原理吉比特以太網(wǎng)（GBE）應(yīng)能在十億分之一秒或1納秒內(nèi)產(chǎn)生和接收發(fā)出的比特。10GBE比特持續(xù)時間只有十分之一納秒。當(dāng)前頂級光器件工作速率為40Gbit/s且產(chǎn)生的特征比特間隔只有0.025ns的比特流。當(dāng)速率超過40Gbit/s后，可用于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)的工作時隙變得太小，以致于發(fā)射機(jī)和接收機(jī)不能工作。

比特間隔之所以如此的重要，是因?yàn)閷λ械膫鬏斚到y(tǒng)都有一個稱之為抖動的損傷。抖動正好是表示傳輸鏈路上定時變化的一個術(shù)語。在傳輸系統(tǒng)中，抖動是時域損傷，而噪聲則是頻域損傷。事實(shí)上，抖動和噪聲二者是相關(guān)的。通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)中都應(yīng)當(dāng)高度重視抖動和噪聲。抖動和噪聲限制著任何通信（電或光）鏈路的有效速率。像噪聲一樣，抖動不可能完全消除。在某些點(diǎn)，抖動會使比特以錯誤的時隙到達(dá)接收機(jī)。隨著鏈路速率的提高，發(fā)射機(jī)和接收機(jī)應(yīng)在更小的比特間隔和時隙下工作。在某些點(diǎn)，抖動使鏈路無法在允許的誤碼率下工作。

低速率下，大的抖動將會引起誤碼。對于串行比特傳輸，問題是抖動作用往往限制著有效的鏈路速率和可用的時隙。提高由于受抖動作用限制的鏈路比特率的惟一方法是引入WDM或DWDM。1