① 光纤在通信中的应用有哪些
1、市话中继线。
通常是先光纤到达公司机房,然后由光端机把光信号转为电信号(同轴电缆),1对同轴电缆也就是一根PRI,也就是一根数字中继,虽然说是一根,但是却能同时支持30路语音同时呼入呼出、同时办公,相当于30路模拟中继。
2、比特传输方法。
比特是数据传输的最小单位。比特同步是指接收端时钟已经调整到和发送端时钟完全一样,因此接收端收到比特流后,就能够在每一个比特的中间位置进行判决。
3、网络传输线路。
用于全球通信网、各国的公共电信网(如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线)。
4、电视信号传输。
它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线(CATV)系统
5、局域网中使用。
用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。
② 什么是光纤接入网(OAN)的网络结构
通过光线路终端(OLT)与业务节点相连,通过光网络单元(ONU)与用户连接。光纤接入网包括远端设备——光网络单元和局端设备——光线路终端,它们通过传输设备相连。系统的主要组成部分是OLT和远端ONU。它们在整个接入网中完成从业务节点接口(SNI)到用户网络接口(UNI)间有关信令协议的转换。接入设备本身还具有组网能力,可以组成多种形式的网络拓扑结构。同时接入设备还具有本地维护和远程集中监控功能,通过透明的光传输形成一个维护管理网,并通过相应的网管协议纳入网管中心统一管理。
OLT的作用是为接入网提供与本地交换机之间的接口,并通过光传输与用户端的光网络单元通信。它将交换机的交换功能与用户接入完全隔开。光线路终端提供对自身和用户端的维护和监控,它可以直接与本地交换机一起放置在交换局端,也可以设置在远端。
ONU的作用是为接入网提供用户侧的接口。它可以接入多种用户终端,同时具有光电转换功能以及相应的维护和监控功能。ONU的主要功能是终结来自OLT的光纤,处理光信号并为多个小企业,事业用户和居民住宅用户提供业务接口。ONU的网络端是光接口,而其用户端是电接口。因此ONU具有光/电和电/光转换功能。它还具有对话音的数/模和模/数转换功能。ONU通常放在距离用户较近的地方,其位置具有很大的灵活性。
光纤接入网(OAN)从系统分配上分为有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive OpticaOptical Network)两类。
光纤接入网的拓扑结构,是指传输线路和节点的几何排列图形,它表示了网络中各节点的相互位置与相互连接的布局情况。网络的拓扑结构对网络功能、造价及可靠性等具有重要影响。其三种基本的拓扑结构是: 总线形、环形和星形,由此又可派生出总线—星形、双星形、双环形、总线—总线形等多种组合应用形式,各有特点、相互补充。总线形结构总线形结构是以光纤作为公共总线(母线)、各用户终端通过某种耦合器与总线直接连接所构成的网络结构。这种结构属串联型结构,特点是:共享主干光纤,节省线路投资,增删节点容易,彼此干扰较小;但缺点是损耗累积,用户接收机的动态范围要求较高;对主干光纤的依赖性太强。
环形结构环形结构是指所有节点共用一条光纤链路,光纤链路首尾相接自成封闭回路的网络结构。这种结构的突出优点是可实现网络自愈,即无需外界干预,网络即可在较短的时间里从失效故障中恢复所传业务。
星形结构星形结构是各用户终端通过一个位于中央节点(设在端局内)具有控制和交换功能的星形耦合器进行信息交换,这种结构属于并联形结构。它不存在损耗累积的问题,易于实现升级和扩容,各用户之间相对独立,业务适应性强。但缺点是所需光纤代价较高,对中央节点的可靠性要求极高。星形结构又分为单星形结构、有源双星形结构及无源双星形结构三种。
(1)单星形结构:该结构是用光纤将位于电信交换局的OLT与用户直接相连,基本上都是点对点的连接,与现有铜缆接入网结构相似。每户都有单独的一对线,直接连到电信局,因此单星型可与原有的铜现网络兼容;用户之间互相独立,保密性好;升级和扩容容易,只要两端的设备更换就可以开通新业务,适应性强。缺点是成本太高,每户都需要单独的一对光纤或一根光纤(双向波分复用),要通向千家万户,就需要上千芯的光缆,难于处理,而且每户都需要专用的光源检测器,相当复杂。
(2)有源双星形结构:它在中心局与用户之间增加了一个有源接点。中心局与有源接点共用光纤,利用时分复用(TDM)或频分复用(FDM)传送较大容量的信息,到有源接点再换成较小容量的信息流,传到千家万户。其优点是灵活性较强,中心局有源接点间共用光纤,光缆芯数较少,降低了费用。缺点是有源接点部分复杂,成本高,维护不方便;另外,如要引入宽带新业务,将系统升级,则需将所有光电设备都更换,或采用波分复用叠加的方案,这比较困难。
(3)无源双星形结构:这种结构保持了有源双星形结构光纤共享的优点,将有源接点换成了无源分路器,维护方便,可靠性高,成本较低。由于采取了一系列措施,保密性也很好,是一种较好的接入网结构。
③ 光纤网络的详细结构!
【首先从局端机房的数据设备(比如路由器交换机)】
------超五类双绞线------
【局端机房集中式光猫或者光端机】
-------跳纤-----
【局端ODF(光纤终端盒或者熔纤盘)】
------主干光缆---------
【外部光缆交接箱】
--------分支光缆------
【终端盒】
---尾纤---
【桌面式光猫或者光端机】
-----以太网线----
【用户电脑】
【首先从局端机房的数据设备(比如路由器交换机)】为电信部门数据传输设备
【局端机房集中式光猫或者光端机】传输设备(也可以理解为光电转换设备)
【局端ODF(光纤终端盒或者熔纤盘)】光缆成端的必须物品,法兰盘只是里面的一个小小部件
【外部光缆交接箱】负责主干光缆与分支光缆互联
【终端盒】光缆成端物品,一般根据光缆芯数而定
【桌面式光猫或者光端机】与局端设备对应负责接收转换光电信号
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为各设备之间连接线路,空白处注明的是类型。
④ 通信网常用的拓扑结构有哪些
通信网常用的拓扑结构有星型、总线型、树型、环型和网状。
1、星型拓扑结构
在星型拓扑结构中,网络中的各节点通过点到点的方式连接到一个中央节点(又称中央转接站,一般是集线器或交换机)上,由该中央节点向目的节点传送信息。
中央节点执行集中式通信控制策略,因此中央节点相当复杂,负担比各节点重得多。在星型网中任何两个节点要进行通信都必须经过中央节点控制。
星型拓扑结构相对简单,便于管理,建网容易,局域网普遍采用的一种拓扑结构。采用星型拓扑结构的局域网,一般使用双绞线或光纤作为传输介质,符合综合布线标准,能够满足多种宽带需求。
2、总线型拓扑结构
将所有的节点都连接到一条电缆上,把这条电缆成为总线。总线型网络是最为普及的网络拓扑结构之一。它的连接形式简单、易于安装、成本低,增加和撤销网络设备都比较灵活。
但由于总线型的拓扑结构中,任意的节点发生故障,都会导致网络的阻塞。同时,这种拓扑结构还难以查找故障。
总线型拓扑结构适用于计算机数目相对较少的局域网络,通常这种局域网络、的传输速率在100Mbps,网络连接选用同轴电缆。总线型拓扑结构曾流行了一段时间,典型的总线型局域网有以太网。
3、树型拓扑结构
树型拓扑,一种类似于总线拓扑的局域网拓扑。树型网络可以包含分支,每个分支又可包含多个结点。
树型拓扑具有较强的可折叠性,非常适用于构建网络主干,还能够有效地保护布线投资。这种拓扑结构的网络一般采用光纤作为网络主干,用于军事单位、政府单位等上下界限相当严格和层次分明的网络结构。
4、环型拓扑结构
环型拓扑是使用公共电缆组成一个封闭的环,各节点直接连到环上,信息沿着环按一定方向从一个节点传送到另一个节点。环接口一般由发送器、接收器、控制器、线控制器和线接收器组成。
在环型拓扑结构中,有一个控制发送数据权力的"令牌",它在后边按一定的方向单向环绕传送,每经过一个节点都要被接收,判断一次,是发给该节点的则接收,否则的话就将数据送回到环中继续往下传。
5、网状拓扑结构
网状拓扑结构,这种拓扑结构主要指各节点通过传输线互联连接起来,并且每一个节点至少与其他两个节点相连,网状拓扑结构具有较高的可靠性,但其结构复杂,实现起来费用较高,不易管理和维护,不常用于局域网。
在一个大的区域内,用无线电通信链路连接一个大型网络时,网状网是最好的拓扑结构。通过路由器与路由器相连,可让网络选择一条最快的路径传送数据。
⑤ 光纤通信网络,移动通信网络,宽带通信网络有什么异同
1、光纤通信网络。
电通信是以电作为信息载体实现的通信,而光通信则是以光作为信息载体而实现的通信。所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体,必须对之进行调制,在接收端再把信息从光波中检测出来。 光纤通信作为一门技术,其出现,发展的历史至今不过30~40年,但它已经给世界通信的面貌带来了巨大的变化,起深刻而长远的影响恐怕还在后头。光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
电通信是以电作为信息载体实现的通信,而光通信则是以光作为信息载体而实现的通信。所谓光纤通信,就是利用光纤来传输携带信息的光波以达到通信之目的。要使光波成为携带信息的载体,必须对之进行调制,在接收端再把信息从光波中检测出来。 光纤通信作为一门技术,其出现,发展的历史至今不过30~40年,但它已经给世界通信的面貌带来了巨大的变化,起深刻而长远的影响恐怕还在后头。光纤通信是现代通信网的主要传输手段,它的发展历史只有一二十年,已经历三代:短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。
(1)通信容量大、传输距离远;一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽,只需一秒钟左右,即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。目前400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低,在光波长为1.55μm附近,石英光纤损耗可低于0.2dB/km,这比目前任何传输媒质的损耗都低。因此,无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。
(2)信号干扰小、保密性能好;
(3)抗电磁干扰、传输质量佳,电通信不能解决各种电磁干扰问题,唯有光纤通信不受各种电磁干扰。
(4)光纤尺寸小、重量轻,便于铺设和运输;
(5)材料来源丰富,环境保护好,有利于节约有色金属铜。
(6)无辐射,难于窃听,因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。
(7)光缆适应性强,寿命长。
(8)质地脆,机械强度差。
(9)光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。
(10)分路、耦合不灵活。
(11)光纤光缆的弯曲半径不能过小(>20cm)
(12)有供电困难问题。
利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式.由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显着优点,光纤通信中的光波主要是激光,所以又叫做激光-光纤通信.
2、移动通信网络。
移动通信(mobile communications) 沟通移动用户与固定点用户之间或移动用户之间的通信方式。
通信双方有一方或两方处于运动中的通信。包括陆、海、空移动通信。采用的频段遍及低频、中频、高频、甚高频和特高频。移动通信系统由移动台、基台、移动交换局组成。若要同某移动台通信,移动交换局通过各基台向全网发出呼叫,被叫台收到后发出应答信号,移动交换局收到应答后分配一个信道给该移动台并从此话路信道中传送一信令使其振铃。
移动通信系统由两部分组成:
(1) 空间系统;
(2) 地面系统:①卫星移动无线电台和天线;②关口站、基站。
移动通信系统从20世纪80年代诞生以来,到2020年将大体经过5代的发展历程,而且到2010年,将从第3代过渡到第4代(4G)。到4G,除蜂窝电话系统外,宽带无线接入系统、毫米波LAN、智能传输系统(ITS)和同温层平台(HAPS)系统将投入使用。[2]未来几代移动通信系统最明显的趋势是要求高数据速率、高机动性和无缝隙漫游。实现这些要求在技术上将面临更大的挑战。此外,系统性能(如蜂窝规模和传输速率)在很大程度上将取决于频率的高低。考虑到这些技术问题,有的系统将侧重提供高数据速率,有的系统将侧重增强机动性或扩大覆盖范围。
从用户角度看,可以使用的接入技术包括:蜂窝移动无线系统,如3G;无绳系统,如DECT;近距离通信系统,如蓝牙和DECT数据系统;无线局域网(WLAN)系统;固定无线接入或无线本地环系统;卫星系统;广播系统,如DAB和DVB-T;ADSL和Cable Modem。
移动通信的种类繁多。按使用要求和工作场合不同可以分为以下几种。
集群
集群移动通信,也称大区制移动通信。它的特点是只有一个基站,天线高度为几十米至百余米,覆盖半径为30公里,发射机功率可高达200瓦。用户数约为几十至几百,可以是车载台,也可是以手持台。它们可以与基站通信,也可通过基站与其它移动台及市话用户通信,基站与市站有线网连接。
蜂窝
蜂窝移动通信,也称小区制移动通信。它的特点是把整个大范围的服务区划分成许多小区,每个小区设置一个基站,负责本小区各个移动台的联络与控制,各个基站通过移动交换中心相互联系,并与市话局连接。利用超短波电波传播距离有限的特点,离开一定距离的小区可以重复使用频率,使频率资源可以充分利用。每个小区的用户在1000以上,全部覆盖区最终的容量可达100万用户。
卫星
卫星移动通信。利用卫星转发信号也可实现移动通信,对于车载移动通信可采用赤道固定卫星,而对手持终端,采用中低轨道的多颗星座卫星较为有利。
无绳电话
无绳电话。对于室内外慢速移动的手持终端的通信,则采用小功率、通信距离近的、轻便的无绳电话机。它们可以经过通信点与市话用户进行单向或双方向的通信。
使用模拟识别信号的移动通信,称为模拟移动通信。为了解决容量增加,提高通信质量和增加服务功能,大都使用数字识别信号,即数字移动通信。在制式上则有时分多址(TDMA)和码分多址(CDMA)两种。前者在全世界有欧洲的GSM系统(全球移动通信系统)、北美的双模制式标准IS一54和日本的JDC标准。对于码分多址,则有美国Qualcomnn公司研制的IS-95标准的系统。总的趋势是数字移动通信将取代模拟移动通信。而移动通信将向个人通信发展。进入21世纪则成为全球信息高速公路的重要组成部分。移动通信将有更为辉煌的未来。
3、宽带通信网络。
宽带,顾名思义是传输带宽很宽的意思。通常是相对于传统的窄带的电信网而言的,其本身其实并没有很严格的定义,主要是指在同一传输介质上,使用特殊的技术或者设备,利用不同的频道进行多重(并行)传输,并且速率在256Kbps以上。至于到底多少速率以上算作宽带,目前没有国际标准,有人说大于56K就是宽带,有人说1Mbps以上才能算宽带,并没有定论。国际电联在早些时候召开过关于宽带通信的会议,美国提出把200Kbps以上的传输带宽定义为宽带,即每秒传输20万个"比特",相当于2.5万个英文字符或1.25万个中文字符。200Kbps的带宽使计算机上的小窗口图像能够比较清晰,如果用来传声音,质量极高。目前我们使用的电话,尽管其传输带宽在64K以下,但已经可以通过音质分辨熟悉的人了,而且随着数字压缩技术的发展,8Kbps的带宽就完全可以传输连贯的声音了。 宽带的通信质量和能力都远远超越了我们目前普遍使用的窄带通信系统,主要表现在数据通信能力、图像通信能力方面。我们可以想象眨眼之间就看到纽约、东京证交所的大屏,每一处细微的抖动都清晰可见;我们也可以想象在家里随时点播某一曲MTV或是一部好莱坞大片;宽带网甚至可以为分布在世界各地的人召开电视会议,看清彼此的动作、表情、语气,就像只相距1米一样。换句话说,只要带宽足够宽,任何信息都能够最迅速和准确的传递。 宽带通信近年在世界上发展非常快。目前,在宽带网的建设和使用普及率上居世界首位的是韩国,其宽带网普及率为57.3%;美国的宽带网普及率为11.l%;欧盟各国也正在发展各自的宽带网络。我国则是刚刚起步,但发展速度很快。 宽带主要有以下特点: 传输速率高(提供100兆到大楼、10兆到桌面的高速接入)。每个用户的最大速率都远远大于56K和ISDN。这样,有效地保证了图像、声音、数据传送的清晰度和连贯性,无论是通过电子邮件收发大型文件还是下载图像或软件均可在瞬间完成。 提供各种多媒体服务(视频点播、远程教育、远程医疗、电子商务、举行电视会议、拨打视频电话等)。 相对费用低。一方面高速的连接节约了大量网上等待时间,使上网费用大大降低。另一方面,宽带接入技术都不通过传统的电话网络交换机,不存在占用电话线的问题,无需交纳电话费,进一步减少了用户的上网费用。 24小时随意上网,不受时间限制。 结构简单,维护方便(只需增加一个附加设备即可) 可靠性和安全性高、扩展性强。