遠距離傳送

遠距離傳送也稱遠程傳輸。在遠程相距的地點之間將數據化信息進行傳輸的技術。遠距離傳輸站一般備有數據記錄媒體、讀出器、顯示裝置、行印機或印字機和鍵盤等，使之能互相進行通信。為了使數據通過遠程傳輸不致發生差誤，一般採用調製/解調裝置 (簡稱MODEM)，先用數據化信號來調製適用於特定信道傳送頻率載波的幅度或頻率，這樣就可以將在一般情況下不可能傳送的數據信號在電路中傳輸。

基本介紹

• 中文名：遠距離傳送
• 外文名：long-range transmission    
• 學科領域：信息工程、通信工程
• 別稱：遠程傳輸

簡介

最早的遠距離傳送是由奧地利因斯伯拉克大學的安東·賽林格教授領導的研究者們已將一個光子進行了遠距離傳送。在二者沒有任何關係和聯繫的情況下，該光子的物理屬性即刻被傳遞給另一個光子，該實驗需要3個光子、一個原光子和兩個纏繞在一起的光子參與，這兩個光子的物理屬性（或者是自旋）是互補的。當原光子和其他一個光子的旋轉被測量時，另外一個光子則取代第一個光子進行旋轉。20世紀60年代的流行科學幻想電視連續劇《星際旅行》（又名《星際迷航》，原理是將物質轉換為能量傳送到目標地點，再變為原來的物質）最先激發了人們對於遠距離傳送的普遍興趣。

遠距離(幾十公里，甚至數百公里)的數位訊號傳輸，可採用帶有數據機的調頻、調相或調幅的傳輸設備來實現，並可利用已有的電話線等作為傳輸線。而傳輸距離只有幾百米或幾公里，就不需要數據機的傳輸模式，可採用數位訊號直接傳輸的方法，其傳輸速度、誤碼率等性能優於採用數據機的傳輸方式。尤其是近距離(幾公里以內)點對多點的數據傳輸，採用數位訊號直接傳輸的方法更具優勢。當使用微型計算機對工業生產過程進行測量和控制時，也經常需要進行遙測和遙控。一般測量站點環境比較惡劣，為了保證微機監控系統安全可靠地運行，準確無誤地工作，必須使主機系統遠離被監測現場，而實現遠距離檢測。故微機檢測系統和被檢測對象間，要求採用長線傳輸信息。

限制因素

所謂/長線0是相對於數據的傳輸速度而言的。例如，採用RS-232標準接口，當數據傳輸速率為9600bps時，20m的電纜即可認為是長線，限制數據遠距離傳輸的因素主要有:

a。外界電磁場通過傳輸線對信號產生干擾。由於傳送和接收設備之間存在著公共地線，因此各種干擾極易通過公共地線疊加在信號上。特別是現場的電磁干擾通過公共地線很容易導入接收設備，影響數據傳輸的準確性。

b。傳輸線分布電容。數據的傳輸實際上是信號傳號和空號的傳輸，信號由空號變到傳號或由傳號變到空號的過程，實際上是傳輸線分布電容充電和放電的過程，充電的上升時間和放電的下降時間並不相同，當數據傳輸速度較高時，本來等寬的傳號和空號，其寬度變得不等，產生畸變，會引起數據接收錯誤。

c。傳輸線間存在/地0的電位差。一般情況下，傳輸線間連線一條公共地線，由於傳送設備和接收設備往往使用各自的電源系統，使兩者的電位可能不一致，從而信號地線中會有電流產生。由於傳輸線電阻的存在，使地線兩端產生電壓降，即電位差。當傳送設備向接收設備傳送數據時，接收設備得到的電壓信號與沒有地電位差時得到的不同。當有用信號的電壓較小，而地電位差較大時，接收設備無法得到準確的信號，數據傳輸將無法進行。

d。傳輸線的負載阻抗與傳輸特性阻抗不匹配[1]。當傳輸線的負載阻抗與傳輸特性阻抗不匹配時，會線上路中產生多次反射，致使信號波形產生畸變，導致數據產生接收錯誤。

e。傳輸線的分布電阻。由於傳輸線存在分布電阻，靠電流傳輸信號時，若接收設備接收端輸入阻抗較低，將使接收設備吸收電流增大，傳輸線上損耗增加，使數據很難實現遠距離傳輸。f。傳輸線間的干擾[1]。雖然傳輸線彼此之間是絕緣的，但是根據有線電信傳輸原理，傳輸線間存在絕緣電導，其相當於四端網路的並聯臂，它們對信號的傳輸起著分流、短路的作用，同樣能消耗一部分傳輸信號的能量，增加了線路的傳輸衰減，限制了數據的遠距離傳輸。
因此，要實現可靠的數據遠距離傳輸，必須採用切實有效的方法，解決長線傳輸中存在的問題。

實現途徑

對傳輸線進行/隔離0和/浮地0處理，是解決上述問題的較好方法。2。1採用光耦組成電流環結構
為了加強系統的抗干擾能力，採用光電隔離電路，可去掉數據交換兩設備之間的公共地線，使兩設備電氣隔離。同時，在電)光)電信號的變換過程中，就光電耦合器件而言，只要其輸入端有一定的電流，其輸出端就能輸出相應的數位訊號，因此，邏輯電平的信號傳遞變成了固定電流環中電流有否的狀態傳遞，這樣，信號在傳輸過程中，不易受外來干擾的影響，保證了數據傳輸的準確性，大大提高了傳輸系統的抗干擾性能。

匹配電阻，用來提高接收端輸入阻抗，R1為線路的分布電阻。電阻R1和R2應滿足如下關係:R2\(n-1)R1，n為接收端的總分節點數。用光電耦合可實現點對點，以及點對多點數據傳輸。電路中光耦選用TLP521-2，三極體選用3DK4等，選用上述元件，當電流環電流為10mA，數據傳輸速率為9600bps時可實現點對多點的數據傳輸，傳輸距離可達2。5km。

系統結構

數據點對多點傳輸系統的結構通常採用匯流排型結構，所有的節點共享一個公共物理通道(匯流排)。其特點是網路不封閉，很容易加擴新的節點，點對多點之間通過匯流排直接通信，速度較快，當某個節點出現故障時不會影響其它節點的工作，不會導致整個系統癱瘓。但匯流排型結構的各節點輸入阻抗要高，節點數應有限制，因為匯流排式網路的各個節點都是掛在一條匯流排上的，當各節點的輸入阻抗較小或掛接節點數多時，匯流排上的損耗大，這樣傳輸距離會大大減小。因此當套用RS-422/485標準接口電路實現數據點對多點傳輸時(多於6個節點時)，為了提高傳輸距離，必須在各節點接口處並聯一個合適電阻(2008左右)來提高輸入阻抗。