光通信论文精选(九篇)

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第1篇：光通信论文范文

1类平衡探测-正交频分复用技术

类平衡探测-正交频分复用技术（QBD-OFDM）结合类平衡探测编码技术和OFDM技术[14]。OFDM信号数据被分为多个数据块，每个数据块有两个符号的数据。在相同的数据块，第二个符号中的信号是和第一个符号中的信号在运算符号上是相反的。经过理论推导，发现二阶互调制失真、直流电流、可以完全消除，而且接收机的灵敏度可以提高3dB，因此可以提高信噪比。我们采用QBD-OFDM技术，实现了可达到2.1Gb/s实际物理数据速率，并使传输距离达到2.5m。图1为所提出的QBD-OFDM实验的原理。实验中，QBD-OFDM信号由任意波形发生器（AWG）产生，经过低通滤波（LPF）、电放大器（EA）和偏置树（BiasTee）后调制到红绿蓝发光二极管（RGB-LED）不同颜色的芯片上。经过自由空间传输后，在接收端由棱镜聚光后，用滤光片将3个波长的光分开，最后采用雪崩光电二极管（APD）探测器接收。然后进行后端的均衡与解调算法处理。结合波分复用（WDM）和类平衡探测子载波复用，很好地利用了多色LED的波分复用，提供了更多的传输信道。利用类平衡探测技术很好地避免了OFDM提供更多子载波时的峰均功率比（PAPR）限制，有效提升了多色LED传输速度，提高了系统误码率（BER）性能，同时增加了可见光通信的传输距离。图2给出QBD-OFDM技术和直接探测光正交频分复用（DDO-OFDM）技术的对比。两个子信道带宽为，Sub1：6.25~56.25MHz，Sub2：56.25~106.25MHz。每个子信道对应的调制阶数分别为，红光：256正交幅度调制（256QAM）和128正交幅度调制（128QAM），绿光：128QAM和64QAM，蓝光：128QAM和128QAM。因此，红光、绿光和蓝光的数据速率分别为750Mb/s、650Mb/s和700Mb/s，总数据速率达到2.1Gb/s，实验距离可以达到2.5m。在距离为0.5m时，红绿蓝3色对应的Sub1、Sub2两个子信道的BER提升为25.6dB、31dB、30.3dB、25.8dB、21.8dB和19.3dB。当可见光通信系统的通信距离增加时，系统误码率会增加，这是因为距离增加导致系统接收到的光信号减弱，系统信噪比降低，误码率增加。继续增加距离会使BER超过前向纠错码的门限，为使距离增加，就要使系统的传输速率降低。蓝光LED采用QBD-OFDM和DDO-OFDM的对应的Sub1、Sub2两个子信道的星座图如图2（d）的（i）、（ii）、（iii）和（iv）所示。

2无载波幅相调制技术

无载波幅度相位调制（CAP）是正交幅度调制的一个变种多阶编码调制技术，可以使用模拟或数字滤波器，实现灵活的子带划分和高阶调制，减少了计算的复杂性和系统结构，在数字用户线路有着广泛的应用。无载波幅相调制信号可以表示如下:s(t)=a(t)?fI(t)-b(t)?fQ(t)（1）这里a（t）和b（t）是I路和Q路的原始比特序列经过编码和上采样之后的信号。fI(t)=g(t)cos(2πf)ct和fQ(t)=g(t)sin(2πf)ct是对应的整形滤波器的时域函数，它们形成一对希尔伯特变换对。假设传输信道是理想的，在接收机端两个匹配滤波器的输出可以表示如下：这里mI(t)=fI(-t)和mQ(t)=fQ(-t)是对应的匹配滤波器的脉冲响应。利用对应的匹配滤波器在接收端就可以解调出原始信号。我们采用了无载波幅相调制技术，结合先进预均衡与后均衡算，后均衡算法采用改进级联多模算法（CMMA），实现了1.35Gb/s可见光传输系统实验[15]。实验原理图和实验装置图如图3所示。图4（a）到图4（c）为采用改进CMMA均衡算法所测得BER和距离的关系。实验中，每个波长上采用频分复用技术，将不同用户的信号分别调制到3个子载波上，每个子载波调制信号带宽为25MHz，调制阶数为64QAM，因此每个子载波的传输速率为150Mb/s，每个波长的传输速率为450Mb/s。在发射和接收的距离为30cm时，经过波分复用后该系统总的传输速率达到1.35Gb/s。图4（d）对比了CMMA和改进CMMA的性能，改进CMMA性能要优于CMMA，尤其是在第3个子带更为明显。

3频域均衡单载波调制技术

基于频域均衡的单载波调制技术（SC-FDE）是基于单载波的高频谱效率调制技术，该调制技术频谱效率和OFDM一致，复杂度一致。可见光通信系统是一个非线性非常严重的系统，OFDM存在PAPR的缺点，高PAPR对于可见光系统是一个非常大的缺点，而SC-FDE相比于OFDM具有一定优势，因为SC-FDE拥有更小的PAPR，其调制/解调原理如图5所示。SC-FDE调制技术和OFDM过程基本一致，但SC-FDE技术把IFFT变换从系统发射端移到了系统接收端。采用SC-FDE技术，使用RGB-LED波分复用技术和高阶调制格式，并在频域采用预均衡和后均衡技术，可以在LED3dB带宽只有10MHz的条件下取得3.25Gb/s的速率[16]。如图6（a）所示。该速率是在发射和接收距离小于1cm条件下测得，预均衡后的带宽为125MHz，红光和绿光都采用512QAM，蓝光则采用256QAM。图6（b）、图6（c）和图6（d）分别为红绿蓝3色BER与距离的关系，并给出了每种颜色光有无预均衡的性能对比。

4结束语

第2篇：光通信论文范文

关键词：光纤通信技术优势接入技术

近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

一、光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。论文百事通在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

二、光纤通信技术优势

2.1频带极宽，通信容量大光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口，单模光纤具有几十GHz?km的宽带。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低，中继距离长目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离；对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

三、光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FT－Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。

第3篇：光通信论文范文

1.1PDH光纤通信在铁路通信系统中的应用

光纤通信技术之所以在铁路通信系统里发挥重要作用，是因为当前对光纤通信技术的划分十分精细，在各个铁路通信系统里都会使用相应的光纤通信技术，达到最理想的通信效果。PDH光纤通信作为十分重要和关键的方面，能有效清除铁路通信系统里存在的隐患以及漏洞，确保铁路通信系统的正常与稳定。但PDH存在标准不一、复用结构过于复杂以及网络管理功能较弱的问题，所以其难以得到长远、有效的发展。

1.2SDH光纤通信在铁路通信系统中的应用

SDH光纤通信在铁路通信系统里的使用解决了PDH光纤通信使用存在的问题，并在此基础上有所突破，让铁路通信系统更加稳定和流畅。借助SDH设备构成的具备自愈保护作用的环网形式，能在传输媒体主要信号中断的时候自动利用自愈网及时恢复正常的通信状态。相较于与PDH技术，SDH技术有四个显著优点：一是网络管理能力更强；二是比特率和接口标准均统一，让各个厂家设备间的互联成为了可能；三是提出“自愈网”这一新理论，能在传输媒体主要信号中断时及时恢复正常；四是运用字节复接技术，简化网络各个支路信号。鉴于SDH光纤通信技术有诸多优点，所以在铁路通信网发展规划里，已经明确提出了要着重发展基于同步数字系列（SDH）基础上的传送网。就以xx铁路为例，该铁路基于新敷设20芯光缆里的其中4芯光纤基础上，开设SDH2.5Gb/s（1+1）光同步传输系统为长途传输网，在铁路的相应经过点均设置了SDH2.5Gb/sADM设备，并借助622Mb/s光口同接入层传输设备相连，发挥上联和保护作用。此外，还借助2芯光纤开设了SDH622Mb/s（1+0）光同步传输系统，将其作为当地的中继网，并在铁路相应经过点以及新开设的各个中间站和线路新设置了SDH622Mb/s设备。

1.3DWDM光纤通信在铁路通信系统中的应用

DWDM光纤通信技术是借助单模光纤宽带与损耗低的特点，由多个波长构成载波，许可各个载波信道能同时在同一条光纤里传输，如此一来，在给定信息传输容量的情况西夏，就能降低所需光纤的总量。使用DWDM技术，单根光纤能传输的最大数据流量可以高达400Gb/s。DWDM技术最显著的优点就是其协议与传输速度是没有关联的，以DWDM技术为基础的网络可以使用IP协议、以太网协议、ATM等进行数据传输，每秒处理数据流量在100Mb~2.5Gb之间。也就是说，以DWDM技术为基础的网络能在同一个激光信道上以各种传输速度传输各种类型的数据流量。当前，在国内铁路通信网里DWDM技术得到了广泛应用，其中沪杭-浙赣铁路干线就是国内第一条使用DWDM光纤传输系统的铁路。此外，京九、武广等铁路的DWDM光纤传输系统也在建设与使用中。就拿京九铁路来说，京九铁路线使用的是具有开放性的DWDM系统和设备，能兼容各种工作波长以及厂商的SDH设备。波道数量为16，波道速率基础为每秒2.5Gb，借助京九线20芯光缆里的2芯G.652单模光纤，使用单纤单向传输的方式，也就是说相同波长在两个方向上都能多次使用，光接口满足ITU-TG.692协议的标准。

2结语

第4篇：光通信论文范文

本课程安排在大学三年级第二学期进行，而这个阶段学生大部分时间和精力主要放在准备考研或者开始联系实习单位上，学习时间和精力得不到保证。同时考虑该学期时所有专业课几乎基本学完，光通信原理课程中部分专业知识已在之前开设的不同专业课程中有所涉及，尽管在不同专业课中强调的学习重点不同，但毕竟和其他课程还是存在一定的交集。因此在这种状态下，只依靠课堂将光通信的知识全面而系统地讲授给学生是比较困难的，学生听到学过的内容就会自然而然开小差，这对未学习的知识也会产生消极的影响，从而影响整天的教学效果。

2教材选用方面

目前，该课程的上课讲义主要是根据清华大学袁国良老师编写的《光通信原理》，再结合其他通信类的参考书编写而成。该书对光通信原理的介绍虽比较系统，但是书中很多章节存在混乱的现象。如第三章介绍光纤的基本特性，但在第五章中再次介绍光纤温度特性和机械特性。光电检测器件也存在类似的现象，在第四章中介绍光电检测器的工作原理和主要要求以及光电检测器的工作特性，而第五章再次介绍光电检测器件，虽然两章节中介绍内容并不重复，但是这样授课过程中学生会觉得有些乱。虽然在实际课堂上已将内容调整并对其内容进行了扩充，但是毕竟没有配套的讲义，学生学起来还是有些不方便。与此同时，光纤通信领域科技发展日新月异，这本书缺少该学科最新的研究方向和前沿热点问题的介绍，如蓝光信息存储技术和白光照明等目前的热点问题。这显然很难引起学生的学习兴趣和热情。

3课程改革举措

结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，该课程的现行教学体系和内容应做必要调整，教学方法和教学手段上也要进行必要的改革，从而保证课程教学质量的有效提高。

3.1整合课程内容，调整课程结构

首先以形象的图像介绍整个光通信系统的组成部分，让学生了解光通信的系统结构。其次简单介绍光通信系统组成的每个部分，先讲解光通信中的主要有源和无源的光器件，光纤的组成和传输原理，然后把通信的光端机、光调制等基本内容尽可能地缩小课时快速介绍完毕，这样可以尽量避免与其他课程的重复，从而让学生产生新鲜感。然后重点集中讨论数字光通信系统，阐述如何设计光缆线路损耗预算和怎样考虑光缆线路中的各种类型的噪声源，多向学生介绍电信、数据通信方面的新发展、新思路，以开阔学生的眼界。这些改革为我们完成基本的教学任务提供了保障。同时鉴于袁老师课本中存在的章节混乱的情况，我们拟调整课程结构。课程的新结构首先从光通信的整体出发，从宏观上使学生了解光通信整体的基本知识和要求，把握零件和整体的关系。从简易的连接入手，到复杂网络为课程重点，把握各种光通信的特点，为培养学生应用能力奠定良好基础。

3.2分层实践教学，构建实践平台

光纤通信原理课程是一门理论性及实践性很强的课程，随着光纤通信与实际应用的结合越来越密切，仅仅在课堂上讲授基本的理论知识远远不能满足实际需求，必须加强和改进光纤通信课程的实践环境教学内容，突出本课程重实践、强能力的培养特色。实验建设和实验教学的重视和完善，有利于培养和提高通信工程类大学本科生的应用能力、创新能力和科研能力。首先，实践教学过程中采用了分层次的实践教学模式，根据学生理论知识学习情况及动手能力分组分层进行教学。动手能力一般的学生完成基础实验训练，动手能力较强的学生增加综合设计型、创新型实验教学内容，逐步构建了“基础型、综合设计型、创新型”的三级式分层次实践教学体系。其次在学校的相应经费支持下，鼓励学生根据所学内容搭建小型的光通信系统，让学生自己动手操作整个光通信系统的组成并了解实现通信需要注意的事项，如光纤损耗对中继距离的影响设计，色散对中继距离的影响等主要影响光通信性能的因素，让学生在动手操作中寻找评价光通信性能的指标等内容。这样充分调动了学生的积极性，不仅巩固了所学知识，还培养了学生的动手操作能力、观察能力及分析解决问题的能力，有效地提高光纤通信原理课程的教学效果。

3.3探索新的评价体系，改革考试模式

学生学习评价的目的是促进学生知识、技能以及情感、态度、价值观等方面的发展。发掘学生多方面的潜能，了解学生发展的需要和发展优势，增强学习的自信心。评价还要客观、全面地反映教学的实际情况，为改进教学提供真实、可靠依据的作用。结合学校2012版培养计划，根据我校光信息科学与技术专业学生的特点和人才培养目标，主要从以下几个方面，探索新的有利于学生个性发展的评价体系：（1）丰富评价内容。改变过去只重视知识，忽视综合素质和个性发展的评价。应从知识、能力、过程、方法、情感、态度、价值观等方面进行综合评价。在考试试题的内容上减少死记硬背的题目，增加实际操作技能、实验技能的考察。（2）改变评价方法。改变过去那种考试、测验的单一评价方法。可采用观察法、调查法、报告法（提供相关学习参考资料，让学生撰写笔记或学习报告）。（3）增加操作性和实验性评价比重。在“光纤通信”的实验课评价体系中我们要注重学生操作过程和规范性的评定。测验考试评价应增加考核学生的应用知识分析、解决实际问题的能力和创造性思维能力的权重。

4结语

第5篇：光通信论文范文

西宁供电公司是核心汇聚点，调度数据网、语音业务、综合数据网业务等需接入西宁供电公司核心机房。因此，需根据业务重要性和带宽需求决定环网结构和传输速率。带宽需求测算中，包括110kV变电站、35kV变电站和县公司、基层单位以及营业所等。变电站带宽估算:接入网2M、广域网4M、调度数据网2M、视频2M、监控系统2M、“五防”系统2M、配网自动化6M(按照10kV配网出线数量考虑)，合计带宽按照20M考虑;基层单位行政电话4M、广域网业务8M(办公人员较多场所，带宽考虑到10M及以上)、外网业务4M，合计带宽为16M。按照就近接入原则，测算带宽，城区东面需接入城东区、城中区以及城西区部分16站点以及“十二五”规划中的部分站点，按照25个站点测算带宽;城区西面需接入城北区、城南区以及城西区部分站点等18个，加上规划的部分站点，按照25个站点的接入能力考虑。根据需求测算，每个站点按照20M带宽考虑，东部和西部各25个站点，各需500M，所载业务经过二纤双向复用段保护环后所需带宽为1000M，加之基层单位应急通道，需选择容量为8个VC－4(8×63×2M=1008M)带宽，所以传输设备需选用2.5G及以上平台。

2选择方案

由于一个自愈环网无法满足如此多的站点接入，根据带宽需求和光纤网络结构比较分析，需选用组合网方式。常用组合网包括环带链、相切环和相交环3种。环带链网络结构，对链路的保护功能差，链上某一段光缆故障时，会造成后端各点业务的中断。相切环组网方式可使环间业务任意互通，具有业务疏导能力强，业务可选路由多，系统冗余度高。一旦相切节点故障，造成业务中断时，可在相切环上增加一个相交节点，提供重要节点的备份和更多的可选路由，加大系统冗余度，以提高系统抗单点失效能力。为增加光纤通信网可靠性和系统抗单点失效能力，最终确定选用2.5G二纤双向复用段相交环组网方式。西宁供电公司作为一市三县各类业务的核心汇聚点，必须作为相交点之一;另一相交点，必须是电网中的枢纽点，出线方向多，光缆路由丰富，具备多方向接入能力和组建双环网的条件。经过分析，最终选定公园变电站为第二相交点。

3实施

依据年度下达的技术改造项目资金，分步实施。1)2012年西宁城区西部环网建设。西宁城区包含西宁供电公司、公园变电站和6个西部变电所共计8个站点传输设备。在西宁供电公司和公园变电站各配置1套10G智能设备，在6个站点分别新上一套2.5G智能设备。西宁城区西部2.5G环网是完全由智能光网络OSN设备构成的2.5G复用段保护环。2)2013年西宁城区东部环网建设。西宁城区包含西宁供电公司、公园变电站以及东部6个变电所传输设备改造升级。在西宁供电公司和公园变电站原有设备上新增2块2.5G光板，西宁城区东部2.5G环通过西宁公司、公园变电站与原有西部2.5G环在西宁公司和公园变电站形成相交环。西宁城区网络结构图如图2所示。环网建成后，对纤缆资源不足或在用设备配置低，无法纳入环网的15个站点(如图中所示网元M和网元N)，通过两个不同物理路由接入现有光纤环网。

4应用效果

第6篇：光通信论文范文

计算机通信网络是一种利用传输设备与数据交换设备将分布在地球上不同地区的计算机进行连接的系统，计算机通过这个系统来实现数据的传输与通信。这种通信的基本形式是实现计算机之间的点对点连接，但单独的点对点连接并不能被称为是一个网络，只有将许多这种通信连接起来，形成一个传输系统，将传输系统通过交换系统组合在一起才能称之为通信。这种组合是要按照拓扑结构来进行的，也就是说，只有有了系统的交换，让全球任意两地的两台计算机终端能够相互连接，才能称之为计算机通信网。通信网是由传输设备、交换设备以及必要的用户终端组成的。凭借着我国强大的人口基数，相信计算机通信网在我国发展的市场前景一片光明。

2通信网络的主要内容

2.1用于数据的传输共享

数据通信是依靠传输手段来进行信号的传输，这种手段要求要高效、快捷。在传输内容方面，要包含信号编码、传输媒体、信号传输、接口以及数据链路的控制。数据通信有很多种手段，目前运用的较多的是以下几种：

（1）电缆通信。

电缆通信主要是运用同轴电线、双绞线等设施，来进行市话以及长途的通信，其调试方式是SSB/FDM，是建立在通州PCM时分多路数字基带传输技术之上的。但随着通信手段的不断发展，同轴将被光纤取代。

（2）微波中继。

相对于通州而言，微波中继投资量少、建设周期短，且在设备的架设上比较容易。模拟电话微波通信主要采用SSB/FM/FDM调制，通信容量6000路/频道。数字微波能够选用QAM、QPSK以及BPSK技术来进行调制。

（3）光纤通信。

光纤通信是我国目前正在大力发展的一种通信技术，其能够利用激光的传输特性，在光纤中进行数据的传输。这种通信技术具有距离长、同两大、抗干扰能力强的特点。在我国，光纤主要是用于本地、长途以及干线的传输。目前，在单模光纤以及长波光纤的基础上，每路的光纤通话都能够超过万门。近几年来，我国光纤通信技术飞速发展，在技术上已经有了质的飞跃，且非常广泛地应用于各项传输技术中，像是光电转换、接入、传输、交换以及网络等设备，都已经逐步使用光纤作为传输材料。数字信号处理与光转换单元共同组成了光纤通信设备。

（4）卫星设备。

卫星设备是目前国家上广泛研究的一种通信技术设备，其覆盖范围广，传输量巨大，且不受地域的限制。就目前卫星设备的发展来看，数字卫星主要采用的是时分多路、时分多址以及数字调制。

（5）移动通信。

移动通信是在上世纪80年代来逐渐兴起的一种通信技术，从2G时代到现在的4G应用，未来几年，移动通信的主要发展趋势将会把中心放在提高传输效率，实现无缝漫游上面。

2.2用于连接网络设备

网络连接的优劣直接关系着传输质量的好坏，连接指的是使用通信设备及其体系结构，通过双绞线、电缆、载波、微波、光纤或是卫星来进行信号的传输。

2.3用于协议的检测，保护网络安全

通信协议包括对各层次不同协议的具体分析以及对协议体系的研究讨论。计算机网络是将地球上独立的计算机通过网络协议的标准将它们进行相互连接的一个集合。

3光纤通信技术的发展

3.1普通光纤网络

普通的光纤是最常用的一种光纤传输设备，具有造价低，传输速度快的优点，比较适合于普通家庭用网。随着光纤技术的不断发展，单一波长信道在容量上增大，光中继距离也有所增长，光纤的性能进一步得到了提升，这种提升主要表现为光纤的最低衰减系数与零色散点没有存在于同一区域，且低衰减系数没有得到充分的利用。

3.2核心网光缆

在我国的省级、区级的干线铺设上，都已经全面采取的光缆铺设，且传统的多模光纤已经被淘汰，取而代之的是单模光纤。像是G.654光纤，传统在使用中很看重这种光纤的容量，但随着光纤技术的发展，这种光纤已经不能够满足与如今对光纤容量的需要，且这种型号的光纤也不能够再进行大幅度的增容，因此在近几年，这种光纤已经退出了我国陆地的光纤市场。干线光缆采用的不是光纤带，而是选用分立的光纤。干线光缆经常在室外使用，且在这些干线光缆中，以前使用过骨架式结构或是紧套层绞式的光缆，现在也已经停用了。

3.3接入网光缆

接入网中的分插较为频繁，分支多且距离较短。要想增加这种网的容量，就必须从增加光纤芯数着手。像是在市内的管道，由于其管径受到城市建筑结构的制约，一般管径比较小，管道的内径是有限的。因此，在增加光纤网络芯数的同时，要加强集装的密度，对光缆的重量与直径要进行相应的调整，尽量保证最小。

3.4室内光缆

室内的光缆主要是用于视频、数据以及话音的传输，并且还能够在传感器跟遥测方面得以应用。这里提到的室内光缆，应包含用来综合布线的光缆以及局内光缆这两个部分。3.5通信光缆光纤的铺设是属于介电质，而光缆可以作为全介质来作为通信设施。光缆是完全不含有金属的，这种不含金属的全介质是电力系统部门最愿意使用的线路。就目前电力在道路上敷设的全介质光缆来看，主要有两种结构。一是缠绕式结构，用于架空地线上；二是全介质的自承结构，通常简写为ADSS。

4光纤通信技术在通信网络中的发展趋势

4.1波分复用技术的发展

近年来，波分复用技术在我国发展迅速，光传输的距离也有了很大的发展。在提高光纤传输容量方面，除了原有技术的运用，还可以采用OTDM（光时分复用）技术，通过传输速率的提高来让传输容量也有所提高。两种技术的应用都能够有效帮助光纤网络通信提高其传输的长度与容量。波分复用技术由于其特性，能够很好地运用于未来通信中跨海光传输领域。目前的1.6Tbit/的WDM体统已经大量地应用于商业中，同时随着应用范围、行业的不断扩大，这种技术的全光传输距离也在不断发展。相信结合OTDM技术，单信道的传输速率会有效提高，传输容量也会随之加大，在现有的单信道最高速率640Gbit/s的基础上产生突破。

4.2光弧子技术通信

这是一种特殊数量级的脉冲，属于超短光的脉冲。这种通信存在于光纤网络的反常色散区域，其非线形效应与群速度色散之间相互平衡，因此在经过了长时间、长距离的传输之后，信息的速度与波长都能够保持不变。这种通信技术就是以光弧子作为载体，来实现长距离的有效通信，实现超长距离信息传输的零误码。光弧子技术具有强大的发展前景，在传输速度方面，高速通信与超长距离以及强大的脉冲控制能够有效让现行速率从传统的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。

4.3智能化方向发展

智能化的光网络是通信网络长期发展的主要目标。随着通信技术与计算机技术联系得越来越紧密，加上光网络的生存性、控制、调度、组网等方面的需求，光网络已经向着智能化系统发展了。在光网络中，可以加入自动发现的能力，提高控制连接技术。完善系统的自动恢复功能，这也是光网络今后发展的目标。

4.4全光网络化

第7篇：光通信论文范文

目前，关于广域保护系统结构国内外学者提出不同的见解，一般可分为分布式、区域集中式、变电站集中式以及分层集中式。其中，在分布式广域保护系统中，广域保护算法内置于每个装设在变电站内部的保护IED中，分布式广域保护系统的广域保护决策过程完全在单个保护IED中实现，这使得分布式广域保护系统更适合于实现广域继电保护的功能。区域集中式广域保护系统其功能包括实现传统继电保护功能、通过通信网络与广域保护决策中心设备交换信息等。变电站集中式广域保护系统主要是利用收集到的信息实现广域保护算法，并向站内相应保护IED发送控制命令。分层集中式广域保护系统继承了区域集中式和变电站集中式广域保护系统的优势，而且它既能够与上层区域广域保护决策中心设备通信又能够与下层的保护IED通信，同时也能够弥补变电站集中式存在的一些缺点。

2电力系统信息综合传输调度算法研究

电力系统不同于其他系统的运行，尤其是顺利实现其信息的综合传输不可避免的需要解决诸多潜在的问题，尤其是信息业务综合传输过程中存在的流量冲突问题，特别需要注意的是不仅要保证实时信息业务的服务质量，同时也不可忽视各类非实时信息服务质量，这些非实时信息也是传输过程中重要的组成部分。实现基于IP技术和区分服务体系结构模型的网络通信模式的关键技术包括队列调度法，本文主要对队列调度算法进行深入讨论，使其在对电力系统信息综合传输的服务质量问题进行解决时能够发挥出关键的作用。WFQ算法的分组服务顺序与GPS模型有很大差异，它是一种模拟通用处理器共享模型的队列调度算法，本文在WFQ算法基础上提出了WF2Q+算法，并通过将“虚拟延迟时间”引入WF2Q+算法解决了该算法在推迟传输高优先级信息业务分组的问题，进而提出了提出以基于IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型实现电力系统信息综合传输。

2.1WF2Q+算法介绍及分析WF2Q+算法是一种基于GPS模型的分组公平队列调度算法。在实际的信息业务传输过程中，分组到达各列队头部的时间会存在一定的微小差别，致使根据GPS模型得到的各队列头部分组服务顺序也出现微小差别，从而也会影响到WF2Q+调度器先为高优先级队列内分组提供服务，还是为低优先级队列提供服务。观察图1我们可以发现，优先级较高的信息业务在电力系统分组传输过程中不能保证其实时性，关键在于优先级较高的信息业务分组到达时间较晚，从而使得优先级较低的信息业务“捷足先登”，到达时间稍快，影响了电力系统高优先级信息业务分组传输的实时性。

2.2改进的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述问题，为了保证电力系统信息综合传输中高优先级信息业务分组的实时性，本文采用了PQ调度算法，并用PQ算法原理对WF2Q+算法进行改进，按照这种方式获得的算法非常有可能将高优先级分组推迟传输问题轻而易举地解决，同时也能保持良好的公平性。具体操作如下：将优先级最高队列中传输个分组所需时间的倍定义为队列的“虚拟延迟时间。IWF2Q+算法与WF2Q+算法都采用SEFF分组选择策略，此时，不得大于系统虚拟时间，并且越小的队列中的分组越优先获得调度器的服务，通过这种方式高优先级队列中所转发分组的延时得到了降低。

3仿真分析

本文首先仿真对比电网发生故障时WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下IEEE14母线系统各变电站与控制中心站之间变换信息时4类信息业务分组的平均延时，结果如图2所示。观察图2可知，WF2Q+算法与WFQ算法在保证信息业务实时性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推迟传输高优先级信息业务分组的问题可通过IWF2Q+算法解决，并且能够减小高优先级信息业务分组延时，同时也会导致低优先级信息业务分组延时变大。其次仿真对比电网发生故障时PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情况下得到的系统中各变电站与控制中心站之间传输四类信息业务的平均服务速率，如图3所示。该结果说明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的区分服务体系结构模型能够较好地协调不同优先级信息业务获得的服务效率，达到了各类信息业务传输的公平性，且性能相当。

4课题研究结论及展望

第8篇：光通信论文范文

光纤有很多的优良特性。例如原材料价格便宜、应用成本低、稳定性好、重量轻、制造施工工艺简单、抗干扰、抗腐蚀、容易铺设等。光纤因具备这些良好的特在传输系统中得到了广泛应用。光纤在通信技术中的特点具体如下：（1）容量大、速度快容量大、速度快是光纤通信最大、最突出的特点。光纤通信技术中信息的传播媒介是光，在真空中光的传播速度是30万km/s。光纤通信与传统的铜线传输相比具有很大速度上的优势。随着互联网越来越发达，光纤通信的发展前景也越来越广。光纤的容量很大，正符合了传输系统所需传输数据量大的特性。光纤通信技术中信号的载体是光，只需很小的光束便可以携带大量的信息，目前一般携带信息量能达到10Gbps／s，并且很多的光线可以在同一条光纤中通过且不会相互干扰。光纤的传输速率非常有优势，并且目前光纤的发展还具有很大的潜力。（2）光纤材料价格低、损耗低光纤的主要材料是由石英制成的玻璃纤维。作为一种非常广泛的材料，光纤通信中的石英材料不但稳定性高、抗腐蚀性强，且具有低损耗的特点，石英的磨损一般可以控制在0～20dB/km。而且光纤制作技术成熟，成本低，工艺简单，适合大范围推广。光纤外部一般还设有保护套，使光纤的损耗降到更低。并且光纤的磨损可以随着科学技术的发展进一步降低。随着科学技术的不断发展，光纤通信设备中还可以采用一些更加廉价的材料，从而能够更好的完成光纤通信成功跨越最大无中继距离，达到减少中继站数量的目的，进而大大节约了运用成本。（3）保密性良好信息在光纤中传播的进程中，光纤会限制光信号只在相关光波导结构中传播，若有泄露出来的射线，光纤可以将其围绕在周围，将由不透明的包皮物质将其有效地吸进，防止泄露信息，并有效的避免了光纤通信中出现串音现象，为信息在传输系统传播的过程中提供了一个良好的环境。（4）抗干扰能力强现阶段石英是传输系统中的主要光纤通信材料，石英能作为主要光纤通信材料的主要的原因是石英具有较好的抗腐蚀性和绝缘性，并且石英的抗电磁干扰性很强。在传输系统传导过程中能有效抵抗由于人为因素造成的电磁干扰，并且可以抵御雷电、电离层的活动和太阳黑子对光纤设备传输信息所造成的干扰，因此石英制成的光纤通信设备能够在传输系统中得到了广泛的应用。

2光纤通信设备的维护

2.1光纤传输设备维护时需注意的问题

需要对光纤传输设备应进行预防性定期监视。通信设备并没有出现较明显的使用故障时，为了尽可能少的造成人为障碍，不要随意乱动机器设备和传输设备。②需要特别对软件技术重视。软件技术在传输系统通信中越来越重要，所以及时的掌握相关软件技术至关重要。③应保证设备持续在良好的环境下运行。其中良好的环境具体包括机房的湿度、环境和温度等要满足规定要求，机房达标防尘标准，保证高供电质量等。④要使网络管理系统的作用得到充分的发挥。具有完善的网络管理功能是现代通信传输系统必备的条件，在监测实时性指标的过程中需要在不中断业务的情况下，实现监测故障和判断故障位置及故障类型。⑤要防静电并且严禁带电时拔插机盘。要在工作过程中保持配戴防静电手套的好习惯；并在电源关掉的情况下才能插拔机盘。

2.2光纤传输设备的维护措施

光纤通信传输设备的维护工作主要包括查看、定位、分析和排除四个主要方面。查看的主要内容是查看计算机中的信号指示灯、信号流程表以及故障信息；定位的主要内容是先对所存在的故障大致进行定位，再采用核心技术在了解大概的故障位置的基础上对其进行准确定位；分析工作的主要内容是严密的分析已经存在的故障，并针对故障原因提出完善的、合理的处理方法；排除工作的主要内容是先制定通信光纤设备故障的处理方案，然后按照标准的规格对故障进行排除。

2.3光纤传输设备的维护方法

传输系统中的通信光纤设备的维护方法主要有以下几点：（1）环路检测法环路检测法在现代光纤通信设备维修与维护工作中被广泛采用。环路检测法的优势是能够合理的划分通信设备传输系统中闭环内部线路中的复杂的电子控制线路，并有效的利用专业的检测仪器测量局部的环路，这种方法可以有效的降低故障设备传输系统模块的检测难度，逐步缩小工作模块和工作设备的故障范围，最后将故障具体化并将可以轻松将其解决。构造环路是环路检测法的核心，划分环有许多不同的方法，常用的划分方法有根据所构成的环路中的电信号的传输方向分为的设备内部环路与设备外部环路两种。设备内部环路检测的主要检测目标是基站内部的控制系统和光束激发中的故障。设备外部环路检测的主要目标是外部信息传输线路中和通信对端站中存在的故障。此外，按照处于环路中的信号强度等级进行划分时，可以将检测环路分为群环路和2兆环路等。检测环路内部的各环节中是否存在故障是环路检测法的主要功能，采用不断缩短环路的排除法可以逐级将故障点找出来，然后采取更换元件或对原始元件进行维修的方法达到排除故障的目的。（2）替代法替代法在实际处理故障中具有至关重要的意义。替代法首先将故障定位在单站，然后针对单站故障进行及时排除。替代法的原理是首先定位传输系统中所存在的故障，然后将存在故障的模块用另一个可以正常工作的运行模块进行代替，从而推测出传输系统中发生故障的区域。在具体的实际工作中，出现故障原因并不能很快找到，所以需要通过替代法来定位并排除系统故障。（3）仪表测试法光纤通信系统设备中电子元器件占很大的比重，设备运行的过程中光纤通信系统均有不同形式的感应磁场、电压、电流等存在，因此仪表测试法可以针对在设备运行过程中工作元件的具体物理量参数，例如感应磁场、电压、电流等进行具体精确地测量，同时将其与设计要求中的正常物理量参数进行比较核对，通过检测工作元件中的非正常情况来确定故障的具置与类型，光纤通信系统设备的仪表测试故障法常用的检测仪表有万用表、光功率计、示波器、误码仪等。在实际通信设备维护过程中，维修技术人员只要利用恰当的仪表对不同的故障的电子元件与设备运行状况实施精确地电参数测量，就可以根据仪器测量结果准确定位故障位置和故障类型。

3结语

第9篇：光通信论文范文

关键词:光纤通信技术；优势；接入技术

0引言

近年来随着传输技术和交换技术的不断进步，核心网已经基本实现了光纤化、数字化和宽带化。同时，随着业务的迅速增长和多媒体业务的日益丰富，使得用户住宅网的业务需求也不只局限于原来的语音业务，数据和多媒体业务的需求已经成为不可阻挡的趋势，现有的语音业务接入网越来越成为制约信息高速公路建设的瓶颈，成为发展宽带综合业务数字网的障碍。

1光纤通信技术定义

光纤通信是利用光作为信息载体、以光纤作为传输的通信力式。在光纤通信系统中，作为载波的光波频率比电波的频率高得多，而作为传输介质的光纤又比同轴电缆或导波管的损耗低得多，所以说光纤通信的容量要比微波通信大几十倍。光纤是用玻璃材料构造的，它是电气绝缘体，因而不需要担心接地回路，光纤之间的中绕非常小，光波在光纤中传输，不会因为光信号泄漏而担心传输的信息被人窃听，光纤的芯很细，由多芯组成光缆的直径也很小，所以用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题。

2光纤通信技术优势

2.1频带极宽，通信容量大

光纤比铜线或电缆有大得多的传输带宽，光纤通信系统的于光源的调制特性、调制方式和光纤的色散特性。散波长窗口，单模光纤具有几十GHz·km的宽带。对于单波长光纤通信系统，由于终端设备的电子瓶颈效应而不能发挥光纤带宽大的优势。通常采用各种复杂技术来增加传输的容量，特别是现在的密集波分复用技术极大地增加了光纤的传输容量。采用密集波分复术可以扩大光纤的传输容量至几倍到几十倍。目前，单波长光纤通信系统的传输速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分复术实现的多波长传输系统的传输速率已经达到单波长传输系统的数百倍。巨大的带宽潜力使单模光纤成为宽带综合业务网的首选介质。

2.2损耗低，中继距离长目前，实用的光纤通信系统使用的光纤多为石英光纤，此类光纤损耗可低于0.20dB/km，这样的传输损耗比其它任何传输介质的损耗都低，因此，由其组成的光纤通信系统的中继距离也较其他介质构成的系统长得多。

如果将来采用非石英系统极低损耗光纤，其理论分析损耗可下降的更低。这意味着通过光纤通信系统可以跨越更大的无中继距离;对于一个长途传输线路，由于中继站数目的减少，系统成本和复杂性可大大降低。目前，由石英光纤组成的光纤通信系统最大中继距离可达200多km，由非石英系极低损耗光纤组成的通信系至数公里，这对于降低通信系统的成本、提高可靠性和稳定性具有特别重要的意义。

2.3抗电磁干扰能力强我们知道光纤原材料是由石英制成的绝缘体材料，不易被腐蚀，而且绝缘性好。与之相联系的一个重要特性是光波导对电磁干扰的免疫力，它不受自然界的雷电干扰、电离层的变化和太阳黑子活动的干扰，也不受人为释放的电磁干扰，还可用它与高压输电线平行架设或与电力导体复合构成复合光缆。它是一种非导电的介质，交变电磁波在其中不会产生感生电动势，即不会产生与信号无关的噪声。这样，就是把它平行铺设到高压电线和电气铁路附近，也不会受到电磁干扰。这一点对于强电领域(如电力传输线路和电气化铁道)的通信系统特别有利。

2.4光纤径细、重量轻、柔软、易于铺设光纤的芯径很细，约为0.1mm，由多芯光纤组成光缆的直径也很小，8芯光缆的横截面直径约为10mm，而标准同轴电缆为47mm。这样采用光缆作为传输信道，使传输系统所占空间小，解决了地下管道拥挤的问题，节约了地下管道建设投资。此外，光纤的重量轻，柔韧性好，光缆的重量要比电缆轻得多，在飞机、宇宙飞船和人造卫星上使用光纤通信可以减轻飞机、轮船、飞船的重量，显得更有意义。还有，光纤柔软可绕，容易成束，能得到直径小的高密度光缆。

2.5保密性能好对通信系统的重要要求之一是保密性好。然而，随着科学技术的发展，电通信方式很容易被人窃听，只要在明线或电缆附近设置一个特别的接收装置，就可以获取明线或电缆中传送的信息，更不用去说无线通信方式。

光纤通信与电通信不同，由于光纤的特殊设计，光纤中传送的光波被限制在光纤的纤芯和包层附近传送，很少会跑到光纤之外。即使在弯曲半径很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成缆以后光纤在外面包有金属做的防潮层和橡胶材料的护套，这些均是不透光的，因此，泄漏到光缆外的光几乎没有。更何况长途光缆和中继光缆一般均埋于地下。所以光纤的保密性能好。此外，由于光纤中的光信号一般不会泄漏，因此电通信中常见的线路之间的串话现象也可忽略。

3光纤接入技术

随着通信业务量的不断增加，业务种类也更加丰富，人们不仅需要语音业务，高速数据、高保真音乐、互动视频等多媒体业务也已经得到了更多用户的青睐。光纤接入网可分为有源光网络A(ON)和无源光网络((PON。)采用SDH技术、ATM技术、以太网技术在光接入网系统中称为有源光网络。若光配线网(ODN全)部由无源器件组成，不包括任何有源节点，则这种光接入网就是无源光网络。

现阶段，无源光网络P(ON)技术是实现FT－Tx的主流技术。典型的PON系统由局侧OLT光(线路终端)、用户侧ONUO/NT(光网络单元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配网络)组成。PON技术可节省主干光纤资源和网络层次，在长距离传输条件夏可提供双向高带宽能力，接入业务种类丰富，运维成本大幅降低，适合于用户区域较分散而每一区域内用户又相对集中的小面积密集用户地区。

为实现信息传输的高速化，满足大众的需求，不仅要有宽带的主干传输网络，用户接入部分更是关键，光纤接入网是高速信息流进千家万户的关键技术。在光纤宽带接入中，由于光纤到达置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的应用，统称FTTx。

FTTH(光纤到户)是光纤宽带接入的最终方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纤的宽带特性，为用户提供所需要的不受限制的带宽，充分满足宽带接入的需求。我国从2003年起，在“863”项目的推动下，开始了FTTH的应用和推广工作。迄今已经在30多个城市建立了试验网和试商用网，包括居民用户、企业用户、网吧等多种应用类型，也包括运营商主导、驻地网运营商主导、企业主导、房地产开发商主导和政府主导等多种模式，发展势头良好。不少城市制定了FTTH的技术标准和建设标准，有的城市还制门了相应的优惠政策，这此都为FTTH在我国的发展创造了良好的条件。

在FTTH应用中，主要采用两种技术，即点到点的P2P技术和点到多点的xPON技术，亦可称为光纤有源接入技术和光纤无源接入技术。P2P技术主要采用通常所说的MC(媒介转换器)实现用户和局端的自接连接，它可以为用户提供高带宽的接入。目前，国内的技术可以为用户提供FE或GE的带宽，对大中型企业用户来说，是比较理想的接入方式。