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光纖傳輸與無線傳輸有什么不同

 光纖傳輸與無線傳輸有什么不同:

        單模光纖因為衰減小而具有更大的容量,但是它的生產要比多模光纖昂貴。光纖在任何時間都只能單向傳輸,因此,要實行雙向通信,它必須成對出現,一個用于輸入,一個用于輸出,光纖兩端接到光學接口上。


      按照傳統通信系統模型來看,它的基本框架是:信源-發送器-傳輸系統-接收器-信宿。傳輸系統(信道),也就是我們所說的傳輸媒體所構成的系統模型。由于信號在信道中的傳輸是單向性的,而且會受到噪聲的影響與干擾,所以,恰當選擇傳輸媒體,對提高信號傳輸的性能,即可靠性和有效性,有著極其重要的意義。通信質量取決于信號的特性和傳輸媒體的性質,關鍵就是能否匹配好信號頻譜特性和信道傳輸特性。傳輸媒體從狹義上來說,指的是發送器與接收器之間的傳輸系統,它針對的是信號;從廣義上來說,指的是信源和信宿之間的系統,它針對的是信息。


      我們將傳輸媒體分為導向和非導向兩種,二者的區別分別為受制于媒體自身特性和受制于信號本身。導向與非導向也就是我們常說的有線通信和無線通信。有線通信分為雙絞線、同軸電纜、架空明線和光纖四類。光導纖維,也就是光纖,是一種能夠傳導光信號的極細(50μm~100μm)而柔軟的介質。

      光纖的橫截面為圓形,從外到內由三部分組成:外殼、包層、纖芯。三者的光學性能不同:纖芯常由二氧化硅構成,為光通路。包層由多層反射玻璃纖維構成,目的是將光線反射到纖芯上。從傳輸點模數來分,光纖可以分為單模和多模兩種傳輸方式,單模提供單條光通路;多模光纖,即發散為多路光波,每一路光波走一條通路。單模光纖因為衰減小而具有更大的容量,但是它的生產要比多模光纖昂貴。光纖在任何時間都只能單向傳輸,因此,要實行雙向通信,它必須成對出現,一個用于輸入,一個用于輸出,光纖兩端接到光學接口上。


光纖有四大顯著優點:

一、帶寬大,容量大。現在,光纖已基本實現工程實用化,不僅能滿足電話、數據、文字、圖像等綜合業務信息的傳輸需求,而且也適應將來信息化社會的發展。比起其它有線傳輸方式來說,光纖是目前性能最良好的傳輸介質,通過頻分,時分和波分復用,它將會越來越多的應用在日常生活中。


二、損耗小,中繼距離長。光纖傳輸損耗不會隨頻率和溫度改變而改變,所以光纖的安裝不需要嚴格的穩定;而其中繼距離長的性能,就可使其應用于海底光纜通信和國防長途通信,這對解決海底通信有著重要的意義。


三、抗干擾性好。光纖是絕緣材料,只能導光而不能導電,所以光纖不受電磁干擾,因此,其既可以防止電磁波輻射而受到竊聽,又可以防止外部干擾信號的影響,這對提高現代通信的安全性和保密性有極重要的作用。


四、體積小,質量輕。由于光纖可進行復用,容量又大,只需要極小極細的光纖就可以傳輸大量信號,也就降低了運輸和搭建等成本。


       與有線通信相對的就是無限通信,包括無線電波通信,紅外通信和微波通信三種。由于它們都是沿直線傳播的,都需要在發送方面和接受方面有一條視線通路,所以也稱它們為視線媒體。無線電波具有全向性,頻率較小;紅外線頻率最小,常用于與溫度有關的事物的探測;微波的頻率介于二者間,其具有定向性,主要利用的是它會穿透電離層而進入宇宙空間的特性。現在微波應用最廣,主要分為兩種類型,即地面微波接力通信和衛星通信。由于微波在空間中是以直線傳播的,而地球表面是曲面,所以其在地面的傳播距離受到限制。為了增加傳輸距離,就增大天線塔的高度,塔越高,傳輸距離越遠。


       地面微波通信有以下主要特點:頻率高,帶寬大,傳輸距離遠,抗干擾能力強,可靠性高。但正由于其頻率高的特性,所以在相鄰站點間不能有障礙物,而且容易受到天氣的影響而造成失真。衛星通信和地面微波通信的原理類似,其實質是利用位于36000km高空的人造同步地球衛星作為中繼的一種微波接力通信。采用三個適當配置的衛星,就可以覆蓋全球除兩級音區以外的所有地方。衛星通信最大的優點就是通信為面覆蓋式的,同步衛星發射的電磁波能輻射到地球的三分之一的區域,因而便于實現多址和移動通信,也便于組成通信網。因此,其廣泛應用于傳輸多路長距離電話、電報、電視等業務,我們在不同的地域,也可以欣賞到其他地區的現場直播。然而,它也有它的缺點,那就是它的延時太大。無論地面上兩站的距離有多遠,從發射器通過衛星轉載到接收器的延時有270us,這相對于其他無線通信要長得多,也正因為如此,衛星通信的保密性也較差。


       通過有線通信的代表——光纖與無線通信的代表——微波的對比,我們可以看出二者各有自己的優缺點。光纖受制于媒體自身的特性,它要求信號與信道的匹配,是路的概念;而無線通信它憑借的是信號自身的特性,是一種場的概念。這是它們的外觀上最基本的差別。隨著經濟的高速發展,對傳輸介質的研究也越來越深刻。光纖可以高速、準確的傳輸信號,而且質量輕、易搭建、造價低,但是正是由于它的這些優點,它也有很大的缺點,那就是不一定能滿足構建要求。例如當通信線路要通過某些建筑物、山體、施工挖掘、電纜鋪設等工程時,只能繞行,這樣既費時又費力,所以,光纖需要自由空間來施展自己的才能。而無線通信就掩蓋了這個缺點,它通過選擇不同的波來作為載體,可以通過不同的障礙物而自由傳輸。可是,衛星通信也有很大的缺點。它不是靠實在的介質來傳輸信號,這樣就會有可能產生誤差。例如在微波通信中,有時一個天線發射出的信號也會分成幾條略有差異的路徑到達天線,因而造成失真;在傳輸過程中,也會相對有線傳輸受到更大的天氣等環境因素的干擾。


        那么,如何選擇傳輸信號方式呢?例如:當要建設一棟辦公樓時,我們就要選擇網絡的覆蓋方式,是選擇鋪設高速、輕巧的光纖,還是選擇無線網絡覆蓋:如果我們是定點辦公的話,那么我們當然是選擇光纖,因為它傳輸速率極高,穩定;如果需要移動辦公的話,那就選擇無線通信,這樣可以隨時隨地上網不用受到地點限制,可是這樣的話網絡就不太穩定。如果選擇海底與陸地間通信方式,我們一般選擇光纖,雖然這樣鋪設會需要大量材料,信號會有極大時間的延遲,需要大量人力、物力,可是若選擇無線通信的話,由于海水阻力極大,信號會有很大的衰減,導致傳輸距離極短……頻恒通訊技術專家建議,應當按需選擇,因地制宜。


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