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组建光网络 数字光端机原理及产品介绍
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当今社会,光纤通信已成为通信的主要手段之一。同时,光纤通讯技术也在飞速的发展,使得光纤传输系统以其众多的优点,赢得了大家的青睐。 光纤传输系统具有以下显著优点:容量大、传输距离远,抗干扰能力强等。光传输系统由三部分组成:光源(光发送机),传输介质、检测器(光接收机)。其中光源和检测器的工作都是由光端机完成的。光端机就是将多个E1(一种中继线路的数据传输标准,通常速率为2.048Mbps,此标准为中国和欧洲采用)信号变成光信号并传输的设备(它的作用主要就是实现电-光和光-电转换)。光端机根据传输E1口数量的多少,价格也不同。一般最小的光端机可以传输4个E1,目前最大的光端机可以传输4032个E1。

由于光纤传输的种种优点,光端机应用的场合非常广泛。例如可以应用于企业内部部门之间长距离局域网络之间的数据通信,移动网络中无线基站间传输系统,公共交换电话网中远端线路单元,商业网中提供专线及PABX群路的网络终端,校园网中的点对点链路和接入网中用于通常的信号传输等等。目前光端机应用最多的方面就是长距离视频和数据的传输。在高速公路、银行、电力、电信等的监控领域都要求对视频信号进行远程的传输,目前主要的解决方法是利用光端机将视频信号转化为数字信号通过光纤进行传输。此外光端机在远程视频会议、远程教学、远程医疗、通讯等诸多领域都有很广阔的用武之地,未来的光端机将向着数字化、网络化的方向发展。 

 

模拟光端机和数字光端机 
 
模拟光端机

模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图像信号,是目前使用较多的一种。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后(一般有调频、调相、调幅几种方式,从而把模拟光端机分成调频、调相、调幅等几种光端机),再进行电-光转换,光信号传到接收端后,进行光-电转换,然后进行PFM解调,恢复出视频信号。由于采用了PFM调制技术,其传输距离很容易就能达到30 Km左右,有些产品的传输距离可以达到60 Km,甚至上百公里。并且,图像信号经过传输后失真很小,具有很高的信噪比和很小的非线性失真。通过使用波分复用技术,还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输。

模拟光端机传输原理 
 
数字光端机

由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势,所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样,光端机的数字化也是一种必然趋势。目前,数字图像光端机主要有两种技术方式:一种是MPEG II图像压缩数字光端机,另一种是非压缩数字图像光端机。图像压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术,它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术,它能大大降低信号传输带宽。

  图像压缩数字光端机一般采用MPEG II图像压缩技术,它能将活动图像压缩成N×2Mbps的数据流通过标准电信通信接口传输或者直接通过光纤传输。由于采用了图像压缩技术,它能大大降低信号传输带宽,以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时,由于采用了N×2Mbps的标准接口,可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像,为工程应用带来了方便。不过,图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间,所以一般会对所传输的图像产生1-2s的延时。因此,这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所,在工程使用上受到一些限制。另外,经过压缩后图像会产生一定的失真,并且这种光端机的价格也偏高。

  非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行A/D变换后和语音、音频、数据等信号进行复接,再通过光纤传输。它用高的数据速率来保证视频信号的传输质量和实时性,由于光纤的带宽非常大,所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量(信噪比大于60dB,微分相位失真小于2°,微分增益失真小于2%),达到了广播级的传输质量,并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术,在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等,提高了设备的可靠性,也降低了成本。

数字光端机传输原理


数字光端机产品

西门子 OLTE8型4E1光端机


OLTE8CPE是用于传输4×2Mb/s信号的独立的光终端设备,是西门子公司语音、数据、图像等业务接入设备家族成员。作为附带一定的开销通道容量的2M至8M复接器,OLTE8 CPE可提供,4个独立的2M电路,一路串行数据信道和 两路E&M类型信令/告警信道。

OLTE8CPE通过两根多模或单模光纤(波长1300nm)构成光链路。同时用光耦合器可实现在单根光纤上的传输。主要应用于移动网络中无线基站间传输系统,公共交换电话网中远端线路单元,商业网中提供专线及PABX群路的网络终端,校园网中的点对点链路和接入网中用于通常的信号传输。

N-net NT-120 数字光端机


NT–120PDH光端机以大规模可编程逻辑器件为核心部分,采用特有的减小抖动专利技术、数字锁相和时钟提取技术、抗干扰的2M接口技术,特别适合可靠性要求高,辅助功能要求齐全的场合。如:移动、联通、电信、电力、公安、军队、公路、航空等专用通讯网。硬件部分采用了大规模FPGA,集编码、解码、信息插入、告警切换于一体,使电路变得简单,从而提高了整机的可靠性。

NT–120PDH提供4/8/16个E1(2.048Mbps)的传输容量,提供非平衡口BNC接口和4/8/16路E1业务口。采用全数字时钟恢复和平滑锁相技术。提供完善的本端/对端告警监控,有三色灯指示。提供一路公务电话,提供透明的速率为300-19.2Kbit/s自适应RS232数据通道,并支持本端/远端E1支路环回路。

SPACECOM T120B+ 标准1U光端机 参考价格:3500元


SPC系列PDH光端机是SPACECOM公司使用自主开发的专用集成电路研制生产的光传输设备。该设备是以超大规模集成电路为核心构成的120~480路光电合一传输设备,最大支持16个E1接口,适用于小容量交换机组网、用户环路网,移动通信(基站)、专网、DDN网等。


SPC系列光端机还可提供集中机框结构,维护简单,开电即用,同时提供完整的网络管理功能。T120B+具有个E1(2.048Mbps)的传输容量,1路公务电话,1路232数据通道,1个网管FC(或SC)光接口。还有就是其中的U是一种表示设备尺寸的单位1U等于4.445厘米。

COCOM DH120B+ 4E1光端机 参考价格:1200元

DH120B+型光端机,是在进口光纤传输专用超大规模集成电路的基础上开发的二次,具有完善的告警功能,数字公务电话和RS232串口。设备的告警显示,对端口告警状态及公务电话信令的传递,由专用芯片完成。整机工作性能可靠,稳定,功耗低,集成度高,体积小,易于安装使用。

DH120B+采用LD激光管作为光源,采用宽动态光接收模块,具有4个E1的传输容量,采用全数字式时钟恢复和平滑锁技术,一路PCM数字公务电话,和RS2312独立异步数据接口。具有完备的自愈功能,可以监控对端告警状态,可以保证无中继的情况下传输距离在30-50公里。

小结:

模拟光端机实现的方式要比数字光端机简单些,而且调制解调芯片目前市场上的价格十分低廉,所以系统造价相对便宜些。数字光端机相对比较复杂,技术含量较高。它所使用的模数、数模转换芯片,复接和分接芯片以及可编程逻辑芯片目前市场价都比较昂贵。

数字光端机具有传输信号质量高,没有模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同传时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性差的缺点,因此许多大型重点工程已普遍采用数字光端机。

从长远来看,数字传输的应用将会成为主流,模拟传输方式的产品还会存在,但可能会用来做一些短距离的传输。由于目前国内还不具备数字光端机的软件开发技术,因此数字光端机的产地大都在国外。目前国内公路监控的技术需求并不是太复杂,因此目前数字光端机应用并不是太多。但随着日益加大的交通流量,对图像、声音和数据的综合传输要求也会越来越高,数字光端机将会被业主们作为一种必需的设备而采用。
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