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电话光端机的选择和使用
2014/11/11

      电话光端机刚进入安防领域时,称得上是当时的新贵。由于那时光纤通信的应用还未普及,别说行业内许多人没有看到过光端机,只怕没听说过的人也不在少 数。那时候的光端机是十分昂贵的,因此也显得十分神秘。当然,它的性能优劣也大多是在传说中评论而已了。光端机有了这样的出场,必然会披挂上时代的装束。 比如,当时的光端机多是多模产品,采用ST活动连接器,多为模拟传输产品,而所有这些特征正代表着当时光纤传输技术的一种典型应用的水平。后来,特别是到 了二十世纪九十年代,光纤传输在电信领域得到了广泛的应用,有力地促进了光纤通信的迅猛发展。在目前的电信行业,单模光纤基本上取代了多模光纤,发光源及 接收器的发展则表现在小型、节能、高速和高灵敏等方面,光无源器件则从原来单一的光纤连接器(分固定连接器和活动连接器)迅速发展成一个大家族,有耦合 器、准直器、WDM、CWDM、DWDM、环形器、隔离器、色散补偿器、光开关等,关注的指标也不仅仅是光的衰减,而是还有回波损耗、光波长、光色散、光 特性与光偏振的相关性等,就是在传输方式上也基本上放弃了模拟传输(除光纤CATV是为了与以前的系统兼容外),而全部采用了数字传输方式。但是,回顾光 端机在安防领域的发展,情况就大不一样了。到上个世纪末,应用于安防领域的光端机基本上没有变化,有的也只是小型化或功能强化(将原来需要几套光端机才能 实现的功能由一套光端机来完成)。直到最近几年,光纤数字传输技术才开始进入到安防领域。

  一提到电话光端机,可能就会让人想起传输距离远、保密性强、抗干扰能力强、传输性能好、容量大等优点,当然也不会忘记价格高这个特点。不管光端 机有什么优缺点,它在系统中其实就是充当一段线缆。比如,将远端的视频信号传送到中心,而将中心的控制信号传送到远端等。可正是光端机这种看似简单的用途 和其历史形成的掩盖其庐山真面目的神秘面纱,致使人们在选择和使用光端机时常遇到一些实际上可以避免的困难。为了使光端机得到更好更广泛的应用,这里就这 些方面谈一下本人对光端机的一些粗浅认识。

  一、建设什么样的光纤网络

   要使用电话光端机,首先得有光纤网络。那么用什么样的光纤比较好呢?如果是在原来的网络上进行扩容,则最好还是选用同样的光纤,除非这样做无法实现预期的 功能。如果是一个全新的工程,则最好采用单模光纤。可能有人会问,如果传输距离在5公里以内,甚至只有3公里左右,是不是用多模光纤更好一些?单模光纤由 于没有模式色散,能传输更高速的信号和更远的距离,这就是说单模光纤除比多模光纤能传输得远外,还具有更大的传输容量。从另外两个方面说,目前单模光纤的 价格已低于多模光纤了,而由于激光器、PIN和APD等在大量使用,这些用于单模光纤传输的有源器件的价格也在不断下降,与相应的多模器件的价格已无明显 的差异。还有就是在光纤接续方面,目前用于单模光纤熔接的设备已完全自动化和小型化,且接续效果极好,这样的熔接设备已被广泛使用。因此,以前在小范围的 工程中选用多模光纤的理由基本上已经不存在了,更何况现在有很多工程覆盖的范围达几十上百公里,只能选用单模光纤。

  如果工程已采用了多模光纤,但要求传输的距离比较远且需要传输的信息又多,是不是必须换用单模光纤呢?其实,只要距离不是太远,目前还是有产品 可以解决问题的,这样就不必造成一个工程中使用不同的光纤和设备,给以后的维护带来困难。如通过采用光电两边同时补偿的方法,开发出能较常规多模产品传输 距离长近1倍的产品。

  二、选用基于哪种技术的光端机

 

   从发送到光纤上的信号来分,目前的光端机可分为基于模拟技术的光端机和基于数字技术的光端机,前者简称模拟光端机,后者则简称数字光端机。模拟光端机可谓 是历史悠久了,从各方面对其进行论述的文章也不少了,其工作原理不外乎调制解调、滤波和信号混合等。不论是LED还是LD,其光电调制特性都不是线性的, 如光纤CATV的发射机中就采用了十分复杂的预失真补偿电路,这个电路几乎要占到发射机成本的一半,目的就是要补偿LD的非线性,从而尽量少产生高次频率 成份,避免或减少频道间的干扰。从实际工程中也可以看到,只传输1路视频信号的模拟光端机是能够传输到较远的距离且获得比较好的信号质量,但如果是传输多 路视频信号的模拟光端机,其传输距离和信号质量都有较大幅度的下降。是否可以用背靠背中继的方式延长传输距离呢?由于模拟光端机采用的是模拟的传输方式, 不可能在中继的位置对前面已引入的噪声进行抑制。结果是若两套同类型的光端机进行这种中继,则信噪比会下降3dB。

  数字光端机的情况就不同了。用数字光端机进行传输,光纤中只有“有光”和“无光”两种状态,因而对光源的线性要求不高或几乎没有要求,而只是要 求其开关速度。目前最普通的激光器的开关速度也能达到千兆/秒的量级。当光纤传输的速率增高时,接收端的接收灵敏度会下降,这会影响多通道光端机的传输性 能。然而,数字光端机是可以进行再生中继的。所谓再生中继,就是在中继点将信号完全还原出来,几乎不产生任何失真,然后再以同样的方式向下传输。由于光纤 中只有“有光”和“没光”两种状态,只要不等到接收到的光功率已超出接收灵敏度的范围,要将信号检测且正确恢复出来是可以理解的。这不难从电话通信中得到 证实。由于目前的电话网干线传输全部采用了数字传输和数字再生中继技术,不论是在地球的哪两个地方,只要是用有线电话进行通话,话音的质量几乎与市话的相 同,有时甚至还会好一些,只是距离越远会引入越长的延时。

  数字光端机还有一个特点就是能比较容易实现多通道、多种信号的混合传输。不论是哪种信号,都可以变成数字信号,只不过是信号的带宽(需要传输的 速率)不同而已。如未经过压缩的视频信号一般有135Mb/s,音频信号则只有约1.41Mb/s,经过压缩的音频信号可以只有几Kb/s。前面说的是模 拟信号,需要经过A/D变换来变成数字信号。如果已经是数字信号,情况又如何呢?如以太网信号可以用125Mb/s的通道进行传输,一个64Kb/s的通 道能传输约4个9.6Kb/s的异步数据信号等。由于数字信号只要能在时间上将它们安排下去,就可以在接收端正确地将它们分拣出来,这在数字通信技术里叫 TDM技术。这样,如果采用这种TDM技术,就能很容易实现多通道多种信号的传输。如武汉微创公司就已经开发出一种能在一个光波长通道上传输8路视频、8 路音频、8路数据和1端口以太网的产品,且能通过适当的适配器借助设备的音频和数据通道实现开关量和普通电话信号的传输。

  可见,在小范围或每个点要求传输的信号不多时,可选用模拟光端机,而且最好只用仅传输1路视频的产品。当需要传输的信号多或种类复杂,或传输的 距离过长时,选用数字光端机就较好一些。特别是在光纤有限,需要沿光纤插入信号或取出信号时,可以说只有数字光端机才能做到了。出自:汉信www.hansun.com.cn

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