分析光纤传输与无线传输的区别

单模光纤由于衰减较低而具有更大的容量,但其生产成本比多模光纤更昂贵。 光纤在任何时候只能沿一个方向传输。 因此,要实现双向通信,必须成对出现,一根输入,一根输出,光纤两端都连接到光接口上。

根据传统的通信系统模型,其基本框架为:信息源-发射机-传输系统-接收机-信息宿。 传输系统(通道)就是我们所说的由传输介质组成的系统模型。 由于信号在信道中传输是单向的,会受到噪声的影响和干扰,因此选择合适的传输介质对于提高信号传输的性能,即可靠性和有效性具有极其重要的意义。 通信质量取决于信号的特性和传输介质的性质。 关键是信号频谱特性和信道传输特性能否很好匹配。 狭义上的传输介质是指发送端和接收端之间以信号为目的的传输系统; 广义上是指源端和宿端之间以信息为目的的系统。

我们将传输介质分为两种:引导式和非引导式。 两者的区别是由媒体本身的特性控制的,也是由信号本身控制的。 引导式和非引导式就是我们常说的有线通信和无线通信。 有线通信分为四类:双绞线、同轴电缆、架空明线和光纤。 光纤又称光导纤维,是一种极细(50μm~100μm)且柔软的可以传导光信号的介质。

光纤的横截面为圆形,从外到内由外壳、包层和纤芯三部分组成。 三者的光学特性不同:纤芯通常由二氧化硅组成,充当光路。 包层由多层反射玻璃纤维制成,以便将光反射到芯上。 按照传输点的模数来划分,光纤可分为单模和多模两种传输模式。 单模提供单一光路; 多模光纤分出多个光波,每个光波走一条路。 单模光纤由于衰减较低而具有更大的容量,但其生产成本比多模光纤更昂贵。 光纤在任何时候只能沿一个方向传输。 因此,要实现双向通信,必须成对出现,一根输入,一根输出,光纤两端都连接到光接口上。

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光纤具有四大显着优势:

1、带宽大、容量大。 如今,光纤已基本实现实用化工程,不仅能满足电话、数据、文本、图像等综合业务信息的传输需求,而且适应未来信息社会的发展。 与其他有线传输方式相比,光纤是目前性能最好的传输介质。 通过频分、时分和波分复用,它将越来越多地应用于日常生活中。

2、损耗低,中继距离长。 光纤的传输损耗不会随频率和温度的变化而变化,因此光纤的安装不需要严格稳定; 而其长中继距离的性能可以使其适用于海底光缆通信和国防远距离通信,这对于解决海底通信问题非常重要。 具有重要意义。

3、抗干扰性能好。 光纤是一种绝缘材料,只能传导光,不能传导电。 因此,光纤不会受到电磁干扰。 因此,它不仅可以防止电磁波辐射被窃听,还可以防止外界干扰信号的影响,这对于提高现代通信的保密性和安全性具有重要意义。 保密起着极其重要的作用。

4、体积小、重量轻。 由于光纤可重复利用且容量大,只需要极小、极细的光纤即可传输大量信号,从而降低了运输和建设成本。

与有线通信相反的是无线通信,包括无线电波通信、红外通信和微波通信。 由于它们都沿直线传播,并且发送和接收之间需要视线路径,因此也称为视线媒体。 无线电波是全向的,频率较小; 红外线的频率最小,常用于检测与温度有关的事物; 微波的频率介于两者之间,并且具有方向性,主要用途是因为它们具有穿透电离层并进入太空的特性。 微波现在应用最广泛,主要分为两种,即地面微波中继通信和卫星通信。 由于微波在太空中沿直线传播,而地球表面是曲面,因此它在地面上的传播距离有限。 为了增加传输距离,增加天线塔的高度。 塔越高,传输距离越远。

地面微波通信具有频率高、带宽大、传输距离远、抗干扰能力强、可靠性高等特点。 但由于其高频特性,相邻站点之间不能有障碍物,且容易受天气影响而产生失真。 卫星通信的原理与地面微波通信类似。 其本质是利用位于海拔36000公里的人造同步地球卫星作为中继的微波中继通信。 通过三颗正确配置的卫星,可以覆盖除两层声区之外的世界所有地区。 卫星通信的最大优点是通信是地表覆盖。 同步卫星发射的电磁波可以辐射到地球三分之一的面积,很容易实现多址和移动通信,也很容易组成通信网络。 因此,它被广泛用于传输多路长途电话、电报、电视等业务。 我们还可以在不同地区欣赏其他地区的直播。 不过它也有它的缺点,那就是它的延迟太大。 无论地面上两个站之间的距离有多远,通过卫星从发射器到接收器的延迟都是270us,这比其他无线通信要长得多。 正因为如此,卫星通信的保密性也较差。 。

通过比较有线通信的代表光纤和无线通信的代表微波,我们可以看到两者都有各自的优点和缺点。 光纤受制于介质本身的特性,需要信号和通道的匹配,这就是路的概念; 而无线通信则依赖于信号本身的特性,这是一个场的概念。 这是他们外观上最基本的区别。 随着经济的快速发展,对传输介质的研究也越来越深入。 光纤可以高速、准确地传输信号,且重量轻、易于建造、成本低。 然而,正是因为它的优点,它也有一个很大的缺点,那就是不一定能满足施工要求。 例如,当通信线路要经过某些建筑物、山体、施工开挖、电缆敷设等工程时,只能绕行,费时费力。 因此,光纤需要自由施展才华的空间。 无线通信弥补了这个缺点。 通过选择不同的波作为载体,可以自由地穿越不同的障碍物。 然而,卫星通信也有重大缺点。 它不依赖真实的介质来传输信号,因此可能会发生错误。 例如,在微波通信中,有时天线发射的信号会被分成几条略有不同的路径到达天线,从而造成失真; 在传输过程中,也会受到比有线传输更大的天气等环境因素的干扰。 。

那么,如何选择信号传输方式呢? 例如:当我们要建设办公楼时,我们要选择网络覆盖方式,是选择铺设高速、轻型光纤,还是选择无线网络覆盖:如果我们是定点办公室,那么我们当然选择光纤,因为它的传输速率极高且稳定; 如果需要移动办公,那就选择无线通讯,这样就可以随时随地上网,不受地点限制,但这样的话网络会不稳定。 如果我们选择海底与陆地之间的通信方式,通常会选择光纤。 虽然这样铺设需要大量的材料,但信号会延迟很长时间,需要大量的人力物力。 但是,如果我们选择无线通信,由于海水的阻力很大,信号会大大衰减,导致传输距离极短……频率通信技术专家建议大家根据需要选择,因地制宜。

根据目前传输介质的研究水平,光纤无论在民用还是军用领域都具有巨大的应用前景。