电子教材-节点式光端机

辉鹏网络：，就是光信号传输的终端设备。由于目前技术的提高，光纤价格的降低使它在各个领域得到很好的应用，因此各个光端机的厂家就好比是雨后春笋般发展起来。但是这里的厂家大部分技术并不是完全成熟，开发新技术需要耗资和人力、物力等，这就产生厂家多是中小企业，各品牌也先后出现。但是质量上还是差不多的，国外的光端机好但是价格昂贵，因此，国内厂家把生产光端机转型出路了，用来满足国内的需要。一、概念在远程光纤传输中，光缆对信号的传输影响很小，光纤传输系统的传输质量主要取决于光端机的质量，因为光端机负责光电转换以及光发射和光接收，它的优劣直接影响整个系统，所以就需要众多新用户或对此有意向的用户对光端机的性能和应用有所了解，才能更好地配置和进行采购。光端机的种类光端机从接口分类应为视频光端机,音频光端机,数据光端机,以太网光端机光端机分3类：PDH，SPDH，SDH。PDH(PlesiochronousDigitalHierarchy，准同步数字系列)光端机是小容量光端机，一般是成对应用，也叫点到点应用，容量一般为4E1，8E1，16E1。SDH(SynchronousDigitalHierarchy，同步数字系列)光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。辉鹏网络：(SynchronousPlesiochronousDigitalHierarchy)光端机，介于PDH和SDH之间。SPDH是带有SDH(同步数字系列)特点的PDH传输体制(基于PDH的码速调整原理，同时又尽可能采用SDH中一部分组网技术)。监控术语的话,那就是视频光端机,传输视频为主及其他数据,音频,开关量,以太网电话等信号的光电转换传输设备,他的本质是:光电转换传输设备;放在光缆的两端,一收一发,顾名思义光端机;所以广义上讲,基于光纤网络用于传输信号的光电转换设备都可以称为光端机.以此分类用于电信上传输信号(也有压缩的视频)的压缩光端机与用于监控和广播电视行业的非压缩的视频光端机.通常所说的光端机概述通常所说的光端机是传输视频的非压缩光端机.视频光端机在中国的发展是伴随着监控发展开始的，视频光端机就是把1到多路的模拟视频信号通过各种编码转换成光信号通过光纤介质来传输的设备，又分为模拟光端机和数字光端机。1、模拟光端机模拟光端机采用了PFM调制技术实时传输图象信号。发射端将模拟视频信号先进行PFM调制后，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，其传输距离能达到50Km或者更远。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图象和数据信号的双向传输，满足监控工程的实际需求。这种模拟光端机也存在一些缺点：a)生产调试较困难;辉鹏网络：)单根光纤实现多路图象传输较困难，性能会下降，目前这种模拟光端机一般只能做到单根光纤上传输4路图象;c)抗干扰能力差，受环境因素影响较大，有温漂;d)由于采用的是模拟调制解调技术，其稳定性不够高，随着使用时间的增加或环境特性的变化，光端机的性能也会发生变化，给工程使用带来一些不便。2、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，数字视频光端机主要有两种技术方式：一种是MPEGII图象压缩数字光端机，另一种是全数字非压缩视频光端机。图象压缩数字光端机一般采用MPEGII图象压缩技术，它能将活动图象压缩成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。由于采用了图象压缩技术，它能大大降低信号传输带宽。全数字非压缩视频光端机采用全数字无压缩技术，因此能支持任何高分辨率运动、静止图像无失真传输;克服了常规的模拟调频、调相、调幅光端机多路信号同时传输时交调干扰严重、容易受环境干扰影响、传输质量低劣、长期工作稳定性不高等缺点。并且支持音频双向、数据双向、开关量双向、以太网、电话等信号的并行传输，现场接线方便，即插即用。数字光端机具有明显的优势与传统的模拟光端机相比，数字光端机具有明显的优势：1)传输距离较长：可达80Km，甚至更远(120Km);辉鹏网络：)支持视频无损再生中继，因此可以采用多级传输模式;3)受环境干扰较小，传输质量高;4)支持的信号容量可达16路，甚至更多(32路、64路)。光纤的传输系统1．系统基本构成光纤监控、通信系统都是以光波作为载波，以光纤作为传输媒介的监控以及通信系统。光纤传输系统由光发射机、光接收机、光中继器、光纤连接器及耦合器的无源器件等五个部分组成。光端机是光纤通信系统的核心设备，光端机分为发射机和接收机，它们的性能直接影响整个监控以及通信系统的传输质量。光纤传输系统中对来自信息源的信号传送到发送端的光端机，光发射机则是将光源通过电信号调制成光信号，输入光纤传输至远方；综合布线中长飞光纤光缆的终端盒与光纤耦合器在的光纤熔接，16路视频光端机比8路视频光端机和4路视频光端机好用。接收端的光端机内有光检测器将来自光纤的光信号还原成电信号，经放大、整形、再生后恢复还原输出。一般都能完成几十公里甚至上百公里的图像以及相关信号传输。光纤传输系统中各部分的功能作用：(1)发射机：发射机是实现电/光信号转换的光端机。它由光源、驱动器和调制器组成。其功能是将来自于信号源（视频、音频或控制数据等）的电信号对光源发出的光波进行调制，成为已调光波，然后再将已调的光信号耦合到光纤去传输。(2)接收机：光接收机是实现光/电转换的光端机。它由光检测器和光放大器组成。其功能是将光纤或光缆传输来的光信号，经光检测器转变为电信号（视频、音频辉鹏网络：），然后，再将这微弱的电信号经放大电路放大到足够的电平，送到用户接收端去。(3)光纤或光缆：光纤或光缆构成光的传输通路。其功能是将发射端发出的已调光信号，经过光纤或光缆的远距离传输后，耦合到接收端的光检测器上去，完成传送信息任务。(4)中继器：中继器由光检测器、光源和判决再生电路组成。它的作用有两个：一个是补偿光信号在光纤中传输时受到的衰减；另一个是对波形失真的脉冲进行校正。(5)光纤连接器、耦合器等无源器件：由于光纤或光缆的长度受光纤拉制工艺和光缆施工条件的限制，且光纤的拉制长度也是有限度的（如1Km)。因此一条光纤线路可能存在多根光纤相连接的问题。于是，光纤间的连接、光纤与光端机的连接及耦合，对光纤连接器、耦合器等无源器件的使用是必不可少的。2.光纤（光缆）传输特性光纤是用高纯度的玻璃材料制造而成。光纤线路由光纤、光纤接头、光纤连接器组成。光纤是光纤线路的主体，实际中使用的是容纳许多根光纤的光缆（每根光纤都有自己的包层）。光纤线路的性能主要由光缆内光纤的传输特性决定。目前使用的石英光纤有多模光纤和单模光纤。单模光纤（Single-Mode）只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用与大容量，长距离的光纤通迅。多模光纤（Multi-Mode）在一定的工作波长下，有多个模式在光纤中传输。由于色散，这种光纤的传输性能较差频带比较窄，传输容量也比较小，距离比较短。单模光纤使用的光波长为1310nm或1550nm。单模光纤的传输特性辉鹏网络：，价格比多模光纤便宜，而得到了广泛的应用。对于光纤的基本要求是损耗和色散这两个传输特性参数尽可能地小。产生光纤损耗的原因主要分为三种：吸收损耗、散射损耗和辐射损耗。光纤损耗关系到光纤传输距离的长短和中继距离的选择。即光纤损耗限制了光纤传输的最大直通距离。目前光纤传输中常用三个低损耗窗口。0.85（850nm）、1.31(1310nm)和1.55(1550nm)左右是光纤传输系统中常用三个低损耗窗口。光纤色散是指输入光脉冲在光纤中传输时由于各波长光波的群速度不同而引起光脉冲展宽的现象。光纤色散的存在使传输的信号脉冲发生畸变，从而限制了光纤的传输带宽。光端机的优势：光纤传输系统具有容量大、传输距离远、抗干扰性强等优势，在通信传输方面有着不可替代的地位。光纤通讯容量大，理论可利用带宽可达50000GHz，无中继传输距离可达100公里。由于光纤传输具有损耗低、频带宽、容量大、信号质量好的特点，使用光缆组网可以减少链路上的放大器和供电环节，使信号的传输质量及系统的可靠性大为提高。而且光纤传输还具有抗电磁干扰、无电磁泄漏、稳定性高等优点。从目前高速公路机电工程中的视频图像监控系统的组网方式看，光纤传输方式是高速公路视频图像监控传输系统的最佳选择。因此一种特殊的传输设备：光端机应运而生了。光端机是一种光纤通信设备，它是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行数字化处理，再将这些数字信号进行复用处理，使多路低速的数字信号转换成一路高速信号，并将这一信号转换成光信号。在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信号，最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据辉鹏网络：。节点光端机是光端机中的高端产品，它能够在一条光纤上插入多达16个接入点。例如深圳安迅达程科技有限公司自行研发生产的AKF节点式光端机系列。节点光端机（简称节点机）的出现，给高速公路的全程图像监控系统提供了可靠的传输通道。节点机传输技术简介节点式光端机又称总线型光端机，其更准确的定义是采用单/双纤链路式组网形式的图像传输系统，也被称为链路式光端机。采用的技术是电信中常用的时分复用技术（TDM）和分插复用技术（ADM），具有节省光纤资源，延长传输距离等优点。由于采用ADM技术的链路式光端机在传输容量上受到较大限制，一般将TDM与ADM结合使用。在没有富余光纤资源的情况下，更多的是采用TDM技术，这样可以使不同业务平台的光通信系统完全在物理上隔绝的一芯光纤上传输。该系统目前在高速公路上的运用已经是相当的广泛。链路式（节点式）数字视频光端机采用非压缩数字视频传输方式，是TDM（时分复用）技术和ADM（电分插复用）技术相结合的产物。10节点级联型光端机采用1.25G光传输平台，在一芯光纤上可同时传送10路视频信号，支持节点数至少10个，级联式光端机远端设备可接入1～4路视频信号，局端设备可实时输出10路视频。（目前深圳市安迅达程科技有限公司自行研发生产的AKF系列节点式光端机已经可以在一条链路上做到16路的视频，采用2.5G的光传输平台）。级联型光端机采用模块化设计方式，支持功能扩展。每个远端机单个机盘上可以提供2路RS-485/422共享数据，以及2路独立通道点到点数据/音频信号。同时，每个远端机和局端机都可以通过增加音频/数据扩展盘的方式传输更多路数音频、数据、开关量等信号。辉鹏网络：，能自动隔离故障节点，确保其它节点机正常工作。级联型光端机可以安装网管插件，实现远端机和局端机网管功能。TDM（时分复用）技术和ADM（电分插复用）技术说明与应用TDM与ADM技术联合运用的方式：ADM可以这样来理解：在ADM节点上，可以提取一个或几个时隙的信号，同时插入相应的信号，其它时隙的信号在此节点进行了一次再生中继。如果节点只插入信号，则它相当于除插入信号外，还对前面的信号进行了一次再生中继。两种技术的结合应用：TDM中的ADM可以解决长距离传输，但容量偏小，最多只能传输16路视频信号。WDM中的ADM可以解决大容量问题，最大可传输128路视频信号，但传输距离受限。假设一个链路有8个光插入点，每个点插入1个波长，插