标签: 光端机

光通信培训材料 一、光 纤通信原理 ： 〈一〉、光纤通信发展概况 光纤通信是以光波为媒介传输的，光波是一种电磁波，频率是为 10 的 14 次方数量级 HZ 。 电磁波谱：音频 —长波—中波—短波—超短波—微波—毫米波—红外线—可见光—紫外线— X 射线— r 射线。光纤通信使用的波长在近红外区内，波长为 0.8-1.8 之间。其中短波长为 0.84um ，长波长为 1.31um 和 1.55um 。这几种是最常用的，也是在光纤传输中衰减最小的。 〈二〉、光纤通信的优点 ： 1、 传输频带宽，通信容量大。比传统通信方式可增加至千倍到万倍的数量级。 2、 损耗低， 1550nm 波长每公里约 0.2db 的损耗，光纤采用的材料为 SIO2 玻璃介质。因为损耗低，长距离传输成为可能。 3、 不受电磁波干扰。 4、 线径细，重量轻，与传统同轴电缆相比。 5、 资源丰富。缺点质地较脆，机械强度低，分割，耦合比较麻烦。 〈三〉、单模光纤和多模光纤 1、 模式，在这里指的是电磁场的一种分布形式，有无穷多种。不同模式有不同的分布。 2、 单模光纤：线径很小，约为 4-10um ，理论上只传输一种模式的光。由于只传输一种主模，避免了模式色散，所以通频带很宽，传输容量大。适用于大容量，长距离的传输。 3、 多模光纤：在一定工作波长下，有多个模式的光波在光纤中传输，这种光纤叫多模光纤。一般纤径较粗。由于容量小，传输距离近，约 2 公里。逐渐被淘汰。 〈四〉、光纤接口标准 1、 接口类型 一般有 SC 、 FC 、 ST 三种接口类型较为常用。其他 LC 或 MT-RJ 不常用。接口衰减不得大于 0.5db 。 2 、光纤的熔接 由于光纤的特殊质地，所以在应用中除光纤专用接头连接外，还需要光纤的断点连接。这就需要借助专业的光纤熔接机。熔点损耗不得大于 0.5db 。熔接这种情况工程应用较少，大多为光纤接口（跳线或法兰盘）。如 FC 、 SC 、 ST 等。 一、 视频通信系统 〈一〉、视频信号各项指标 1、 制式 目前全世界可分为 PAL/NTSC/SECAM 三种制式。 PAL 是我国自行研制出的视频制式， NTSC 是美国研制出来的，主要在欧美一些国家使用。 SECAM 主要是法国使用的一种制式。 2、 信号电平 标准视频电平 1V 峰 - 峰值，阻抗 75 欧姆。 3、 带宽 视频标准带宽 0 — 6.5MHZ 全电视信号。有低频和高频之分，低频部分为图象的黑白。高频部分为图象色彩。低频约为 16KHZ 以下，以上为高频分量。 微分增益 体现在图象上为彩色的鲜艳程度。 4、 微分相位 体现在图象上为彩色的失真度，即红色就是红色，蓝色就是蓝色。如果该项有问题，会表现为该是红的有的偏蓝，该蓝的又有点发红等现象。 5、 信号噪声比 该项越大越好。一般数字视频光端机加权信噪比大于或等于 65db ，可达到广播级标准。 〈二〉、视频通信系统 1 、有线通信和无线通信 有线通信，顾名思义所有通信连接媒介都跟物理线缆有关系。是传统的通信方式。视频有线通信通常有两种方式，一种是同轴电缆传输，一种是双绞线传输。同轴电缆由于线缆粗，布线困难，信号衰减大。通常传几百米图象就失真严重。不适合长距离、大范围视频系统使用。双绞线视频传输是最近几年新兴起来的。它比传统同轴传输有一定的优势，比如抗干扰能力强，布线方便，节省成本等。但也存在传输距离较近的问题。光纤视频通信是最有前途的视频通信方式。 无线通信在视频传输方面有很多的优势，比如电视传输系统，视频微波扩频传输等。有传输距离远，不用布线等优点。但也存在着易受周围电磁环境干扰等缺陷，不过随着技术的更新，无线通信也有着广阔的前景。比如 3G 的到来。 2、 光纤通信 光纤视频通信分为数字光纤传输和模拟光纤传输，是主流的传输方式。目前大多数远距离视频系统都采该方式。 〈三〉、数据、音频通信系统 数据和音频通信系统是在视频通信系统上发展起来的（单指监控系统）。随着视频通信的发展，前端摄象系统需要随时改变方位以及局端与终端进行语音沟通。数据和音频通信成为必要。 视频通信使用的数据为 RS422/485 ，速率 0-115Kbps 可调。工作模式分为两线半双工和四线全双工方式。音频为 10~20KHZ 。 〈四〉、数字光端机和模拟光端机 数字视频光端机可分为非压缩视频光端机和压缩光端机。 非压缩数字图像光端机的原理就是将模拟视频信号进行 A/D 变换后和语音、音频、数据等信号进行复接，再通过光纤高的数据速传输。它用率来保证视频信号的传输质量和实时性，由于光纤的带宽非常大，所以这种高数据速率也并没有对传输通道提出过高要求。非压缩数字图像光端机能提供很好的图像传输质量（信噪比大于 60dB ，微分相位失真小于 2° ，微分增益失真小于 2% ），达到了广播级的传输质量，并且图像传输是全实时的。由于采用数字化技术，在设备中可以利用已经很成熟的通信技术比如复接技术、光收发技术等，提高了设备的可靠性，也降低了成本 . 图像压缩数字光端机一般采用 MPEG II 图像压缩技术，它能将活动图像压缩成 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。由于采用了图像压缩技术，它能大大降低信号传输带宽，以利于占用较少的资源就能传送图像信号。同时，由于采用了 N×2Mbps 的标准接口，可以利用现有的电信传输设备的富裕通道传输监控图像，为工程应用带来了方便。不过，图像压缩数字光端机也有其固有的缺点。其致命的弱点就是不能保证图像传输的实时性。因为图像压缩与解压缩需要一定的时间，所以一般会对所传输的图像产生 1-2s 的延时。因此，这种设备只适合于用在对实时性要求不高的场所，在经过压缩后图像会产生一定的失真，并且这种光端机的价格也偏高。工程使用上受到一些限制。另外， 模拟光端机采用 了 P F M 调制技术实时传输图像信号。发射端将模拟视频信号先进行 PFM 调制后（一般有调频、调相、调幅几种方式，从而把模拟光端机分成调频、调相、调幅等几种光端机），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，其传输距离很容易就能达到 30 Km 左右，有些产品的传输距离可以达到 60 Km ，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具有很高的信和很小的非噪比线性失真。通过使用波分复用技术，还可以在一根光纤上实现图像和数据信号的双向传输。

光端机 的带宽 （Bandwidth） 是指光端机的实际可正常工作的频率范围。单位通常是Hz（赫兹）。通常，这个范围越大，就说明光端机的理论适应性能越强。例如，某视/音频光端机 的视频带宽是2Hz～10MHz，音频带宽为40Hz～20KHz，体现了较强的动态宽度。 信噪比 （SNR:SignalToNoiseRatio） 是指光端机音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率，通常以S/N表示，一般用分贝（dB）为单位。信噪比越高表示音频质量越好，一般音频光端机的信噪比应该在60dB以上。 误码率（BER：BitErrorRatio） 是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。如果有误码就有误码率。 信号电平（signallevel） 是指设备输出信号和输入信号的功率比然后取对数值，通常用P表示，P=lgP2/P1。 信号阻抗（SignalInpedance） 是指输入信号的电压与电流的比值，单位通常是Ω（欧姆）。由于单位是欧姆，所以同样适用于欧姆定律，即在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻抗愈低会流过愈多的电流。 光功率 是指光在单位时间内所做的功，光功率单位常用毫瓦（mw）和分贝（db）表示，其中两者的关系为：1mw=0db.而小于1mw的分贝为负值。 其换算公式为P(dB)=10lgP(mW) ATM 是异步传输模式的缩写。以信元为基础的一种分组交换和复用技术，它是一种为了多种业务设计的通用的面向连接的传输模式。它适用于局域网和广域网，它具有高速数据传输率和支持许多种类型如声、数据、传真、实时视频、CD质量音频和图像的通信 。

　　随着监控行业的发展，光端机开始发挥越来越重要的作用，在平安城市、高速公路、城市智能交通、城市轨道交通等领域都有应用。但是在使用光端机的同时，还要注意光端机的保养和维护。那么，光端机的使用有哪些注意事项呢？下面由飞速光纤（FS.COM）为您介绍如何正确使用光端机。 　　 正确选择光端机的供电和安装环境 　　光端机分为发射机和接收机两个部分，由于发射机一般要和前端视频采集设备一起安装，所以安装位置要相对分散，并要配独立的机壳给其供电。这种供电方式主要有两种，一种是中心集中供电，另一种是本地供电。由于发射机的安装位置比较分散，所以采用集中供电的方式不太可能。但是接收机一般都是安装于监控中心的机·房内，如果和发射机同样采用机壳电源供电的话，会占据机房部分空间，并且会显得杂乱，无法进行统一管理。因此，接受机供电一般采用插卡式机箱供电，但是可以不用把插槽全插满，每隔几个插槽空一个，有利于光端机散热。（注意：光端机的激光器组件和光电转换模块最忌瞬时脉冲电流的冲击，因此不宜频繁开关机。） 　　光发射机的激光器组件是设备的核心，对工作条件有较高的要求。许多厂家为了保证设备能正常工作，在设备内一般都会配备制冷、排热系统。如果周围环境的温度超过了核定的温度范围，设备就不能正常工作了。因此，在夏季炎热时节，特别是在中心机房发热设备多，通风散热条件又差的地方，好安装空调系统以保证光端机正常工作。除了保证散热外，在使用光端机的过程中还要做好防潮、防水、防尘等安全措施，以便光端机能正常工作。 　　 　　 注意采取防雷措施 　　光端机的发射机部分一般是安装于室外的设备箱中的，由于夏季常常会伴有雷雨天气，因此做好光端机的防雷工作就格外重要，防雷措施做的好坏一否直接关乎光端机发生故障的几率。 　　一般来说，雷电的毁坏方式有三种形式，分别是直击雷、感应雷和地电位还击，其中对光端机破坏最为严重的是以地电位还击形式。当雷电流泄入大地时，接地网的地电位会在数微秒之内被抬高到数万或数十万伏。高度破坏性的雷电流将从各种设备的接地部分流向这些设备，或者通过击穿大地绝缘而流向其它附近设备，最终造成设备的破坏或损害。最易收损坏的部分有：机壳电源的PCB板上电子元器件、视频接口处芯片及其相关电子元器件、音频及数据端口处芯片。 　　虽然雷电对光端机的破坏很可怕，但是只要采取良好的预防措施，防患于未然，就可以帮助降低光端机故障发作几率。首先，最基本也是最重要的措施之一就是做好接地装置，因为电流通过接地装置汇入大地后，基本上就不会对设备产生破坏性的影响了。其次，前端设备要加装浪涌保护器。正常电压时，浪涌保护器呈高阻状态，只有很小的泄漏电流，功率损耗很小。当线路中出现过压时，浪涌保护器呈低阻状态，过电压以放电电流的形式通过浪涌保护器流入大地，过电压被抑制下来；浪涌电压过后，线路电压恢复正常时，浪涌保护器又呈高阻绝缘状态，因此浪涌保护器必须有良好的接地装置与之配合。最后，数据防雷器和电源防雷器等防雷装置的安装也是必不可少的，装防雷器时务必使防雷器紧贴接入口，若防雷器间隔视频口、数据口太远是发扬不了防雷效果的。 　　 正确调试光端机 　　光端机的调试主要是针对光纤和数据通道进行的调试。由于光端机分为许多类型，因此在实际环境中调试光端机时，一定要参照相应的说明书，按照说明书上的数据拨码和接口定义来调试数据接线。当然，很多用户在调试的过程中，会出现调试不通的状况。但是值得注意的是，出现这种现象的原因不一定是光端机故障，也有可能是别的原因导致的。我们主要可以从以下几个方面来进行排查： 　　 光纤本身没有经过测试，光路不通或不稳定或光衰减过大等； 前端设备故障，如摄像机没有视频或没通电等； 后端设备故障，如监视器无视频，键盘控制协议不对，本身不能控制等； 衔接线路故障，如视频头没的焊接好不通，控制线接错，或衔接线穿插接错、接反等。 　　在所有导致调试不通的原因中，衔接线路故障是出现频率最高的。如果出现了调试不通的状况，我们要仔细地一个一个排查，找出问题的关键所在。 　　 日常保养 　　光端机一般工作环境十分恶劣，这就需要我们在日常生活中注意光端机的保养。一般在使用一段时间后，光纤口处会出现灰尘或杂物，容易造成梗塞，从而影响视频及数据的正常传输。这时我们可以使用工业无水酒精和无尘纸对光纤头进行清洗，避免粘附灰尘。此外，机房的清洁卫生也要保持，避免灰尘进入光纤口。

  产品概述 邦联通信MUX30、60电话宽带光端机设备，是本公司完全针对电信运营商光进铜退工程而设计的多业务、低成本电话及宽带接入设备。它完全遵循ITU-T标准，利用透明的2M通道或长距离光缆传输，采用业务插卡式设计，配置灵活方便，直接提供语音、宽带、2M用户接口。     MUX30、60电话宽带光端机设备，主要分为2种机型：MUX30、MUX60为1U机型，MUX120为3U机型。2种机型均采用插卡式模块设计：可提供语音、宽带、2M业务接口，包括： FXS用户接口、FXO中继接口、热线电话接口、磁石电话接口、线速10/100M以太网接口以及透明2M传输接口等。 MUX30电话宽带光端机设备可广泛应用于电信、网通、铁通等公网，同时适合于公安、**、电力、金融、政府等专网建设。

  传输距离 传输距离是指光端机实际可传输光信号的最大距离。这是个标称数值，它取决于设备和实际环境等多种因素。 带宽 光端机的带宽（Bandwidth）是指光端机的实际可正常工作的频率范围。单位通常是Hz（赫兹）。通常，这个范围越大，就说明光端机的理论适应性能越强。 信噪比 信噪比是指光端机音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率，通常以S/N表示，一般用分贝（dB）为单位。信噪比越高表示音频质量越好，一般音频光端机的信噪应该在60dB以上。 误码率 误码率（BER：bit?error）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。 信号电平 信号电平是指设备输出信号和输入信号的功率比然后取对数值，通常用P表示，P=lgP2/P1。 信号阻抗 信号阻抗是指输入信号的电压与电流的比值。单位通常是Ω（欧姆）。由于单位是欧姆，所以同样适用于欧姆定律，即在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻抗愈低会流过愈多的电流。