當今社會,光纖通信已成為通信的主要手段之一。
同時，光纖通訊技術(shù)也在飛速的發(fā)展，使得光纖傳輸系統(tǒng)以其眾多的優(yōu)點，贏得了大家的青睞。 光纖傳輸系統(tǒng)具有以下顯著優(yōu)點：容量大、傳輸距離遠,抗干擾能力強等。光傳輸系統(tǒng)由三部分組成：光源（光發(fā)送機），傳輸介質(zhì)、檢測器（光接收機)。其中光源和檢測器的工作都是由光端機完成的。光端機就是將多個E1（一種中繼線路的數(shù)據(jù)傳輸標準，通常速率為2.048Mbps，此標準為中國和歐洲采用）信號變成光信號并傳輸?shù)脑O(shè)備（它的作用主要就是實現(xiàn)電-光和光-電轉(zhuǎn)換）。光端機根據(jù)傳輸E1口數(shù)量的多少，價格也不同。一般最小的光端機可以傳輸4個E1，目前最大的光端機可以傳輸4032個E1。
由于光纖傳輸?shù)姆N種優(yōu)點,光端機應(yīng)用的場合非常廣泛。例如可以應(yīng)用于企業(yè)內(nèi)部部門之間長距離局域網(wǎng)絡(luò)之間的數(shù)據(jù)通信,移動網(wǎng)絡(luò)中無線基站間傳輸系統(tǒng)，公共交換電話網(wǎng)中遠端線路單元，商業(yè)網(wǎng)中提供專線及PABX群路的網(wǎng)絡(luò)終端，校園網(wǎng)中的點對點鏈路和接入網(wǎng)中用于通常的信號傳輸?shù)鹊取Ｄ壳肮舛藱C應(yīng)用最多的方面就是長距離視頻和數(shù)據(jù)的傳輸。在高速公路、銀行、電力、電信等的監(jiān)控領(lǐng)域都要求對視頻信號進行遠程的傳輸，目前主要的解決方法是利用光端機將視頻信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號通過光纖進行傳輸。此外光端機在遠程視頻會議、遠程教學(xué)、遠程醫(yī)療、通訊等諸多領(lǐng)域都有很廣闊的用武之地，未來的光端機將向著數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。
模擬光端機和數(shù)字光端機
1、模擬光端機
模擬光端機采用了PFM調(diào)制技術(shù)實時傳輸圖像信號，是目前使用較多的一種。發(fā)射端將模擬視頻信號先進行PFM調(diào)制后（一般有調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅幾種方式，從而把模擬光端機分成調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅等幾種光端機），再進行電-光轉(zhuǎn)換，光信號傳到接收端后，進行光-電轉(zhuǎn)換，然后進行PFM解調(diào)，恢復(fù)出視頻信號。由于采用了PFM調(diào)制技術(shù)，其傳輸距離很容易就能達到30 Km左右，有些產(chǎn)品的傳輸距離可以達到60 Km，甚至上百公里。并且，圖像信號經(jīng)過傳輸后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非線性失真。通過使用波分復(fù)用技術(shù)，還可以在一根光纖上實現(xiàn)圖像和數(shù)據(jù)信號的雙向傳輸。
2、數(shù)字光端機
由于數(shù)字技術(shù)與傳統(tǒng)的模擬技術(shù)相比在很多方面都具有明顯的優(yōu)勢，所以正如數(shù)字技術(shù)在許多領(lǐng)域取代了模擬技術(shù)一樣，光端機的數(shù)字化也是一種必然趨勢。目前，數(shù)字圖像光端機主要有兩種技術(shù)方式：一種是MPEG II圖像壓縮數(shù)字光端機，另一種是非壓縮數(shù)字圖像光端機。圖像壓縮數(shù)字光端機一般采用MPEG II圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬。
圖像壓縮數(shù)字光端機一般采用MPEG II圖像壓縮技術(shù)，它能將活動圖像壓縮成N×2Mbps的數(shù)據(jù)流通過標準電信通信接口傳輸或者直接通過光纖傳輸。由于采用了圖像壓縮技術(shù)，它能大大降低信號傳輸帶寬，以利于占用較少的資源就能傳送圖像信號。同時，由于采用了N×2Mbps的標準接口，可以利用現(xiàn)有的電信傳輸設(shè)備的富裕通道傳輸監(jiān)控圖像，為工程應(yīng)用帶來了方便。不過，圖像壓縮數(shù)字光端機也有其固有的缺點。其致命的弱點就是不能保證圖像傳輸?shù)膶崟r性。因為圖像壓縮與解壓縮需要一定的時間，所以一般會對所傳輸?shù)膱D像產(chǎn)生1-2s的延時。因此，這種設(shè)備只適合于用在對實時性要求不高的場所，在工程使用上受到一些限制。另外，經(jīng)過壓縮后圖像會產(chǎn)生一定的失真，并且這種光端機的價格也偏高。
非壓縮數(shù)字圖像光端機的原理就是將模擬視頻信號進行A/D變換后和語音、音頻、數(shù)據(jù)等信號進行復(fù)接，再通過光纖傳輸。它用高的數(shù)據(jù)速率來保證視頻信號的傳輸質(zhì)量和實時性，由于光纖的帶寬非常大，所以這種高數(shù)據(jù)速率也并沒有對傳輸通道提出過高要求。非壓縮數(shù)字圖像光端機能提供很好的圖像傳輸質(zhì)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%），達到了廣播級的傳輸質(zhì)量，并且圖像傳輸是全實時的。由于采用數(shù)字化技術(shù)，在設(shè)備中可以利用已經(jīng)很成熟的通信技術(shù)比如復(fù)接技術(shù)、光收發(fā)技術(shù)等，提高了設(shè)備的可靠性，也降低了成本。
總結(jié)
模擬光端機實現(xiàn)的方式要比數(shù)字光端機簡單些，而且調(diào)制解調(diào)芯片目前市場上的價格十分低廉，所以系統(tǒng)造價相對便宜些。數(shù)字光端機相對比較復(fù)雜，技術(shù)含量較高。它所使用的模數(shù)、數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片，復(fù)接和分接芯片以及可編程邏輯芯片目前市場價都比較昂貴。
數(shù)字光端機具有傳輸信號質(zhì)量高，沒有模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機多路信號同傳時交調(diào)干擾嚴重、容易受環(huán)境干擾影響、傳輸質(zhì)量低劣、長期工作穩(wěn)定性差的缺點，因此許多大型重點工程已普遍采用數(shù)字光端機。
從長遠來看，數(shù)字傳輸?shù)膽?yīng)用將會成為主流，模擬傳輸方式的產(chǎn)品還會存在，但可能會用來做一些短距離的傳輸。由于目前國內(nèi)還不具備數(shù)字光端機的軟件開發(fā)技術(shù)，因此數(shù)字光端機的產(chǎn)地大都在國外。目前國內(nèi)公路監(jiān)控的技術(shù)需求并不是太復(fù)雜，因此目前數(shù)字光端機應(yīng)用并不是太多。但隨著日益加大的交通流量，對圖像、聲音和數(shù)據(jù)的綜合傳輸要求也會越來越高，數(shù)字光端機將會被業(yè)主們作為一種必需的設(shè)備而采用。
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