光纤通信笔记范文

时间:2023-06-13 17:14:08

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光纤通信笔记

篇1

关键词:广电网络;光纤通信;HFC

中图分类号:TN929 文献标识码:A文章编号:1007-9599(2012)02-0000-02

Analysis of Radio and Television Network of Optical Fiber Communication Technology and Application Comparison

Wang Zhiyuan

(Inner Mongolia TV,Hohhot010058,China)

Abstract:Pptical fiber communication technology, radio and television networks existing HFC architecture,or in a wide grid of two-way transformation of the way, are essential. In this paper to introduce the composition of the fiber optic communication systems, as well as in radio and television networks.

Keywords:Radio and television networks;Optical fiber communication;Of HFC

一、引言

目前,我国各省市都已建成覆盖核心用户的广电网络,其中城域骨干网络主要以光纤为传输介质。与传统的铜、无线电等介质相比,光纤介质具有许多优点,并将在广电网双向改造中起到不可替代的作用。

二、光纤通信系统

(一)光纤通信系统的构成

光纤通信技术作为当代信息化过程中的核心技术之一,也是理想的数字通信方式。数字通信具有传输信号精确、信号质量好、抗干扰能力强等优点。因此,大容量长距离的光纤通信系统大多采用数字传输方式[1]。

最基本的光纤通信系统由数据源、光发送机、光学信道和光接收机组成[2]。其中数据源包括话音、图象、数据等,它们经过PCM电端机转变成适合于在光纤上传输的二进制光脉冲“0”和“1”;由光发送机向光信道发送,先后要通过0.85、1.31和1.55三种光波窗口。光学信道包括最基本的光纤和中继放大器等,完成光信号的传送以及传送过程中衰减信号的放大、整形;在接收端由光接收机接收光信号,并从中提取信息,然后转变成电信号,经整形、再生后得到对应的原始发送信息,例如话音、图象、数据等。对于长距离的光信号传输还需使用中继器,长距离传输可能会导致信号衰减、畸变,由中继器将此类信号放大、整形、校正,进一步向远方传输,以保证接收方能够正确的接收。

(二)光纤通信系统各部分的功能[3]:

1.光发送机:光发送机能够实现电信号到光信号的转换。它将来自于视频、音频等信号源的电信号 调制为 光信号,然后再发送到光纤去传输。

2.光接收机:光接收机能够实现由电信号到光信号的转换。它将光纤传输来的光信号,通过光检测器转变为表示视频、音频的电信号,然后再将此能量较弱的电信号通过放大电路,放大到接收端能够检测的电平,送到用户接收端去。

3.光学信道:光学信道是由 光纤构成的传输通路。它将光发送机发出的光信号,经过光纤的长距离传输后,发送到接收端的光检测器上,完成信息的传递。

4.中继器:中继器由光源、光检测器和判决再生电路组成。它的作用是对光信号在光纤中传输时受到的能量减弱进行补偿,并对失真的信号进行校正。

5.无源器件:由于光纤的长度受到拉制工艺和施工条件的限制,同时光纤的拉制长度 也有规格的要求,不宜太长, 可能需要将多根光纤相连接,组合成一条光纤线路。于是,需要使用光纤连接器、 耦合器等无源器件实现光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合。

(三)光纤的传输特性

目前使用的石英光纤分为单模光纤(Multi-Mode )和多模光纤(Single-Mode )。单模光纤发送端只有一个入射角度,基本是沿着光纤的内芯进行传输。由于沿直线传输过程中不发生光的全反射现象,因而信号衰减很小。单模光纤适用于大容量、长距离的光纤通迅系统。多模光纤在一定的工作波长下,光源以多个入射角在光纤中传输,由于传输过程中要发生光的全反射现象,因而这种光纤的传输距离比较短。

(四)光纤通信技术的优点

光纤传输系统具有传输速率高,通信容量大,传输距离远等特点;同时由于传输的是光信号,具有抗干扰能力强,信号衰减低等特点;在施工过程中,由于光纤尺寸小,重量轻,便于铺设;光纤大部分由石英玻璃(二氧化硅)拉制而成,原材料充足。

三、光纤通信技术在广电网络中的应用

(一)广播电视网络传输

我国广电网络中光纤干线网络的覆盖面积达到3.8万公里[4],其中,光纤/同轴电缆混合(HFC)的广电网络结构,光纤以其频带宽、传输距离长、抗电磁干扰能力强、体积小、耐腐蚀、使用寿命长等特点,在广电网络中已经得到广泛的运用。

随着用户需求的增长,人们不仅仅满足于通过电视单向接收信息,还希望其能够承载多媒体交互业务。为了进一步满足用户的需求,当前广电网络面临的最重要任务是将 HFC 网络双向化。这不仅有利于提高广电网络在媒体界的竞争力、也有利于广电网络的发展和创收。

(二)广播电视网络双向网改造方式

目前,广播电视双向网络改造方案主要有EPON+EoC、EPON+LAN和FTTH等多种模式 [5]。

EPON+EoC方案

在我国大部分的住宅小区,广电网仅设置了同轴电缆入户,此时双向网改造适合选用 EPON + EoC 组网方案。EPON(以太网无源光网络)是基于吉比特以太网的无源光网络技术,它集成了以太网和光网络的优点,是目前广电双网改造中应用较广的技术。EoC是在同轴电缆上传输以太网数据信号 的一种技术,原有以太网数据封装格式不发生变化,将以太网数据信号和有线电视信号采用频分多路复用技术,在同一根同轴电缆里同时传输。

随着广电网双向改造的逐步发展,极大的推动了EPON与EoC设备逐步走向成熟,使设备设置、网络实施、维护管理等一系列问题简单化,也可以满足用户家庭VoD点播、宽带上网WLAN覆盖等多种业务需求。

EPON+LAN方案

对于国内大部分近几年建设的小区,在用户端已经实现五类双绞线入户的场景,双向网改造可采用EPON+LAN方案。LAN方式具有技术相对成熟、结构简单稳定以及用户网速较高的优势。用户的数字电视点播和宽带上网等业务均由入户五类双绞线承载,而CATV信号仍沿原有HFC线路传送,此方案采用双线入户的方式解决双向改造问题。

FTTH方案

FTTH(Fiber To The Home)是指将光网络单元安装在用户家里或企业办公室,每个家庭或办公室由一根光纤直接入户。FTTH的显著特点是提供的带宽比较高,同时增强了网络对数据格式、速率、波长和协议的透明性,对环境条件和供电等要求进一步放宽,维护和安装更加简单化。

以上三种组网方案,从网络结构和工程、成本、业务提供、运行维护等方面,都各有优缺点。最终采用何种技术和改造方案,还得需要根据当前网络情况、业务需求、成本等方面,由运营商去选择,并且要为用户所接受。

四、结语

无论是在已有的HFC网络,还是要改造的双向网络中,光纤都是必不可少的选择[6]。光纤以其频带宽、传输距离长、抗干扰能力强、重量轻、体积小、寿命长等特点,在广电传输网络中已经得到广泛的运用,并将在三网融合的潮流中,成为重要的传输介质。

参考文献:

[1]刘增基等.光纤通信[M].西安电子科技大学出版社

[2]李履信等.光纤通信系统[M].机械工业出版社

[3]杨永来.光纤传输技术在广电网络中的应用[J].FORUM论坛,2009,4

[4]唐月.国内光纤的发展及广播电视网光纤的选择[J].传输网络,2007,1