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当前位置:首页 » 武松娱乐综合布线 » 技术解析:光纤传输与无线传输的比较

技术解析:光纤传输与无线传输的比较

来源:电缆网 作者:DJ编辑 更新时间:2017-2-7 17:15:16
摘要:单模光纤因为衰减小而具有更大的容量,但是它的生产要比多模光纤昂贵。光纤在任何时间都只能单向传输,因此,要实行双向通信,它必须成对出现,一个用于输入,一个用于输出,光纤两端接到光学接口上。
  按照传统通信系统模型来看,它的基本框架是:信源-发送器-传输系统-接收器-信宿。传输系统(信道),也就是我们所说的传输媒体所构成的系统模型。由于信号在信道中的传输是单向性的,而且会受到噪声的影响与干扰,所以,恰当选择传输媒体,对提高信号传输的性能,即可靠性和有效性,有着极其重要的意义。通信质量取决于信号的特性和传输媒体的性质,关键就是能否匹配好信号频谱特性和信道传输特性。传输媒体从狭义上来说,指的是发送器与接收器之间的传输系统,它针对的是信号;从广义上来说,指的是信源和信宿之间的系统,它针对的是信息。我们将传输媒体分为导向和非导向两种,二者的区别分别为受制于媒体自身特性和受制于信号本身。导向与非导向也就是我们常说的有线通信和无线通信。有线通信分为双绞线、同轴电缆、架空明线和光纤四类。光导纤维,也就是光纤,是一种能够传导光信号的极细(50μm~100μm)而柔软的介质。光纤的横截面为圆形,从外到内由三部分组成:外壳、包层、纤芯。三者的光学性能不同:纤芯常由二氧化硅构成,为光通路;。包层由多层反射玻璃纤维构成,目的是将光线反射到纤芯上。从传输点模数来分,光纤可以分为单模和多模两种传输方式,单模提供单条光通路;多模光纤,即发散为多路光波,每一路光波走一条通路。单模光纤因为衰减小而具有更大的容量,但是它的生产要比多模光纤昂贵。光纤在任何时间都只能单向传输,因此,要实行双向通信,它必须成对出现,一个用于输入,一个用于输出,光纤两端接到光学接口上。
  光纤有四大显著优点:一、带宽大,容量大。现在,光纤已基本实现工程实用化,不仅能满足电话、数据、文字、图像等综合业务信息的传输需求,而且也适应将来信息化社会的发展。比起其它有线传输方式来说,光纤是目前性能最良好的传输介质,通过频分,时分和波分复用,它将会越来越多的应用在日常生活中。二、损耗小,中继距离长。光纤传输损耗不会随频率和温度改变而改变,所以光纤的安装不需要严格的稳定;而其中继距离长的性能,就可使其应用于海底光缆通信和国防长途通信,这对解决海底通信有着重要的意义。三、抗干扰性好。光纤是绝缘材料,只能导光而不能导电,所以光纤不受电磁干扰,因此,其既可以防止电磁波辐射而受到窃听,又可以防止外部干扰信号的影响,这对提高现代通信的安全性和保密性有极重要的作用。四、体积小,质量轻。由于光纤可进行复用,容量又大,只需要极小极细的光纤就可以传输大量信号,也就降低了运输和搭建等成本。   与有线通信相对的就是无限通信,包括无线电波通信,红外通信和微波通信三种。由于它们都是沿直线传播的,都需要在发送方面和接受方面有一条视线通路,所以也称它们为视线媒体。无线电波具有全向性,频率较小;红外线频率最小,常用于与温度有关的事物的探测;微波的频率介于二者间,其具有定向性,主要利用的是它会穿透电离层而进入宇宙空间的特性。现在微波应用最广,主要分为两种类型,即地面微波接力通信和卫星通信。由于微波在空间中是以直线传播的,而地球表面是曲面,所以其在地面的传播距离受到限制。为了增加传输距离,就增大天线塔的高度,塔越高,传输距离越远。地面微波通信有以下主要特点:频率高,带宽大,传输距离远,抗干扰能力强,可靠性高。但正由于其频率高的特性,所以在相邻站点间不能有障碍物,而且容易受到天气的影响而造成失真。卫星通信和地面微波通信的原理类似,其实质是利用位于36000km高空的人造同步地球卫星作为中继的一种微波接力通信。采用三个适当配置的卫星,就可以覆盖全球除两级音区以外的所有地方。卫星通信最大的优点就是通信为面覆盖式的,同步卫星发射的电磁波能辐射到地球的三分之一的区域,因而便于实现多址和移动通信,也便于组成通信网。因此,其广泛应用于传输多路长距离电话、电报、电视等业务,我们在不同的地域,也可以欣赏到其他地区的现场直播。然而,它也有它的缺点,那就是它的延时太大。无论地面上两站的距离有多远,从发射器通过卫星转载到接收器的延时有270us,这相对于其他无线通信要长得多,也正因为如此,卫星通信的保密性也较差。   通过有线通信的代表——光纤与无线通信的代表——微波的对比,我们可以看出二者各有自己的优缺点。光纤受制于媒体自身的特性,它要求信号与信道的匹配,是路的概念;而无线通信它凭借的是信号自身的特性,是一种场的概念。这是它们的外观上最基本的差别。随着经济的高速发展,对传输介质的研究也越来越深刻。光纤可以高速、准确的传输信号,而且质量轻、易搭建、造价低,但是正是由于它的这些优点,它也有很大的缺点,那就是不一定能满足构建要求。例如当通信线路要通过某些建筑物、山体、施工挖掘、电缆铺设等工程时,只能绕行,这样既费时又费力,所以,光纤需要自由空间来施展自己的才能。而无线通信就掩盖了这个缺点,它通过选择不同的波来作为载体,可以通过不同的障碍物而自由传输。可是,卫星通信也有很大的缺点。它不是靠实在的介质来传输信号,这样就会有可能产生误差。例如在微波通信中,有时一个天线发射出的信号也会分成几条略有差异的路径到达天线,因而造成失真;在传输过程中,也会相对有线传输受到更大的天气等环境因素的干扰。   那么,如何选择传输信号方式呢?例如:当要建设一栋办公楼时,我们就要选择网络的覆盖方式,是选择铺设高速、轻巧的光纤,还是选择无线网络覆盖:如果我们是定点办公的话,那么我们当然是选择光纤,因为它传输速率极高,稳定;如果需要移动办公的话,那就选择无线通信,这样可以随时随地上网不用受到地点限制,可是这样的话网络就不太稳定。如果选择海底与陆地间通信方式,我们一般选择光纤,虽然这样铺设会需要大量材料,信号会有极大时间的延迟,需要大量人力、物力,可是若选择无线通信的话,由于海水阻力极大,信号会有很大的衰减,导致传输距离极短……频恒通讯技术专家建议,应当按需选择,因地制宜。   按照目前对传输介质的研究水平来看,光纤不论是在民用或是军事上都有极大的应用前景。   责任编辑:DJ编辑
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