光通信技术范例6篇

光通信技术

光通信技术范文1

【关键词】光线通信技术;车载电子通信;安全技术

1车载电子通信系统定义

车载电子通信系统是在交通技术及传感技术作为基础构成的,在实际应用中主要通过无线通信形式完成。车辆中安装车载电子通信系统能够将让驾驶人员在实际驾驶过程中进行信息智能化及及时性传递。车载电子通信技术在实际应用中能够让驾驶人员对于路况上的实际情况全面了解,增加驾驶人员在车辆驾驶中的安全性能。车载电子通信系统在实际应用中需要信息网络环境作为载体,驾驶人员能够在驾驶中将信息资源及时性共享,降低车辆安全事故。车辆驾驶人员在没有应用车载电子通信技术以前,在实际驾驶中具有较大的安全隐患,造成交通事故较多,对于整个城市交通安全都有着严重性影响。车载电子通信技术能够在车辆驾驶过程中将通信要求进行满足,驾驶人员在有通信要求时仅仅按一个按键就可以完成通信要求,增加了车辆驾驶中的安全性能。

2车载电子通信安全的重要性

车载电子通信在实际应用中必须具有良好的安全性能,在能够保证驾驶人员在实际驾驶中拥有高水平的数据安全要求,对于数据安全进行保证。现阶段,我国车辆中的车载电子通信主要就是对于道路情况进行监控,驾驶人员对于车辆驾驶周围的情况全面了解,保证车辆在实际驾驶中能够拥有良好的通信环境。车载电子通信想要将驾驶人员对于通信要求全部满足,就需要能够将数据及时性传输并且能够对于数据信息较为精准表现,传输中的数据传输中能够对于外界环境中的干扰具有较强的抵抗能力,保证驾驶人员在传输信息过程中不会保证信息内容的泄漏。因此,车载电子通信在实际信息传输中需要对于信息内容进行加密处理,这样在能够保证驾驶人员的传输的信息不变篡改,增加的数据的稳定性。车载电子通信中对于信息内容的完整性也有一定要求,安全技术对于车载电子通信信息的完整性进行保障。

3车载电子通信安全需求

车载电子通信想要在车辆内广泛使用,就需要保证驾驶人员在通信中对于信息安全、安全性能的权威性、信息内容完整性、便捷性进行保证。车载电子通信在实际应用中能够对于车辆驾驶中的路况实际情况全天候及时性监控,积极调整车辆驾驶状况,满足人们能够在车辆驾驶中办公的要求,这种就需要车载电子通信在实际应用中能够有较高的稳定性能。车载电子通信在实际应用中需要对于驾驶人员的身份进行验证,防治驾驶人员在信息传递中出现信息篡改的情况,车辆中的信息内容也不会被第三方所侵入。车载电子通信在实际应用中还需要具有一定的特殊性,例如车辆在驾驶中出现交通事故后,车载电子通信还能够保证稳定安全运行。车载电子通信在实际运行中通常都是通过数字形式传输,这就需要对于数字网络环境进行安全性能保护,防治车辆中的信息被复制。

4光纤通信技术

高速公路信息传输中最核心的技术就是光纤通信技术,对于高速公路信息中整个流程具有重要作用。光纤通信技术在实际应用中需要涉及发的范围广泛,因此光线通信系统是一个十分繁琐的系统,在实际运行中需要将多个模块进行协调性使用。现阶段,光纤通信技术主要从通信系统使用的光纤及特种光纤两个方面研究。光线通信技术在实际应用中具有低消耗等优势,因此对于高速公路信息系统能够带来较为良好的经济利益。

5光纤通信技术在车载电子通信安全技术措施

5.1完善车载电子通信系统的安全机制,加大科技创新力度

光纤通信技术在车载电子通信安全技术中应用中,需要对于传统车载电子通信系统中的安全机制进行完善,积极鼓励科技的创新,让光纤通信技术应用中能够拥有先进科技上的支撑,保证车载电子通信安全技术能够更加完善。对于车载电子通信安全技术应该不断完善,加大对于相对应软件研究上的研究强度。相关研究人员可以加大对于光纤通信技术在车载电子通信安全技术中专业性人员的培养,为研究人员提供更加优良的社会福利待遇,保证研究人员在实际研究中能够有良好的积极性,推动技术的创新。

5.2做好车载电子通信系统数据资料保密工作

车载电子通信系统在实际应用中需要使用硬件及软件上设备,保证驾驶人员在车辆驾驶中能够满足无线通信上的要求。驾驶人员可以通过车载电子通信系统对于路况实时性了解,完成车辆间的信息共享,降低交通事故发生的可能性。车载电子通信系统在实际应用中,安全性能就尤为重要。安全技术能够保证光纤通信视乎的车载电子通信可以将信息进行安全有效性保密,对于车辆中的信息及时性披露。车辆中的光线通信技术的车载电子通信安全技术应用中,驾驶人员可以通过网络环境对于车辆驾驶的信息进行科学性管理,并且对于驾驶中产生的信息内容进行存储,防治信息出现篡改的情况。

6结论

光纤通信技术的车载电子通信在实际应用中想要拥有良好的性能,就需要具有较为完善的安全技术,让车载电子通信真正将其作用发挥出来,增加通信系统科学性管理。

参考文献

[1]姜黎,高志军,曹新星.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术研究[J].计算机与数字工程,2012,16(23):509-510.

[2]胡必武,余成.车载电子通信安全技术在光纤通信的应用[J].深圳信息职业技术学院学报,2014,25(11):9015-9016.

[3]杜宁.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术的研究与实现[D].哈尔滨工程大学,2013.

[4]王海洋,凡勇.基于光纤通信技术的车载电子通信安全技术设计与实现[J].信息网络安全,2014(09).

光通信技术范文2

关键词:光纤通信技术  优势  接入技术

        0 引言

        近年来随着传输技术和交换技术的不断进步,核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时,随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富,使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务,数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势,现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈,成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

        1 光纤通信技术定义

        光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

        2 光纤通信技术优势

        2.1 频带极宽,通信容量大

        光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

        2.2 损耗低,中继距离长 目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

        如果将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

        2.3 抗电磁干扰能力强 我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

        2.4 光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设 光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

        2.5 保密性能好 对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。

  光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

        3 光纤接入技术

        随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

        现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopment Network(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

        为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

        FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

        在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光通信技术范文3

1.1通信容量大,传输距离远

光纤通信技术采用光导纤维来传递信号,与传统的同轴电缆,铜线相比,光纤的传输带宽要大的多,通信容量的大小与光纤的直径没有关系,理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以传输高达1000亿个话路,是传统电缆,铜线的几百甚至千倍,而且,一根光缆中包含了许多根光纤,可见光导纤维的通信容量要比一般的通信方式大得多。在传输过程中,光纤的损耗也是极小的,其使用的中继器也比较少,所以光纤通信适用于远距离传输,这是传统的电缆,微波等无法比拟的。

1.2抗电磁干扰能力强,信号干扰小

信号在光导纤维传递的过程中,利用全反射原理在纤芯内进行传输,不受外界环境因素的影响,不会发生串扰现象,保密性比较好。光导纤维的外部一般采用石英,石英具有较强的绝缘性和抗腐蚀性,所以光纤不怕外界电磁场的干扰,耐腐蚀,尤其适合于强电领域内的通信应用。

2光纤通信技术的发展

2.1光纤光缆技术

我国光纤通信技术的发展,大概可以分为单模光缆,接入网光缆,室内光缆,通信光缆,塑料光缆五个阶段,每一个阶段的发展都代表着我国光纤通信技术的进步。从最初的普通单模光缆,其对光源的频谱宽度与稳定性都有较高的要求,到完全无金属光缆,塑料光缆,其传输速度比较快,而且成本低,再到今天的产业化的全波光纤,可以实现低损耗,低色散的传输,极大的提高了传输容量,每一次光缆技术的革命都是光纤通信技术的进一步提高。

2.2光复用技术

复用技术是为了提高通信线路的通信容量,而采用的在同一条传输线路同时传输多路不同信号的技术。光复用技术一般分为光波分复用和光时分复用两种,光纤波分复用技术是指在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长传输的一种光波技术,其根据每一条信道光波的频率或波长不同,在发送端通过合波器将不同波长的光波合为一束波进行传输,在接收端利用分波器将几种的光波再分别输入各个分系统,并经过进一步处理,恢复出原信号。光时分复用,是指把一条复用信道分成若干个时隙,每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙,然后将多条基带信号复用成高速光数据流信号进行传输,光纤时分复用即将高速的各支路数据流直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流,进行数据传输。

2.3光交换技术

光交换技术是指在光域内用光纤来进行网络数据,信号传输的交换传输技术。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术,光路交换又可分为时分交换方式,空间分交换方式和波分交换方式三种。光时分交换方式原理与电子学的时分交换原理基本相同,均采用信号时隙互换而完成交换,不过光时分交换是在光域内完成的。光空间交换方式基本原理是通过控制交换节点的状态实现输入端与输出端的连接与断开,进一步完成光信号的交换。光波分交换采用光波长互换原理,即通过信号检波器检测所需要的光信号波长,并将其调制到另一波长上进行传输,光波分交换充分利用了光路的宽带特性,不需要高速率交换,技术上比较容易实现。由于各种光交换技术均有其各自的优点,因此将几种光交换技术结合在一起可以更好的发挥其优势,即形成了复合型光交换技术,复合型光交换技术在未来将得到更广泛的应用。

2.4光纤接入技术

光纤接入技术是实现将信息从主干网传入用户的关键技术。为了实现信息的高速率传输,满足普通用户的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,根据光纤到达的位置不同,可以分为FTTH(光纤到户),FTTB(光纤到楼),FTTC(光纤到路边),FTTCab(光纤到交接箱)等不同的应用,统称FTTx,。在FTTH中,主要采用点到点的P2P技术和点到多点的PON技术,P2P技术主要采用媒介转换器实现用户和局部的直接连接,为用户提供宽带的接入。PON技术称为无源光网络,可以与其他技术结合,如与以太网结合产生EPON,与同步数字体系结合产生GPON,与异步传输技术结合产生APON,各种结合技术个有利弊,在未来的光纤通信系统中需用事实证明哪种技术更好。

3结束语

光通信技术范文4

关键词:光纤通信;IP传送技术;关系

1 光纤通信技术

因光在不同物质中的传播速度是不同的,所以光从一种物质射向另一种物质时,在两种物质的交界面处会产生折射和反射。而且,折射光的角度会随入射光的角度变化而变化。当入射光的角度达到或超过某一角度时,折射光会消失,入射光全部被反射回来,这就是光的全反射。

进入光传播时代以来,在尽享数字信号带来高数据处理能力的同时,我们不得不忍受光纤这种娇贵的传输介质。因为施工人员必须将光纤铺得平直舒坦,它才老老实实地为人们传输清晰的信号,所以造成了在建筑物里铺光纤难度大、成本高的难题。光纤通信技术是通过光学纤维传输信息的通信技术。在发信端,信息被转换和处理成便于传输的电信号,电信号控制一光源,使发出的光信号具有所要传输的信号的特点,从而实现信号的电光转换,发信端发出的光信号通过光纤传输到远方的收信端,经光电二极管等转换成电信号,从而实现信号的光D转换。电信号再经过处理和转换而恢复为原发信端相同的信息。现在以长波长光源和单模光纤为标志的第二代光纤通信技术也已经成熟,无中继通信距离约为30公里,通信容量约为5000路,适用于长途干线通信。全光化和光集成化的光纤通信技术正在研究之中。全光化指的是在中继器中光信号直接被放大,省去了光电转换和电光转换过程。全光化的光集成化功能大大减少中继器和光端机的体积,降低功耗和成本,提高可靠性。未来的光纤通信将向超高速系统、超大容量WDM系统演进,而实现光联网是整个光纤通信发展的战略大方向。我们期待这些新技术的实现来更好地促进整个信息产业的发展。

2 IP传送技术

IP网络自然用的是TCP/IP协议。那什么是TCP/IP协议呢?TCP/IP协议的基本传输单位是数据包(dataEram),TCP协议负责把数据分成若干个数据包,并给每个数据包加上包头,就像给一封信加上信封,包头上有相应的编号,以保证在数据接收端能将数据还原为原来的格式。IP协议在每个包头上再加上接收端主机地址,这样数据找到自己要去的地方(就像信封上要写明地址一样),如果传输过程中出现数据丢失、数据失真等情况,TCP协议会自动要求数据重新传输,并重新组包。总之,IP协议保证数据的魇洌TCP协议保证数据传输的质量。

IP是与支撑它的下层物理网络无关的网络层协议,基于IP协议组建的网络,统称为IP网络,这种网络支持的各种应用业务,统称为IP业务,而实现这些业务的技术,即为IP技术。IP技术最吸引人的特点是可以将所有系统都连接在一起,几乎任何一种计算机硬件和操作系统的组合都具有用于IP网络协议的驱动程序。IP技术的这种广泛的物理网络适应能力,以及各计算机、网络设备厂家都对IP支持的特点,使得IP业务的地域范围和应用业务领域十分广泛。介绍完了IP网络的基础,我们再来看看目前电信网的发展,TDM技术已经不是未来的发展方向。TDM设备虽然还在生产,但全世界的TDM研发已经全面停止了。另外,由于ATM的许多标准并未得到验证,也不是未来的发展方向。还有,现在的IP网是基于传统的因特网理念,以用户自律为基础,自由发展,缺少管理,是一个非盈利的商业模型。因此,传统的因特网不能成为未来电信网的发展方向。基于这样的情况,新型IP网络有了大显身手的机会。随着IP网络设备技术的快速发展、路由器性能的极大提高,以及DWDM的大量商用,传输成本大为降低。而Internet上的业务发展相对较慢,从而使得网络处于相对轻载状态,可以在Internet上开展丰富的数据、语音、视频等综合业务,开展电话通信等。另外,移动IP能够实现用户在任何时间、任何地点,用任何一种媒体与任何一个人进行通信共享。目前,移动IP已经在开展3G的国家和地区开始运营,移动IP在我国也开始提上了日程。首先,IP是3G的需要,3G业务将以数据和互联网业务为主,3G将承载实时话音、移动多媒体、移动电子商务等多种业务。移动IP可以让3G真正实现随时随地无缝接入,将大大促进3G业务发展。虽然目前移动IP技术还有很多不足之处,但是基于移动技术的网络系统和Internet网络相结合,提供高速、高质量移动IP技术必将是大势所趋。其次,移动IP是IPv4发展到IPv6的必然结果。随着互联网的规模及应用快速发展,IP地址将从IPv4演进到IPv6,IPv6将现有地址扩展到128位,可用地址是原来的8倍,这将大大方便移动IP的应用。

3 光纤通信与lP传送技术之间的关系解读

IP技术从出现至今,已有20多年的发展史。在前20年间,IP除了在美国局域网中起作用外,一直没有引起外界的重视。而今天,IP技术似乎一夜之间同时被世人接受,并以爆炸式的惊人速度发展。其原因何在呢?从表面上看,人们都认为IP技术的迅猛发展与Web有直接关系,是20世纪90年代初出现的Web从根本上改变了过去IP技术默默无闻的状态。其理由是IP网的不可管理性、不面向连接性及对数据尽力传送特性,跟Web的自由链接特性、不面向业务流和非实时传输特性完全适配。但笔者认为,IP技术的发展除与Web有直接关系外,跟光纤通信的发展也密不可分。

光纤通信的出现与发展,对IP网的直接影响就是人们对IP业务的需求日益增多,使得业务提供者在构建IP网时,几乎都在考虑如何把IP技术与有着巨大潜力的光纤通信技术完美地结合起来。这也是业界当今讨论的IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM谁强谁弱的问题。其实,无论哪种技术都有优缺点,我们在设计IP网时,只要根据各种情况综合考虑,就一定能找出一个最佳的设计方案。IP over ATM、IP over SDH、IP over WDM几种技术都是针对业务量集中且业务量大的地区采用的相应策略,而对于分散的节点问通信情况来说,都是不经济的。而IP/Ethernet over SDH技术具有带宽动态分配功能,很好地解决了IP over SDH光通道带宽利用率不高的问题。

参考文献:

[1] 陈伟.光纤通信技术及其发展趋势[J].考试周刊,2010(45).

光通信技术范文5

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。

在光纤通信系统中,作为载波的光波频率比电波的频率高得多,而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多,所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的,它是电气绝缘体,因而不需要担心接地回路,光纤之间的中绕非常小,光波在光纤中传输,不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听,光纤的芯很细,由多芯组成光缆的直径也很小,所以用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术优势

2.1频带极宽,通信容量大

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽,光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口,单模光纤具有几十GHz?km的宽带。对于单波长光纤通信系统,由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量,特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前,单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps,采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低,中继距离长目前,实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤,此类光纤损耗可低于0.20dB/km,这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低,因此,由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤,其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路,由于中继站数目的减少,系统成本和复杂性可大大降低。目前,由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km,由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里,这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料,不易被腐蚀,而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力,它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰,也不受人为释放的电磁干扰,还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质,交变电磁波在其中不会产生感生电动势,即不会产生与信号无关的噪声。这样,就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近,也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细,约为0.1mm,由多芯光纤组成光缆的直径也很小,8芯光缆的横截面直径约为10mm,而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道,使传输系统所占空间小,解决了地下管道拥挤的问题,节约了地下管道建设投资。此外,光纤的重量轻,柔韧性好,光缆的重量要比电缆轻得多,在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量,显得更有意义。还有,光纤柔软可绕,容易成束,能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而,随着科学技术的发展,电通信方式很容易被人窃听,只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置,就可以获取明线或电缆中传送的信息,更不用去说无线通信方式。

光纤通信与电通信不同,由于光纤的特殊设计,光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送,很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置,泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套,这些均是不透光的,因此,泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外,由于光纤中的光信号一般不会泄漏,因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加,业务种类也更加丰富,人们不仅需要语音业务,高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成,不包括任何有源节点,则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段,无源光网络P(ON)技术是实现FT-Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDev

elopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次,在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力,接入业务种类丰富,运维成本大幅降低,适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化,满足大众的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中,由于光纤到达置的不同,有FTB、FTTC,FTTCab和FTTH等不同的应用,统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式,它提供全光的接入,因此,可以充分利用光纤的宽带特性,为用户提供所需要的不受限制的带宽,充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起,在“863”项目的推动下,开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网,包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型,也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式,发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准,有的城市还制门了相应的优惠政策,这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。新晨

在FTTH应用中,主要采用两种技术,即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术,亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接,它可以为用户提供高带宽的接入。目前,国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽,对大中型企业用户来说,是比较理想的接入方式。

光通信技术范文6

[关键词]无线光通信技术高速率数据传输系统构成

中图分类号:TN929.11 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)21-0365-01

1 前言

随着信息化社会的到来,通信技术也得到了日新月异的发展。在过去的几年中,人们对传输速率的要求越来越高,使用高速率数据传输的用户数量每年都在递增,光纤通信因为能传输高速率的数据,成为广域通信网的骨干网络,如今在广域通信网中80%以上的信息是通过光纤传输的。但是从光纤骨干网到用户之间的"最后一英里",如果铺设光缆,不仅花费大而且耗时;许多无线通信技术可以解决"最后一英里"的问题,但是这些技术需要向无线电管理委员会申请频率执照,不仅要使用户支付大量的频率占用费,而且申请也要花费数月的时间。

2 无线光通信系统的构成

无线光通信系统是以大气作为传输媒质来进行光信号的传送的。只要在收发两个端机之间存在无遮挡的视距路径和足够的光发射功率,就可以进行通信。

一个无线光通信系统包括三个基本部分:发射机、信道和接收机。在点对点传输的情况下,每一端都设有光发射机和光接收机,可以实现全双工的通信。系统所用的基本技术是光电转换。光发射机的光源受到电信号的调制,通过作为天线的光学望远镜,将光信号通过大气信道传送到接收机望远镜;在接收机中,望远镜收集接收到光信号并将它聚焦在光电检测器中,光电检测器将光信号转换成电信号。由于大气空间对不同光波长信号的透过率有较大的差别,可以选用透过率较好的波段窗口。对基于FSO的系统来说,最常用的光学波长是近红外光谱中的850nm;还有一些基于FSO的系统使用1500nm的波长,可以支持更大的系统功率。

3 无线光通信系统的特点和优势

3.1 频带宽,速率高

从理论上讲,FSO的传输带宽与光纤通信的传输带宽相同,只

是光纤通信中的光信号在光纤介质中传输,而FSO的光信号在空气

介质中传输。FSO产品目前最高速率可达,最远可传送4km。

3.2 频谱资源丰富

与微波技术相比,FSO设备多采用红外光传输,有相当丰富的

频谱资源,不需要申请频率执照,也不需要交纳频率占用费,这是一般微波通信和无线通信无法比拟的。

3.3 适用任何通信协议

适用于任何环境,不依赖某种协议。现在通信网络常用的SDH、

ATM、以太网、快速以太网等都能通过,并可支持的传输速率,用于传输数据、声音和影像等各种信息。

3.4 架设灵活便捷

FSO可以直接架设在屋顶,以及在江河湖海上进行通信,可以完成地对空、空对空等多种光纤通信无法完成的通信任务,而且无需埋设光纤,可以在几小时内建立起通信链路,方便快捷,大大缩短了施工周期。

3.5 安全可靠

无线光通信的安全性是非常显著的,由于光通信具有非常好的方向性和非常窄的波束,因此窃听和人为干扰几乎是不可能的。

3.6 经济

光纤网络的成本通常很高,铺设过程耗时,而且投资不可撤回,而无线光通信技术可以在城域光网之外提供高带宽连接,而成本只有在地下埋设光缆的五分之一。

4 无线光通信系统存在的问题

FSO是一种视距宽带通信技术,发射机与接收机之间需要严格的视线传播,当通信设备安装在高楼的顶部时,在风力的作用下建筑物会发生摆动,这样便会影响激光器的对准。由于大楼结构中某些部分的热胀或轻微的地震等原因,有时也会导致发射机和接收机无法对准。

恶劣的天气情况,会对传播信号产生衰耗。空气中的散射粒子,会使光线在空间、时间和角度上产生偏差。大气中粒子还会吸收激光的能量,衰减信号的发射功率。

传输距离与信号质量的矛盾非常突出,传输距离越大,光束就会越宽,接收的光信号质量越差。

激光的安全问题必须考虑。发射功率必须限制在保证眼睛安全的功率范围内。

5 无线光通信发挥的应用范围

可以作为预防服务中断的光纤通信和微波通信的备份;可以应用于移动通信基站间的互连,无线基站数据回传;应用于近距离高速网的建设以及最后一英里接入;不宜布线或是布线成本高、施工难度大、经市政部门审批困难的地方;在军事设施或其他要害部门需要严格保密的场合;用于企业内部网互连和数据传输。

6 国内外研究现状

Canon主要产品有:CanobeamDT-50,速率从25Mbit/s到

622Mbit/s,可连接FastEthernnet、FDDI、ATM。特点是具有自动跟踪系统,调整探测器件的位置以检测激光束的光轴,所以不因建筑物的摆动而使传输中断。同时,镜头自动跟踪特性增加传输距离达2km。CanobeamIII:数据速率达到622Mbit/s,有不同的网络接口,如ATM、FDDI、FastEthernet,并可选择SNMP的TCP/IP。

桂林三十四所产品的主要性能参数有以下一些,传输速率:8Mbit/s,34Mbit/s,155Mbit/s;工作波长:850nm;通信距离:1~4km;光发射功率:小于40mW。

中科院成都光电技术研究所,开发的产品主要性能参数有传输速率:10Mbit/s;工作波长:850nm;通信距离:1~4km;发射功率:3~30mW。

深圳飞通有限公司开发出的样机,其速率有155Mbit/s、622Mbit/s以及几种,通信距离最远可达4km。

7 FSO研究的发展趋势

FSO目前存在的问题主要集中在下面几个方面:针对大楼摆动的瞄准问题;大气中粒子对光线的散射、吸收问题;提高传输速率问题。这些问题影响了传输的可靠性,所以对这些问题的研究成为FSO的发展方向。

7.1 发射、接收的瞄准的研究

在大风中或因地震引起大楼的摆动,发射机发送的光信号对不准接收机,产生的误差大,甚至通信无法实现。目前的研究方向在于提高激光的瞄准,怎样利用非机械装置来实现精确的对准和快速瞄准;在接收机方面,散射光线也带有信息,接收散射光线越多,接收的信号能量越大,但同时接收的噪声也越大,所以尽量提高接收机接收信号总功率,又不能降低信噪比成为研究目标;

7.2 减小大气对通信的影响

在不同的环境中不同波长的光线会有不同的传播特性,这些不同的特性导致了在不同环境下,不同波长的光线会有不同的吸收窗口、不同的散射函数以及不同的折射率,需要寻求一种最优波长,在通信链路中找出波长与性能的最优组合。

7.3 传输速率的提高

FSO相对于其他接入设备最大的优势之一就是带宽。现在FSO产品的速率从2Mbit/s开始,形成多个系列,比较典型的有10Mbit/s、100Mbit/s、155Mbit/s、622Mbit/s。有的公司采用波分复用技术,速率可以达到、10Gbit/s。

综上所述,FSO的发展方向是解决大楼的抖动引起的对不准问题、大气微粒的散射问题、大气湍流影响通信问题,提高系统可靠性,在此基础上提高传输速率,使FSO发挥最大优势。

8 结束语

无线光通信已经成为现实,它是连接宽带网的一种快捷方法。文中详细地介绍了国内外目前对FSO的研究以及研究成果,分析了目前存在的问题,如果这些问题能得到解决,那么必能发挥FSO的最大潜能和优势。随着无线光通信技术的不断完善,它一定可以得到广泛的应用。

参考文献

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