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三网融合交接箱在模拟通信系统中,噪声叠加在信号上,两者很难分开,放大时噪声和信号一起放天,不能改善因传输而劣化的信噪比。数字光纤通信一般采用二进制信号,信息由脉冲的“有”和“无”表示。因此,只有在抽样和判过程甲,当噪声X过一定阈值时,才产生误码。(2)可以用更新中继,延长传输距离。数字通信系统可以用不同方式更新传输信号消除传输过程中的噪声积累,恢复原信号,延长传输距离。(3)适用各种业务的传输,灵活性大。在数字通信系统中,话音、图像等各种业务信息通过编码都可变换为二进制数字信号,通过数字传输和数字交换技术实现信息传送,有利于实现综合业务。(4)容易实现高度度的保密通信。只需要将明文与密钥序列逐位模2相加,就可以实现保密通信。
三网融合交接箱细节图片
三网融合交接箱产品介绍
X三(1986~1996年),这是进一步提高传输速率、增加传输距离并一体深入开展新技术研究的时期。在这个时期,实现了1.55m色散移位单模光纤通信系统。采用外调制技术,传输速率可达2.5~10Gb/s,中继传输距离可100~150km。实验室可以达到更高水平。X四阶段(1996年至今)实现了X大容量的波分复用(WDWavelengDivMultiplexing)光纤通信系统及基于WDM和波长选路的光网络;正在研究X长距离的光孤子(Soliton)通信系统(将在X7章作介绍)。1976年,美国在亚特兰大进行的现场试验,标志着光纤通信从基础研究发展到了商业应用的新阶段。此后,光纤通信技术不断创新:光纤从多模发展到单模,工作波长从0.85pm发展到1.31pm和1.55m,传输速率从几十Mb/s发展到几十Gb/s。
三网融合交接箱主要特点
另一方面,随着技术的进步和大规模产业的形成,光纤价格不断下降,应用范围不断扩大:从初期的本地电话网的局间中继线到长途干线进一步延伸到用户接入网,从数字电话到有线电视(CATv),从单一类型信息的传输到多种业务的传输。目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质,光纤通信系统将成为未来X信息基础设施的支柱。在许多发达X,生产光纤通信产品的行业已在国民经济中占重要地位。根据资料,仅光缆产品一项(约占整个光纤通信产品的一半),1995年在世界市场销售额达80亿美元2000年达180亿美元,5年中复合年增长率(CAGR)为17.6%。世界成缆光纤市场销售量,1994年为1810×104km,2001年为6570×104km,7年中CAGR为20%,每年数据光发射机的功能是把输入电信号转换为光信号,并用耦合技术把光信号大限度地入光纤线路,光发射机光源、驱动器和调制器组成,光源是光发射机的核心。
三网融合交接箱结构
光发射机的性能基本上取决于光源的特性,对光源的要求是输出光功率足够大,调制频率足够高,光谱(谱线)宽度和光束发散角尽可能小,输出功率和波长稳定,器件寿命长。目前使用的石英光纤有多模光纤和单模光纤,单模光纤的传输特性比多模光纤好。目前广泛使用的光源有半导体发光二较管(LED)和半导体激光二较管(或称激光器)(LD),以及谱线宽度很小的动态单纵模分布反馈(DFB激光器。有些场合也使用固体激光器,例如大功率的掺钕钇铝石榴石(Nd:YAG)激光器。光发射机把电信号转换为光信号的过程(常简称为电/光或E/O转换),是通过电信号对光的调制而实现的。目前有直接调制和间接调制(或称外调制)两种调制方案直接调制是用电信号直接调制半导体激光器或发光二较管的驱动电流,使输出光随电信号变化而实现的。
这种方案技术简单、成本较低、容易实现,但调制速率受激光器的频率特性所限制。外调制是把激光的产生和调制分开,用单X的调制器调制激光器的输出光而实现的,目前有多种调制器可供选择,常用的是电光调制器。这种调制器是利用电信号改变电光晶体的折射率,使通过调制器的光参数随电信号变化而实现调制的。外调制的X点是调制速率高,缺点是技术复杂,成本较高,因此只有在大容量的波分复用和相干光通信系统中使用。对光参数的调制,原理上可以是光强(功率)、幅度、频率或相位调制,但实际上目前大多数光纤通信系统都采用直接光强调制。因为幅度、频率或相位调制,需要幅度和频率非常稳定、相位和偏振方向可以控制、谱线宽度很窄的单模激光源,并采用外调制方案,所以这些调制方式只在新技术系统中使用。
光纤线路的功能是把来自光发射机的光信号,以尽可能小的畸变(失真)和衰减传输到光。光纤线路由光纤、光纤接头和光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体,接头和连接器是不可缺少的器件。实际工程中使用的是容纳许多根光纤的光缆。光纤线路的性能主要由缆内光纤的传输特性决定。对光纤的基本要求是损耗和色散这两个传输特性参数都尽可能地小,而且有足够好的机械特性和环境特性,例如,在不可避免的应力作用下和环境温度改变时,保持传输特性稳定。目前使用的石英光纤有多模光纤和单模光纤,单模光纤的传输特性比多模光纤好格比多模光纤便宜,因而得到更广泛的应用。单模光纤配合半导体激光器,适合大容量长距离光纤传输系统而小容量短距离系统用多模光纤配合半导体发光二较管更加合适。
为适应不园通恰系光的需要,已经设计制造出多种结构不同、特性X良的光纤,并成功地投入实际应用。在这三个波长窗口拟耗分别人灰光纤化近红外波段,除杂质吸收峰外,其损耗随波长的增加而减小一在4dB/km和0.2dB/k。石英光纤在波长1.31m处色散为零,带宽距离(平)武高达几十GHz•km,通过光纤设计,可以使零色散波长移到1.5pm,实现损耗和色散都小的色散移位单模光纤;或者设计在1.31m和1.55m之间色散变化不大的色散平坦单模光纤,等等。根据光纤传输特性的特点,光纤通信系统的工作波长都选择在0.85m、1.31m或1.55μm,特别是1.31pm和1.55m应用更加广泛。因此,作为光源的激光器的发射波长和作为光检测器的光电二较管的响应波长,都要和光纤这三个波长窗口相一致。
目前在实验室条件下,1.55μm的损耗已达到0.154dB/km,接近石英光纤损耗的理论较限,因此人们开始研究新的光纤材料。光纤这一传输媒质是光纤通信的基础,光纤的技术进步,有力地推动着光纤通信向前发展。为的功能是把从光纤线路输出、产生畸变和衰减的微弱光信号转换为电信号关电路组成,光检测器是光的核心,对光检测器的要求是响应度高、噪声低和响应速度快。目前广泛使用的光检测器有两种类型:在半导体PN结中加入本征层的PIN光电光把光信号转换为电信号的过程(常简称为光/电或O/E转换),是通过光检测器的检测实现的。检测方式有直接检测和外差检测两种。直接检测是用检测器直接把光信号转换为电信号。这种检测方式设备简单、经济实用,是当前光纤通信系统普遍来用的方式。
外差检测要设置一个本地光振荡器和一个光混频器,使本地振荡光和光纤输出的信号光在混频器中产生差拍而输出中频光信号,再由光检测器把中频光信号转换为电信号,外差检测方式的难点是需要频率非常稳定,相位和偏振方向可控制,谱线宽度很窄的单模激光源;X点是有很高的接收灵敏度。目前,实用光纤通信系统普遍采用直接调制直接检测方式。外调制一外差检测方式虽然技术复杂,但是传输速率和接收灵敏度很高,是很有发展前途的通信方式光重要的特性参数是灵敏度。灵敏度是衡量光质量的综合指标,它反映调整到佳状态时,接收微弱光信号的能力。灵敏度主要取决于组成光的光电二较管和其后的电放大器的噪声,并受传输速率、光发射机的参数和光纤线路的色散的影响,还与系统要求的误码率或信噪比有密切关系。
只要精心设计加密方案和密钥序列并经常更换密钥,便可达到很高的保密强度(5)数字通信系统大量采用数字电路,易于集成,从而实现小型化、微型化,增强设备可靠性,有利于降低成本。数字通信系统的缺点是占用频带较宽,系统的频带利用率不高①。例如,一路模拟电话只占用4kHz的带宽,而一路数字电话要占用16~64kHz的带宽。数字通信系统的许多X点是以牺牲频带为代价得到的,然而光纤通信的频带很宽,完全能够容忍数字通信占用频带较宽的缺点。因而对于电话的传输,数字光纤通信系统是佳的选择。模拟通信系统除占用带宽较窄外,还有电路简单、价格便宜等X点。因此,目前的电视传输,广泛采用模拟通信系统。另一方面,由于电视的数学化传输,要求较复杂的技术,特别是当今社会对电视频道数目的要求日益增多,要传输几十甚至上百路电视,需要较复杂的编码和解码技术,设备价格昂贵,因此目前还不能普遍使用。
