光学通信

光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。

光学通信 - 概念

光通信是一种以光波为传输媒质的通信方式。光波和无线电波同属电磁波,但光波的频率比无线电波的频率高,波长比无线电波的波长短。因此,它具有传输频带宽、通信容量大和抗电磁干扰能力强等优点。

光学通信 - 理化分类

光波按其波长长短,依次可分为红外线光、可见光和紫外线光。红外线光和紫外线光属不可见光,它们同可见光一样都可用来传输信息。光通信按光源特性可分为激光通信和非激光通信;按传输媒介的不同,可分为有线光通信和无线光通信(也叫大气光通信)。

光学通信 - 常用通讯方法

大气激光通信

信息以激光束为载波,沿大气传播。它不需要敷设线路,设备较轻,便于机动,保密性好,传输信息量大,可传输声音、数据、图像等信息。大气激光通信易受气候和外界环境的影响,一般用作河湖山谷、沙漠地区及海岛间的视距通信。

光纤通信

是一种有线通信,光波沿光导纤维传输。光源可以是激光器(又称半导体激光二极管),也可以是发光二极管。光纤通信传输衰减小、容量大、不受外界干扰、保密性好,可用于大容量国防干线通信和野战通信等。

蓝绿光通信

是一种使用波长介于蓝光与绿光之间的激光,在海水中传输信息的通信方式,是目前较好的一种水下通信手段。

红外线通信

是利用红外线(波长 300 ~ 0.76 微米)传输信息的通信方式。可传输语言、文字、数据、图像等信息,适用于沿海岛屿间、近距离遥控、飞行器内部通信等。其通信容量大、保密性强、抗电磁干扰性能好,设备结构简单,体积小、重量轻、价格低。但在大气信道中传输时易受气候影响。

紫外线通信

是利用紫外线(波长 0.39 ~ 60 × 10 微米)传输信息的通信方式。其基本原理与红外线通信相似,与红外线通信同属非激光通信。

光学通信 - 术语

分插复用器 ADM Add Drop Multiplexer
利用时隙交换实现宽带管理,即允许两个STM-N信号之间的不同VC实现互连,并且具有无需分接和终结整体信号,即可将各种G.703规定的接口信号(PDH)或STM-N信号(SDH)接入STM-M(M>N)内作任何支路。

有源光网络AON Active Optical Network 
有源光网络属于一点对多点的光通信系统,由ONU、光远程终端OLT和光纤传输线路组成。

无源光网络APON ATM Passive Optical Network ATM
一种结合ATM 多业务多比特率支持能力和无源光网络透明宽带传送能力的理想长远解决方案,代表了面向21世纪的宽带接入技术的最新发展方向。

非对称数字用户线 ADSL Asymmetric Digital Subscriber Line
非对称数字用户线系统ADSL是一种采用离散多频音DMT线路码的数字用户线DSL系统。

自适应天线 AA Adaptive Antenna
一种天线提供直接指向目标的波束,比如移动电话的天线,能够随目标移动自动调整功率等因素,也称为智能天线(SMART ANTENNA)。

自适应脉冲编码调制 ADPCM Adaptive Differential Pulse Code Modulation
一种编码技术,将模拟采样的比特数从8位降低到3到4位,完成传输信号的压缩,ITU-T推荐 G.721 为32位ADPCM定义了一种算法(每秒8000次采样,每次采样采4比特),与传统PCM编码相比,它的传输容量加倍。

ADFE Automatic Decree Feedback Equalizer自适应判决反馈均衡器
一种利用判决后的信号作为后向抽头的输入信号,可以消除噪声对后向抽头信号的影响的均衡器技术。

AMI Alternate Mark Inversion 信号交替反转码
一种数字传输中常用的编码技术,逻辑0由空电平表示,而逻辑1由交替反转的正负电压表示。

AON All Optical Net 全光网
就是网中直到端用户节点之间的信号通道仍然保持着光的形式,即端到端的全光路,中间没有光电转换器。这样,网内光信号的流动就没有光电转换的障碍,信息传递过程无需面对电子器件处理信息速率难以提高的困难。

AOWC All Optical Wave Converter 全光波长转换器
是指不经过电域处理,直接把信息从一个光波长转换到另一个波长的器件。

ASK Amplitude Shift Keying 振幅键控
一种键控技术,对应二进制调制信号,承载信号在开启和关闭之间切换,也就是常说的 ON-OFF键控。

ATPC Automatic Transfer Power Control自动发信功率控制
技术的要点是微波发信机的输出功率在ATPC控制范围内自动跟踪接手段接收电平的变化而变化。它的优点有可减少对相邻系统的干扰、减少上衰减问题、减低直流功率消耗、改善剩余误码特性、在衰落条件下使输出功率额外增加2dB。

AWF All Wave Fiber 全波光纤
消除了光纤1383nm的水峰,这样就在1350-1450nm波段能增加120多个新的波长(间隔100GHZ)。对于城市接入网的用户十分有利。

AU Administrative Unit 管理单元
提供高阶通道层和复用段层之间适配功能的信息结构。

AUG Administrative Unit Group 管理单元组
由一个或多个在STM-N净负荷中占据固定位置的、确定位置的管理单元组成。

APD Avalanche Diode 雪崩光电二极管
利用雪崩倍增效应使光电流得到倍增的高灵敏度的探测器。

BA Booster(power) Amplifier 光功率放大器
可补偿光复用器的损耗,提高入纤功率的光放大器。

BBER Background Block Error Ratio 背景误块比
对于一个确定的测试时间而言,在可用时间出现的BBE数与扣除不可用时间和SES期间所有块数的总块数之比。

BR Basic Rate Access 基本速率接入
ITU-T定义为窄带ISDN的一种接口速率,也称为2B+D,B信道64K为承载信道,D信道16K为数字信令信道。

Bluetooth 蓝牙
一种无线局域网标准,由设备制造商联合制定的一种覆盖范围10M,工作频段在2.4G的无线局域网标准。

C Band C波带
即工作波长在1525~1560nm范围内,带宽约35nm。

Chirp 啁啾
当单纵模激光器工作于直接调制时,注入电流的变化会引起载流子密度的变化,进而使有源区的折射率指数发生变化,结果使激光器谐振腔的光路径长度随之变化,从而导致振荡波长随时间漂移。一般需要采用外调制技术克服。

C Container C 容器
装载各种速率业务信号的信息结构,表示为C-n(11,12,2,3,4),我国仅涉及C-12,C-3,C-4。容器的基本功能是完成适配,即码速调整。

CSMA/CD Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection 载波侦听多址接入/碰撞检测协议
一种应用于有线局域网的多址接入技术。

CSMA/CA Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance 载波侦听多址接入/避免冲撞协议
由于无线产品不易检测信道是否存在冲突,因此802.11定义了一种新的协议,即(CSMA/CA)。一方面,载波侦听--查看信道是否空闲;另一方面,避免冲撞--信道不空闲时,通过随机的时间等待,直到有新的空闲信道出现时再优先发送,使信号冲突发生的概率减到最小。不仅如此,为了系统更加稳固,802.11还提供了带确认帧ACK的CSMA/CA。在一旦遭受其他噪声干扰,或者由于侦听失败时,信号冲突就有可能发生,而这种工作于MAC层的ACK此时能够提供快速的恢复能力。

CNR Carrier to Noise Ratio 载噪比
在没有经过任何调制之前,载波电平与噪声电平之比,也作C/N。

CP Cross polarization 交叉极化
两个天线系统用相同的频率但一个使用水平极化而另一个使用垂直极化,提高频谱利用率。

DCF Dispersion Compensating Fiber色散补偿单模光纤是具有大的负色散光纤
这类光纤是针对已敷设的1310nm设计的一种新型的光纤。在G.652光纤中加入一定的色散补偿光纤,进行色散补偿,以保证整条光纤线路的总的色散进似为零。

DFF Dispersion-flattened Fiber色散平坦光纤
将从1.3um到1.55um的较宽波段的色散,都能作到很低,几乎达到零色散的光纤。

DR Diversity Receiver 分集接收
分集接收就是将相关性较小的(即同时发生质量恶化的)两路以上的收信机输出进行选择或合成,来减轻由衰落所造成的影响的一种措施。具体又可以分为空间分集、频率分集、极化分集、角度分集等不同的方式。

DPT Dynamic Packet Transport动态包传输技术
这是Cisco公司提出的一种全新的传输方法-IP优化的光学传输技术。这种技术提供了带宽使用的高效率、服务类别的丰富性以及网络的高级自愈功能。

ODM Optical Division ltiplexer 光分用器
把多个波长分用到各根光纤中,使信道分离。

DSF Dispersion-Shifted Fiber 色散移位光纤
称为1550nm性能最佳单模光纤,这种光纤通过设计光纤折射率剖面,使零色散移到1550nm窗口,从而与光纤的最小率减窗口获得匹配,使超高速超长距离的传输成为可能。

DTM Dynamic Synchronous Transfer Mode 动态同步传送模式
一种基于高速电路交换和动态时隙分配的新技术。作为第二层的交换/传输技术,DTM具有更强的带宽管理能力,适应光纤带宽的不断扩展。

DWDM Dense Wavelength Division Multiplexing 密集波分复用
同一个低损耗窗口的多个光波复用,相对于不同低损耗窗口的光波复用的粗波分复用而言。

DLC Digital loop carrier 数字环路载波
有源光网络,适用于用户比较密集的地区 。

DXC Digital cross connect equipment 数字交叉连接器
具有一个或多个准同步数字体系(G.702)或同数字体系(G.707)信号端口的,可以在任何端口信号速率(及其子速率)间进行可控连接和再连接的设备。

EA Electricity Absorb Modulation电吸收调制器
损耗调制器,工作在调制器材料吸收区波长处,当调制器无偏压时,该波长处处于通状态。随着调制器上偏压的增加,原来的波长处吸收系数变大,调制器成为断状态,调制器的通断状态即为光强度调制。

EB Error Block 误块
在SDH网络中对于高比特率通道的误码性能是以"块",即通道中传送的连续比特的集合。当块内的任意比特发生差错时,就称该块是误块。

ECC Embedded Control Channel 嵌入控制通路
传递网管信息的嵌入式控制通路,其物理通道是DCC,采用ITU-T G.784要求的七层协议栈。

EDFA Erbium-doped Fiber Amplifier 掺铒光纤放大器
制作光纤时,采用特殊工艺,在光纤芯层沉积中掺入极小浓度的铒离子,制作出相应的掺铒光纤。光纤中掺杂离子在受到泵浦光激励后跃迁到亚稳定的高激发态,在信号光诱导下,产生受激辐射,形成对信号光的相干放大。EDFA工作在1550窗口。已商用的EDFA噪声低,增益曲线好,放大器带宽大,与波分复用(WDM)系统兼容,泵浦效率高,工作性能稳定,技术成熟,在现代长途高速光通信系统中备受青睐。目前,"掺铒光纤放大器(EDFA)+密集波分复用(DWDM)+非零色散光纤(NZDF)+光子集成(PIC)"正成为国际上长途高速光纤通信线路的主要技术方向。

EDFL Erbium-doped Fiber Laser掺铒光纤激光器
光纤激光器的一种,其出射光波长落在1550nm窗口,由掺饵光纤和光泵以及其他相关光路元件,如波长选择器,偏振控制器,输入/输出耦合器等组成光板,具有低阈值,及与光纤通信系统兼容等优点。特别是可调谐环形EDFL具有调谐范围大,输出功率高,成为可调谐激光器的主流,其主要类型有抛光型可调谐WDM器件型,DFB型,光纤双折射调谐型,压电调谐光纤F-P标准具型等。EDFL适用于大容量长距离光纤通信和WDM系统。

ES Errored Second 误块秒
当某1秒具有一个或多个误块时,就称该秒为误块秒。

ESR Errored Second Ratio 误块秒比
对于一个确定的测试时间而言,在可用时间出现的ES数与总秒数之比。

FEC Forward Error Correction 前向纠错
是一种数据编码技术,传输中检错由接收方进行验证,如果有错则通知发送方重发。它允许从低比特误码的编码数据中重新编码构成一列无误码数据流。

光学通信 - 带宽

带宽通常指信号所占据的频带宽度;在被用来描述信道时,带宽是指能够有效通过该信道的信号的最大频带宽度。对于模拟信号而言,带宽又称为频宽,以赫兹(Hz)为单位。例如模拟语音电话的信号带宽为3400Hz,一个PAL-D电视频道的带宽为8MHz(含保护带宽)。对于数字信号而言,带宽是指单位时间内链路能够通过的数据量。例如ISDN的B信道带宽为64Kbps。由于数字信号的传输是通过模拟信号的调制完成的,为了与模拟带宽进行区分,数字信道的带宽一般直接用波特率或符号率来描述。

带宽在信息论、无线电、通信、信号处理和波谱学等领域都是一个核心概念。 
 

光学通信 - 发展

激光是一种方向性极强的相干光,沿光纤传输是目前最理想的恒参信道。从发展的观点看,激光通信特别是光纤通信将被广泛采用。

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