第一篇:DMA传输小结
关于DMA传输的几点说明: memory 到 外设的传输,调用alt_dma_txchan_ioctl()时,有一个参数为alt_dma_tx_only_on等 2调用alt_dma_txchan_send函数时,在传输结束前就返回一个值,如果此值为负的话,说明发送请求失败。正确传输结束后,调用done函数。接收函数alt_dma_rxthan_prepare类似上面的1和2 4传输结束,有两种可能:数据传完或者end of packet(要预先使能)Sopc builder中例化时要制定哪些可以访问DMA的主端口,DMA的avalon slave端口要接cpu。实际传输的最大数可以帮助确定设置的位数 alt_dma_txchan_ioctl用于控制dma的一些工作性质,使用多的话可以用信号量等来“抢占” 7dma传输最小应该传4字或者其倍数。
两图是地址为什么加4的原因(每个寄存器32位,偏移为1时,地址应该加4)
内存到串口的DMA传输程序!
(使用的是HAL API函数,用IOWR灯访问reg调整参数也可以)
#include “system.h” #include
#include “alt_types.h” #include “sys/alt_irq.h” #include “sys/alt_dma.h”
static volatile int rx_done = 0;//两种试验,数组和字符串 volatile static alt_u8 chr[20] = {1,2,3,4,6,5,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20};//发送字符volatile static char *chr =“asdfghjkloiuytrewqzx”;
static void done(void* handle, void* data)//DMA传输结束调用函数 { rx_done++;} main(){ int rc,cwg;alt_dma_txchan txchan;
if((txchan = alt_dma_txchan_open(“/dev/dma”))== NULL){ printf(“Failed to open transmit channeln”);exit(1);}
cwg = alt_dma_txchan_ioctl(txchan,ALT_DMA_SET_MODE_8 ,NULL);cwg = alt_dma_txchan_ioctl(txchan,ALT_DMA_TX_ONLY_OFF,NULL);// cwg = alt_dma_txchan_ioctl(txchan,ALT_DMA_RX_ONLY_OFF,NULL);cwg = alt_dma_txchan_ioctl(txchan,ALT_DMA_TX_ONLY_ON,UART1_BASE + 4);// ALT_DMA_TX_ONLY_ON代表使用流模式,UART1_BASE + 4是要写的地址(寄存器偏移为1时,+4)if((rc = alt_dma_txchan_send(txchan, chr , 20, done, NULL))< 0){ printf(“Failed to post read request, reason = %in”, rc);exit(1);}
/* Wait for transfer to complete */
while(!rx_done);printf(“%d”,rx_done);rx_done = 0;}
程序二,memory to memory的程序如下:
在NIOS II的HAL DMA设备模式中,DMA传输被分为两类:transmit 和 receive。NIOS提供两种设备驱动实现transmit channels和receive channels,transmit channels把缓冲区数据发送到目标设备,receive channels读取设备数据存放到缓冲区。
为了适应大家不同的开发环境,下面我们完成一个相对简单的DMA操作,复制SDRAM内存缓冲区到on_chip_memory中,如果我们在库工程属性中设置了SDRAM为主内存,那么程序中分配的数组缓冲区就在SDRAM中,我们用指针赋值让指针指向on_chip_memory。这个操作完全可以在程序中用memcpy来实现,我们趋简就繁,就是为了尝试一下DMAJ。
首先我们在SOPC Builder中增加一个名字为dma_0的DMA设备。两个表单设置都选默认。
第二步,DMA设备有三个PORT,两个MASTER PORT:read_master、write_master,一个SLAVE PORT:control_port_slave。需要在SOPC BUILDER中设置AVALONE交换总线,设置read_master和sdram连接,write_master和on_chip_memory连接,具体见下图(交叉点为黑色)。
在sopc builder中生成系统,并在Quartus II中编译下载,硬件部分就OK了。如果你的DMA操作不是内存到内存的,而是内存到设备,或者设备到内存,那么你需要在上面这一步中加以设置,设备只支持读写,是CPU读写还是DMA读写设备不加以区分。
在程序中,我们要使用DMA必须包含:sys/alt_dma.h。
因为是内存DMA操作,所以我们必须实现transmit channels和receive channels,这在NIOS II中就是打开两个设备。在NIOS II IDE中生成一个以Hello World为模板的memory_dma工程项目修改一下程序如下: #include
/* Create the transmit channel */ if((txchan = alt_dma_txchan_open(“/dev/dma_0”))== NULL){ printf(“Failed to open transmit channeln”);exit(1);} /* Create the receive channel */ if((rxchan = alt_dma_rxchan_open(“/dev/dma_0”))== NULL){ printf(“Failed to open receive channeln”);exit(1);} /* Post the transmit request */ if((rc = alt_dma_txchan_send(txchan, tx_data, 128, NULL, NULL))< 0){ printf(“Failed to post transmit request, reason = %in”, rc);exit(1);}
/* Post the receive request */ if((rc = alt_dma_rxchan_prepare(rxchan, rx_buffer, 128, done, NULL))< 0){ printf(“Failed to post read request, reason = %in”, rc);exit(1);}
/* wait for transfer to complete */ while(!rx_done);printf(“Transfer successful!n”);return 0;} 我们很多人对DMA理解的很深入,在其他嵌入式领域有丰富的经验,在其他系统上的实现问题很自然会想在NIOS II中是怎么完成的呢,比如DMA完成以后需要中断吗?如何知道DMA传输完成等等,在上面的程序中,实际上是通过回调函数完成的,回调函数在Windows系统的WIN API中以及驱动开发中被大量使用。
好了,DMA就是如此,还有一些相关的函数需要去尝试一下。尝试非常重要,在资料欠缺的时候,需要创建环境去实验,你的理解是这样的,按这样的理解会有这样的结果,实际做一下到底是怎样的,不符合?是理解错了吗?不断尝试,收益无限
第二篇:电信传输局月度小结
电信传输局月度小结
从2013年7月2号到现在,我有幸加入到贵中心工作,至今已有一个月的时间。经过一个月的学习,回顾这三十多天的工作经历,自我感觉还算不错,总体来讲也称得上是诚诚恳恳,在实践工作中学会了很多东西,收获颇丰,受益匪浅。当然,金无足赤,人无完人,我不否认,因为种种原因,我还也是存在着一些不足之处。在此,我将对自己这一个月的工作做一个全面的剖析和总结,以求扬长避短,力争在未来的工作当中做得更好,近一步有效提高工作效率和工作质量。
一、实习目的、要求:
实习目的:
1、了解企业的运作方式和日常业务。
2、把书本中的知识放到实践中去,培养大学生的动手实践能力。
3、在实习过程中,与上级,同事等有效沟通,培养大学生与人沟通的能力和团队协作的能力。
4、巩固、扩大和加深学生从课堂上所学的理论知识,获得实际工作的初步经验和基本技能。
实习要求:
1、要严格遵守所在单位的各项劳动纪律、规章制度。
2、听从指挥、服从管理,不得违章作业,做好安全生产。
3、要尊重师傅,勤奋学习,刻苦钻研,认真实践。
4、协议期满,要撰写一份培训学习总结报告。
二、实习主要内容:
1、了解实习单位的所有制性质、经营方针和经营理念;
2、了解实习单位的运作特点,业务要求和主要设备;
3、熟知各设备的原理及其使用;
4、掌握CDMA的理论原理及信号传输流程;
5、掌握无线通信理论基础及相关测试软件的使用;
6、下基站基层实际锻炼实际操作能力;
7、掌握基站的维护和网络的优化;
8、了解实习单位的发展战略和经营战略。
三、实习收获:
1、经过一个月的理论学习,掌握了企业所需要的基本理论知识,主要是无线通信,信号传输,网络优化相关方面的知识;
2、通过多次下基站基层,知道了信号传输流程,几种主流电信设备(9916,4.0,9234(BBU),9224)的原理;各部件(如CRC、CCU、CBR等)的作用及功能;
3、了解了OMP、网络优化软件的使用;
4、熟知了CQT和DT测试,并且学会了自己单独进行CQT测试和用手机进行DT测试,及相关数据的含义;
5、通过参与客户投诉处理,了解了客户投诉处理机制,知道了客户投诉的处理原理,深深地懂得客户至上的理念;
6、通过两次应急通信车的使用和相关知识的学习,学会了应急通信的处理过程,熟知了应急通信车的使用方法,及一些必备的小常识;
7、通过练功房9916设备的安装,熟知设备的安装过程及原理,通过几次参与设备故障的处理,了解设备的查找及解决方法;
8、了解了通信电源、避雷系统、天线及机房环境等一些必备知识;
9、在传输局这段时间,通过和同事领导们的接触,大概了解了每位同事的职能和工作的内容。
四:个人体会:
来公司也有一段时间了,总体觉得,无线通信这个行业是一门深奥的学问,并是值得探索的职业。本人从开始工作到现在已有一个月的时间,在这期间,我学到了许多,也悟到了许多。主要有以下几点:
1、真诚待人.我刚来报到时,遇到很多新的面孔,由于和他们未熟悉,所以不敢和他们说太多的话,而且对工作未曾了解,开始觉得不太适应.后来我慢慢发现,只要真诚待人,虚心请教同事,他们也很乐意和我交往.还教会我一些技术,由此我深感真诚的重要性,正确处理同事之间的关系是非常重要的,这一段时间所学到的经验和知识大多来自师傅,领导和同事们的教导,这是我一生中的一笔宝贵财富。这次也让我深刻了解到,在工作中和同事保持良好的关系是很重要的。做事首先要学做人,要明白做人的道理,如何与人相处是现代社会的做人的一个最基本的问题。他们就是最好的老师,正所谓“三人行,必有我师”,我可以向他们学习很多知识、道理。孤芳自赏并不能说明你有个性,过于清高是很难融入大集体的.2、扎实的专业知识是提高工作水平的坚实基础。在学校学习专业知识时,可能感觉枯燥无味,但当工作以后,我才会发现专业知识的重要性。这些知识是必须知道的,因为在日常工作中要处处用到。但我要想提高我的工作效率,工作质量,这些知识只是知道是远远不行的,还要再学习和再补充。
3、不要偷懒.我曾问老师:“什么样的员工在企业里会受欢迎?”他的回答是不偷懒的员工.我觉得很有道理,试问有哪个老板会喜欢懒惰的下属的?于是我时刻提醒自己要多干活,尽力把本份工作做好.还记得我曾在海上皇宫做兼职时,主管很讨厌在工作时几个人围在一起聊天的事,所以在工作的时候,就算是生意很淡的时候也不要聊天.由于我时刻牢记这一点,最终努力没有白废,我以良好的表现完成了工作。
5、认真,凡事最怕认真,要做好一件事情就得全身心地投入,不作就罢,要做就要做最好,这也是一个人的态度问题,有了积极认真的态度,才能尽心去做好,否则就会拖拖拉拉贻误事情。“世上无难事,只怕有心人”。
6、谦逊,勤学好问。刚来到单位时,我对很多方面都未熟悉,这就需要我勤学好问.由于在学校里面学习的东西很多理论性非常强,到社会上不一定有实际的用处,所以千万不能自以为是,要处处保持谦逊,虚心向别人学习,比如老员工的经验比我丰富十倍百倍,做事的精神非常好,人品非常优秀,等等这些都需要我不断向他们请教学习。
五、工作总结
经过一个月的实习,做了很多在学校从没有做过的事情,也学到了很多在学校学不到的知识、经验、技能。更重要的是在心理上改变了学生的身份和学生的一些习惯、思维,个中滋味难以形容,但是这真的是我职业生涯中一笔非常宝贵的财富,是非常难忘的一段有益的经历;同时,作为一名新员工,我对很多工作流程及其细节还不熟悉,在今后的实习中也可能会犯错,不过我会加倍的细心,努力做好每一件事情,珍惜这次提高自己的好机会,尽快适应我们的企业!年轻人刚到工作单位时往往会表现急躁,这是正常的,但最好不要急功近利.我们要抱着踏实的态度来做事,虚心点往往能得到别人的认同.其实我发觉前辈做事有一点很值得学习的,就是他们做事很讲究条理,他们遇到问题会一步步去解决,而不是惊慌失策.比如他们在接到故障时。还有新来的员工就尽量避开报酬这个话题,不要对薪水太在乎,对于新人来说,能学到东西才是最重要的.我还需要做好很多事情,比如专业课的深入学习,比如对行业的继续关注等。大学时期和阶段的积累,必定是我人生的又一笔财富!
今次的暑期实习带给我不仅仅是一种社会经验,更是我人生的一笔财富.更可喜的是我在实习期间还结识了一些好朋友,他们给予我不少的帮助.俗语说:纸上得来终觉浅.没有把理论用于实践是学得不深刻的.当今大学教育是以理论为主,让我感到愉快的是电信的企业文化,“用户至上,用心服务”的服务理念,还有“恪守承诺”,为顾客提供卓越服务,在每个员工身上都有很好的体现。能有机会走进电信公司去实习,对我来说是受益不浅的.我就快毕业走向社会了,相信这次实习对我日后参加工作有帮助.感谢在这期间所有帮助过我的人!
De3e8da7
第三篇:网络传输原理小结
局域网参考模型中数据链路层的LLC子层,MAC子层各是什么含义? LLC子层负责向其上层提供服务;
MAC子层的主要功能包括数据帧的封装/卸装,帧的寻址和识别,帧的接收与发送,链路的管理,帧的差错控制等。MAC子层的存在屏蔽了不同物理链路种类的差异性。
最简单的办法是通过串口,在FPGA端实现串口接收要比网口简单的多。如果非要用网络传输的话,也可以在FPGA端做一个MAC和一个简单的UDP。如果数据不是很多,对传输的速度要求不高的话,还是用串口比较方便。
基于FPGA的网络传输设计与实现
采用 FPGA 设计的网络传输系统能满足某些声纳系统中的对数据大容量、远距离 数据传输要求,利用 FPGA 的特点使网络传输系统与其他设计电路无缝连接。
核心内容是基于目前主流 FPGA 器件,采用硬件方式来时实现符合 UDP/IP 协议的实时以太网传输系统。
总线局域网、基带总线局域网、以太网设计规则DIX Ethernet V2,IEEE 802.3标准、10Mb/s、MAC 帧格式、载波侦听多路访问CSMA/CD、以太网主要由网络传输介质、网络节点上的设备以及网络传输的信息等几部分组成。UDP/IP 协议、实际上两个系统之间的数据交换是经过层层打包或解包的协议路径。
需设计相应的硬件电路和控制程序。
设计了六通道数据同步采集,对采集的数据进行打包组帧后,设计一路MAC 控制器,将采集数据采用以太网传输方式进行远距离传输。以太网MAC 子层、MAC 子层与上层协议的接口设计以及MAC 与物理层(PHY)的MII 接口设计均采用 FPGA 实现。
设计中,FPGA 需实现的功能有:AD 芯片采集控制、FIFO 数据缓存器设计、UDP传输协议的实现、以太网数据传输控制以及采集数据的相关处理等。
4.3.2以太网 PHY 收发器
PHY 器件DP83640(它支持 RJ45 接口和光纤收发器接口,同时还支持硬件 1588 同步时钟协议,非常适用于网络节点之间的时钟同步设计;仅需对其内置的存储器进行修改可以实现多种网络接口功能。)
FPGA 控制电路是对 FPGA 器件进行外围电路配置、编程模式配置以及 FPGA 的I/O 接口设计。
4.5 以太网控制实现方法
主要包括以下四个方面的内容:MAC 模块设计、MAC 层传输协议、UDP 传输协议的实现、编码组帧设计。
4.5.1 MAC 模块设计
第四篇:毕业实习个人小结--无线传输
个人小结
为期一个月的毕业实习已经结束,一个月只是时间长河中的一瞬间,但对于我来说确实千金难买的宝贵光阴。十几年的学习生涯就要接近尾声,实习是我跨入社会进行的一个热身运动。毕业后,我们又迈入一个新的起点。新的旅程艰难又宽广,我们又要迎接新的 挑战,实习其实就是把自己学到的知识运用到平时的实际工作中去,在实习中不断的磨练自己,增加一些实践经验,从中找出自己的不足之处,虚心学习一些实用知识,在实习工作中不断学习,反复推敲,事事总结,增加自己的经验。在整个实习过程中,每天都会有新的体会与发现,是对在校期间综合理论的再学习与应用,力求适应并掌握书本以外的知识,增长和扩充知识面。
我本次毕业实习的内容是炼油厂应急响应系统的后台数据处理与发布。应急响应系统是一种对企业突发事故进行快速、有序、安全地组织恢复的机制,能够提供准确有效的分析统计数据,以便尽可能减少对生命财产安全的影响。随着社会的不断发展进步,当前的诸多企业安全管理工作已经不满足企业的发展壮大,因为大多数都多停留在定期检查的水平上,定性分析和隐患管理的方法落后、被动、反应慢,很难适应现代化的企业管理需要。突发事件具有危害性,不仅可能造成生命财产的巨大损失,甚至可能影响社会稳定。因此,为了有效预防突发公共事件的发生和控制突发公共事件带来的损失和影响,企业建立可靠的应急系统就显得非常必要。
这个项目的主要内容是炼油厂安全生产应急响应系统的是数据处理与后台发布,功能是将前端数据采集系统采集到的数据用WEB网站进行处理并发布,在炼油厂的实际应用中可以使监控者实时的了解各个信息采集点采集的风向、风速等参数,以便在突发紧急状况时可以快速的做出正确决定,以减少安全事故对炼油厂生命财产安全造成的损失。虽然我主要是做后台发布,但是也参与了前端的数据采集系统的开发。在做前端数据采集系统的时候,由于炼油厂区不能使用移动通信来传输数据,原因是开销太大,所以我们在设计的时候选用的是由无线通信来传输数据,但是无线通信也是存在一系列的实际问题,比如说干扰、传输距离、稳定性等问题,这些都是要进行多次测试的。我们首先是配置了连接主机的发送端,以及传输传感器采集到的数据的接收端,在这两个端口实现的过程中也遇到了许多问题,比如说数据传输延时、传输距离短、接受数据为乱码、短距离接收不到数据等问题。经过长时间的努力以及在老师的帮助下,我和同组的另一位同学克服了这些问题。并且成功的完成了第一套装备的配置。其后,由于信息采集点距离主楼太远,单凭无线传输距离是不够的,又在之间加了中继器使得传输的实际距离达到一千米之远。
三月十四号,在老师的带领下,我们带着已完成的装备去了在南京浦口区的扬子石化粮油厂,并且在主楼以及一座群楼上装上了发送端以及接收端,进行现场测试。数据的发送与接收是没有问题的,可能是因为风向风速传感器存在一些瑕疵,使得我们只能接收到实时风速而没有风向,不过这已经是接近成功了。
在完成WEB后台发布的时候,由于要与前端数据采集系统相连接,所以要创建触发器,经常会遇到无法实现或者运行不下去的情况,然后便有了浮躁的情绪,但我知道最重要的是能够适时地调节自己的心态,在困难面前,理顺思路,寻找突破点,一步一个脚印的慢慢来实现自己既定的目标。越是不懂的东西才要去学,在学习的过程中你会收获很多,在学习之后你会感觉到很有成就感,这也是我在这段时间的毕业实习设计中体会到的。我想这是一次对意志的磨练,也是对我实际能力的一次提升,相信这对我今后走向工作岗位是至关重要的。这次实践是对自己大学四年所学的一次大检阅,使我明白自己知识还很浅薄,虽然马上要毕业了,但是自己的求学之路还很长,以后更应该在工作中学习,努力使自己成为一个可以参与工作能独立完成设计的人。
总之,毕业实习使我获得了人生第一笔宝贵的工作经验,虽然在步入社会后,还有很多东西要学习,很多教训要吸收,但我想我已经做好了足够的准备,无论是心态上还是技能上。现代社会的竞争是残酷的,但只要努力地付出,我的职业生涯就必定会开出希望的花,结出成功的果——我相信
第五篇:传输基础知识(范文模版)
传输基础知识
一、传输基础概述
1、电信网及其分类
电信网是为公众提供信息服务、完成信息传递和交换的通信网络。电信网所提供的信息服务就是通常所有的电信业务。
通常把电信网分为业务网、传输网和支撑网。业务网面向公众提供电信业务,传输网为业务网传送信号,支撑网支持业务网和传输网的正常运行,信令网、同步网和管理网并称电信三大支撑网络。
2、传输的概念与地位
通信的目的就是把信息从一个地点传递到另一个地点,而传输就是两点之间的桥梁和纽带,传输有单向传输(例如广播)和双向传输(例如通话)之分。如果要在多点间进行通信,则需要建设多点对多点的复杂的传输网络,现代的传输网常称作信息高速公路,为各种业务网提供传送通道。
传输网是所有业务网的基础,投入大,建设期长,可靠、安全、稳定是传输网追求的目标,传输网的建设必须以业务需求为导向,在进行科学合理的预测、规划指导下,适当超前建设。
在我国,传输网尚未独立运营,通常无直接产出,但除直接服务于相关业务网外,可以通过置换、出租等方式创造利润。
传输网服务于业务网,因此要建设好传输网,需要对服务对象有足够的了解,掌握业务网的各种需求及发展趋势。传输网早期的建设方式通常是针对于某单一业务网,服务对象比较单一,业务目标清晰,网络比较简单,如:GSM网传输网、PSTN传输网等,不过,为了整合资源、提高网络利用率、节省管理维护成本等,现在的越来越趋向于建设多业务综合传输平台,对规划设计提出了更高的要求。
3、传输网的网络拓扑
传输网由传输节点和节点之间的连接关系组成,通常存在多个节点,传输网内各节点之间的连接关系形成网络拓扑。
传输网的基本网络拓扑形式有5种:线形、星性、树形、环形、网孔形,不过,树形也可以看作是星形互连而成。
传输网的网络拓扑选择一般要考虑下列因素:
(1)
网络容量:指网络能够吞吐的通信业务量的总和;
(2)
网络可靠性:指网络能够可靠地运行的程度,它跟网络故障的发生概率、影响范围和程度、网络的自愈能力以及网络对不可自愈故障的修复能力等有关;网络故障的发生概率一般取决于设备制造、网络安装和网络管理维护水平,而与网络拓扑关系不大,网络故障的影响则与拓扑有直接关系。网络的自愈能力是指网络故障发生后,网络所具有的隔离故障、恢复通信业务以及故障修复后的恢复能力。网络对不可自愈故障的修复能力主要取决于网络维修人员的能力;
(3)
网络经济性:指构建网络的费用,与所使用的设备及数量、网络的可靠性设计、工程施工费用等有关。
3.1、线形网
线形网是用一条首尾不相接的线段将各个节点连接起来形成的网络。线形网的路由设置一般分为两种情况:有中心节点和无中心节点,中心节点可位于任一节点,有中心节点的线形网路由设置将物理上的线形网转变成了逻辑上的星形网。线形网一般采用1+1主备保护方式,对传输系统的发送器和接收器提供保护,线形网对线路和节点设备故障起不到保护作用。
线形网通常适用于各节点在地理位置上呈长条状分布的场合。
3.2、星形网
在构成星形网的多个节点中,有一个中心节点,其他节点和中心节点间以线段相连,而与其他节点之间没有直接的连接关系。星形网对传输系统也是实行主备保护方式。星形网的线路故障和外围节点失效都只影响一个外围节点,影响面较小,但中心节点失效会造成全网瘫痪。
线形网适用于要求有中心节点的多个节点组网。
3.3、环形网
用一条首尾相接的线段将各个节点连接起来,就形成一个环形网,可分为单向环和双向环,单向环任意两个节点之间的通信都要利用整个环的资源,而双向环的任一段弧线都可提供双向通信(通常,为了节省资源,选择短线)。单向环路上任一点故障都会导致全网瘫痪,一般采用备用环路方式(方向相反)。双向环路上某处故障只会造成部分通信中断,路由不经过该处的通信仍可照常进行。双向环的保护可采用环路备用和容量备用方式。
环形网的可靠性比线形网和星形网高,它不但可以保护收发信机故障,也可以保护线路故障和节点失效,是一种较为理想的网络保护方式。
3.4、网孔形网
用直线段将各个节点之间相互连接起来就形成网孔形网,理想的网孔形网中,每两个节点之间都有连接,一般的网孔形网中,各节点只与附近节点有连接关系,与远距离节点之间的通信通过其他节点转接。网孔形网结构复杂,成本高,但网络容量大,一般采用容量备用方式,环形网一般要有一半的容量备用,而网孔形网一般有15%~25%的容量备用就可以了。一旦网中发生故障造成某传输通道通信中断,网络管理系统可重新寻找一条路由替代原来的路由,重新恢复通信,动态寻找路由的方法一般有两种:集中控制法和分散控制法。另一种简单的路由重选方法是预置替代路由法。
4、传输基本概念
传输网由各种传输线路和传输设备组成,其中传输线路完成信号的传递,传输设备完成信号的处理。
通常按传输媒介将传输划分为:
l 有线传输:包括电缆(对称电缆、同轴电缆)、光纤光缆等;
l 无线传输:包括电磁波(长波、中波、短波、超短波和微波)、FSO等
(1)
对称电缆:
对称电缆由若干条纽绞成对或纽绞成组的绝缘导线构成缆芯,外面再包上护层组成,导线材料通常用铜,两根线相互绞合的称为对绞线或双绞线对,四根相互绞合的称为星绞线对。一般用于传输较窄频带的模拟信号或较低速率的数字信号,但随着数字处理技术的发展,高质量的对称电缆传输速率可达几Mb/s甚至几十Mb/s。
在对称电缆中相对称的两根线电流方向相反,产生的磁场相互抵消(磁力线方向),并且由于绞合不停地变换两根线的位置,这样,对于周围任意一点的场强,两根线所受的影响可以看成一致的,基于这种模式的电路称为平衡传输。如:RS485/422通信、音频对称电缆通信等。
(2)
同轴电缆:
同轴电缆主要由若干个同轴对和护层组成,同轴对由内、外导体和中间的绝缘介质组成,导线材料通常用铜。由于同轴电缆外导体的屏蔽作用,当工作频率较高时,可以认为同轴电缆内的电磁场是封闭的,基本不引入外部噪声、干扰和串音,也没有辐射损耗,因此同轴电缆适用于高频信号的传输。但同轴回路的特性阻抗的不均匀影响传输质量,另外耗铜量大、施工复杂,建设期长。
(3)
光纤光缆:
光缆主要由缆芯、加强构件和护层组成。光缆中传送信号的是光纤,若干根光纤按照一定的方式组成缆芯。光纤由纤芯和包层组成,光纤和包层是折射率不同的光导纤维,利用光的全反射原理使光能够在纤芯中传播。
全反射是当光射到两种介质界面,只产生反射而不产生折射的现象。当光由光密介质射向光疏介质时,折射角将大于入射角。当入射角增大到某一数值时,折射角将达到90°,这时在光疏介质中将不出现折射光线,只要入射角大于上述数值(临界角)时,均不再存在折射现象,这就是全反射。所以产生全反射的条件是:①光必须由光密介质射向光疏介质;②入射角必须大于临界角。
光纤光缆的主要优点有:
ü
频带宽、传输速率高;
ü
传输距离长;
ü
重量轻、体积小、成本低;
ü
低衰减、低误码率;
ü
无电磁影响
(4)
无线传输:
无线传输是利用地球上层空间作为信号的传输信道,信号通过这个空间信道以电磁波方式传播。根据所利用电磁波的波长(或频率)的不同,无线传输信号可分为光(激光)和电(无线电)两种形式来传播,电信网主要利用无线电传输信号。无线电波根据波长可以细分为长波、中波、短波、超短波和微波(1m~1mm;300MHz~300GHz)等波段。不同波段的无线电波的传输特性和传输容量不同,电信传输网通常利用微波来实现长距离、大容量的传输。
(5)
FSO:
FSO(Free Space OpticalCommunication),即自由空间光通信,是光通信和无线通信结合的产物,是用小功率红外激光束在大气中传送光信号的通信系统,也可以理解为是以大气为介质的激光通信系统。
FSO有两种工作波长:850纳米和1550纳米。850纳米的设备相对便宜,一般应用在传输距离不太远的场合。1550纳米的设备价格要高一些,但在功率、传输距离和视觉安全方面有更好的表现。1550纳米的红外光波大部分都被角膜吸收,照射不到视网膜,因此,相关安全规定允许1550纳米波长设备的功率可以比850纳米的设备高2个等级。功率的增大,有利于增大传输距离和在一定程度上抵消恶劣气候给传输带来的影响。
FSO和光纤通信一样,具有频带宽的优势,能支持155Mbps-10Gbps的传输速率,传输距离可达2~4公里,但通常在1公里有稳定的传输效果。
由于激光具有直线性和窄波束的特点,FSO主要用于点对点视距传输。使用时,要求通信两点间必须无阻碍,任何对光束的遮挡都将对通信造成影响。同时,要求两端设备对准且固定牢稳,以保证对光信号的直接有效接收。
由于采用激光通信,信号方向性强,能量集中,不向空中其它方向产生辐射,因此,FSO系统不会同频干扰,即使链路交叉也不影响通信,因此,同一地点可以装多套FSO设备。
FSO是物理层传输设备,以光为传输媒介,任何传输协议均可容易地叠加上去,对语音、数据、图像等业务可以实现透明传送。FSO的优点还有传输保密性好,因为它的波束很窄且不可见,很难在空中发现其业务链路。同时,这些波束定向性强,是对准某一接收机的,如想截接,就要用另一部接收机在视距内对准发射机,还要知道如何接收信号,这是很难做到的。即使被截接,必然引起用户链路的中断而被发现。因此,FSO比其它无线系统要安全得多。
它无须频率资源申请,300GHz以上的电磁波频段的应用在全球都不受管制,可以免费使用。FSO的频段远在300GHz之上。FSO设备的大小仿如一部保安摄像机,可以轻而易举地安装在屋顶、屋内窗后和室外窗户边。
FSO也存在一些技术特性所决定的弱点:
由于光信号裸露在大气中进行传输,势必会受到气象条件的影响。风力和大气温度的梯度变化会产生气穴,气穴密度的变化将带来光折射率的变化,这会造成光束强度的瞬时突变,即所谓的“闪光”,影响FSO的通信质量。为消除闪光的影响,FSO用位于几个不同位置的激光发射器同时发送同样的信息。几台激光发射器安装在同一地点,彼此间相距200毫米。由于气穴体积非常小,因此几束平行的激光在行进当中不可能遇到完全相同的气穴,最后,总有一束激光束会被接收机正确收 到。把这种方法与在接收机中采用多个独立大口径透镜的方法相结合,实际抵抗气穴的效果会更好。
另一个严重降低FSO质量的因素是天气。下雪、下雨、雾都会影响FSO的通信质量。其中,雾对FSO的影响最大,这是由于FSO的波长接近雾粒,能量被吸收,同时,雾粒呈现出棱镜的作用,使激光产生衍射的结果。为了消除天气影响,一些公司研制了融合光和60GHz毫米波的无线通信系统HFR。FSO易受到大雾的影响,而60GHz的毫米波在下雨时会出现衰减现象,HFR系统融FSO和60GHz毫米波于一体,采用“RLC”方法,使两种技术互为补充、互为冗余、互相热备份,实现全天候无线通信。
影响FSO性能指标的另外两个因素是大风和地震。由于FSO系统的收发设备一般都安装在高楼之上,因此,大风引起建筑物的晃动或地震都会造成光路的偏移。目前已有“偏光法”和“动态跟踪法”两种手段用以解决这一问题。
FSO技术早在20世纪80年代就开始用于军方,但近年才被重视和商用。在国内,电信、移动、网通和联通也都有少量的应用。
FSO在实际应用中可以用于快速业务开通、最后一公里宽带接入、临时业务提供、无线基站互联、城域网主干环路闭接、电路备份、主干网络中继等方面。