数字光纤通信 系统比模拟光纤通信系统具有更多的优点,也更能适应社会对通信能力 和通信质量越来越高的要求。数字通信系统用参数取值离散的信号(如脉冲的有和无、电 平的高和低等)代表信息,强调的是信号与信息之间的一一对应关系:而模拟通信系统则用 参数取值连续的信号代表信息,强调的是变换过程中信号与信息之间的线性关系。这种基 本特征决定着两种通信方式的优缺点和不同时期的发展趋势。20世纪70年代光纤通信的 应用和80年代计算机的普及,为数字通信的发展创造了极其有利的条件。目前虽有數字通 信几乎完全代替模拟通信的趋势,但是模拟通信仍然有着重要的应用。
数字通信系统的优点如下:
(1) 抗干扰能力强,传输质量好。在模拟通信系统中,嗓声叠加在信号上,两者很难分 开,放大时噪声和信号一起放大,不能改善因传输而劣化的信噪比。数字光纤通信采用二进 制信号,信息不包含在脉冲波形中,而由脉冲的“有”和“无”表示•因此,噪声一般不影响传输质量,只有在取样和判决过裎中,当噪声超过一定阈值时.才产生误码率。
(2) 可以用再生中继,传输距离长。數字通信系统可以用不同方式再生传输信号,消除 传输过程中的噪声枳累,恢复原信号,延长传输距离。
(3) 适用各种业务的传输,灵活性大。在数字通信系统中,话音、图像等各种信息都变 换为二进制数字信号,可以把传输技木与交换技木结合起来,有利于实现綜合业务。
(4) 容易实现高强度的保密通信。只需要将明文与秘钥4月序列逐位糢2相加,就可以实 现保密通信。只要精心设计加密方案和密钥序列并经常更换密钥,便可达到很高的保密强度。
(5)数字通信系统大量采用数字电路,易于集成,从而实現小型化、微型化,增强设备可 靠性,有利于降低成本。
数字通信系统的缺点是占用頻带较宽,系统的頻带利用率不高(注:这里没有考虑语 音、视频压缩编码和多元制数字调制的作用)。例如,一路模拟电话只占用4 kHz的带宽,而 一路数字电话要占用20-64 kHz的带宽。数字通信系统的许多优点是以牺牲频带为代价 得到的,然而光纤通信的频带很宽,完全能够克服数字通信的缺点。因而对于电话的传输, 数字光纤通信系统是最佳的选择。
模拟通信系统除占用带宽较窄外,还有电路简单、价格便 宜等优点。因此,目前的电视传输,广泛采用模拟通信系统。另一方面,由于电视的数字化 传输要求较复杂的技术,特别是当今社会对电视频道数目的要求日益增多,要传输几十甚至 上百路电视,需要极复杂的编码和解码技术,设备价格昂贵,因此目前还不能普遍使用。在 这种情况下,副载波复用(SCM)模拟光纤通信系统得到很大重视和迅速发展。在这种SCM 系统中,视頻基带信号对射頻副载波的调制,可以采用调頻(FM)或调幅(AM)。目前,在卫 星模拟电视传输中,视頻信号对微波的调制采用的是FM,所以连接卫星地面站的干线光纤 传输系统要采用FM/SCM方式。
但是,世界各国模拟电视信号对无线广播栽波的调制,采用的都是单边带调幅(VSB-AM),所以用于电视分配网的光纤传输系统要采用VSB-AM/SCM方式,以便与传输到家用电视机的同轴电缆相兼容,组成光纤/同轴混合(HFC)系统。模拟通信系统要求传输信号 与信息之间具有良好的线性关系,因此需要输出光功率与驱动电流之间具有极好线性特性 的激光器。幸好,目前这种激光器在技术发达国家已投入商业应用,可以传输60-120路质 量优良的彩色电视信号。
在现有电视设备都是模拟设备,而数字电视机又未能普遍应用的今天和未来一段时间 内,采用SCM模拟光纤通信系统传输多路电视,不失为一种明智的选择。