光纤如何传输数字数据?

网络工程 纤维
2022-02-24 22:46:16

我是网络新手,对不起,如果我的问题听起来很愚蠢。假设我们想通过光纤传输一个 10101010 的序列。我们看到光纤有很多细小的光纤,如下图所示: 在此处输入图像描述

那么每根微小的光纤都传输一位吗?在我们的例子中,10101010 需要 8 根微小的光纤来传输?

2个回答

不,在你的照片上,你有一根嵌入了几根光纤的光缆

这条电缆进入一个分线盒,每根线都连接到一个单独的连接器。

光纤分线盒

大多数网络设备将使用 2 根线,一根用于发送 (TX),一根用于接收 (RX),以连接到另一台设备,该设备将使用相同的线,但 TX 和 RX 交叉。

当您发送比特流时,它会被编码并调制成光脉冲流,在同一根光纤束上一个接一个地传播。

现在有更详细的案例,就像@Zac67 回答中解释的那样:

  • 您可以对 TX 和 RX 使用单股,使用不同的波长(通常称为“颜色”)
  • 您可以再次使用不同的颜色为同一股线上的多个设备多路连接。这需要一个中间设备

  • 另一方面,您也可以将信号拆分到多个链接中,但这不是通过简单地将每一口放在单独的线上来完成的,有非常精细的编码可以做到这一点。

通常,网络连接使用串行信令,因此比特被串行化到光纤上。为了在接收方恢复发送方的位和字节时钟,需要像 8b10b 或 64b66b 这样的线路代码。

对于以太网,一些高速变体 (10+ Gbit/s) 使用四个或更多通道将带宽分布在多个运营商之间。对于短程多模光纤,通常意味着每个方向有多个光纤束,而对于长程单模光纤,通常使用单股和多个波长/颜色(波分复用 WDM)来完成。

此外,您还可以使用 WDM 在单个光纤对上运行多个独立链路。

另一方面,使用单通道或载波最多可以发送 50 Gbit/s。100 Gbit/s 通道目前正在开发中(例如 100GBASE-LR)。

此外,当光纤束稀缺时,有各种双向变体,每个方向使用不同的波长(波分双工 WDD)。例如,您可以将 1000BASE-BX10 用于 10 公里以上的 1 Gbit/s 链路,仅使用单股。