① 光纖在通信中的應用有哪些
1、市話中繼線。
通常是先光纖到達公司機房,然後由光端機把光信號轉為電信號(同軸電纜),1對同軸電纜也就是一根PRI,也就是一根數字中繼,雖然說是一根,但是卻能同時支持30路語音同時呼入呼出、同時辦公,相當於30路模擬中繼。
2、比特傳輸方法。
比特是數據傳輸的最小單位。比特同步是指接收端時鍾已經調整到和發送端時鍾完全一樣,因此接收端收到比特流後,就能夠在每一個比特的中間位置進行判決。
3、網路傳輸線路。
用於全球通信網、各國的公共電信網(如中國的國家一級干線、各省二級干線和縣以下的支線)。
4、電視信號傳輸。
它還用於高質量彩色的電視傳輸、工業生產現場監視和調度、交通監視控制指揮、城鎮有線電視網、共用天線(CATV)系統
5、區域網中使用。
用於光纖區域網和其他如在飛機內、飛船內、艦艇內、礦井下、電力部門、軍事及有腐蝕和有輻射等中使用。
② 什麼是光纖接入網(OAN)的網路結構
通過光線路終端(OLT)與業務節點相連,通過光網路單元(ONU)與用戶連接。光纖接入網包括遠端設備——光網路單元和局端設備——光線路終端,它們通過傳輸設備相連。系統的主要組成部分是OLT和遠端ONU。它們在整個接入網中完成從業務節點介面(SNI)到用戶網路介面(UNI)間有關信令協議的轉換。接入設備本身還具有組網能力,可以組成多種形式的網路拓撲結構。同時接入設備還具有本地維護和遠程集中監控功能,通過透明的光傳輸形成一個維護管理網,並通過相應的網管協議納入網管中心統一管理。
OLT的作用是為接入網提供與本地交換機之間的介面,並通過光傳輸與用戶端的光網路單元通信。它將交換機的交換功能與用戶接入完全隔開。光線路終端提供對自身和用戶端的維護和監控,它可以直接與本地交換機一起放置在交換局端,也可以設置在遠端。
ONU的作用是為接入網提供用戶側的介面。它可以接入多種用戶終端,同時具有光電轉換功能以及相應的維護和監控功能。ONU的主要功能是終結來自OLT的光纖,處理光信號並為多個小企業,事業用戶和居民住宅用戶提供業務介面。ONU的網路端是光介面,而其用戶端是電介面。因此ONU具有光/電和電/光轉換功能。它還具有對話音的數/模和模/數轉換功能。ONU通常放在距離用戶較近的地方,其位置具有很大的靈活性。
光纖接入網(OAN)從系統分配上分為有源光網路(AON,Active Optical Network)和無源光網路(PON,Passive OpticaOptical Network)兩類。
光纖接入網的拓撲結構,是指傳輸線路和節點的幾何排列圖形,它表示了網路中各節點的相互位置與相互連接的布局情況。網路的拓撲結構對網路功能、造價及可靠性等具有重要影響。其三種基本的拓撲結構是: 匯流排形、環形和星形,由此又可派生出匯流排—星形、雙星形、雙環形、匯流排—匯流排形等多種組合應用形式,各有特點、相互補充。匯流排形結構匯流排形結構是以光纖作為公共匯流排(母線)、各用戶終端通過某種耦合器與匯流排直接連接所構成的網路結構。這種結構屬串聯型結構,特點是:共享主幹光纖,節省線路投資,增刪節點容易,彼此干擾較小;但缺點是損耗累積,用戶接收機的動態范圍要求較高;對主幹光纖的依賴性太強。
環形結構環形結構是指所有節點共用一條光纖鏈路,光纖鏈路首尾相接自成封閉迴路的網路結構。這種結構的突出優點是可實現網路自愈,即無需外界干預,網路即可在較短的時間里從失效故障中恢復所傳業務。
星形結構星形結構是各用戶終端通過一個位於中央節點(設在端局內)具有控制和交換功能的星形耦合器進行信息交換,這種結構屬於並聯形結構。它不存在損耗累積的問題,易於實現升級和擴容,各用戶之間相對獨立,業務適應性強。但缺點是所需光纖代價較高,對中央節點的可靠性要求極高。星形結構又分為單星形結構、有源雙星形結構及無源雙星形結構三種。
(1)單星形結構:該結構是用光纖將位於電信交換局的OLT與用戶直接相連,基本上都是點對點的連接,與現有銅纜接入網結構相似。每戶都有單獨的一對線,直接連到電信局,因此單星型可與原有的銅現網路兼容;用戶之間互相獨立,保密性好;升級和擴容容易,只要兩端的設備更換就可以開通新業務,適應性強。缺點是成本太高,每戶都需要單獨的一對光纖或一根光纖(雙向波分復用),要通向千家萬戶,就需要上千芯的光纜,難於處理,而且每戶都需要專用的光源檢測器,相當復雜。
(2)有源雙星形結構:它在中心局與用戶之間增加了一個有源接點。中心局與有源接點共用光纖,利用時分復用(TDM)或頻分復用(FDM)傳送較大容量的信息,到有源接點再換成較小容量的信息流,傳到千家萬戶。其優點是靈活性較強,中心局有源接點間共用光纖,光纜芯數較少,降低了費用。缺點是有源接點部分復雜,成本高,維護不方便;另外,如要引入寬頻新業務,將系統升級,則需將所有光電設備都更換,或採用波分復用疊加的方案,這比較困難。
(3)無源雙星形結構:這種結構保持了有源雙星形結構光纖共享的優點,將有源接點換成了無源分路器,維護方便,可靠性高,成本較低。由於採取了一系列措施,保密性也很好,是一種較好的接入網結構。
③ 光纖網路的詳細結構!
【首先從局端機房的數據設備(比如路由器交換機)】
------超五類雙絞線------
【局端機房集中式光貓或者光端機】
-------跳纖-----
【局端ODF(光纖終端盒或者熔纖盤)】
------主幹光纜---------
【外部光纜交接箱】
--------分支光纜------
【終端盒】
---尾纖---
【桌面式光貓或者光端機】
-----乙太網線----
【用戶電腦】
【首先從局端機房的數據設備(比如路由器交換機)】為電信部門數據傳輸設備
【局端機房集中式光貓或者光端機】傳輸設備(也可以理解為光電轉換設備)
【局端ODF(光纖終端盒或者熔纖盤)】光纜成端的必須物品,法蘭盤只是裡面的一個小小部件
【外部光纜交接箱】負責主幹光纜與分支光纜互聯
【終端盒】光纜成端物品,一般根據光纜芯數而定
【桌面式光貓或者光端機】與局端設備對應負責接收轉換光電信號
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為各設備之間連接線路,空白處註明的是類型。
④ 通信網常用的拓撲結構有哪些
通信網常用的拓撲結構有星型、匯流排型、樹型、環型和網狀。
1、星型拓撲結構
在星型拓撲結構中,網路中的各節點通過點到點的方式連接到一個中央節點(又稱中央轉接站,一般是集線器或交換機)上,由該中央節點向目的節點傳送信息。
中央節點執行集中式通信控制策略,因此中央節點相當復雜,負擔比各節點重得多。在星型網中任何兩個節點要進行通信都必須經過中央節點控制。
星型拓撲結構相對簡單,便於管理,建網容易,區域網普遍採用的一種拓撲結構。採用星型拓撲結構的區域網,一般使用雙絞線或光纖作為傳輸介質,符合綜合布線標准,能夠滿足多種寬頻需求。
2、匯流排型拓撲結構
將所有的節點都連接到一條電纜上,把這條電纜成為匯流排。匯流排型網路是最為普及的網路拓撲結構之一。它的連接形式簡單、易於安裝、成本低,增加和撤銷網路設備都比較靈活。
但由於匯流排型的拓撲結構中,任意的節點發生故障,都會導致網路的阻塞。同時,這種拓撲結構還難以查找故障。
匯流排型拓撲結構適用於計算機數目相對較少的區域網絡,通常這種區域網絡、的傳輸速率在100Mbps,網路連接選用同軸電纜。匯流排型拓撲結構曾流行了一段時間,典型的匯流排型區域網有乙太網。
3、樹型拓撲結構
樹型拓撲,一種類似於匯流排拓撲的區域網拓撲。樹型網路可以包含分支,每個分支又可包含多個結點。
樹型拓撲具有較強的可折疊性,非常適用於構建網路主幹,還能夠有效地保護布線投資。這種拓撲結構的網路一般採用光纖作為網路主幹,用於軍事單位、政府單位等上下界限相當嚴格和層次分明的網路結構。
4、環型拓撲結構
環型拓撲是使用公共電纜組成一個封閉的環,各節點直接連到環上,信息沿著環按一定方向從一個節點傳送到另一個節點。環介面一般由發送器、接收器、控制器、線控制器和線接收器組成。
在環型拓撲結構中,有一個控制發送數據權力的"令牌",它在後邊按一定的方向單向環繞傳送,每經過一個節點都要被接收,判斷一次,是發給該節點的則接收,否則的話就將數據送回到環中繼續往下傳。
5、網狀拓撲結構
網狀拓撲結構,這種拓撲結構主要指各節點通過傳輸線互聯連接起來,並且每一個節點至少與其他兩個節點相連,網狀拓撲結構具有較高的可靠性,但其結構復雜,實現起來費用較高,不易管理和維護,不常用於區域網。
在一個大的區域內,用無線電通信鏈路連接一個大型網路時,網狀網是最好的拓撲結構。通過路由器與路由器相連,可讓網路選擇一條最快的路徑傳送數據。
⑤ 光纖通信網路,移動通信網路,寬頻通信網路有什麼異同
1、光纖通信網路。
電通信是以電作為信息載體實現的通信,而光通信則是以光作為信息載體而實現的通信。所謂光纖通信,就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。要使光波成為攜帶信息的載體,必須對之進行調制,在接收端再把信息從光波中檢測出來。 光纖通信作為一門技術,其出現,發展的歷史至今不過30~40年,但它已經給世界通信的面貌帶來了巨大的變化,起深刻而長遠的影響恐怕還在後頭。光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段,它的發展歷史只有一二十年,已經歷三代:短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖。
電通信是以電作為信息載體實現的通信,而光通信則是以光作為信息載體而實現的通信。所謂光纖通信,就是利用光纖來傳輸攜帶信息的光波以達到通信之目的。要使光波成為攜帶信息的載體,必須對之進行調制,在接收端再把信息從光波中檢測出來。 光纖通信作為一門技術,其出現,發展的歷史至今不過30~40年,但它已經給世界通信的面貌帶來了巨大的變化,起深刻而長遠的影響恐怕還在後頭。光纖通信是現代通信網的主要傳輸手段,它的發展歷史只有一二十年,已經歷三代:短波長多模光纖、長波長多模光纖和長波長單模光纖。
(1)通信容量大、傳輸距離遠;一根光纖的潛在帶寬可達20THz。採用這樣的帶寬,只需一秒鍾左右,即可將人類古今中外全部文字資料傳送完畢。目前400Gbit/s系統已經投入商業使用。光纖的損耗極低,在光波長為1.55μm附近,石英光纖損耗可低於0.2dB/km,這比目前任何傳輸媒質的損耗都低。因此,無中繼傳輸距離可達幾十、甚至上百公里。
(2)信號干擾小、保密性能好;
(3)抗電磁干擾、傳輸質量佳,電通信不能解決各種電磁干擾問題,唯有光纖通信不受各種電磁干擾。
(4)光纖尺寸小、重量輕,便於鋪設和運輸;
(5)材料來源豐富,環境保護好,有利於節約有色金屬銅。
(6)無輻射,難於竊聽,因為光纖傳輸的光波不能跑出光纖以外。
(7)光纜適應性強,壽命長。
(8)質地脆,機械強度差。
(9)光纖的切斷和接續需要一定的工具、設備和技術。
(10)分路、耦合不靈活。
(11)光纖光纜的彎曲半徑不能過小(>20cm)
(12)有供電困難問題。
利用光波在光導纖維中傳輸信息的通信方式.由於激光具有高方向性、高相乾性、高單色性等顯著優點,光纖通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纖通信.
2、移動通信網路。
移動通信(mobile communications) 溝通移動用戶與固定點用戶之間或移動用戶之間的通信方式。
通信雙方有一方或兩方處於運動中的通信。包括陸、海、空移動通信。採用的頻段遍及低頻、中頻、高頻、甚高頻和特高頻。移動通信系統由移動台、基台、移動交換局組成。若要同某移動台通信,移動交換局通過各基台向全網發出呼叫,被叫台收到後發出應答信號,移動交換局收到應答後分配一個信道給該移動台並從此話路信道中傳送一信令使其振鈴。
移動通信系統由兩部分組成:
(1) 空間系統;
(2) 地面系統:①衛星移動無線電台和天線;②關口站、基站。
移動通信系統從20世紀80年代誕生以來,到2020年將大體經過5代的發展歷程,而且到2010年,將從第3代過渡到第4代(4G)。到4G,除蜂窩電話系統外,寬頻無線接入系統、毫米波LAN、智能傳輸系統(ITS)和同溫層平台(HAPS)系統將投入使用。[2]未來幾代移動通信系統最明顯的趨勢是要求高數據速率、高機動性和無縫隙漫遊。實現這些要求在技術上將面臨更大的挑戰。此外,系統性能(如蜂窩規模和傳輸速率)在很大程度上將取決於頻率的高低。考慮到這些技術問題,有的系統將側重提供高數據速率,有的系統將側重增強機動性或擴大覆蓋范圍。
從用戶角度看,可以使用的接入技術包括:蜂窩移動無線系統,如3G;無繩系統,如DECT;近距離通信系統,如藍牙和DECT數據系統;無線區域網(WLAN)系統;固定無線接入或無線本地環系統;衛星系統;廣播系統,如DAB和DVB-T;ADSL和Cable Modem。
移動通信的種類繁多。按使用要求和工作場合不同可以分為以下幾種。
集群
集群移動通信,也稱大區制移動通信。它的特點是只有一個基站,天線高度為幾十米至百餘米,覆蓋半徑為30公里,發射機功率可高達200瓦。用戶數約為幾十至幾百,可以是車載台,也可是以手持台。它們可以與基站通信,也可通過基站與其它移動台及市話用戶通信,基站與市站有線網連接。
蜂窩
蜂窩移動通信,也稱小區制移動通信。它的特點是把整個大范圍的服務區劃分成許多小區,每個小區設置一個基站,負責本小區各個移動台的聯絡與控制,各個基站通過移動交換中心相互聯系,並與市話局連接。利用超短波電波傳播距離有限的特點,離開一定距離的小區可以重復使用頻率,使頻率資源可以充分利用。每個小區的用戶在1000以上,全部覆蓋區最終的容量可達100萬用戶。
衛星
衛星移動通信。利用衛星轉發信號也可實現移動通信,對於車載移動通信可採用赤道固定衛星,而對手持終端,採用中低軌道的多顆星座衛星較為有利。
無繩電話
無繩電話。對於室內外慢速移動的手持終端的通信,則採用小功率、通信距離近的、輕便的無繩電話機。它們可以經過通信點與市話用戶進行單向或雙方向的通信。
使用模擬識別信號的移動通信,稱為模擬移動通信。為了解決容量增加,提高通信質量和增加服務功能,大都使用數字識別信號,即數字移動通信。在制式上則有時分多址(TDMA)和碼分多址(CDMA)兩種。前者在全世界有歐洲的GSM系統(全球移動通信系統)、北美的雙模製式標准IS一54和日本的JDC標准。對於碼分多址,則有美國Qualcomnn公司研製的IS-95標準的系統。總的趨勢是數字移動通信將取代模擬移動通信。而移動通信將向個人通信發展。進入21世紀則成為全球信息高速公路的重要組成部分。移動通信將有更為輝煌的未來。
3、寬頻通信網路。
寬頻,顧名思義是傳輸帶寬很寬的意思。通常是相對於傳統的窄帶的電信網而言的,其本身其實並沒有很嚴格的定義,主要是指在同一傳輸介質上,使用特殊的技術或者設備,利用不同的頻道進行多重(並行)傳輸,並且速率在256Kbps以上。至於到底多少速率以上算作寬頻,目前沒有國際標准,有人說大於56K就是寬頻,有人說1Mbps以上才能算寬頻,並沒有定論。國際電聯在早些時候召開過關於寬頻通信的會議,美國提出把200Kbps以上的傳輸帶寬定義為寬頻,即每秒傳輸20萬個"比特",相當於2.5萬個英文字元或1.25萬個中文字元。200Kbps的帶寬使計算機上的小窗口圖像能夠比較清晰,如果用來傳聲音,質量極高。目前我們使用的電話,盡管其傳輸帶寬在64K以下,但已經可以通過音質分辨熟悉的人了,而且隨著數字壓縮技術的發展,8Kbps的帶寬就完全可以傳輸連貫的聲音了。 寬頻的通信質量和能力都遠遠超越了我們目前普遍使用的窄帶通信系統,主要表現在數據通信能力、圖像通信能力方面。我們可以想像眨眼之間就看到紐約、東京證交所的大屏,每一處細微的抖動都清晰可見;我們也可以想像在家裡隨時點播某一曲MTV或是一部好萊塢大片;寬頻網甚至可以為分布在世界各地的人召開電視會議,看清彼此的動作、表情、語氣,就像只相距1米一樣。換句話說,只要帶寬足夠寬,任何信息都能夠最迅速和准確的傳遞。 寬頻通信近年在世界上發展非常快。目前,在寬頻網的建設和使用普及率上居世界首位的是韓國,其寬頻網普及率為57.3%;美國的寬頻網普及率為11.l%;歐盟各國也正在發展各自的寬頻網路。我國則是剛剛起步,但發展速度很快。 寬頻主要有以下特點: 傳輸速率高(提供100兆到大樓、10兆到桌面的高速接入)。每個用戶的最大速率都遠遠大於56K和ISDN。這樣,有效地保證了圖像、聲音、數據傳送的清晰度和連貫性,無論是通過電子郵件收發大型文件還是下載圖像或軟體均可在瞬間完成。 提供各種多媒體服務(視頻點播、遠程教育、遠程醫療、電子商務、舉行電視會議、撥打視頻電話等)。 相對費用低。一方面高速的連接節約了大量網上等待時間,使上網費用大大降低。另一方面,寬頻接入技術都不通過傳統的電話網路交換機,不存在佔用電話線的問題,無需交納電話費,進一步減少了用戶的上網費用。 24小時隨意上網,不受時間限制。 結構簡單,維護方便(只需增加一個附加設備即可) 可靠性和安全性高、擴展性強。