現在互聯網產業日益增長,人們對於互聯網的需求量越來越大,對網速帶寬的要求也越來越高。拿以前的網速對比現在的網速,我們可以發現網速的速度幾乎翻倍的增長,由以前的1M、2M到現在的50M、100M,還有現在的光纖寬頻,那麼現在的光纖是如何傳輸信號的呢?下面就讓我們來看看吧
光纖通信的原理其實不復雜,它就是在發送端首先要把傳送的信息(如話音)變成電信號,然後調制到激光器發出的激光束上,使光的強度隨電信號的幅度(頻率)變化而變化,並通過光纖發送出去;在接收端,檢測器收到光信號後把它變換成電信號,經解調後恢復原信息。
光通訊就是由發光二極體LED或注入型激光二極體ILD發出光信號沿光媒體傳播,在另一端則有PIN或APD光電二極體作為檢波器接收信號。對光載波的調制為移幅鍵控法,又稱亮度調制(Intensity MolaTIon)。典型的做法是在給定的頻率下,以光的出現和消失來表示兩個二進制數字。發光二極體LED和注入型激光二極體ILD的信號都可以用這種方法調制,PIN和ILD檢波器直接響應亮度調制。
光纖通信是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。
功率放大:將光放大器置於光發送端之前,以提高入纖的光功率。使整個線路系統的光功率得到提高。在線中繼放大:建築群較大或樓間距離較遠時,可起中繼放大作用,提高光功率。前置放大:在接收端的光電檢測器之後將微信號進行放大,以提高接收能力。
光纜不易分支,因為傳輸的是光信號,所以一般用於點到點的連接。光的匯流排拓撲結構的實驗性多點系統已經建成,但是價格還太貴。原則上,由光纖功率損失小、衰減少,有較大的帶寬潛力,因此,一般光纖能夠支持的接頭數比雙絞線或同軸電纜多得多。低價可靠的發送器為0.85um波長發光二極體LED,能支持100Mbps的傳輸率和1.5~2KM范圍內的區域網。激光二極體的發送器成本較高,且不能滿足百萬小時壽命的要求。運行在0.85um波長的發光二極體檢波器PIN也是低價的接收器。
光纖的應用方面也十分的廣泛,大到企業伺服器的鏈接,小到家庭住戶的上網,它都能涉及到,現在網路已經進入了千家萬戶,可以說是融入了我們的生活,未來還有更快更便捷的5G網路,值得我們去期待。
② 光纖如何傳輸視頻,網路信號
傳輸方法:先將視頻的模擬信號轉換為數字信號,再把數字信號轉換為電信號通過光纖傳輸。傳輸到用戶終端後再把電信號轉換為數字信號。
光纖傳輸,即以光導纖維為介質進行的數據、信號傳輸。光導纖維,不僅可用來傳輸模擬信號和數字信號,而且可以滿足視頻傳輸的需求。光纖傳輸一般使用光纜進行,單根光導纖維的數據傳輸速率能達幾Gbps,在不使用中繼器的情況下,傳輸距離能達幾十公里。
③ 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。