光纤通信技术在宽带接入网中的应用

第一篇：光纤通信技术在宽带接入网中的应用

光纤通信技术在宽带接入网中的应用

摘要：随着科学技术的日益发展，人与人之间的通信也越来越频繁，对速度，容量的要求也越来越高，传统的电缆通信已经慢慢满足不了人们的需求。在这种需求下，光纤通信技术在原有的传统通信技术中脱颖而出,已成为现代通信的主要支柱之一,在现代电信网中起着举足轻重的作用。本文首先解释了光纤通信的定义，以及它的特点和发展情况。重点论述了宽带接入的基本定义、常见的宽带接入方式及特点、宽带接入的发展及应用情况，最后以配合实例的方式介绍了光纤接入技术在宽待接入网中的应用。

关键词：光纤通信；宽带接入技术；宽带接入网。光纤通信技术的基本概念

所谓光纤通信技术，即以光纤为主要传播媒介，通过光学纤维传输信息的通信技术。自1970年美国康宁公司首次研制成功损耗为20dB/km的光纤，光纤通信时代到来。与传统的电缆通信不同，它有许多电缆通信所不具备的优点。1.1光纤通信的优点

1.1.1频带极宽，通信容量大。

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

1.1.2损耗低，中继距离长。

目前，商品石英光纤损耗可低于0～20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低；若将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。1.1.3抗电磁干扰能力强。

光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。由于能免除电磁脉冲效应，光纤传输系还特别适合于军事应用。

1.1.4无串音干扰，保密性好。

在电波传输的过程中，电磁波的泄漏会造成各传输通道的串扰，而容易被窃听，保密性差。光波在光纤中传输，因为光信号被完善地限制在光波导结构中，而任何泄漏的射线都被环绕光纤的不透明包皮所吸收，即使在转弯处，漏出的光波也十分微弱，即使光缆内光纤总数很多，相邻信道也不会出现串音干扰，同时在光缆外面，也无法窃听到光纤中传输的信息。

除以上特点之外，还有光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设；光纤的原材料资源丰富，成本低；温度稳定性好、寿命长。由于以上优点，光纤刚一发明，就备受业内人士青睐，发展非常迅速，光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年增加了近一万倍，传输速

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度在过去的10年中，大概提高了100倍。如今，光纤通信技术除了应用于国家军事事业，科研的发展，电力设备的监控与传输等，更加走进了千家万户，如FTTB（光纤到楼）技术，为我们的生活、生产带来了高效，便捷的服务。宽带接入技术的基本概念

要了解什么是宽带接入技术，就必须先知道何为宽带。对于宽带，其实并没有很严格的定义，一般是以目前拨号上网速率的上限 56Kbps为分界，将 56Kbps及其以下的接入称为“窄带”，之上的接入方式则归类于“宽带”。而宽带接入技术就是通过各种技术手段，在节省材料，尽可能大的降低损耗，做到现有资源的最大利用率为前提的一种技术。就目前来说，宽带接入主要有以下几种技术: 2.1 ADSL

ADSL是英文Asymmetrical Digital Subscriber Loop(非对称数字用户环路)的英文缩写，ADSL技术是运行在原有普通电话线上的一种新的高速宽带技术，它利用现有的一对电话铜线，为用户提供上下行非对称的传输速率（带宽）。非对称主要体现在上行速率(最高640Kbps)和下行速率(最高8Mdps)的非对称性上。上行(从用户到网络)为低速的传输，可达640Kbps；下行(从网络到用户)为高速传输，可达8Mbps。它最初主要是针对视频点播业务开发的，随着技术的发展，逐步成为了一种较方便的宽带接入技术，为电信部门所重视。通过网络电视的机顶盒，可以实现许多以前在低速率下无法实现的网络应用。2.2 DSL

DSL(Digital Subscriber Line数字用户环路)技术是基于普通电话线的宽带接入技术，它在同一铜线上分别传送数据和语音信号，数据信号并不通过电话交换机设备，减轻了电话交换机的负载；并且不需要拨号，一直在线，属于专线上网方式。DSL包括ADSL、RADSL、HDSL和VDSL等等。2.3 VDSL

VDSL(Very-high-bit-rate Digital Subscriber loop)是高速数字用户环路，简单地说，VDSL就是ADSL的快速版本。使用VDSL，短距离内的最大下传速率可达55Mbps，上传速率可达19.2Mbps，甚至更高。2.4光纤接入网

光纤接入网(OAN)是采用光纤传输技术的接入网,即本地交换局和用户之间全部或部分采用光纤传输的通信系统。光纤具有宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点,是未来接入网的主要实现技术。FTTH方式指光纤直通用户家中，一般仅需要一至二条用户线，短期内经济性欠佳，但却是长远的发展方向和最终的接入网解决方案。

2.5 FTTX+LAN接入方式

这是一种利用光纤加五类网络线方式实现宽带接入方案，实现千兆光纤到小区(大楼)中心交换机，中心交换机和楼道交换机以百兆光纤或五类网络线相连，楼道内采用综合布线，用户上网速率可达10Mbps，网络可扩展性强，投资规模小。另有光纤到办公室、光纤到户、光纤到桌面等多种接入方式满足不同用户的需求。FTTX+LAN方式采用星型网络拓扑，用户共享带宽。2.6 ISDN

ISDN综合业务数字网是数字传输和数字交换综合而成的数字电话网，英文缩写为ISDN。它能实现用户端的数字信号进网，并且能提供端到端的数字连接，从而可以用

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同一个网络承载各种话音和非话音业务。ISDN基本速率接口包括两个能独立工作的64Kb的B信道和一个16Kb的D信道，选择ISDN 2B+D端口一个B信道上网，速度可达64Kb/s，比一般电话拨号方式快2.2倍(若Modem的传输速率为28.8Kb/s)。若两个B信道通过软件结合在一起使用时，通信速率则可达到128Kb/s。

在未来，以电缆为传播媒介的接入方式必定会被社会淘汰，渐渐淡出我们的视线，而光纤接入技术，以其宽带、远距离传输能力强、保密性好、抗干扰能力强等优点，终将取而代之，特别是其中的FTTX+LAN接入方式，具有带宽大，资源利用率高等特点，无疑是其中的一个主力军。光纤通信技术在宽带接入网中的应用

虽然光纤通信具有很多优点，但是要想充分发挥光纤接入技术的优势，网络的设计，资源的分配和施工工程过程中的注意事项也是很重要的。

下面就以某楼层为例，来说明光纤接入技术的优点以及设计，施工的具体细节。3.1网络拓扑结构

小区内有5个单元，每个单元有17户住户，主要网络架构以下图为例：根据用户需求，该楼层采用FTTB+LAN的接入技术。

因为该楼层有5 个单元，每个单元有17户住户，所以设计一共安装10个ONU，每个单元2个，所以接入网机房里采用1：16光分路器。再用五类线从ONU中接出来，分到每个用户家中。

局端到楼层接入网机房为一根12芯光缆，从接入网机房到各个单元之间为一个6芯光缆。就楼层目前的需求来说，1：16的光分一共只要跳5芯就够了，也就是说，每个单元的6芯光缆只用了一芯。3.2设计方案优点

该方案用尽可能少的资源解决了整个楼层每个用户的需求，为了节省光缆资源，为以后楼层的扩容需要，所以采用了光分路器。这种为楼层，小区设计的方案叫EPON系统，EPON系统具备良好的可扩展性，只要针对小区当前网络规划的情况，增加分光器

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/板卡等设备，可方便快捷的实现对网络的扩展，且不会对现有业务造成任何影响。例如，针对本方案，可以对该楼层部分高端客户提供FTTH(光纤到户)接入以及迅速接入周边客户(只需要部署光分路器到该用户之间的光纤即可)。3.3施工中的注意事项

虽然光纤有很高的传输速率，但是如果因为在施工中不注意施工事项，也会造成光纤的损耗过大，从而大大削弱光纤本来的传输功能。所以，为了降低这种失误，应遵守以下原则：

3.3.1一条线路上尽量采用同一批次的优质名牌裸纤

对于同一批次的光纤，其模场直径基本相同,光纤在某点断开后,两端间的模场直径可视为一致，因而在此断开点熔接可使模场直径对光纤熔接损耗的影响降到最低程度。所以要求光缆生产厂家用同一批次的裸纤，按要求的光缆长度连续生产，在每盘上顺序编号并分清A,B端不得跳号。敷设光缆时须按编号沿确定的路由顺序布放，并保证前盘光缆的B端要和后一盘光缆的A端相连，从而保证接续时能在断开点熔接,并使熔接损耗值达到最小。

3.3.2光缆架设按要求进行

在光缆敷设施工中，严禁光缆打小圈及折，扭曲3km的光缆必须80人以上施工，4km必须100人以上施工，并配备6～8部对讲机；另外“前走后跟,光缆上肩”的放缆方法,能够有效地防止打背扣的发生。牵引力不超过光缆允许的80%，瞬间最大牵引力不超过100%，牵引力应加在光缆的加强件上。敷放光缆应严，格按光缆施工要求，从而最低限度地降低光缆施工中光纤受损伤的几率，避免光纤芯受损伤导致的熔接损耗增大。

3.3.3挑选经验丰富训练有素的光纤接续人员进行接续

现在熔接大多是熔接机自动熔接，但接续人员的水平直接影响接续损耗的大小。接续人员应严格按照光纤熔接工艺流程图进行接续，并且熔接过程中应一边熔接一边用OTDR测试熔接点的接续损耗。不符合要求的应重新熔接，对熔接损耗值较大的点，反复熔接次数以3～4次为次为宜，多根光纤熔接损耗都较大时，可剪除一段光缆重新开缆熔接.。

3.3.4接续光缆应在整洁的环境中进行

严禁在多尘及潮湿的环境中露天操作，光缆接续部位及工具、材料应保持清洁，不得让光纤接头受潮，准备切割的光纤必须清洁，不得有污物。切割后光纤不得在空气中暴露时间过长尤其是在多尘潮湿的环境中。

3.3.5选用精度高的光纤端面切割器来制备光纤端面

光纤端面的好坏直接影响到熔接损耗大小，切割的光纤应为平整的镜面，无毛刺，无缺损。光纤端面的轴线倾角应小于1度，高精度的光纤端面切割器不但提高光纤切割的成功率，也可以提高光纤端面的质量。这对OTDR测试不着的熔接点(即OTDR测试盲点)和光纤维护及抢修尤为重要。3.3.6熔接机的正确使用

熔接机的功能就是把两根光纤熔接到一起，所以正确使用熔接机也是降低光纤接续损耗的重要措施。根据光纤类型正确合理地设置熔接参数，预放电电流，时间及主放电电流，主放电时间等，并且在使用中和使用后及时去除熔接机中的灰尘，特别是夹具,各镜面和v型槽内的粉尘和光纤碎末的去除。每次使用前应使熔接机在熔接环境中放置至少十五分钟，特别是在放置与使用环境差别较大的地方(如冬天的室内与室外)，根据当时的气压,温度,湿度等环境情况，重新设置熔接机的放电电压及放电位置，以及使v型槽驱动器复位等调整。

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4结束语

由于光纤通信的一系列优点，电缆通信的运用正慢慢得从我们的视线中消失。国家也制定了“光进铜退”的发展目标。在不久的将来，光纤通信必定取代电缆通信，为我们的生活，科技的发展，国家的军事事业带来便利又稳定的通信基础，光通信技术也必定会越来越先进。

参考文献：

[1] 杜庆波.曾庆珠等.光纤通信技术与设备.西安电子科技大学出版社.2008.2 [2] 柳春锋.光纤通信技术.北京理工大学出版社.2007.6 [3] 杨威.宽带接入技术与实践.人民邮电出版社.2008.5 [4] 李宏荣.王迎红.太原市某小区光纤接入网设计方案.山西煤炭管理干部学院学报.2008.2 [5] 金鑫.陈兴刚.宽带接入网技术的发展及应用.黑龙江科技信经息2008（23）[6] 阎德升.EPON-新一代宽带光接入技术与应用.西安出版社.2008.3

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第二篇：光通信技术在用户接入网中的应用及发展

光通信技术在用户接入网中的应用及发展

（200910330118 09电子一班 杜伯昱）

随着社会经济的发展，人们对通信业务的需求量也越来越大，业务种类早已由电话语音业务扩展到数据、传真、计算机、图像等业务，如何经济、高效地提供用户满意的接入网，已经成为通信业关注的焦点。接入网是指用户网络接口与业务节点之间实现传送承载功能的网络实体。随着接入网传送全业务的需要和光纤通信技术的日趋完善和发展，用光纤构成接入网来实现传送承载功能已成为接入网的发展方向，光纤宽带接入网将以其独特的优点，在全业务宽带通信接入网中发挥主要作用。

一、光纤接入网的拓朴结构

电信网络最基本的拓朴结构有线形、星形和环形，由这3种基本结构组合而成的有双星形。环形／星形、双环形、树形、网状网等等。其中线形、星形（包括多星形）、树形、网状网结构是适用于光纤接入网的拓朴结构。

1．线形网络结构上、下业务灵活，可以节省光纤，简化设备，因此有广泛的应用前景。

2.星形网络结构无论是其容量还是其业务服务内容都可以根据需要进行扩容、升级；并且，多星形结构馈线部分的复用系数很大，所以，采用星形类结构，可以大大节省光纤数量和建设成本，是光纤投入网发展中最主要的网络拓朴结构。

3．树形网络结构适用于广播式信息传递，其应用有一定的局限性。但是在有线电视或采用TDMA或CDMA技术的电信光源光网络（PON）中有很大的应用前景。

4.网状网结构经济、灵活、维护运行费用低，网络升级方便，在接入网中具有很大的优越性。

二、光纤用户接入系统的组成

目前，接入网的用户终端设备都属于电气设备（如计算机。电话机、传真机、电话机等），所以在局端和用户端之间，以光波作为载波，光纤作为传输媒介时，在两端都要进行光信号与电信号之间的转换。光通信系统的组成主要有光源、光纤、光检测器。

发端的光源在电信号的作用下，发出与之时应的光信号，完成电／光转换的任务。常用的光源有半导体激光二极管和半导体发光二极管。

接收端收到从发端经过光纤送来的光载波时，首先由光检测器把收到的光信号转换成对应的电信号，再经过放大均衡，还原成所需要的电信号。可见，光检测器是光信号接收的关键器件。在光纤通信中，常用的光检测器有PIN光电二极管和雪崩光电二极管。

光纤在信号的传输过程中起着媒介的作用。光纤按其传输模式可分为单模光纤和多模光纤。在光纤中只能传送一个模式时称为单模光纤，同时传送多个模式时称为多模光纤。目前，在光纤通信系统中使用的载波波长有3个：0.85pm、1.31pm、1.55pm。第1代光纤通信系统使用的是0.85pm波长，多模光纤；第2、3代光纤通信系统使用的是1.31pm波长，多模光纤和单模光纤；最新的第4代光纤通信系统是用1.55pm波长，单模光纤。光纤的工作频带宽，传送的信号频率高，能满足全业务传输的需要。

三、光信号的复用技术

利用光纤作为传输媒介，其最重要的特点是光纤可以传输很高速率的数字信号，并且容量大。光纤的传输容量取决于光信号的复用技术。

1．波分复用（WDM）和密集波分复用（DWDM）技术

利用波分复用器件，将多个波长不同的光载波合路后在一根光纤卜传送的方法，称为波分复用。利用不同波长的光载波没不同方向传输，还可以实现单根光纤的双向传输。波分复用的容量与相邻两个光载波波长之间的间隔有关。通常将波长间隔比较大（50－100nm）的系统，称为WDM系统；波长间隔比较小（1一10nm）的系统，称为密集的波分复用（DWDM）系统；波长间隔小于是1nm时，称为光频分复用（FDM）系统。

实现波分复用技术的关键在于波分复用器件，即分波和合波器。它们的作用是在发端将同一系统中各光源产生的不同波长的光合路到一根光纤上传输，在接收端将接收到的光信号分成不同波长的光信号送到光检测器进行光／电转换。

光波分复用技术具有很多优点，利用光波分复用技术可以根据业务发展的需要，在原有光缆容量的基础上进行扩容；波分复用器件具有方向可逆性，即同一个器件可用作合波和分波，所以在同一根光纤上可以实现双向传输；在光波分复用技术中，各个波长工作系统所用的调制方式、传输速率、传送的信号类型彼此没有关系，但相互兼容。采用WDM技术可以增加用户接入网组网的灵活性。WDM技术在高速宽带通信网发展中将占有重要地位，它将促使全光通信网成为现实。

2．频分复用（FDM）技术

频分复用与波分复用本质上没有什么区别，因为信号的频率与波长互为倒数关系。通常把光载波波长间隔小于1nm的系统称为光频分复用系统。

与光波分复用系统类似，光频分复用的关键在于频分复用器件。由于FDM的波长间隔很密，必须用分辨率很高的技术来选取不同波长的光信号。目前主要采用两种方法：可调谐的光滤波器和相干光通信技术。FDM技术成熟，复用系数高，在混合光纤／同轴接入网（HFC）中得到广泛应用。

3．空分复用（SDM）技术

空分复用就是利用不同的空间（不同的线路）构成不同的信道传送各路光信号的方式。例如在多芯光缆中利用不同的芯纤传送不同的信号或者传送不同方向的信号。可见，SDM系统的容量与光缆的芯数成正比，因此，在光接入网建设初期，业务容量小时采用SDM技术是即简单又方便的方式。当业务容量增大，需要扩容时，只要在原有的光缆线路上采用适当的光复用方式，就可以达到目的。4．光时分复用（OTDM）技术

光时分复用就是让经电／光转换后的各路光信号在不同的时间占用同一根光纤传输。实现OTDM技术的关键在于超短脉冲光源、光调制器、光时分复用器、全光解复用器。

采用OTDM技术可以实现超大容量的传输，传输速率可达几百Gbit／S，如日本NTT的160Gbit／s，200kmOTDM光孤子通信系统。OTDM技术与WDM技木相结合，还可以达到更高的容量。但是目前，当光传输速率较高时，很难实现发送端与接收端的时钟频率和相位的精确向步，所以在光接入网上OTDM通信系统还未进入实用化阶段。由于OTDM采用高速光信号处理技术，易于与未来全光网兼容，所以在未来的高速通信网发展中，也将占有很重要的地位。

5.副载波复用（SCM）技术

副载波复用技术是让各路基带电信号光经过一次电载波（射频波）的调制，既电的频分复用，再将已频分复用的电信号对光载波即光源进行调制，然后经光纤进行传输。在接收端，凭经过光／电转换，恢复出电频分复用信号群，再经过电解调，恢复原来的各路基带电信号。第一次调制用的电载波被称为副载波。

利用副载波复用技术，所传送的信号可以相互独立，互不相干，因而可以实现模拟电话、数字电话、图像信号以及各种数据业务的兼容。目前，SCM技术多用于CATV多频道传输系统的用户接入网方案。

光纤通信技术以其大容量、高速率的特点在信息传输中已获得广泛应用。但是，在信号的整个传输过程中，要经过多次光信号与电信号的转换。由于电子器件存在带宽限制、功率损耗大、易受电磁波干扰等缺点，使信号在传输过程中产生“电子瓶颈”现象，限制了系统的容量和速率的进一步提高。为此人们正在研究开发用于代替现有电器件的光器件，如光开关、光放大器、光滤波器、波长路由器、波长转换器、光交叉连接设备、光ATM设备等，全光通信网的实现已指日可待。

第三篇：光纤通信技术在广播电视传输中的应用

光纤通信技术在广播电视传输中的应用

姓名：王海朋

学号：1008509271219

班级：2010电子信息13班

河 北 工 专 电 气 自 动 化 系

一、光纤通信系统

1．系统基本构成光纤通信系统是以光波作为载波，以光纤作为传输媒介的通信系统。光纤通信系统由光发射机、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，光端机分为光发射机和光接收机，它们的性能直接影响整个通信系统的传输质量。光纤通信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；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。对于长距离的光纤通信系统还需中继器，其作用是将经过长距离光纤衰减和畸变后的微弱光信号经放大、对失真的脉冲波形进行整形、校正生成一定强度的光信号，继续向前方以保证良好的通信质量。

光纤通信系统中各部分的功能作用：

(1)光发射机：光发射机是实现电/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、音频或射频）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)光接收机：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、音频或射频），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1550 nm。单模光纤的传输特性比多模光纤好，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通信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通信的最大直通距离。目前光纤通信中常用三个低损耗窗口。0.85（850nm）、1.31(1310nm)和1.55(1550nm)左右是光纤通信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。

3．SDH传输技术简介

SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一种同步数字体系，一种高速传输的数字通信技术。在SDH网中，有主从同步方式和相互同步方式，二者各有优缺点。SDH的传输速率分级称为同步传输模块STM，其中STM—1的传输速率为155.520Mb/s，STM—4的传输速率为622.080 Mb/s，STM—6的传输速率为2488.320 Mb/s，STM—64的传输速率为9953.280 Mb/s等。

SDH网络中的设备主要有终端复用器、分插复用器、交叉连接设备和再生器等。

终端复用器（TM）是在网络的终端把多路底速信号复用成一路高速信号，或反过来把一路高速信号分接成多路底速信号的设备。

分插复用器（ADM）用于网络交叉节点，从输入的高速信号中分接部分低速信号（或向输出的高速信号中插入部分低速信号）。

数字交叉连接设备（DXC）是具有一个或多个信号端口，可以对任意之间的信号进行可控连接的设备，它兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多次功能。

再生器（RG）位于传输链路中途，是能够接收STM—N信号，并经过适当的处理，使信号按照规定的幅度、波形和定时特性继续向前传送的设备。在SDH网中，常采用环型自愈网的方式来进行保护，以增强通信的可靠性。所谓环型自愈网保护就是把各个ADM节点组成一个环型，在某段线路或某个网元出现故障时，利用ADM的智能，寻找替代路由，为所传输的信号提供保护。

SDH传输网是由一些SDH网络单元组成，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，融复接、传输、交换功能于一体，由统一的网络管理操作的综合信息网。可实现网络有效管理、动态网络维护、对业务性能监视等功能，能有效的提高网络资源的利用率，能满足广播电视干线传输网的信息传输和交换的要求，对提高广播电视传输质量有了质的飞跃，因而SDH技术正成为广播电视领域传输技术方面的发展和应用热点。

二、光纤在电视传输的应用

1．传输在广播电视领域中的应用

在广播电视领域，以光缆网络为基础的网络建设，是事业发展的主要基础。我省东南广播电视网络有限公司已建成了以光缆为传输介质，SDH为传输平台的传输网络。东南网络是覆盖全省，连接全国，高度信息化的广播电视传输网。光缆网络是城市最可靠的数字电视和数据传输链路，现在，从电视台总控机房到

卫星上行站、有线电视网或发射台传输信号都选择使用光缆，其质量高、效果好。通过光纤网络传输电视直播信号，改变了以往只靠微波中继传输的方法，也消除了由于微波中继引起的噪声，而保证了信号的可靠性。

2004年12月，我省五地市高速公路通车的开通典礼上，我们就是利用光纤传输进行直播的，将四个地方的现场信号通过光纤网传输到福州主会场和转播车，同时各地分会场通过光纤接收主会场的信号；转播车导播的通话信号都是建立在光纤的第二路音频通路上。再如，今年四月份，我台的《新闻启示录》栏目进行了一次通过光纤实施三地同时互动的节目录制过程。三地之间信号都是互通。可以是一地与另一地互通，将本地信号送给其他两地，同时接收其他两地的信号，也可以是一地与两地互通或者是三地同时互通。主持人与三地的嘉宾可以互通交流，以及导播与主持人也可以互通，这些都是通过光纤来传送实现的。当然，通过光纤实现两地传送或直播是最经常的一种电视传送方式。但是，光纤传输时要注意的是视频与音频信号的同步问题，这经过调整可以解决。

光纤传输系统具有传输频带极宽，通信容量很大，衰减低，串扰小，抗干扰能力强的特点，不象微波传送使用中继会产生因中继引起的噪声，而影响信号质量；也不象卫星传送那样接收时信号延时较大，而且容易受干扰。因此，光纤传输系统的优越性是明显的。

2．注意的问题

光纤系统的主要故障来自接头不清洁、连接不良，光纤断裂、裸露、变形，光发射机和光接收机调试不正确等，要根据实际情况及时处理。对于光纤部分的故障，一般都可以通过OTDR（光时域反射计）的测试来找出故障。

前端的光发射机应有良好的工作环境，注意防潮，防止灰尘的进入，要保证其工作电压的稳定可靠，要经常检查光纤是否变形和断裂，光纤尾纤不能过于弯曲，要有一定的曲度，对于光接收机，要检查其输出电平。

光纤传输系统与同轴电缆有线电视系统一样都有技术指标的。光纤传输系统除光端机、光纤外还有各类连接器所组成，这些组成都会是光纤传输链路中噪声的主要来源，而连接头引起的噪声是主要原因。光纤连接可分为固定接头和活动连接器。在敷设光缆时，需要将每段光纤进行连接，通常是采用熔接技术将其熔接形成光纤的固定接头。而在光纤链路中，光纤与设备的连接，光端机内部连接，光纤与其他光源器件的连接以及光配线架的连接需要采用活动连接器。光纤活动连接器的主要光学性能要求是插入损耗小，一般小于0.5dB，后向反射损耗要大，一般大于40dB，在要求比较严格的地方，后向反射损耗要大于60 dB，重复拔插1000次后损耗变化量小于0.2dB。插入损耗主要由两根光纤接触不良造成的。活动连接器按光纤的种类或是传输特性分类，有单模和多模型。按光纤芯数有单芯、多芯及带状连接器。两根光纤的活动连接是靠活动连接适配器(尾纤)来连接的，单模光纤活动连接器按其结构或连接方式分为FC(平面对接)?pSC（矩形）pST(压接式)等，端面接触方式有PC（直接接触）、UPC、APC(斜面对接)型。

所以采用何种连接器，插头应配置相应的适配器才能完好的将两根光纤连接起来，使用时要将其结构以及端面的处理情况一起结合起来考虑，比如FC适配器只适用于两个FC?uPC或两个FC?uAPC?p两个FC?uUPC插头的连接。在有线电视系统中，由于只用单模光纤，为了减少光纤的反射影响，单模斜面（APC）活动连接器是最常用的一种。为了加大反射损耗避免反射光对光发射机性能的影响，一般都要采用FC/APC或SC/APC连接器。连接时，一定要保证端面的清洁，可先用脱水酒精擦洗干净，尾纤斜面对齐,再与插座拧紧或插紧，否则使用不当会使光纤传输系统指标下降，甚至劣化。在光纤链路中，串接的活动连接器过多，不但增加了插入损耗，且由于使用不当，易造成连接器端面接触不紧，以及连接器端面不干净，都会造成光反射增大使C/N值下降。

光纤传输系统具有传输频带极宽，通信容量很大；传输速率高，衰减低，串扰小，抗干扰能力强，信号传输质量高；同时光纤尺寸小，重量轻，便于传输和铺设；光纤是石英玻璃拉制成形,原材料来源丰富，并节约了大量有色金属等特点。它是高性能通信网络的重要组成部分，在电视台的节目数字化制作网中，它是高质量的视音频实时业务的最理想传输介质。因此，光纤在通信网，广播电视网，计算机网，以及在其他数据传输系统中，都得到了广泛应用。光纤宽带干线传送网和接入网发展迅速，是当前研究开发应用的主要目标。

三、结束语：

光及光纤的应用正给人类的生活带来深刻的影响与变革，光纤通信是当今世界上发展最快的领域之一，它的的发展将成为未来通信发展的主流。光纤通信系统中存在的一些不足与缺陷，将会随着科学技术的不断发展被一一克服。实现光纤到户、全光网络的时代将不会遥远了。

四、参考文献：

1乔桂红主编光纤通信人民邮电出版社2005年5月 2王雷光纤通信的发展现状和未来中国科技信息出版社2006年4月

3吴重庆光通信导论清华大学出版社2008年

第四篇：光纤通信技术的应用

光纤通信技术的应用

光纤通信是现代通信网的主要传输手段，它的发展历史只有约20年，已经历3代：短波长多模光纤、长波长多模光纤和长波长单模光纤。采用光纤通信是通信史上的重大变革，美、日、英、法等20多个国家已宣布不再建设电缆通信线路，而致力于发展光纤通信。我国光纤通信已进入实用阶段。

光纤通信的诞生和发展是电信史上的重要革命，与卫星通信、移动通信并列为20世纪90年代的技术。进入21世纪，由于因特网业务的迅速发展和多媒体应用的增长，对大容量（超高速和超长距离）光波传输系统和网络有了更为迫切的需求。光纤通信与以往的电气通信相比，主要区别在于它有很多优点：传输频带宽、通信容量大；传输损耗低、中继距离长；线径细、重量轻，原料为石英，节省金属材料，有利资源合理使用；绝缘、抗电磁干扰性能强；具有抗腐蚀能力强、抗辐射能力强、可绕性好、无电火花、泄露小、保密性强等优点。

其主要应用在以下几方面： 1.通信应用

信息化时代的人们离不开方便快捷的通讯，光纤通信多大量运用于因特网、有线电视和（视频）电话。与传统金属铜线相比，光纤讯号容易避免在传输过程中受到衰减、遭受干扰的影响，在远距离及大量传输信号的场合中，光纤优势更为显著。其次，它的传导性能良好，传输信息容量大，一条光纤通路可同时容纳多人通话，同时传送多套电视节目。光纤通信所具有的显著功能及独特优势，能够有助于电力系统的发展，我国许多地区的电力系统已经逐步由主干线向光纤过渡。目前，我国发展最为完善、规模最大的专用通信网就是电力系统的光纤通信网，其宽带、语音以及数据等一系列的电力生产和电信业务基本上都是利用光纤通信来进行承载。光纤通信技术在电力系统稳定和安全运行的保障方面，以及满足人们生活与生产方面有着重要的意义，因而受到了人们的热烈欢迎。2.医学应用

光导纤维内窥镜可以导入心脏和脑室，测量心脏血压值，血液中所含的氧气的饱和度、体温等，光导纤维连接的激光手术刀已成功应用于医学，同样也可用作光敏法治愈癌症患者。利用光导纤维制成的内窥镜，可以帮助医生检查胃、食道等疾病。光导纤维胃镜是由上千根玻璃纤维组成的软管，具有输送光线、传导图像的功能，且具有光纤的柔软、灵活、任意弯曲等优势，轻而易举通过食道进入胃里，并导出胃中图像，根据情况进行诊断和治疗。3.传感器应用

可应用于生活中路灯的光敏传感器，红外传感器，广泛运用于汽车中的温度传感器，交通中测速雷达传感器、闯红灯，在与敏感元件组合或利用光纤本身的特性，可广泛用于工业测量流量、压力、温度、光泽、颜色等在能量传输和信息传输方面也获得广泛的应用。4.光纤井下探测技术

传统石油工业只能有限地利用局限的技术开采油气储量，通常无法满足快速投资回收和最大化油气采收率的需求，并导致原油采收率平均只有30%左右。通过利用智能井技术，可以使原油采收率提高到55%~65%。传统测井方法虽然能提供有价值的数据，但作业成本高，并有可能对井产生损害，光纤井下探测技术能提高测井的效率，使数据更准确，且对井下状况有一定程度的安全保障。5.光纤艺术应用

光导纤维凭借其良好的物理特征，光纤照明和LED照明也越来越成为艺术装修美化的用途。可应用于广告显示、草坪上的光纤地灯，艺术装饰品等。

第五篇：有线电视宽带的接入网技术论文

1我国有线电视行业的发展现状

我国的有线电视行业起步比其他国家晚，1958年进行试播的北京电视台是中国有线电视起步的重要标志，20世纪70年代初才真正实现了电视节目通过微波线路的传播，发展时间较短使我国在有线电视行业经验不足，主要通过模仿与借鉴的方式对发展过程中的缺陷进行弥补，尚未形成一套属于自己的完善体系，无论是在电视节目采集、编辑和播出以及有线电视信号传输、覆盖和接收等各方面都存在一定的问题，以传统有线电视信号的传输、覆盖和接收为例，由于我国幅员辽阔、人口众多，使有线电视信号频率资源紧张，许多相对偏远的地区较难通过微波、卫星和光纤等途径接收到信号；且传统有线电视信号的接收情况很容易受到外界环境干扰，建筑物等的遮挡都容易对信号传输产生不良影响。此外，由于我国地形情况复杂，山地、高原等复杂地形都给信号基站和天线的架设增加了难度，对有线电视信号的传输过程造成了极大影响。

2宽带接入网技术在有线电视行业的优势

2.1运用有线电视宽带接入网技术

提高信号传输速度有线电视宽带接入网技术将网络信号作为信息传播的载体，以宽带网络作为途径进行信号传输工作，相关从业者通过用宽带技术取代原有的卫星和管线信号传输模式，保证信号传输速度，让有线电视用户在享受电视上网的同时，保证其对网络速度的需求。通过宽带网络与有线电视的结合，有线电视用户不需要通过繁杂的身份验证对有线电视与网络进行连接，只需要对计算机进行宽带连接就可以保证电视信号传输，极大节约了用户的时间。

2.2运用宽带接入网技术降低用户费用

在将宽带接入网技术与有线电视进行结合后，电视信号的传输不再需要传统的信号基站以及繁杂的天线和光缆的架设，仅仅通过有线电视端口与宽带网络之间的连接就可以实现有线电视信号接收，这种宽带网络作为信息传输载体的方式尽可能地为有线电视行业从业者节省了成本开支，自然降低了有线电视用户需要缴纳的费用，给用户带来了极大便利。

2.3利用有线电视宽带接入网技术

丰富用户的生活传统的有线电视信号传输过程极易受到外界环境的影响，因此，在我国偏远地区及受到高层建筑物遮挡的地区很容易出现信号接收问题，影响有线电视用户的体验，且由于受到信号频率资源限制，每个地区所能收到的频道十分有限，给有线电视用户提供的选择已经无法满足其根本需求。但通过宽带接入网技术，信号传输可以打破环境限制，为用户提供更好的观影体验及更多的频道选择空间。

3宽带接入网技术在有线电视行业的应用

3.1HFC系统

HFC即单向光纤同轴混合网，是以宽带网络为载体的信号传输与转化系统，可直接实现有线电视端口与网络之间的联系，在节约成本的同时提高信号传输速度，为有线电视用户提供电视上网、网络点播等传统有线电视无法提供的服务。

3.2光纤到楼技术

光纤到楼技术顾名思义就是将宽带网络作为信号传输途径，将光纤作为载体具体传输到一片区域中的所有用户，简称为FTTB技术。该技术完成了区域内每座楼房的信号分拨传输，使每栋楼的信号传输工作都能独立进行、互不干扰，自然也就使信号传输效率得到了极大提升。

3.3光纤以太网接入技术

光纤以太网接入技术即运用宽带网络实现一定区域内信号传输工作连接，最终形成合理化的网络体系，在这样的体系中，有线电视用户可以实现一定程度的信息和资源共享，且不同的网络体系之间信号传输过程是互不干扰的，最大程度上加快了系统内用户的信息传输效率，被广泛运用于公司等商业领域。

4结语

有线电视宽带接入网技术作为信息技术飞速发展的产物，正在逐渐渗透进人们的生活，并通过运用有线电视宽带接入网技术提高信号传输速度，降低用户费用，丰富有线电视用户的娱乐方式等途径，不断提高其生活质量，因此，相关从业者要充分利用这门技术，为人们提供更便利的生活方式。