光端机手册.docx

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光端机手册

深圳市飞鹰传通信科技有限公司

---光端机手册

目录

第一章光端机基础知识-2-

1、光端机概念-2-

2、光端机发展史-2-

3、数字光端机与模拟光端机的区别-3-

4、光端机传输原理-4-

5、光端机特性-4-

第二章光端机应用-6-

1、光端机行业种类-6-

2、视频光端机适用领域-6-

3、视频光端机几大系列-7-

4、光端机安装尺寸/重量-8-

第三章光端机技术-10-

1、光端机接口类型-10-

2、参数名称解释-10-

3、光端机参数-11-

4、光端机网管功能简介-13-

第四章光端机售后总结-15-

1、常见问题/解决办法-15-

第一章光端机基础知识

1、光端机概念

光端机是光通信系统中的传输设备，主要是进行光电转换及传输功用。

一般用于电信、电力、监控、工业控制、视频传输等功能，在各个行业有着广泛的应用。

常说的光端机指的是用于监控系统用来传输视频、数据、以太网、音频等综合信息的光端机。

主要分模拟光端机和数字光端机（我公司所生产光端机均为数字光端机）。

基于传输的介质的不同有单模光端机和多模光端机之分。

数字光端机是将所要传输的图像、语音以及数据信号进行数字化处理，再将这些数字信号进行复用处理，使多路低速的数字信号转换成一路高速信号，并将这一信号转换成光信号。

在接收端将光信号还原成电信号，还原的高速信号分解出原来的多路低速信号，最后再将这些数据信号还原成图像、语音以及数据信号。

模拟光端机就是将要传输的信号进行幅度或频率调制然后将调制好的电信号转化成光信号。

在接收端将光信号还原成电信号，再把信号进行解调，还原出图像、语音或数据信号。

2、光端机发展史

从上个世纪80年代末模拟光端机开始进入中国应用，到2001年开始数字光端机的出现；演绎了经济发展带动科学技术进步，科学技术推动经济发展的过程。

最早出现的模拟光端机主要是采用模拟调频、调幅、调相的方式将基带的视频、音频、数据等传输信号调制到某一载项，通过另一端的接收光端机进行解调，恢复成相应的基带视频、音频、数据信号。

但设备本身的缺陷不能满足市场发展需求与高昂的成本让许多工程商望而止步。

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，到今天模拟光端机基本已退出了市场。

3、数字光端机与模拟光端机的区别

A）光纤上传输的信号方式不一样

模拟光端机上光头发射的光信号是模拟光调制信号，它随输入的模拟载波信号的幅度、频率、相位变化引起光信号幅度、频率、相位变化而分别称为调幅、调频、调相光端机。

而数字光端机上光头发射的光信号是数字信号即0或1对应光信号强、弱两种状态，不同的0和1组合代表不同幅度的视频、音频、数据信号。

B）模拟信号传输输入和输出处理方式不一样

无论模拟、数字光端机，对输入的基带的视频、音频、数据信号都必须进行处理。

对于模拟调幅光端机，处理方式是将视频、音频、数据的幅度对一高频载波信号进行调制，使高频载波信号的幅度随视频、音频、数据的幅度变化而变化；而数字式光端机对输入的基带的视频、音频、数据进行高分辨率的模拟-数字转换.

C）处理方式的不同

模拟光端机由于要进行调幅、调频、调相，所以模拟信号的幅度的变化与载波信号因调制而引起的幅度、频率、相位的变化是否为一一对应的线形关系成为拟光端机质量好坏的关键，到目前为止，很难做到真正线性调制，非线形必然引起信号失真因此模拟光端机传输视频图象、音频质量、数据的效果很难达到很满意的效果。

数字式光端机仅只有模数转换的量化误差，不足以引起信号畸变。

D）多路信号同传引起的交调失真

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、电话等信号，每种信号分别用一对光端机来传输，必然价格昂贵，所以为了提高光纤的利用效率，降低成本，必须的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，传输10/100M以太网信号或多路电话等高速信号是难以做到的，将多路视频或音频信号混合调频、调幅、调相在某一载波上必然会引起各种镜像、交调干扰。

所以模拟光端机传输信号容量有限，一般不会超过4路信号同传。

而数字光端机传输的是数字信号，很容易进行大容量复用并且不会出现相互干扰。

如我司的全数字光端机，最多可以实现128路视频、音频、数据、以太网、电话在同一根光纤上传输而无任何交调干扰。

E）稳定性不同

模拟调制光端机由于采取载波调制方式，载波及光头很容易受环境温度影响。

出现传输质量随环境变化而变化的缺点。

正因为这种缺点，对一些大型、重要工程来讲，模拟光端机的维护成了很令人头疼的问题，由此也给很多工程承包商或业主带来了很大不满。

所以对一些重要的工程选用数字光端机是一种明智的选择。

F）模拟视频光端机与数字光端机价格不同

由于体系结构不一样，模拟光端机的成本价格也要高于数字光端机。

4、光端机传输原理

光传输系统由三部分组成：

光源（光发送机），传输介质、检测器（光接收机）。

数字传输系统是把输入的信号变换成“1”，“0”表示的脉冲信号，并以它作为传输信号。

在接受端再把它还原成原来的信息。

这样光源的非线性对数字码流影响很小，再加上数字通信可以采用一些编码纠错的方法，且易于实现多路复用，因此数字传输系统占有很大的优势，并在很多地方得到了广泛的应用。

5、光端机特性

★  全部表面封贴器件。

★  支持热插拔。

采用开关电源

★  可选择FC,ST或SC光接口。

★状态指示灯能帮助对系统故障做出快速诊断

★  无电磁干扰（EMI）、射频干扰（RFI）以及共地回路。

★ 采用非压缩数字视频编码方式，8BIT和10BIT量化等级可选。

★  丰富的信号接口：

如视频、数据、音频、电话、网络、开关量、对讲等可灵活的配置。

★完全兼容NTSC,PAL,SECAM制式图像

★  采用1310nm和1550nm系列波长，其典型最大光学允许链损为30dB。

★  在各种户外条件下的高可靠性

★支持网管功能

第二章光端机应用

1、光端机行业种类

应用领域当前光端机设备有以下几种（我公司主要是做监控这块）：

　　a）监控用光端机（统称为视频光端机）：

用来传输视频信号（如普通摄像机输出的就是视频信号），并同时能辅助传输音频、控制数据、开关量信号和以太网信号，主要应用于高速公路、城市交通、社区安防以及需要监控的各个领域。

　　b）广电用光端机：

用来传输射频信号，其端机非点对点传输，它在光路中直接做分支，可由一个发射机对多个接收机，主要应用在有线电视的光传输领域；

　　C）电信用光端机：

其端机每个基本通道为2M，又俗称2M端机，每个2M通道可传输30路电话或传输2M带宽的网络信号，它只是一个固定带宽的通道，用途主要取决于和光端机相连的配套设备，其支持的协议为G.703协议,主要应用于固定带宽的电信光通讯领域。

2、视频光端机适用领域

远程商务会议应用

　　普遍意义上的视频会议应用，支持公司在商务活动猛增的情况下，逐步利用视讯会议方式组织部分商务谈判、业务管理、产品展示、远程业务指导和远程公司内部会议等。

远程教育应用

　　利用视频会议系统开展教育教学活动，使更多、更大范围的学生能够聆听优秀教师的教学。

另外，远程培训的应用在各大企业中也越来越受到关注，政府、行业和企业内部组织员工通过Internet或局域网开展网上学习、在线培训、调查、交流等活动，同时也可以满足企业组织各种考试、竞赛和绩效考核等。

远程医疗应用

　　利用视频会议系统业务实现中心医院与基层医院就疑难病症进行会诊、指导治疗与护理、对基层医务人员的医学培训等。

高质量的视频会议使医生、护士在不同地方同时协同工作成为可能。

项目协同工作应用

　　也是进行远程项目管理的非常好的工具，突出特点是资源共享。

项目组的成员能进行远程协作，使地理上分开的工作组以更高的速率和灵活性组织起来。

政府行政会议应用

视频会议系统是一种现代化召开会议的多快好省的方法，它可使上级文件内容即时下达，使下级与会者面对面地讨论和深刻领会上级精神，使上级指示及时得到贯彻执行。

安防工程应用

视频光端机包含多种型号，视频光端机还可以提供反向数据，左右一种常规监控手段，视频光端机正越来越广泛的应用到安防工程项目中。

3、视频光端机几大系列

主要领域就是用在监控安防上。

目前分为以下系列：

a）点对点光端机（下图）：

应用最广的光端机系列，一台发射机对应一台接收机。

可同时传输视频、音频、数据、开关量、电话和以太网信号。

因传输容量大、价格便宜、性能稳定，能满足现在工程中绝大部分的传输，是目前市面光端机的首选。

b）汇聚型光端机（下图）：

可将多台不同业务的光发射机通过中续器并在一芯光纤里传回接收，由一台接收机将前端多台发射机的信号还原。

专为平安城市，交通监控，小区安防等而开发。

核心价值为解决光纤布线成本，在有限的光纤资源情况下最大化传输信号，避免因光纤资源不足而需重新布线的成本。

c）级联型光端机（下图）：

至始至终采用一芯光纤传输，可串联多台发射机将信号传回接收机，由一台接收机将多台发射机的信号还原。

专为高速公路、平安城市、边防、港口等而开发。

核心价值为解决光纤布线成本，在有限的光纤资源情况下最大化传输信号，避免因光纤资源不足而需重新布线的成本。

d）SDI光端机：

近两年出现的新型光端机，也就是我们常说的高清光端机。

高清光端机是在普通数字视频光端机的基础上面演化而来的，采用H.264编码方式，一般情况下采用SDI接口。

高清数字视频光端机采用先进的非压缩数字高清视频和高速数字光纤传输技术，将1.485Gbps的HD-SDI数字信号转换为光信号后可在光纤上传再恢复为电信号。

适合SDI视频监控和远距离视频采集。

该系列光端机性能稳定、画质清晰、稳定性高，并带LED状态指示，可直观地观察光端机的工作状态。

4、光端机安装尺寸/重量

a）一路视频光端机安装尺寸：

重量：

0.8KG

b）二路视频光端机安装尺寸：

重量：

0.9KG

c）四路视频光端机安装尺寸：

重量：

1.2KG

d）八路视频光端机安装尺寸：

重量：

1.6KG

第三章光端机技术

1、光端机接口类型

视频BNC接口

BNC接口是指同轴电缆接口，BNC接口用于75欧同轴电缆连接用，提供收（RX）、发（TX）两个通道，它用于非平衡信号的连接。

光纤接口

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。

通常有SC、ST、FC等几种类型（光端机主要为FC接口），它们由日本NTT公司开发。

FC是FerruleConnector的缩写，其外部加强方式是采用金属套，紧固方式为螺丝扣。

ST接口通常用于10Base-F，SC接口通常用于100Base-FX。

网络RJ-45接口

RJ-45接口是以太网最为常用的接口，RJ-45是一个常用名称，指的是由IEC（60）603-7标准化，使用由国际性的接插件标准定义的8个位置（8针）的模块化插孔或者插头。

电话RJ-11接口

RJ-11接口就是我们平时所说的电话线接口。

RJ-11是用于西部电子公司（WesternElectric）开发的接插件的通用名称。

其外形定义为6针的连接器件。

原名为WExW，这里的x表示“活性”，触点或者打线针。

例如，WE6W有全部6个触点，编号1到6,WE4W界面只使用4针，最外面的两个触点（1和6）不用，WE2W只使用中间两针（即电话线接口用）。

数据/音频/开关量接线端子接口

接线端子因以绿色为主，我们习惯称为绿头。

利用现有轨道式接线端子连接，装了电子元器件组成的电路，实现了电流过程的传输耦合。

2、参数名称解释

a）带宽

　　　光端机的带宽（Bandwidth）是指光端机的实际可正常工作的频率范围。

单位通常是Hz（赫兹）。

通常，这个范围越大，就说明光端机的理论适应性能越强。

例如，某视/音频光端机的视频带宽是2Hz～10MHz，音频带宽为40Hz～20KHz，体现了较强的动态范围宽度。

b）信噪比

　　　信噪比（SNK:

SighalToNoiseRatio）是指光端机音源产生最大不失真声音信号强度与同时发出的噪音强度之间的比率，通常以S/N表示，一般用分贝（dB）为单位。

信噪比越高表示音频质量越好，一般音频光端机的信噪应该在60dB以上。

c）误码率

　　误码率（BER：

biterrorratio）是衡量数据在规定时间内数据传输精确性的指标。

误码率=传输中的误码/所传输的总码数*100%。

如果有误码就有误码率。

d）信号电平

　　信号电平（signallevel）是指设备输出信号和输入信号的功率比然后取对数值，通常用P表示，P=lgP2/P1。

e）信号阻抗

　　信号阻抗（SighalInpedance）是指输入信号的电压与电流的比值。

单位通常是Ω（欧姆）。

　　由于单位是欧姆，所以同样适用于欧姆定律，即在相同电压下，阻抗愈高将流过愈少的电流，阻抗愈低会流过愈多的电流。

f）光功率

光在单位时间内所做的功。

光功率单位常用毫瓦（mw）和分贝（db）表示，其中两者的关系为：

1mw=0db.而小于1mw的分贝为负值。

3、光端机参数

视频特性:

视频接口数：

正向、反向或双向视频

视频接口形式：

BNC

视频输入/输出阻抗：

75Ω（非平衡）

视频输入/输出电压：

典型1Vpp（峰-峰值）,最大2Vpp

视频带宽：

8MHz

视频采样：

16MHz高速采样视频数码位宽:

8/10/12位（比特）

微分增益：

（10%-90%APL）DG<1%（典型值）

微分相位：

（10%-90%APL）DP<1°（典型值）场倾斜:

<0.5%

视频信噪比（加权）：

S/N≥65dB（最大光学链路损耗时）

音频特性:

音频接口数：

正向、反向或双向音频

接口端子：

标准凤凰接线端子

音频输入/输出电平典型：

0dBm

音频输入/输出阻抗：

600Ω（非平衡）

音频输入/输出电压：

3VP-P（峰-峰值）

音频带宽：

20Hz～20kHz

总谐波失真：

<0.05%

非线性失真系数：

≤1%

音频信噪比（加权）：

S/N≥85dB

开关量特性:

物理接口端子：

标准凤凰接线端子（报警、开关量、远程控制接口）

报警、开关量输入信号：

任意有源或无源报警、开关量输入，支持TTL、RS-232/422/485或无源开关、按钮

报警、开关量输出信号：

任意有源或无源报警、开关量输出，支持TTL、RS-232/422/485或继电器触点输出

外接电流：

处于低压小电流。

大电流大电压可定定制（1A/12V以上）

以太网特性:

接口速率：

10/100Mbit/s自适应，默认为100MBPS工作状态

接口形式：

非屏蔽超5类RJ-45座

支持协议：

IEEE802.3U100Base-TX，10/100M以太网标准

通讯工作方式：

全双工或半双工

数据特性:

应用场合：

可支持多路数据,兼容所有控制键盘,矩阵协议,硬盘录像云台,报警复合数据,工业应用传输物理接口：

标准凤凰接线端子（绿头）

控制设备：

云台PTZ解码器,控制键盘,矩阵控制数据接口,高速球,工业设备

物理接口端子：

工业接线端子

接口信号：

RS-485（2线制）,RS232或RS422等

RS485/RS422数据接口：

RS-485/RS422数据速率：

DC-250Kbps

RS-485/RS422数据误码率：

小于10E-12

RS-485/RS422最大节点数128个

RS-485/RS422最大距离1200米

RS-485/RS422数据协议全透明支持任意RS-485/RS422协议,包括RS-485轮询或Modbus协议

RS-485/RS422连接方式支持正向、反向或双向RS-485

RS232数据接口：

RS-232数据速率：

DC-115.2Kbps

RS-232数据误码率：

小于10E-12

RS-232数据协议全透明支持任意RS-232协议

RS-232连接方式双向RS-232，支持点对点

曼彻斯特（Machester）/百菲思（Biphase）编码数据接口

曼彻斯特编码数据速率DC-2Mbps

曼彻斯特编码数据误码率小于10E-12

曼彻斯特编码最大距离1200米

曼彻斯特编码数据协议全透明支持任意曼彻斯特编码协议

曼彻斯特编码网络连接方式支持支持正向、反向或双向

曼彻斯特编码接口，支持点对点、点对多点连接

电话参数：

信号物理接口：

标准RJ-11座

语音带宽：

8kHz

失真：

＜1%

信噪比：

＞95dB

工作方式：

点对点热线、程控交换机/分机模式

4、光端机网管功能简介

通过网管软件主要提供对远端设备的实时监测、系统配置、网络拓朴功能、配置管理、性能管理、故障管理和安全管理，数据管理等

a）系统管理

系统管理主要是对网管系统使用的数据库的备份和恢复，以及告警记录等的打印和清除等，系统运行参数的配置等。

数据库的备份和恢复主要包括对配置数据库的手工和周期性的备份，以便在系统出现灾难时，能够很顺利的把数据恢复到备份时的状态。

日志清除主要是对系统的告警记录、性能报告、操作日志进行清除，以节省系统资源。

系统运行参数包括串口设置，实时监测参数等。

b）网络拓朴管理

网络拓朴管理主要提供对系统监测范围内的网管机箱、光端机、功能卡、光纤、网管计算机、摄像机等的位置和配置管理。

●机箱层的建立、删除、修改

●功能卡层的建立、删除、修改

●整体拓扑的建立、删除、修改

●物理拓扑的建立、删除、修改及连接关系等

c）配置管理

配置管理主要是对各个运行参数如监测间隔、串口参数、启动设置、告警设置等。

使系统运行在一个稳定的参数范围内。

d）性能管理

性能管理主要包括对性能数据的记录，实时显示，告警，历史性能数据的检索等。

e）故障管理

故障管理主要包括告警定义、告警屏蔽、告警过滤、告警确认等功能。

当前告警记录和历史告警记录的过滤、删除、打印等。

f）安全管理

安全管理主要是对非法访问网管系统进行屏蔽。

网管系统对允许的操作员分为二大级别。

主要是：

系统管理员、网管操作员，每个级别的用户只能进行相应的操作。

每个操作员需要提供密码认证，才能进入网管系统。

操作日志，提供对操作员的每个操作的记录，出现问题时能够及时根据操作记录解决。

第四章光端机售后总结

1、常见问题/解决办法

a） 机箱无电源：

检查电插头是否正常，机箱保险丝是否正常。

b）  所有视频数据不正常：

检测光发出的功率是否正常，检测接收到的光功率是否在接受灵敏度以内。

c）  视频图像有不规则的横纹或跳动：

视频输入的同步不正确.检测系统的地电平是否相等，特别是光端机  的电源的地电平与输入、输出设备间的地电平,视频线连接是否良好.输入信号是否符合标准.

d）  光端机的所有指示灯均不亮：

检查电源适配器工作是否正常，检查光端机模块是否完全、正确的插入机箱插槽

e）  光端机接收机的视频指示灯闪烁：

接收机未接收到正确的光信号;检查光纤的链路损耗是否正常.光尾纤  盘卷直径太小（盘纤直径不得小于20厘米）.尾纤陶瓷介面有杂质（可用酒精棉轻轻清洁）

f）  光端机发射机的视频指示灯不亮：

光端机未接收到视频信号;检查光端机的视频输入是否正常

g）  光端机接收机视频输出有雪花点：

传输过程中有误码;检查光纤链路的损耗是否过大,尾纤盘卷直径太小（盘纤直径不得小于20厘米）,或设备环境温度过高，使传输不稳定。

h）  光端机数据不正常：

数据协议是否正确（是否用RS232传输RS422等）;数据传输方向是否正确（正向,反向或   双向）;接线是否正确（数据正负或收发等）;数据输入是否正确.

i）  可结合设备指示灯进行设备故障的分析和解决.