需求带动发展 浅析光端机的数字化趋势

数字光端机将成为光端机的新趋势
 

    光端机根据传输信号又分为模拟光端机和数字光端机。模拟光端机采用PFM调制技术实现图像信号的实时传输，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30Km左右，有些产品的传输距离可以达到60Km，甚至上百公里。并且，图像信号经过传输后失真很小，具有很高的信噪比和很小的非线性失真。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。模拟光端机是一度使用较多的一种光端机。  


    但是随着市场需求的日益发展，在现场监控应用中，用户可能有许多各种信号，如视频图像、音频、数据、以太网、电话或其它用户自定义的信号，为了提高光纤的利用效率，降低成本，必须将各种信号在光端机进行复用，以便在一对或一根光纤上传输。对调频、调幅、调相光端机来讲，将多路视频、音频或数据信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。所以目前市场上不乏很多著名品牌的光端机多路视频、音频、数据同传时出现相互干扰的现象，这些不稳定的现象都是模拟调制技术长期以来一直所固有的缺点。这时候，模拟光端机已经不能适应大容量、多业务（视频、数据、音频、开关量、以太网、对讲、电话等）传输的要求，多路串扰、易衰减、易老化的、售后服务麻烦等问题使得模拟光端机逐渐在市场和应用上走向了下坡路。
  

    数字光端机的出现解决了模拟光端机所出现的问题。2000年开始通讯技术的发展使得光传输器件技术和数字视频技术的发展，数字光端机开始走向了市场及行业的应用。随着数字光端机和模拟光端机的的对比发展，慢慢数字光端机开始逐渐代替模拟光端机，到目前为止已经形成了模拟光端机和数字光端机二八分天下的局面。
 
   由于数字技术与传统的模拟技术相比在很多方面都具有明显的优势，所以正如数字技术在许多领域取代了模拟技术一样，光端机的数字化也是一种必然趋势。目前，数字图像光端机主要有两种技术方式：一种是MPEGII图像压缩数字光端机，另一种是非压缩数字图像光端机。图像压缩数字光端机一般采用MPEGII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。  


    概括起来说，数字视频光传输与传统的模拟光传输相比，具有如下显著特性：  


    1）可级联，随距离的增加，SNR信噪比不会下降。 

    2）由于是数字传输方式，采用数字编码纠错方式，具有高稳定性和高可靠性。 

    3）多路信号同传时，采用数字时分复用技术（TMD），不会产生模拟传输时的交调失真。 

    4）稳定性好，环境适应性高，比模拟传输系统易于维护与调节。 

    5）易于实现大容量传输，且性价比高。 

    6）采用无压缩编码，图像信号质量高，达广播级。  


    可以说，将模拟信号进行数字化处理后再进行传输是光端机技术质的飞跃发展。数字光端机解决了模拟光端机的传输容量少、业务能力少、信号易衰减、易串扰等缺点，优势突显：传输容量大、业务种类多，单纤传输容量可达几十路上百路非压缩视频，传输的业务也多样化的传输视频、音频、数据、以太网、电话信号、开关量等各种信号。这样节省了光纤，也提高了光纤带宽的利用率，提高了性价比；信号质量的提升到更高的层次，视频图象的信噪比在10bit编码量化下可达到67~70db，远远超出了远距离下模拟信号的50~60db的参数指标。在级联技术应用了更是得心应手于模拟光端机。  


    由于光纤传输的种种优点,光端机应用的场合非常广泛。例如可以应用于企业内部部门之间长距离局域网络之间的数据通信,移动网络中无线基站间传输系统，公共交换电话网中远端线路单元，商业网中提供专线及PABX群路的网络终端，校园网中的点对点链路和接入网中用于通常的信号传输等等。目前光端机应用最多的方面就是长距离视频和数据的传输。在高速公路、银行、电力、电信等的监控领域都要求对视频信号进行远程的传输，目前主要的解决方法是利用光端机将视频信号转化为数字信号通过光纤进行传输。此外光端机在远程视频会议、远程教学、远程医疗、通讯等诸多领域都有很广阔的用武之地，未来的光端机将向着数字化、网络化的方向发展。