有线传输技术特点和发展方向
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有线传输技术特点和发展方向
摘要:现在的时代是信息化的时代,有线传输技术作为推动信息化的重要一环,它的发展越来越令人瞩目。本文讨论了不同传输介质下各种有线传输技术的特点,将有线传输技术和无线传输技术进行了对比,并初步探讨了有线传输技术的发展方向。
关键词:有线传输技术;特点;发展方向
1前言
在漫长的科技发展史中,传输技术的发展一直是重要的一个方面。尤其是现代社会信息化的高速发展,各种与之相关的技术不断创新与改革,将信息准确而快速地传送变得越来越重要。
经典通信的信息媒介是话音和少量的低速数据,它的技术比较简单,具有稳定性差、传输距离近和传输速率低等特点。现代通信的信息媒介是多媒体信息,它的技术向着智能化、综合化、个人化和全球化的方向发展。现代通信传输技术包括有线传输技术和无线传输技术,两者有各自的优缺点,其中有线传输技术以它独有的优点和作用,时刻传输着各种信息,为社会大众服务。有线传输技术的高速发展,为实现我国社会的信息化提供了重要手段。
有线传输是通过线缆进行信息的传输,而无线传输则不需要线缆通过空间进行信息的传输。由于有线传输介质本身不是理想的,因而有线传输在传输过程中或多或少都会有能量损耗,而且随着距离的增加成指数衰减。无线传输是通过电磁波在空间内进行传输,它的能量损耗有别于有线传输的衰减,反而随着距离的增加而降低,所以无线传输的传输距离非常大。除此之外,无线传输还有综合成本低、施工时可以摆脱线缆的限制、扩容能力好、维护费用少等优点。但是考虑信噪比的话,无线传输就比不上有线传输了。因此,有线传输技术与无线传输技术到底哪种更好不是绝对的,还要具体情况具体分析,不能武断定论。
有线传输技术的发展大致经历了这样的过程:在19世纪60至70年代,采用的是明线线路、平衡电缆及同轴电缆有线模拟通信传输,数据通信则只能依靠调制解调器;80N90年代以来,开始采用光缆数字传输代替电缆传输。
2有线传输技术的特点分析
有线传输是通过线缆用光电信号进行信息传输。有线传输系统包括信息终端、信道终端、信号处理和有线信道。
有线传输介质指两个通信设备之间实现的物理连接部分,能将信号从一方传输到另一方。有线传输介质有双绞线(两条相互绝缘的导线按某种方式缠绕在一起的一种通用配线)、同轴电缆(两个同心导体和屏蔽层共用同一轴心的电缆)、光导纤维(即光纤,利用光在玻璃或塑料制成的纤维中的进行全反射而实现光传
导)等,前面两者传输的是电信号,而光导纤维传输的是光信号。使用不同传输介质的有线传输技术有很大的差异性,下面,就根据不同的传输介质分别讨论各种有线传输技术的特性和优缺点。
2.1架空明线传输
架空明线传输,就是由架于地面上的电线杆支持一对或多对裸导线。一对导线就组成了一个信道,一般来说,这种信道的低频在300Hz左右,高频则因导线直径的大小、间距的不同而有所不同,一般来说在1MHz左右。架空明线传输可以用来传送电话、电报、传真等。
架空明线传输的特点有:(1)明线传输设备简单。不仅拆建容易,出现故障时维修也比较容易,而且首次建造时花费比较少,但是平均到单一电路的费用要比电缆线路高;(2)容易受外界环境的影响,如天气变化、电磁场干扰等;(3)容量相对比较小;(4)传输频带比较窄,不能传送宽频带信号。
因为这种传输方式的传输速率低、传输距离小,再加上以上一些特点,因此,对于需要传输的信息量比较大的主干线路,架空明线传输使用的比较少,一般使用的是电缆线路等大容量传输系统,而在信息量比较小的地方,使用架空明线传输则相对经济。
2.2平衡电缆(对称电缆)传输
平衡电缆也称对称电缆,就是互相绝缘且对称的导线绞合而成的电气回路。在平衡电缆中,由于导线是对称的,导致电流方向、磁线方向都是相反的,因而各自产生的磁场能够相抵。而且绞台的导线其位置是一直变换着的,对称的两根导线在周围任意一点所受磁场的影响可以当成是相同的,这就是平衡传输。
平衡电缆可分为低频平衡电缆和高频平衡电缆。如市话电缆就是低频平衡电缆,顾名思义,低频就是指它的频带较窄,一般一个信道只能通一路电话。如双绞线就是高频平衡电缆,有屏蔽层的双绞线称为屏蔽双绞线,与之相对的没有屏蔽层的双绞线称为非屏蔽双绞线。相对于非屏蔽双绞线,屏蔽双绞线的传输速率更快,但是由于屏蔽双绞线重量大、价格较高,所以使用的比较少。非屏蔽双绞线的优点是:(1)没有屏蔽层,直径小,占用空间小,价格较低;(2)重量轻,易弯折,易安装;(3)将串扰降至最小甚至消除;(4)具有阻燃性;(5)具有独立性和灵活性,适用于结构化综台布线。
2.3电缆的传输特性及其补偿①同轴电缆的结构:同轴电缆由内导体、外导体和中间的绝缘介质组成。常用的有:藕芯型、封闭竹节型和物理发泡型。②同轴电缆的传输特性;a特性阻抗:75欧姆。b衰减特性:高频衰减大于低频衰减。细芯径电缆衰减大于粗芯径电缆衰减。衰减与电缆长度成正比。c温度特性:随温度的升高,电缆的衰减量增大。—般电缆的温度系数约为0.2%/度。d屏蔽特性:优质的电缆外导体有良好的屏蔽作用,传输信号不受外界干扰,也不会向外幅射、干扰其它信号。e机械特性:包括抗弯曲性能、防潮抗腐蚀性能和结构稳
定性。③电缆传输特性的均衡和补偿:由于同轴电缆的衰减与电缆的长度成正比,干线要远距离传输,必须对电缆的传输特性进行补偿。干线放大器用来补偿电缆对信号电平的衰减,均衡电缆的频率特性和温度特性。
2.4光纤传输
光纤传输,就是以光导纤维作为传输介质进行数据和信号的传输。光纤传输有许多非常明显的优势:(1)频带宽、容量大。虽然光纤对不同频率的光有不同的损耗,从而使频带宽改变,但在最低损耗区的频带宽也可达30000GHz,如果采用先进的相干光通信,则可以在30000GHz范围内容纳上百万个频道;(2)损耗低,传输距离远。比同轴电缆的损耗可以小到一亿倍,使其传输距离更远,而且在每个频道内损耗相同、也不会因为温度的改变而改变;(3)直径小、重量轻,安装十分方便。光纤极其细,而且玻璃纤维的比重小,使它具有这个特点;(4)抗干扰能力强,保密性好。光纤不导电,传输的光信号不受电磁场的作用;(5)保真度高;(6)52作性能可靠。
3有线传输技术的发展方向
世界各地的信息交换越来越多,这就需要传输技术也与时俱进。虽然无线传输技术有许多适用于语音传输的优点,但对于机对机及人机之间的信息传输,还是有线传输技术更加合适。而且,机对机及人机之间的信息传输急剧增加,相比以前要普及得多。从某些角度上来说,有线传输技术不可能被无线传输技术完全替代。总的来说,有线传输技术必定会向更快、更远、更稳定的方向发展。
3.1宽带化
有线传输的频带越宽,那么单位时间内传送的信号也就越多,这是有线传输技术的发展方向之一。以上各种有线传输技术中,频带最宽、容量最大的莫过于光导纤维传输了。而光纤传输的发展方向是提高传输距离、提高光纤接入技术、由点对点发展到网状等等。
3.2综合化
信息技术向着信息传输、信息处理、信息储存综合化的方向发展,那么也就要求有线传输技术和其他信息技术结合的更紧密。而且也向着综合传递各项信息业务的方向发展,如数据、语音、图像的综合。
现在的有线传输技术还不够智能,未来如果能够向着智能化的方向发展,比如建立智能网后,有线传输能智能的处理各项业务,减少人为参与,那么必将引起信息传输领域的大变革。
结束语
信息社会离不开信息传递,有线传输技术作为信息传递的有力手段,在未来