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1.1分組交換技術
1.1.1虛電路方式
網絡傳輸采用虛電路方式,源節(jié)點在與目的節(jié)點進行通信之前,首先必須建立一條虛電路(邏輯連接),路徑就是從源節(jié)點到目的節(jié)點,然后通過這條虛電路才能進行數據傳送,這條虛電路上的數據傳輸結束以后,就釋放這條虛電路路徑。
1.1.2數據報文方式
我們在使用數據報方式時,交換機在傳輸報文數據的過程中,不必記錄每條打開的虛電路,可以建立一張路由表來指明交換機的輸出線路。而且在數據報傳輸方式中,每一個進入的報文進行一次路由選擇,這個選擇就由每一個交換節(jié)點決定,并且每個報文的路由選擇都是獨立于其他報文。
1.2電路交換技術
電路上的交換是在源地址和目的之間建立一條實在的物理專用鏈路,可以通過多路復用技術產生,也可以由一條實在的物理鏈路構成。電路交換技術支持則要按需連接,在通信結束時該條鏈路就會被切斷。
2廣域網連接技術
我們除了使用傳統(tǒng)的公共電話交換網PSTN之外,還有以下種類廣域網連接技術。
(1)ATM:全稱:AsynchronousTransferMode(異步傳輸模式),使用的連接方式是基于信源交換。ATM歸類于高速傳輸介質,例如E3、T、SONET。ATM網絡的傳輸帶寬峰值可以達到10Gbps。
(2)X.25:X.25協(xié)議主要支持計算機(不相同的公共網絡上)在網絡層上,使用第三者中間計算機進行通信。
(3)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報文數據的通信服務。幀中繼主要用于本局域網與其他局域網之間的連接通信服務。
(4)數字數據網(DDN):一種數據通信通過數字信道實現的傳輸網,一般是使用單點對單點或者單點對多點的數字專線或專網。(DDN)提供的數據傳輸數率最低為2Mbit/s,峰值可達到45Mbit/s甚至更高。
(5)綜合業(yè)務數字網(ISDN):數字電話網絡的一種國際標準,是一種非常典型的電路的交換網絡系統(tǒng)。它主要是傳輸語音和數據,通過普通的銅纜以獲得更高的速率和質量。ISDN是完全數字化的網絡電路,連接速度和數據服務上它能夠提供穩(wěn)定的環(huán)境。
(6)同步光學網絡(SONET)/數字分級網絡(SDH):同步光學網絡(SONET)是光纖高速網絡通信的國際標準。SONET則是以建立起光學媒體等級的網絡通信為目的,網絡帶寬介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之間或更高。在歐洲與SONET相對等的產物則是SDH。
(7)交換式多兆位數據服務(SMDS):這個是眾多寬帶技術的一種,通過IEEE802.6中的,分布排列雙總線(DQDB)方式為基礎。SMDS服務也可以使用銅質的介質或者光纖。它所支持的通信網絡帶寬包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。
3數據鏈路層協(xié)議
在每條廣域網的網絡連接上,數據報文必須先被封裝成幀,才能通過廣域網鏈路傳輸,這需要采用網絡層中鏈路層的協(xié)議。廣域網所使用的鏈路層協(xié)議例舉如下。
(1)HDLC:面向比特的,控制數據鏈路協(xié)議之一就有HDLC,同步PPP的基礎也是HDLC協(xié)議。
(2)PPP:為了讓路由器到路由器和主機到網絡的連接暢通,通過同步電路和異步電路提供可靠協(xié)議。包括IP在內的多種網絡層協(xié)議能與PPP協(xié)同工作,PPP還內置安全機制,如PAP和CHAP的認證。
(3)SLIP:Internet協(xié)議中使用的串行線路,主要是TCP/IP的單點對單點進行串行連接的標準協(xié)議,不過目前已被PPP取代。
(4)LAPB:全稱LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE設備之間通信連接,或者DCE與DCE設備之間的通信和數據幀的組織,都是由該協(xié)議負責管理的
(5)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報文數據的通信服務。幀中繼主要用于本局域網與其他局域網之間的連接通信服務。
1.空間激光通信發(fā)展概述
2.考慮電力通信網可靠性的業(yè)務路由優(yōu)化分配方法
3.廣域后備保護通信模式及其性能評估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現狀及發(fā)展趨勢
6.現代化礦井通信技術與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動通信系統(tǒng)關鍵技術的演進與發(fā)展
8.智能變電站通信網絡狀態(tài)監(jiān)測信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學的學科性質、發(fā)展歷程與研究主題
10.構建新一代智能配用電通信網建議
11.基于EPOCHS平臺的智能配電網通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網脆弱性分析
13.通信電臺電磁輻射效應機理
14.4G通信技術綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網的配用電通信網絡研究
17.基于SDH光網絡的分層區(qū)域式保護通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測與TCP通信方案
19.煤礦事故特點與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術
20.Tor匿名通信流量在線識別方法
21.煤礦安全生產監(jiān)控與通信技術
22.配電通信網業(yè)務斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網中的應用
25.WAMS通信業(yè)務的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術
27.第五代移動通信網絡體系架構及其關鍵技術
28.量子通信現狀與展望
29.配電網EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務的電力通信網風險評價方法
31.移動通信技術擴散的實證研究:基于中國1990-2012年的統(tǒng)計數據
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨立的重傳機制
33.空間激光通信捕獲、對準、跟蹤系統(tǒng)動態(tài)演示實驗
34.基于時頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網絡能耗分析與節(jié)能技術應用
36.“日盲”紫外光通信網絡中節(jié)點覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動通信系統(tǒng)的關鍵技術與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護故障信息系統(tǒng)在線通信報文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢及應用
42.智能配電網通信組網技術研究及應用
43.基于空間激光通信組網四反射鏡動態(tài)對準研究
44.運用虛擬仿真實驗改革通信原理實驗教學
45.淺談超寬帶無線通信技術的發(fā)展
46.5G移動通信發(fā)展趨勢與若干關鍵技術
47.SM2加密體系在智能變電站站內通信中的應用
48.現代信息安全與混沌保密通信應用研究的進展
49.中美4G移動通信技術專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現狀與發(fā)展趨勢
51.VC中應用MSComm控件實現串口通信
52.青海—西藏交直流聯(lián)網工程輸電線路在線監(jiān)測通信網絡設計與應用
53.移動通信網絡中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網光學原理研究
55.計算機技術在通信中的應用研究
56.面向5G無線通信系統(tǒng)的關鍵技術綜述
57.基于C8051F020單片機的RS485串行通信設計
58.智能變電站過程層網絡報文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務風險均衡度的電力通信網可靠性評估算法
60.基于4G通信技術的無線網絡安全通信分析
61.無線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設計
63.10kV電力線載波通信自動組網算法
64.數控系統(tǒng)現場總線可靠通信機制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應急救援無線通信系統(tǒng)的研究
66.機載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現狀與趨勢
67.軟件定義的能源互聯(lián)網信息通信技術研究
68.一點對多點同時空間激光通信光學跟瞄技術研究
69.開放式自動需求響應通信規(guī)范的發(fā)展和應用綜述
70.兆瓦(MW)級海島微電網通信網絡架構研究及工程應用
71.帶通信約束的多無人機協(xié)同搜索中的目標分配
72.基于信道認知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數辨識的混沌保密通信方法
74.智能配電網無線傳感器網絡數據通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術研究
76.水下無線通信技術發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機制的無線傳感器網絡及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無線傳感器網絡最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場結構與價值鏈治理者的決定——以2G和3G時代中國移動通信產業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術的研究與展望
84.一種分布式電源并網監(jiān)控通信適應性評價方法
85.不同耦合方式和耦合強度對電力-通信耦合網絡的影響
86.太赫茲通信技術研究進展
87.低壓電力線通信網絡特性模型與組網算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設計與單片機的串行通信
89.聯(lián)盟網絡的小世界性對企業(yè)創(chuàng)新影響的實證研究——基于中國通信設備產業(yè)的分析
90.基于共享內存的Xen虛擬機間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評估
92.貓眼逆向調制自由空間激光通信技術的研究進展
93.擴頻通信技術淺談
94.基于信息熵的電力通信網脆弱性評價方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網的綠色無線通信關鍵技術研究
98.量子通信技術發(fā)展現狀及應用前景分析
1.1通過設計Mach-Zehnder調制器的偏置電壓可以產生強度和相位調制信號及RZ信號。其工作原理是利用兩個平行偏振的調相波合成實現調制功能[2],其結構如圖1所示。在LiNbO3襯底上制造一對平行的條形波導,波導兩端各連接一個分支波導,構成調制臂,條形波導的中間和兩側各有一對表面電極。輸入的光信號分成兩束,分別進入Mach-Zehnder調制器的兩個調制臂,對兩個調制臂施加電壓后,波導的折射率隨電壓大小而變化,引起附加相移,使得兩束光在輸出端發(fā)生干涉。通過控制施加在調制臂上的電壓大小即可實現對光信號的調制。Mach-Zehnder調制器的調制公式如下。式中,Vπ代表調制器工作時光強由最大變?yōu)樽钚∷璧拈_關電壓,又稱為半波電壓。
1.2NRZ碼與RZ碼光信號的碼型分為非歸零碼和歸零碼2種。NRZ是占空比為100%的碼型,通過對半導體激光器的外調制或直接調制即可產生NRZ碼,實現簡單。但NRZ碼受光纖非線性效應的影響較大,帶寬受器件特性的限制,在接收端容易出現誤碼,僅適于在低速率、短距離的系統(tǒng)中使用。目前,NRZ在光接入網和城域網中應用較為廣泛。NRZ碼的產生過程如圖2所示。RZ碼是指占空比小于100%的碼型,與NRZ碼相比,具有更大的非線性容忍度。根據占空比的不同,RZ碼型又可以分為占空比為33%的RZ33、占空比為50%的RZ50及占空比為67%的RZ67。RZ67信號由于抑制了載波,又稱載波抑制的歸零碼(CSRZ:carrier-suppressedreturn-to-zero)。目前,有兩種方法產生RZ信號:一種是通過對歸零脈沖源與信號的同步來產生RZ信號;另一種是產生NRZ信號后對其進行切割。第二種方法成本較低,且能夠產生各種占空比的歸零信號,因而應用較為廣泛。RZ碼由于信號占空比小,脈寬窄,在高速時分復用系統(tǒng)中有很大的優(yōu)勢。圖3是RZ碼的產生過程。NRZ碼頻譜寬度較窄,適用于WDM系統(tǒng)。RZ碼在一個比特周期內的脈沖寬度較窄,平均光功率低,因而受非線性效應的影響較小,另外對偏振模色散(PMD:polarizationmodedispersion)的容忍度較好,適用于長距離傳輸系統(tǒng)。
2強度調制技術
強度調制技術采用光信號的振幅作為調制對象,即用有光信號通過代表二進制碼元‘1’,無光信號通過代表二進制碼元‘0’,因此又稱為開關鍵控(OOK:on-offkeying)調制格式。在發(fā)射端,通過強度調制器將電數據信號加載到光載波上,形成強度調制信號。OOK信號有2種生方案:1)采用內調制技術,利用電信號改變激光二極管的注入電流來實現有無光信號的輸出,生成‘0’碼和‘1’碼。2)采用外調制技術,利用電吸收調制器或Mach-Zehnder調制器產生強度調制信號。在接收端,采用直接檢測的方案,利用光電探測器將光信號轉變成電信號進行抽樣判決。設定判決閾值為‘1’碼光信號強度的一半,抽樣時刻電信號強度大于閾值則判為‘1’碼,否則判為‘0’碼,從而還原出數據信號。
3相位調制技術
相位調制技術通過調制器將所需要傳輸的電數據信號調制到光載波的相位上,即用0相位代表二進制碼元‘0’,用π相位代表二進制碼元‘1’,‘0’碼和‘1’碼信號的強度相同。在接收端,通過Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號轉變?yōu)閺姸刃盘栠M行解調。相位調制技術在接收端普遍采用平衡檢測的方式,接收機靈敏度相比強度調制信號提高了一倍,因此相位調制信號可以傳輸更遠的距離。同時,由于接收機判決的閾值電平為零,與接收機輸入的光功率無關,因而相位調制信號相比強度調制信號而言,對光功率的變化具有更高的容忍度。此外,由于光功率均勻分布在相位調制信號的每個比特中,因而使得碼間串擾所導致的信號失真大大降低。這些優(yōu)點,使得它在抗噪聲方面優(yōu)于強度調制信號,已逐步取代強度調制信號成為光纖通信系統(tǒng)的主要調制格式。在相位調制格式中,目前應用較廣泛的是DPSK和DQPSK,實驗室中已經產生了D8PSK信號。
3.1DPSK調制格式DPSK是差分編碼的相位調制格式,它利用相鄰碼元之間的相位變化{0,π}來對載波信號進行調制。若數字信息為“0”,則前后碼元的相位保持不變,;若為“1”則前后碼元之間的相位差為π。電數據信號首先經過差分預編碼再進行相位調制。DPSK信號的發(fā)射機和接收機結構如圖4所示。在發(fā)射端,電數據信號首先經過差分預編碼后加載到調制器,將激光器射出的光信號調制成具有0、π相位的信號,式①是調制后的DPSK信號表達式,其中,是預編碼后的電信號:①在接收端,采用Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號變成強度信號解調,延遲干涉儀的延遲時間設為一個比特周期。干涉相加和干涉相減的兩路光信號,在平衡探測器中轉變成電信號并相減,消去一部分噪聲。最后經抽樣判決,恢復出輸入的數據信號。與強度調制信號不同的是,相位調制信號的判決閾值為0,即無論進入判決器的電信號強度是多少,閾值始終不變,降低了光信號強度擾動對接收機的影響。與OOK信號相比,DPSK具有相同的比特率,但接收端卻提高了3dB的靈敏度,在相同的輸入功率下可以傳輸更遠的距離。
3.2DQPSK調制格式DPSK調制格式中每個符號僅能攜帶一個比特,近年來,DQPSK調制格式由于有2bit的容量而逐漸成為研究的熱點,并開始被商用。DQPSK又稱為差分正交相位調制。與DPSK一樣,DQPSK也是差分編碼的相位調制格式,它用相鄰碼元之間的相位差承載信息,每一種相位代表2bit的信息。DQPSK系統(tǒng)如圖5所示。輸入的電數據信號首先經過串并變換,變成兩路電信號,這兩路電信號經過差分預編碼,加載到DQPSK調制器的兩臂,將光信號調制成具有上述4種相位的信號。在接收端,采用兩個Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號變成強度信號,再由兩個平衡探測器得到兩路電信號進行抽樣判決。判決后的兩路信號經并串變換后恢復出輸入數據。與OOK、DPSK等調制格式相比,DQPSK調制格式具有較窄的頻譜寬度和較高的頻譜利用率。研究表明,DQPSK信號對光纖的色度色散、非線性及偏振模色散等具有較大的容忍度。
3.3D8PSK調制格式D8PSK也是差分編碼的相位調制格式,它利用相鄰符號間的相位差。D8PSK信號的發(fā)射機和接收機結構如圖6所示。D8PSK信號可以通過在DQPSK調制器后再級聯(lián)一個制深度為π/4的相位調制器產生。將預編碼后的兩路信號分別加載到并聯(lián)的兩個Mach-Zehnder調制器上,另一路信號延遲1bit后加載到π/4的相位調制器上。在接收端,需要4個Mach-Zehnder延遲干涉儀和4個平衡探測器。將延遲干涉儀的相位延遲分別設定為,前兩個延遲干涉儀輸出的信號經判決后得到兩路信號,后兩個延遲干涉儀輸出的信號經判決后進行異或得到第三路信號。D8PSK調制格式與DPSK、DQPSK相比,具有更高的比特/符號率,同時非線性效應和PMD的容忍度更高。但由于預編碼及調制解調方案相對復雜,目前還處于實驗階段。
4結束語
1微波通信技術概述
微波通信技術是利用微波進行信息傳遞的一項高科技,主要是利用1m~0.1mm的波長、頻率為0.3~3000GHz的無線波進行信息傳遞。微波通信的工作系統(tǒng)主要是由發(fā)信機、收信機、用戶設備和反饋線等若干個機械設備組成。微波通信中微波具有頻率高、波長短的特點,因此,在應用過程中要通過拋物面天線來進行信息傳遞。另外,微波通信不受地形、距離和建筑物的阻礙和影響,可以準確傳輸信息。
2微波通信技術在廣播電視中的應用
第一,在廣播電視信號傳輸過程中,應用微波通信技術可以加快信號的傳輸速率,擴大信號傳播的覆蓋范圍,降低設備維護的難度,進而減少信號傳輸工作的成本消耗。正因如此,在廣播電視中應用微波通信技術可以輕易實現多通路的傳輸,同時滿足多個用戶的不同需求。第二,利用微波通信技術進行信號傳輸時需要先將信號傳播到控制中心,再由控制中心向各個衛(wèi)星進行發(fā)送。這種借助地面微波和衛(wèi)星進行傳播的方式對信號形式沒有限制,所以微波通信技術可以實現對音頻及視頻等信號的采集、轉換與傳播。第三,由于微波通信技術是借助衛(wèi)星與地面微波的形式進行傳播,且傳播速度快、覆蓋面積廣,所以廣播電視行業(yè)可以利用微波通信技術進行大型現場直播。除此之外,微波通信技術還能為有線數據通信提供技術服務,或者作為電臺網站的多路視頻指標信號采集系統(tǒng),為觀眾接收節(jié)目提供方便。第四,微波通信系統(tǒng)可以應用在干線光釬傳輸中,在干線光釬傳輸中做到備份和補充,當發(fā)生自然災害或環(huán)境惡劣等情況時,微波通信系統(tǒng)利用點對點的SDH微波以及PDH微波等各種微波對傳輸過程中遭到破壞的部分及時修復,保證信息的正常傳輸。
3廣播電視微波通信技術的優(yōu)點
3.1圖像傳輸畫質良好
再生中繼技術是微波通信技術的核心,該技術能夠減少廣播電視的微波信號在傳輸過程中受到的外界各種因素的干擾,降低干擾強度,從而保證圖像畫質良好。
3.2傳輸信息的安全性有保障
由于自然環(huán)境的影響或者人為因素的破壞,廣播電視信號在傳輸過程中可能受到干擾或損害,從而無法正常傳輸。尤其是當前社會形勢下,很多不法分子貪圖利益或惡作劇心理作祟,蓄意破壞傳輸信號,導致廣播電視節(jié)目無法正常播出。而微波通信技術可以有效避免此類問題發(fā)生,微波通信技術將圖像、聲音等信號轉化為微波進行傳輸,因微波難以破解,使信號的穩(wěn)定性與安全性有了保障,進而提升了廣播電視節(jié)目的質量。
4廣播電視微波通信技術應用注意事項
4.1信號源配備
為保證信號傳輸的安全性,在利用微波通信技術進行廣播電視信號傳輸時,廣播電視臺的微波站內一定要配備兩種或多種不同路由的信號源,每一個信號源都要根據需要配置相應的儀器設備。并且,為了使廣播電視的設備管理端口與所有的信號處理設備相吻合,一定要嚴格控制應急人工跳線端口。除此之外,需要在微波首站內設置完善的監(jiān)測系統(tǒng),時刻監(jiān)測信號碼流的設置,從而保證微波信號傳輸系統(tǒng)涉及到的各項設備運行情況都在微波首站的監(jiān)控范圍之內,保證微波信號傳輸的穩(wěn)定性。
4.2外接電源配備
為從根本上促使使用的方便性與快捷性,微波站需要接入兩種不同的外接電源,并且在整個接收過程中,嚴格降低配電行業(yè)的基本標準與要求。微波播出符合供電主要采用獨立低壓的回路方式,為保障微波電路首站能夠按照相應的配置進行電源自備,需要不間斷運行,并且微波站的直流電源需要設置得比較冗余,還要保證蓄電池組的后備時間超過8h。
總而言之,微波通信技術在廣播電視信號傳輸中具有傳統(tǒng)信號傳輸技術無法比擬的優(yōu)勢,為保證微波通信技術能夠在廣播電視行業(yè)得到更加廣泛的應用,并真正提高信號傳輸的質量和效率,相關工作人員必須嚴格遵守微波通信技術應用注意事項,正確配備并連接電源和信號源,避免發(fā)生傳輸故障。
作者:趙志強 單位:新疆廣電局節(jié)傳中心694臺
參考文獻:
關鍵詞:光纖通信技術優(yōu)勢接入技術
近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步,核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時,隨著業(yè)務的迅速增長和多媒體業(yè)務的日益豐富,使得用戶住宅網的業(yè)務需求也不只局限于原來的語音業(yè)務,數據和多媒體業(yè)務的需求已經成為不可阻擋的趨勢,現有的語音業(yè)務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸,成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務數字網的障礙。
一、光纖通信技術定義
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。論文百事通在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔心接地回路,光纖之間的中繞非常小,光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽,光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。
二、光纖通信技術優(yōu)勢
2.1頻帶極寬,通信容量大光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口,單模光纖具有幾十GHz?km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量,特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統(tǒng)的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務網的首選介質。
2.2損耗低,中繼距離長目前,實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖,此類光纖損耗可低于0.20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低,因此,由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質構成的系統(tǒng)長得多。如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數目的減少,系統(tǒng)成本和復雜性可大大降低。目前,由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km,由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里,這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。
2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質,交變電磁波在其中不會產生感生電動勢,即不會產生與信號無關的噪聲。這樣,就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近,也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。
2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細,約為0.1mm,由多芯光纖組成光纜的直徑也很小,8芯光纜的橫截面直徑約為10mm,而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題,節(jié)約了地下管道建設投資。此外,光纖的重量輕,柔韌性好,光纜的重量要比電纜輕得多,在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量,顯得更有意義。還有,光纖柔軟可繞,容易成束,能得到直徑小的高密度光纜。
2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而,隨著科學技術的發(fā)展,電通信方式很容易被人竊聽,只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置,就可以獲取明線或電纜中傳送的信息,更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同,由于光纖的特殊設計,光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送,很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套,這些均是不透光的,因此,泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外,由于光纖中的光信號一般不會泄漏,因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。
三、光纖接入技術
隨著通信業(yè)務量的不斷增加,業(yè)務種類也更加豐富,人們不僅需要語音業(yè)務,高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統(tǒng)中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成,不包括任何有源節(jié)點,則這種光接入網就是無源光網絡。
現階段,無源光網絡P(ON)技術是實現FT-Tx的主流技術。典型的PON系統(tǒng)由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節(jié)省主干光纖資源和網絡層次,在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力,接入業(yè)務種類豐富,運維成本大幅降低,適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。
為實現信息傳輸的高速化,滿足大眾的需求,不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接入部分更是關鍵,光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中,由于光纖到達置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的應用,統(tǒng)稱FTTx。
FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纖的寬帶特性,為用戶提供所需要的不受限制的帶寬,充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起,在“863”項目的推動下,開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網,包括居民用戶、企業(yè)用戶、網吧等多種應用類型,也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業(yè)主導、房地產開發(fā)商主導和政府主導等多種模式,發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準,有的城市還制門了相應的優(yōu)惠政策,這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。
在FTTH應用中,主要采用兩種技術,即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術,亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接,它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前,國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬,對大中型企業(yè)用戶來說,是比較理想的接入方式。