1、Comment w1: 对这些也是信号,不还不够全面,电子技术中表示信号的最基本的物理量是什么?1.通信技术的本质。通信的基本模型,各个模块的含义。(1)通信技术的本质:高速度、高质量、准确、及时、安全可靠地传递和交换各种形式的信息。(2)通信的基本模型:信源、变换器、信道、噪声源、反变换器、信宿。信源 变换器 信道 变换器 信宿噪声源 信源:信源是指发出信息的基本设施。在人与人之间进行通信时,信源指的就是直接发出信息的人。在设备与设备之间进行通信时,信源指的就是能够发出信息的设备,如电话机、传真、计算机等。 变换器:变换器是将信源发出的信息按一定的目的的进行变换的设备。通过变换器的变换,信源
2、发出的信息被变换成适合在信道上传输的信息。 信道:信道是信息传输介质的总称。不同的信源形式所对应的变换处理方式不同,与之对应的信道形式也不同。通常情况下,信道的划分标准有两种方式:信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道;信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。 反变换器:反变换器的工作过程是变换器的逆过程。因为,变换器把不同形式的信息变换和处理成了适应信道上传输的信号,一般情况下这种信号是不能为信息接收者所直接接受的,所以,反变换器的功能就是把从信道上接受的信息变换成接受者可以接受的信息。 信宿:信宿是信息传输的终点,也就是信息的接受者。它可以与信源相对应而构成人-人通信或者机
3、-机通信;也可以与信源不一致而构成人-机或机-人通信。 噪声源:噪声源并不是人为实现的实体,但在实际通信过程中又是实际存在的。模型中的噪声源是以集中的形式表示的,实际上这种干扰噪声可能在信源信息初始产生的周围环境中就混杂而入了,也可能从构成变换器的电子设备引入。另外,传输信道中的电磁感应以及接收端各种设备中引入的干扰都会产生影响。2.常用的通信电子技术中的信号的表示。调制是信号处理技术的分类之一,而调幅是常用的调制方式之一,调幅归属于调制。“调制信号”是由原始信息变换而来的低频信号。用调制信号的参数去改变高频信号(载波)的参数,称为调制。常用的调制方式有:调幅、调频、调相等。载波的振幅按照调制
4、信号的规律而改变的调制方式称为“调幅”,经过调幅后的输出波形叫调幅波,调幅波携带有调制信号的信息。调幅波就是“调幅信号”。Comment w2: Comment w3: 1、写错了吧。 2、各种信道的特点?对这些也是信号,不还不够全面,电子技术中表示信号的最基本的物理量是什么?传感器输出的信号是什么样的物理量?3.在 SDH传输技术中的标准速率。STM-XSTM-1为 155.5201Mbit/s;STM-4 为 622.0804Mbit/s;STM-16为 2488.3216Mbit/s;STM-64为 9953.280Mbit/s。4.在通信系统,功能模块之间的阻抗匹配概念。信号传输过程中
5、负载阻抗和信源内阻抗之间的特定配合关系。因为是复习整理,所以要拓展开来一点整理,我给你们的资料上的一个例题,看看是怎么整理的,整理多个方面的知识,在答题时,使用其中合适的要点答,不要全部抄上去。这里要讲一讲为什么要匹配?什么叫匹配?5.信道的概念和划分,各种信道的特点。(1)信道的概念:信道是信号的传输媒质。(2)信道的划分:信道按传输介质的不同可分为无线信道和有线信道。有线信道:使电磁信号能够在自由空间传输,如长波、短波、超短波、微波、散射和卫星信道等。无线信道:能把电信号约束在某种有形传输介质上传输。如各种被覆线、双绞线、电缆盒光缆等。信道按传输信号形式的不同可分为模拟信道和数字信道。模拟
6、信道:传输模拟信号,主要有音频信号的实线传输和采用频分复用技术的多路传输等方式;数字信号:传输数字信号。有线无线搞错了 。2、各种信道的在传输方面的特点没有写!6.现代常用的接入。(1)普通拨号方式(2)一线通(3)ADSL(4)DSL(5)VDSL(6)光纤接入网(7)FTTX+LAN接入方式(8)ISDN1、我们讲的有哪些,上面有的不用了,有的也老了2、常用的有哪些特点3、接入时整个要用到哪些设备和器材7.通信中常用的通信速率单位。(1)比特率:通信线路(或系统)单位时间(每秒)内传输的信息量,即每秒能传输的二进制位数。单位比特/秒(bit/s 或 b/s,英文缩略语为 bps) 。(2)
7、波特率:通 信 线 路 (或系统)单位时间(每 秒 )内传输的码元(脉冲)个数;或者表示信号调制过程中,单位时间内调制信号波形的变换次数。单位波特(Bd 或 Baud)。(3)数据传输率:通信线路(或系统)单位时间(每 秒 )内传输的字符个数;或者单位(每秒)内传输的码组(字块)数或比特数。其单位是字符/秒;或者码组/秒、比特/秒(可见,当数据传输率用“ bit/s”作单位时,即等于比特率)。8.三种交换。(1)电路交换概念:是在通信网中任意两个或多个用户终端之间建立电路暂时连接的交换方式,暂时连接独占一条电路并保持到连接释放为止。三个阶段:建立电路阶段、传输数据或语音阶段、拆除电路阶段。两种
8、交换方式:空分交换和时分交换。空分交换:是入线在空间位置上选择出线并建立连接的交换。时分交换:是时分多路复用在交换上的具体应用。特点:可提供一次性无间断信道。优点:信息传输时延小;交换机的处理开销小,传输效率高;对数据信息的格式和编码类型没有限制。缺点:电路的接续时间较长;电路利用率低;在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式以及通信规程等方面,通信双方必须完全兼容,这不利于不同类型的用户终端之间实现互通;当一方用户忙或网络负载过重是,可能会出现呼叫不通的现象,称为“呼损”(2)报文交换:工作原理:报文就是用户拟发送的完整数据。报文交换中,报文始终是以一个整体的结构形式在交换节点存储,然后根据
9、目的地址转发。报文交换的信息格式起始标志信息开始源节点目的节点控制信息报文编号报文结束误码检测报文头 报文正文 报文尾特点:交换机对报文进行存储转发,它适合于电报和电子函件业务。优点:a 链路利用率高;b交换机以“存储转发”方式传输数据信息,它不但可以起到匹配输入输出传输速率的作用,易于实现各种不同类型终端之间的互通,而且还能起到防止呼叫阻塞。平滑通信业务量峰值的作用;c不需要收、发两端同时处于激活状态。缺点:a 传送信息通过交换网时延长,而且时延变换也大,这不利于交互型实时业务;b设备要求较高。(3)分组交换工作原理:分组交换在形式上仍采用报文交换的“存储转发”技术。但它不像报文交换那样,以
10、整个报文为交换单位,而是设法将一份较长的报文分解成若干固定长度的“段” ,每一段报文应加上交换时所需要的呼叫控制信息以及差错控制信息,形成一个规定格式的交换单位。两种方式:数据报文方式和虚电路方式。优点:a 信息的传输时延较小,而且变化不大,能较好地满足交互性通信的实时性要求;b易于实现链路的统计时分多路复用,提高了链路的利用率;c容易建立灵活的通信环境,便于在传输速率、信息格式、编码类型、同步方式以及通信规程等方式都不相同的数据终端之间实现互通;d可靠性高;e经济性好。缺点:a 由于网络附加的信息较多,影响了分组交换的传输效率;b实现技术复杂。9.光缆有哪些?他们的特点,光纤的种类,使用中的
11、特点。光纤色散的色撒问题。光纤分为 单模 多模使用的光纤:单模:L 波长 1310 单模长距 LH 波长 1310,1550多模:SM 波长 850二, 石英光纤 是以二氧化硅(SiO2)为主要原料,并按不同的掺杂量,来控制纤芯和包层的 折射率分布的光纤。石英(玻璃)系列光纤,具有低耗、宽带的特点,现在已广泛 应用于有线电视和通信系统。 掺氟光纤(Fluorine Doped Fiber)为石英光纤的典型产品之一。通常,作为 1.3Pm 波域的通信用光纤中,控制纤芯的掺杂物为二氧化绪(GeO2 ),包层是用 SiO 炸作成的。但接氟光纤的纤芯,大多使用 SiO2,而在包层中却是掺入氟素的。由于
12、, 瑞利散射损耗是因折射率的变动而引起的光散射现象。所以,希望形成折射率变动 因素的掺杂物,以少为佳。 氟素的作用主要是可以降低 SIO2 的折射率。因而,常用于包层的掺杂。由于掺 氟光纤中,纤芯并不含有影响折射率的氟素掺杂物。由于它的瑞利散射很小,而且 损耗也接近理论的最低值。所以多用于长距离的光信号传输。 石英光纤(Silica Fiber)与其它原料的光纤相比,还具有从紫外线光到近红 外线光的透光广谱,除通信用途之外,还可用于导光和传导图像等领域。 三, 红外光纤 作为光通信领域所开发的石英系列光纤的工作波长,尽管用在较短的传输距离, 也只能用于 2pm。为此,能在更长的红外波长领域工作
13、,所开发的光纤称为红外光纤。 红外光纤(Infrared Optical Fiber)主要用于光能传送。例如有:温度计量、 热图像传输、激光手术刀医疗、热能加工等等,普及率尚低。 四, 复台光纤 复合光纤(Compound Fiber)在 SiO2 原料中,再适当混合诸如氧化钠(Na2O )、 氧化硼(B2O2)、氧化钾(K2O2 )等氧化物的多成分玻璃作成的光纤,特点是多成 分玻璃比石英的软化点低且纤芯与包层的折射率差很大。主要用在医疗业务的光纤 Comment A4: 错的内窥镜。 五, 氟化物光纤 氯化物光纤(Fluoride Fiber)是由氟化物玻璃作成的光纤。这种光纤原料又 简称
14、ZBLAN(即将氟化铝(ZrF4)、氰化钡(BaF2)、氟化镧(LaF3)、氟化铝 (A1F2)、氰化钠(NaF)等氯化物玻璃原料简化成的缩语。主要工作在 2 10pm 波长的光传输业务。 由于 ZBLAN具有超低损耗光纤的可能性,正在进行着用于长距离通信光纤的可 行性开发,例如:其理论上的最低损耗,在 3pm波长时可达 10-2103dBkm ,而 石英光纤在 1.55pm时却在 0.150.16dB/Km之间。 目前,ZBLAN 光纤由于难于降低散射损耗,只能用在 2.42.7pm 的温敏器和热 图像传输,尚未广泛实用。 最近,为了利用 ZBLAN进行长距离传输,正在研制 1.3pm的掺错
15、光纤放大器(PD FA)。 六, 塑包光纤 塑包光纤(Plastic Clad Fiber)是将高纯度的石英玻璃作成纤芯,而将折射 率比石英稍低的如硅胶等塑料作为包层的阶跃型光纤。它与石英光纤相比较,具有 纤芯租、数值孔径(NA)高的特点。因此,易与发光二极管 LED光源结合,损耗也 较小。所以,非常适用于局域网(LAN)和近距离通信。 七, 塑料光纤 这是将纤芯和包层都用塑料(聚合物)作成的光纤。早期产品主要用于装饰和 导光照明及近距离光键路的光通信中。 原料主要是有机玻璃(PMMA)、聚苯乙稀(PS)和聚碳酸酯( PC)。损耗受到 塑料固有的 CH 结合结构制约,一般每 km可达几十 dB
16、。为了降低损耗正在开发应用 氟索系列塑料。由于塑料光纤(Plastic Optical fiber)的纤芯直径为 1000pm, 比单模石英光纤大 100倍,接续简单,而且易于弯曲施工容易。近年来,加上宽带化 的进度,作为渐变型(GI)折射率的多模塑料光纤的发展受到了社会的重视。最近, 在汽车内部 LAN中应用较快,未来在家庭 LAN中也可能得到应用。 八, 单模光纤 这是指在工作波长中,只能传输一个传播模式的光纤,通常简称为单模光纤 (SMF:Single ModeFiber)。目前,在有线电视和光通信中,是应用最广泛的光纤。 由于,光纤的纤芯很细(约 10pm)而且折射率呈阶跃状分布,当归
17、一化频率 V参 数2.4 时,理论上,只能形成单模传输。另外, SMF没有多模色散,不仅传输频带 较多模光纤更宽,再加上 SMF的材料色散和结构色散的相加抵消,其合成特性恰好形 成零色散的特性,使传输频带更加拓宽。 SMF中,因掺杂物不同与制造方式的差别有许多类型。凹陷型包层光纤(DePr- essed Clad Fiber),其包层形成两重结构,邻近纤芯的包层,较外倒包层的折射 率还低。另外,有匹配型包层光纤,其包层折射率呈均匀分布。 九, 多模光纤 将光纤按工作彼长以其传播可能的模式为多个模式的光纤称作多模光纤(MMF : MUlti ModeFiber)。纤芯直径为 50pm,由于传输模
18、式可达几百个,与 SMF 相比传输 带宽主要受模式色散支配。在历史上曾用于有线电视和通信系统的短距离传输。自 从出现 SMF 光纤后,似乎形成历史产品。但实际上,由于 MMF 较 SMF 的芯径大且与LED 等光源结合容易,在众多 LAN 中更有优势。所以,在短距离通信领域中 MMF 仍在重新 受到重视。 MMF 按折射率分布进行分类时,有:渐变(GI)型和阶跃(SI)型两种。GI 型 的折射率以纤芯中心为最高,沿向包层徐徐降低。从几何光学角度来看,在纤芯中 前进的光束呈现以蛇行状传播。由于,光的各个路径所需时间大致相同。所以,传 输容量较 SI 型大。 SI 型 MMF 光纤的折射率分布,纤
19、芯折射率的分布是相同的,但与包层的界面呈 阶梯状。由于 SI 型光波在光纤中的反射前进过程中,产生各个光路径的时差,致使 射出光波失真,色激较大。其结果是传输带宽变窄,目前 SI 型 MMF 应用较少。 十, 色散使移光纤 单模光纤的工作波长在 1.3Pm 时,模场直径约 9Pm,其传输损耗约 0.3dBkm。 此时,零色散波长恰好在 1.3pm 处。 石英光纤中,从原材料上看 1.55pm 段的传输损耗最小(约 0.2dBkm)。由于 现在已经实用的掺铒光纤放大器(EDFA)是工作在 1.55pm 波段的,如果在此波段也 能实现零色散,就更有利于应用 1.55Pm 波段的长距离传输。 于是,
20、巧妙地利用光纤材料中的石英材料色散与纤芯结构色散的合成抵消特性, 就可使原在 1.3Pm 段的零色散,移位到 1.55pm 段也构成零色散。因此,被命名为色 散位移光纤(DSF:DispersionShifted Fiber)。 加大结构色散的方法,主要是在纤芯的折射率分布性能进行改善。 在光通信的长距离传输中,光纤色散为零是重要的,但不是唯一的。其它性能 还有损耗小、接续容易、成缆化或工作中的特性变化小(包括弯曲、拉伸和环境变 化影响)。DSF 就是在设计中,综合考虑这些因素。 十一 色散平坦光纤 色散移位光纤(DSF)是将单模光纤设计零色散位于 1.55pm 波段的光纤。而色 散平坦光纤(
21、DFF:Dispersion Flattened Fiber)却是将从 1.3Pm 到 1.55pm 的较 宽波段的色散,都能作到很低,几乎达到零色散的光纤称作 DFF。由于 DFF 要作到 1.3pm1.55pm 范围的色散都减少。就需要对光纤的折射率分布进行复杂的设计。 不过这种光纤对于波分复用(WDM)的线路却是很适宜的。由于 DFF 光纤的工艺比较 复杂,费用较贵。今后随着产量的增加,价格也会降低。 十二 色散补偿光纤 对于采用单模光纤的干线系统,由于多数是利用 1.3pm 波段色散为零的光纤构 成的。可是,现在损耗最小的 1.55pm,由于 EDFA 的实用化,如果能在 1.3pm
22、零色散 的光纤上也能令 1.55pm 波长工作,将是非常有益的。 因为,在 1.3Pm 零色散的光纤中, 1.55Pm 波段的色散约有 16pskmnm 之多。 如果在此光纤线路中,插入一段与此色散符号相反的光纤,就可使整个光线路的 色散为零。为此目的所用的是光纤则称作色散补偿光纤(DCF:DisPersion Compe- nsation Fiber)。 DCF 与标准的 1.3pm 零色散光纤相比,纤芯直径更细,而且折射率差也较大。 DCF 也是 WDM 光线路的重要组成部分。 十三 偏派保持光纤 在光纤中传播的光波,因为具有电磁波的性质,所以,除了基本的光波单一 模式之外,实质上还存在着
23、电磁场(TE 、TM )分布的两个正交模式。通常,由于 光纤截面的结构是圆对称的,这两个偏振模式的传播常数相等,两束偏振光互不 干涉。但实际上,光纤不是完全地圆对称,例如有着弯曲部分,就会出现两个偏 振模式之间的结合因素,在光轴上呈不规则分布。偏振光的这种变化造成的色散, 称之偏振模式色散(PMD)。对于现在以分配图像为主的有线电视,影响尚不太大。 但对于一些未来超宽带有特殊要求的业务,如:相干通信中采用外差检波,要 求光波偏振更稳定时;光机器等对输入输出特性要求与偏振相关时;在制作 偏振保持光耦合器和偏振器或去偏振器等时;制作利用光干涉的光纤敏感器等, 凡要求偏振波保持恒定的情况下,对光纤经
24、过改进使偏振状态不变的光纤称作偏 振保持光纤(PMF:Polarization Maintaining fiber),也有称此为固定偏振 光纤的。 十四 双折射光纤 双折射光纤是指在单模光纤中,可以传输相互正交的两个固有偏振模式的光 纤而言。因为,折射率随偏报方向变异的现象称为双折射。在造成双折射的方法 中。它又称作 PANDA 光纤,即偏振保持与吸收减少光纤(Polarization maintai- ning AND Absorption reducing fiber)。它是在纤芯的横向两则,设置热 膨胀系数大、截面是圆形的玻璃部分。在高温的光纤拉丝过程中,这些部分收缩, 其结果在纤芯 y
25、 方向产生拉伸,同时又在 x 方向呈现压缩应力。致使纤材出现光弹 性效应,使折射率在 X 方向和 y 方向出现差异。依此原理达到偏振保持恒定。 十五 抗恶环境光纤 通信用光纤通常的工作环境温度可在-4060之间,设计时也是以不受大 量辐射线照射为前提的。相比之下,对于更低温或更高温以及能遭受高压或外力 影响、曝晒辐射线的恶劣环境下,也能工作的光纤则称作抗恶环境光纤(Hard Condition Resistant Fiber)。 一般为了对光纤表面进行机械保护,多涂覆一层塑料。可是随着温度升高, 塑料保护功能有所下降,致使使用温度也有所限制。如果改用抗热性塑料,如聚 四氟乙稀(Teflon)等
26、树脂,即可工作在 300环境。也有在石英玻璃表面涂覆 镍(Ni)和铝(A1)等金属的。这种光纤则称为耐热光纤(Heat Resistant Fib- er)。 另外,当光纤受到辐射线的照射时,光损耗会增加。这是因为石英玻璃遇到 辐射线照射时,玻璃中会出现结构缺陷(也称作色心:Colour Center),尤在 0.40.7pm 波长时损耗增大。防止办法是改用掺杂 OH 或 F 素的石英玻璃,就能抑 制因辐射线造成的损耗缺陷。这种光纤则称作抗辐射光纤(Radiation Resista- nt Fiber),多用于核发电站的监测用光纤维镜等。 十六 密封涂层光纤 为了保持光纤的机械强度和损耗的长
27、时间稳定,而在玻璃表面涂装碳化硅 (SiC)、碳化钛(TiC)、碳(C)等无机材料,用来防止从外部来的水和氢的 扩散所制造的光纤(HCF:HermeticallyCoated Fiber)。目前,通用的是在化 学气相沉积(CVD)法生产过程中,用碳层高速堆积来实现充分密封效应。这种 碳涂覆光纤(CCF)能有效地截断光纤与外界氢分子的侵入。据报道它在室温的 氢气环境中可维持 20 年不增加损耗。当然,它在防止水分侵入延缓机械强度的疲 劳进程,其疲劳系数(Fatigue Parameter)可达 200 以上。所以,HCF 被应用于 严酷环境中要求可靠性高的系统,例如海底光缆就是一例。 十七 碳涂
28、层光纤 在石英光纤的表面涂敷碳膜的光纤,称之碳涂层光纤(CCF:Carbon Coated Fiber)。其机理是利用碳素的致密膜层,使光纤表面与外界隔离,以改善光纤 的机械疲劳损耗和氢分子的损耗增加。CCF 是密封涂层光纤( HCF)的一种。 十八 金属涂层光纤 金属涂层光纤(Metal Coated Fiber)是在光纤的表面涂布 Ni、Cu、A1 等 金属层的光纤。也有再在金属层外被覆塑料的,目的在于提高抗热性和可供通 电及焊接。它是抗恶环境性光纤之一,也可作为电子电路的部件用。 早期产品是在拉丝过程中,涂布熔解的金属作成的。由于此法因被玻璃与 金属的膨胀系数差异太大,会增微小弯曲损耗,
29、实用化率不高。近期,由于在 玻璃光纤的表面采用低损耗的非电解镀膜法的成功,使性能大有改善。 十九 掺稀土光纤 在光纤的纤芯中,掺杂如何(Er)、钦(Nd)、谱(Pr)等稀土族元素的 光纤。1985 年英国的索斯安普顿(Sourthampton )大学的佩思( Payne)等首 先发现掺杂稀土元素的光纤(Rare Earth DoPed Fiber)有激光振荡和光放大 的现象。于是,从此揭开了惨饵等光放大的面纱,现在已经实用的 1.55pmEDFA 就是利用掺饵的单模光纤,利用 1.47pm 的激光进行激励,得到 1.55pm 光信号放 大的。另外,掺错的氟化物光纤放大器(PDFA)正在开发中。
30、 二十 喇曼光纤 喇曼效应是指往某物质中射人频率 f 的单色光时,在散射光中会出现频率 f 之外的 ffR, f2fR 等频率的散射光,对此现象称喇曼效应。由于它是物质 的分子运动与格子运动之间的能量交换所产生的。当物质吸收能量时,光的振 动数变小,对此散射光称斯托克斯(stokes )线。反之,从物质得到能量,而 振动数变大的散射光,则称反斯托克斯线。于是振动数的偏差 FR,反映了能级, 可显示物质中固有的数值。 利用这种非线性媒体做成的光纤,称作喇曼光纤(RF:Raman Fiber)。 为了将光封闭在细小的纤芯中,进行长距离传播,就会出现光与物质的相互作 用效应,能使信号波形不畸变,实现
31、长距离传输。 当输入光增强时,就会获得相干的感应散射光。应用感应喇曼散射光的设 备有喇曼光纤激光器,可供作分光测量电源和光纤色散测试用电源。另外,感 应喇曼散射,在光纤的长距离通信中,正在研讨作为光放大器的应用。 二十一 偏心光纤 标准光纤的纤芯是设置在包层中心的,纤芯与包层的截面形状为同心圆型。 但因用途不同,也有将纤芯位置和纤芯形状、包层形状,作成不同状态或将包 层穿孔形成异型结构的。相对于标准光纤,称这些光纤叫异型光纤。 偏心光纤(Excentric Core Fiber),它是异型光纤的一种。其纤芯设置 在偏离中心且接近包层外线的偏心位置。由于纤芯靠近外表,部分光场会溢出 包层传播(称
32、此为渐消彼,Evanescent Wave)。 因此,当光纤表面附着物质时,因物质的光学性质在光纤中传播的光波受 到影响。如果附着物质的折射率较光纤高时,光波则往光纤外辐射。若附着物 质的折射率低于光纤折射率时,光波不能往外辐射,却会受到物质吸收光波的 损耗。利用这一现象,就可检测有无附着物质以及折射率的变化。 偏心光纤(ECF)主要用作检测物质的光纤敏感器。与光时域反射计(OTDR) 的测试法组合一起,还可作分布敏感器用。 二十二 发光光纤 采用含有荧光物质制造的光纤。它是在受到辐射线、紫外线等光波照射时, 产生的荧光一部分,可经光纤闭合进行传输的光纤。 发光光纤(Luminescent F
33、iber)可以用于检测辐射线和紫外线,以及进 行波长变换,或用作温度敏感器、化学敏感器。在辐射线的检测中也称作闪光 光纤(Scintillation Fiber)。 发光光纤从荧光材料和掺杂的角度上,正在开发着塑料光纤。 二十三 多芯光纤 通常的光纤是由一个纤芯区和围绕它的包层区构成的。但多芯光纤(Multi Core Fiber)却是一个共同的包层区中存在多个纤芯的。由于纤芯的相互接近 程度,可有两种功能。 其一是纤芯间隔大,即不产生光耦会的结构。这种光纤,由于能提高传输 线路的单位面积的集成密度。在光通信中,可以作成具有多个纤芯的带状光缆, 而在非通信领域,作为光纤传像束,有将纤芯作成成千
34、上万个的。 其二是使纤芯之间的距离靠近,能产生光波耦合作用。利用此原理正在开 发双纤芯的敏感器或光回路器件。 二十四 空心光纤 将光纤作成空心,形成圆筒状空间,用于光传输的光纤,称作空心光纤 (Hollow Fiber)。 空心光纤主要用于能量传送,可供 X 射线、紫外线和远红外线光能传输。空 心光纤结构有两种:一是将玻璃作成圆筒状,其纤芯与包层原理与阶跃型相同。 利用光在空气与玻璃之间的全反射传播。由于,光的大部分可在无损耗的空气 中传播,具有一定距离的传播功能。二是使圆筒内面的反射率接近 1,以减少反 射损耗。为了提高反射率,有在简内设置电介质,使工作波长段损耗减少的。 例如可以作到波长
35、10.6pm 损耗达几 dBm 的。10.(1)光接入、电接入的系统、广电的接入 HFC;FTTH网络中的点到点接入技术是将电信号转换成光信号进行长距离的传输,上下行带宽都可以达到 100Mbit/s甚至 1000Mbit/s.采用点到点方式实现 FTTH具有产品成熟、结构技术简单、安全性较好的特点,在日本和美国已广泛应用。其主要优点如下: a)带宽有保证,每用户可以在配线段和引入线段独享 100Mbit/s乃至 1Gbit/s带宽; b)集中在小区机房配线,易于放号、维护和管理; c)设备端口利用率高,可以根据接入用户数的增加而逐步扩容,因而在低密度用户分布地区成本较低; d)由于用户可独立
36、享有一根光纤,因此信息安全性较好; f)传输距离长,服务区域大。 HFC:Hybrid Fiber Coaxial 的缩写,即混合光纤同轴电缆网。是一种经济实用的综合数字服务宽带网接入技术 。HFC 通常由光纤干线、同轴电缆支线和用户配线网络三部分组成,从有线电视台出来的节目信号先变成光信号在干线上传输;到用户区域后把光信号转换成电信号,经分配器分配后通过同轴电缆送到用户。它与早期 CATV 同轴电缆网络的不同之处主要在于,在干线上用光纤传输光信号,在前端需完成电光转换,进入用户区后要完成光电转换。(2)在光纤接入的发展过程;光纤接入网是指接入网中传输媒介为光纤的接入网。光纤接入网从技术上可分
37、为两大类:有源光网络(AON,Active Optical Network)和无源光网络(PON,Passive Optical Network)。有源光网络又可分为基于 SDH 的 AON 和基于 PDH 的 AON;无源光网络可分为窄带PON 和宽带 PON。由于光纤接入网使用的传输媒介是光纤,因此根据光纤深入用户群的程度,可将光纤接入网分为 FTTC(光纤到路边)、FTTZ(光纤到小区)、 FTTB(光纤到大楼)、FTTO(光纤到办公室)和 FTTH(光纤到户),它们统称为 FTTx。FTTx 不是具体的接入技术,而是光纤在接入网中的推进程度或使用策略。接入网结构光纤接入网的三种系统结构
38、分别为 FTTN、FTTC 和 FTTH。在网络发展过程中,每种结构都有其应用优势,在网络向全业务演进过程中,每种结构都是关键的一环。FTTN 给人们带来的好处是它将光纤进一步推向用户网络。它建立起一个接入平台,能提供话音、高速数据和视频业务给众多的家庭,而不需要完全重建接入环路和分配网络。根据需求,可以在光纤节点处增加一个插件,即可提供所需业务。在因业务驱动或网络重建使光纤节点移到路边 FTTC 或家庭(FTTH)之前,FTTN 将叠加于并利用现有的铜线分配网络。这种网络结构的基本要求是为了提供宽带数据业务与视频业务,节点与住宅的距离应当在 4000 到 5000 英尺的范围内。而当今的节点
39、一般的服务距离可达 12000 英尺。因此,每个服务区需要设置 3 到 5 个 FTTN 节点。FTTC 比 FTTN 多几个优点。当采用 FTTC 重建现有网络时,可消除由电缆传输可能带来的延时与干扰。它使光纤更深入到用户网络中,这可减少潜在的网络问题的发生和由于现场操作引起的性能恶化。目前 FTTC 是最健壮和“可部署的 ”的网络,是将来可演进到FTTH 的网络。它同样是新建区和重建区最经济的网络建设方案。这种网络结构的一个缺点是需要提供铜线设备的供电系统。一个位于局端的远程供电系统能给 50 到 100 个路边光网络单元供电、每个路边节点采用单独的供电单元代价非常高而且在较长时间停电时会
40、影响用户的业务要求。作为提供光纤到家的最终网络形式,FTTH 去掉了整个铜线设施:馈线、配线和引入线。对所有的宽带应用而言,这种结构是最可靠和长久的未来解决方案。它还去掉了铜线所需要的所有维护工作并大大延长了网络寿命。网络的连接末端是用户住宅设备。在用户家里,需要一个网络终接设备将带宽和数据流转换成可接收的视频信号、数据业务及语音业务。光纤接入的步骤: 客户端的网卡或普通的路由器,与客户端光电转换器相连; 客户端的光电转换器通过光纤直接与离客户端最近的城域网节点的光纤设备相连; 最后通过 ISP 公司的骨干网出口接入到 Internet 。光纤接入的适用范围不同的光纤接入技术有不同的适用场合。
41、有源光接入技术适用带宽需求大、对通信保密性高的企事业单位的接入。它也可以用在接入网的馈线段和配线段,并与基于无线或铜线传输的其他接入技术混合使用。ATM-PON 既可以用来解决企事业用户的接入,也可以解决住宅用户的接入。有的运营商利用“ATM-PON + xDSL”混合接入方案,解决住宅用户或企事业用户的宽带接入。窄带 PON 主要面向住宅用户,也可用来解决中小型企事业用户的接入。另外,PON 的服务范围不超过 20 公里,但通过“有源光网络 +无源光网络”混合组网方案,可弥补该不足。光纤接入的方式光纤接入能够确保向用户提供 10Mbps,100Mbps ,1000Mbps 的高速带宽,可直接
42、汇接到 CHINANET 骨干结点。主要适用于商业集团用户和智能化小区局域网的高速接入与 INTERNET 高速互联。目前可向用户提供三种具体接入方式。在未来的发展是不容质疑的,我们国家要达到网络光时代,就必须逐步用光纤到户,利用光缆,而不是电缆。光缆里面包含的是光导纤维做成的纤芯!(3)在光纤通信的基本部件;?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,必须在发射端对其进行调制,而在接收端把信息从光波中检测出来(解调)。依目前技术水平,大部分采用强度调制与直接检测方式向左转|向右转这是系统示意图,我提出的是基本部件,我在课上讲了的!(4)光纤通信的
43、基本原理。光纤是由单根玻璃光纤、紧靠纤心的包层、一次涂履层以及套塑保护层组成。纤芯和包层由两种光学性能不同的介质构成,内部的介质对光的折射率比环绕它的介质的折射率高,因此当光从折射率高的一侧射入折射率低的一侧时,只要入射角度大于一个临界值,就会发生反射现象,能量将不受损失。这时包在外围的覆盖层就象不透明的物质一样,防止了光线在穿插过程中从表面逸出。由发光二极管 LED 或注入型激光二极管 ILD 发出光信号沿光纤传播,在另一端则有 PIN 或 APD 光电二极管作为检波器接收信号。为确保信号的有效传输,在光发送端之前需增加光放大器,以提高入纤的光功率,在接收端的光电检测器之后将微信号进行放大,
44、以提高接收能力。11.网型结构及其特点。网状网多个节点或用户之间互联而成的通信网称为网状网,也叫做直接互联网,具有 N个节点的完全互联网需要 N()条传输链路。在这种网络结构中,网络链路的冗余度高,路由选择的自由度大,网络的可靠性和稳定性较好。但是因为链路太多,势必造成传输链路利用率低的缺点,特别是随着节点的增多,问题表现更突出,所以实际使用中通常采用节点部分互联的网状网。星型网星型网拓扑结构是一种以中央节点为中心,把若干外围节点(或终端)连接起来的辐射式互联结构。中央节点作为控制全网工作的中心,通过单独线路分别于各个外围节点(或终端)相连接。各用户之间需要通信时,都必须通过中央节点转接才能达
45、到通信的目的。传输链路少但负担全网的专接任务重。复合型网复合型网是由网状网和星型网复合而成的网络。以星型网为基础,并在信息量较大的区域构成网状网结构。复合网实质上是针对星型网存在中央节点负荷过重的问题,采取由几个节点来分担中央节点的负荷,并能实现本地交换。较经济合理具有可靠性。环型网如果通信网各节点被连接成闭合的环路则称为环形网。在环形网中,任何两个节点之间都要通过闭合环路互相通信,单条环路往往只支持单一方向的通信,所以任何两个节点通信信息都要围绕环路循环一周才能实现相互通信,这种网有以下主要特点:、 在环路中,每个节点的地位和作用是相同的,每个节点都可以获得并行使用控制权,很容易实现分布式控
46、制。、 不需要进行路径选择,控制比较简单。因为在环形网中,路径只有一条,不存在为信息规定路径的问题。、 网中传送信息的延迟时间固定,有利于实时控制。、 可采用高速数字式传递信息,不需要调制解调器,接口线路及连接结构比较简单。总线型网总线型网把所有节点连接在同一总线上,是一种通路共享的结构。从物理构型看,好像一棵“无根树”,固又得名“无根树”结构。在总线型网中,互相通信的总线必须能够实现双向传输。如果一条总线太长,或者节点太多,可以将一条总线分成几段,段间再通过中继器互联起来。总线型结构在计算机局域网中获得了广泛的应用。具有以下优点、 具有良好的扩充性能。、 可以使用多种存取控制方式。、 不需要
47、中央控制器。树型拓扑树型拓扑是一种分级结构。在树型结构的网络中,任意两个结点之间不产生回路,每条通路都支持双向传输。这种结构的特点是扩充方便、灵活,成本低,易推广,适合于分主次或分等级的层次型管理系统。混合型拓扑混合型拓扑可以是不规则型的网络,也可以是点-点相连结构的网络。蜂窝拓扑结构蜂窝拓扑结构是无线局域网中常用的结构。它以无线传输介质(微波、卫星、红外等)点到点和多点传输为特征,是一种无线网,适用于城市网、校园网、企业网。12.能进行语言通信的通信系统有程控交换系统就这一种吗?13.电话语音通信中的传输码速率?程控交换系统中语音传输的速率 ?目前程控用户交换机能提供传输速率为 144kb/
48、s 错了,以前讲的 64 kb/s是怎么来的?!14.常用的基本通信性能指标,及其通信距离与其他性能之间的关系。有效性 与可靠性 ,模拟系统有效性是有效带宽,可靠性是指 输出信噪比 误码率。通信距离越远信噪比,误码率越高。这些回答错了,重新理一下。15.各种信号复用技术。信号复用是指在一个信道当中同时传输多路信号。1频分复用(FDM),是将信道带宽分为若干个互不重叠的频段,每路信号各站一个频段。通常听到的调频广播就是 FDM的典型代表。频分复用已成为现代模拟通信中最主要的一种复用方式,在模拟式遥测、有线通信、微波接力通信和卫星通信中得到广泛应用。2时分复用(TDM),是利用各路信号的抽样值在时
49、间上互不重叠,从而实现多路信号的同一信道同时传输。这还是很好理解的。电话是最经典的例子。3码分复用(CDM)是指每个信道作为编码信道实现位传输(特定脉冲序列)的一种技术。这种编码传输方式通过传输唯一的时间系列短脉冲完成,但在较长的位时间中则采用时间片断替代。每个信道,都有各自的代码,并可以在同一光纤上进行传输以及异步解除复用。在光线路终端装置与光终端装置和光终端装置之间通过光纤传输路(和光合/分路器进行基于码分复用方式的双向通信。4 波分复用技术(wavelength-division multiplexing, WDM)是将一系列载有信息、但波长不同的光信号合成一束,沿着单根光纤传输;在接收端再用某种方法,将各个不同波长的光信号分开的通信技术。这种技术可以同时在一根光纤上传输多路信号,每一路信号都由某种特定波长的光来传送,这就是一个波长信道。一般用于国干与省干通信16.以太网技术。以太网是当今现有局域网采用的最通用的通信协议标准。该标准定义了在局域网(LAN)中采用的电缆类型和信号处理方法。以太网在互联设备之间以 10100Mbps 的速率传送信息包,双绞线电缆 10 Base T 以太网由于其低