[发明专利]光纤网络多通道传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及光纤通信传输技术领域，具体说是一种多通道光纤通信测量、控制或信号传输系统。

背景技术

光纤通信，是利用光导纤维传输信号，以实现信息传递的一种通信方式。一对单模光导纤维可以同时开通35000个电话，和电通信相比具有传输频带宽、传输损耗低、损耗均匀且不受温度的影响、抗干扰能力强、保真度高、信号保密度高、工作可靠度高等特点，其采用的高速串行能力的传输协议，具有高可靠性、高带宽、实时性高的特点。随着光纤技术的进步，特别是无水峰的全波窗口光纤的发展，从1280nm到1625nm的广阔的光频范围内，都能实现低损耗、低色散传输，传输容量呈几百倍、几千倍甚至上万倍的增长。同时光纤通信采用点对点、星形、链状、环形网络拓扑结构，中间设备少，不需要进行复杂的协议转换。正是如此，光纤通信系统逐渐成为主流通信系统。

目前,我国已经建成以光纤网络为基础的骨干网和城域网。随着本地光纤网络和3G或者4G移动通信光纤网络建设的推进，我国的光纤通信领域还有很大的发展空间。

光纤通信的基本工作原理是, 信源编码装置将语音、图像、数据等业务转换为数字脉冲信号，再将这些数字脉冲信号进行编码，获得数据源信号，再通过调制器将数据源信号调制到无规律变化光信号，通过光端机的光发射器将光信号通过光纤传输给另外一个光端机，另外一个光端机的光检测器将获得的光信号进行提取，再经过后续处理得到相应的话音、图象、数据等信息。

波分复用(WDM)和波长转换技术是光纤通信的核心技术。波分复用(WDM)是将两种或多种不同波长的光载波信号在发送端经复用器(Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光纤通信线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(Demultiplexer)将各种波长的光载波信号分离，再由光接收机作进一步处理以恢复原信号。波长转换技术是将从波分复用终端或其他设备来的光信号进行转换，将非匹配波长上的光信号转到符合要求的波长上，从而实现信号从一个波长向另一个波长的转换。在含有波长转换的网络中，光纤通道能通过在不同的链路上用不同的波长建立，从而大大提高网络的灵活性，消除光纤通道的波长冲突，有利于网络的运行、管理和维护。

本世纪以来，全球产业逐渐走向集群化、自动化、大规模化的发展方向。为了实时、有效、准确地监测生产设备、仪器的实时运行状况，数据采集，特别是高速数据采集成为现代工业控制、电力、医药、化工、物探分析、观测技术、航空航天领域必不可少的一部分。随着产业的向前发展，数据采集进入的领域越来越复杂，对数据采集项的数量、采用精度、采样准确性、采样速率、采样实时性都有更高的要求。多参数同步测量能力成为评价数据采集系统性能的重要指标，多参数同步测量需要系统具有更强的抗干扰能力，更大的传输带宽，更快的传输速度，更好的数据实时性和数据准确率。

在信号通信领域，要想提高系统整体的带宽、整体传输速率、整体抗干扰能力，有两种办法，一种是对整个网络重新设计，另外一个就是采用多通道技术。整个网络重新设计，投入大、成本高、要执行起来很困难。

通信领域的多通道技术，是指将多个区域的通信信号通过独立的线缆直接汇聚到信源装置，形成多个并行的信号通道接入，获得所有信号通道带宽总和的信源带宽。每个信号通道的信号波相互隔离，没有干扰，有效降低系统整体的噪声水平，提高了数据传输的准确性和实时性。

目前基于铜基电缆的高速串口能够以千兆位速率进行数据传输，采用多通道传输技术可以获得超过100Gbps的数据传输率.不过传输距离受到极大的限制，只能获得米级传输距离。

光纤线缆传输拥有铜基电缆传输无法比拟的单通道带宽，传输距离，传输速度，传输保真度和防干扰能力，采用多通道技术可以获得千米级传输距离，同时具有更低的系统噪声水平，更好的数据传输的准确性和实时性。

采用以上的多通道技术,即使是采用光纤网络,也只能实现千米级传输距离,对于厂区比较大的工业企业、环境比较差的物探行业、航空航天研究和生产领域还是无法实现有效的高速数据采集。

发明内容

为了克服现有技术在进行多通道数据传输时，最大只能实现千米级的传输距离，无法对超过这个传输距离的设备，采用基于光纤通道的高速数据采集的技术缺陷，本发明提供一种光纤网络多通道传输系统。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：