光通信論文精選(九篇)

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第1篇：光通信論文范文

1類平衡探測-正交頻分復用技術

類平衡探測-正交頻分復用技術（QBD-OFDM）結合類平衡探測編碼技術和OFDM技術[14]。OFDM信號數據被分為多個數據塊，每個數據塊有兩個符號的數據。在相同的數據塊，第二個符號中的信號是和第一個符號中的信號在運算符號上是相反的。經過理論推導，發現二階互調制失真、直流電流、可以完全消除，而且接收機的靈敏度可以提高3dB，因此可以提高信噪比。我們采用QBD-OFDM技術，實現了可達到2.1Gb/s實際物理數據速率，并使傳輸距離達到2.5m。圖1為所提出的QBD-OFDM實驗的原理。實驗中，QBD-OFDM信號由任意波形發生器（AWG）產生，經過低通濾波（LPF）、電放大器（EA）和偏置樹（BiasTee）后調制到紅綠藍發光二極管（RGB-LED）不同顏色的芯片上。經過自由空間傳輸后，在接收端由棱鏡聚光后，用濾光片將3個波長的光分開，最后采用雪崩光電二極管（APD）探測器接收。然后進行后端的均衡與解調算法處理。結合波分復用（WDM）和類平衡探測子載波復用，很好地利用了多色LED的波分復用，提供了更多的傳輸信道。利用類平衡探測技術很好地避免了OFDM提供更多子載波時的峰均功率比（PAPR）限制，有效提升了多色LED傳輸速度，提高了系統誤碼率（BER）性能，同時增加了可見光通信的傳輸距離。圖2給出QBD-OFDM技術和直接探測光正交頻分復用（DDO-OFDM）技術的對比。兩個子信道帶寬為，Sub1：6.25~56.25MHz，Sub2：56.25~106.25MHz。每個子信道對應的調制階數分別為，紅光：256正交幅度調制（256QAM）和128正交幅度調制（128QAM），綠光：128QAM和64QAM，藍光：128QAM和128QAM。因此，紅光、綠光和藍光的數據速率分別為750Mb/s、650Mb/s和700Mb/s，總數據速率達到2.1Gb/s，實驗距離可以達到2.5m。在距離為0.5m時，紅綠藍3色對應的Sub1、Sub2兩個子信道的BER提升為25.6dB、31dB、30.3dB、25.8dB、21.8dB和19.3dB。當可見光通信系統的通信距離增加時，系統誤碼率會增加，這是因為距離增加導致系統接收到的光信號減弱，系統信噪比降低，誤碼率增加。繼續增加距離會使BER超過前向糾錯碼的門限，為使距離增加，就要使系統的傳輸速率降低。藍光LED采用QBD-OFDM和DDO-OFDM的對應的Sub1、Sub2兩個子信道的星座圖如圖2（d）的（i）、（ii）、（iii）和（iv）所示。

2無載波幅相調制技術

無載波幅度相位調制（CAP）是正交幅度調制的一個變種多階編碼調制技術，可以使用模擬或數字濾波器，實現靈活的子帶劃分和高階調制，減少了計算的復雜性和系統結構，在數字用戶線路有著廣泛的應用。無載波幅相調制信號可以表示如下:s(t)=a(t)?fI(t)-b(t)?fQ(t)（1）這里a（t）和b（t）是I路和Q路的原始比特序列經過編碼和上采樣之后的信號。fI(t)=g(t)cos(2πf)ct和fQ(t)=g(t)sin(2πf)ct是對應的整形濾波器的時域函數，它們形成一對希爾伯特變換對。假設傳輸信道是理想的，在接收機端兩個匹配濾波器的輸出可以表示如下：這里mI(t)=fI(-t)和mQ(t)=fQ(-t)是對應的匹配濾波器的脈沖響應。利用對應的匹配濾波器在接收端就可以解調出原始信號。我們采用了無載波幅相調制技術，結合先進預均衡與后均衡算，后均衡算法采用改進級聯多模算法（CMMA），實現了1.35Gb/s可見光傳輸系統實驗[15]。實驗原理圖和實驗裝置圖如圖3所示。圖4（a）到圖4（c）為采用改進CMMA均衡算法所測得BER和距離的關系。實驗中，每個波長上采用頻分復用技術，將不同用戶的信號分別調制到3個子載波上，每個子載波調制信號帶寬為25MHz，調制階數為64QAM，因此每個子載波的傳輸速率為150Mb/s，每個波長的傳輸速率為450Mb/s。在發射和接收的距離為30cm時，經過波分復用后該系統總的傳輸速率達到1.35Gb/s。圖4（d）對比了CMMA和改進CMMA的性能，改進CMMA性能要優于CMMA，尤其是在第3個子帶更為明顯。

3頻域均衡單載波調制技術

基于頻域均衡的單載波調制技術（SC-FDE）是基于單載波的高頻譜效率調制技術，該調制技術頻譜效率和OFDM一致，復雜度一致。可見光通信系統是一個非線性非常嚴重的系統，OFDM存在PAPR的缺點，高PAPR對于可見光系統是一個非常大的缺點，而SC-FDE相比于OFDM具有一定優勢，因為SC-FDE擁有更小的PAPR，其調制/解調原理如圖5所示。SC-FDE調制技術和OFDM過程基本一致，但SC-FDE技術把IFFT變換從系統發射端移到了系統接收端。采用SC-FDE技術，使用RGB-LED波分復用技術和高階調制格式，并在頻域采用預均衡和后均衡技術，可以在LED3dB帶寬只有10MHz的條件下取得3.25Gb/s的速率[16]。如圖6（a）所示。該速率是在發射和接收距離小于1cm條件下測得，預均衡后的帶寬為125MHz，紅光和綠光都采用512QAM，藍光則采用256QAM。圖6（b）、圖6（c）和圖6（d）分別為紅綠藍3色BER與距離的關系，并給出了每種顏色光有無預均衡的性能對比。

4結束語

第2篇：光通信論文范文

關鍵詞：光纖通信技術優勢接入技術

近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時，隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富，使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務，數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢，現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。

一、光纖通信技術定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。論文百事通在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

二、光纖通信技術優勢

2.1頻帶極寬，通信容量大光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz?km的寬帶。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。如果將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離；對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。

三、光纖接入技術

隨著通信業務量的不斷增加，業務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業務，高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是無源光網絡。

現階段，無源光網絡P(ON)技術是實現FT－Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

為實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網，包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式，發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優惠政策，這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。

在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。

第3篇：光通信論文范文

1.1PDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用

光纖通信技術之所以在鐵路通信系統里發揮重要作用，是因為當前對光纖通信技術的劃分十分精細，在各個鐵路通信系統里都會使用相應的光纖通信技術，達到最理想的通信效果。PDH光纖通信作為十分重要和關鍵的方面，能有效清除鐵路通信系統里存在的隱患以及漏洞，確保鐵路通信系統的正常與穩定。但PDH存在標準不一、復用結構過于復雜以及網絡管理功能較弱的問題，所以其難以得到長遠、有效的發展。

1.2SDH光纖通信在鐵路通信系統中的應用

SDH光纖通信在鐵路通信系統里的使用解決了PDH光纖通信使用存在的問題，并在此基礎上有所突破，讓鐵路通信系統更加穩定和流暢。借助SDH設備構成的具備自愈保護作用的環網形式，能在傳輸媒體主要信號中斷的時候自動利用自愈網及時恢復正常的通信狀態。相較于與PDH技術，SDH技術有四個顯著優點：一是網絡管理能力更強；二是比特率和接口標準均統一，讓各個廠家設備間的互聯成為了可能；三是提出“自愈網”這一新理論，能在傳輸媒體主要信號中斷時及時恢復正常；四是運用字節復接技術，簡化網絡各個支路信號。鑒于SDH光纖通信技術有諸多優點，所以在鐵路通信網發展規劃里，已經明確提出了要著重發展基于同步數字系列（SDH）基礎上的傳送網。就以xx鐵路為例，該鐵路基于新敷設20芯光纜里的其中4芯光纖基礎上，開設SDH2.5Gb/s（1+1）光同步傳輸系統為長途傳輸網，在鐵路的相應經過點均設置了SDH2.5Gb/sADM設備，并借助622Mb/s光口同接入層傳輸設備相連，發揮上聯和保護作用。此外，還借助2芯光纖開設了SDH622Mb/s（1+0）光同步傳輸系統，將其作為當地的中繼網，并在鐵路相應經過點以及新開設的各個中間站和線路新設置了SDH622Mb/s設備。

1.3DWDM光纖通信在鐵路通信系統中的應用

DWDM光纖通信技術是借助單模光纖寬帶與損耗低的特點，由多個波長構成載波，許可各個載波信道能同時在同一條光纖里傳輸，如此一來，在給定信息傳輸容量的情況西夏，就能降低所需光纖的總量。使用DWDM技術，單根光纖能傳輸的最大數據流量可以高達400Gb/s。DWDM技術最顯著的優點就是其協議與傳輸速度是沒有關聯的，以DWDM技術為基礎的網絡可以使用IP協議、以太網協議、ATM等進行數據傳輸，每秒處理數據流量在100Mb~2.5Gb之間。也就是說，以DWDM技術為基礎的網絡能在同一個激光信道上以各種傳輸速度傳輸各種類型的數據流量。當前，在國內鐵路通信網里DWDM技術得到了廣泛應用，其中滬杭-浙贛鐵路干線就是國內第一條使用DWDM光纖傳輸系統的鐵路。此外，京九、武廣等鐵路的DWDM光纖傳輸系統也在建設與使用中。就拿京九鐵路來說，京九鐵路線使用的是具有開放性的DWDM系統和設備，能兼容各種工作波長以及廠商的SDH設備。波道數量為16，波道速率基礎為每秒2.5Gb，借助京九線20芯光纜里的2芯G.652單模光纖，使用單纖單向傳輸的方式，也就是說相同波長在兩個方向上都能多次使用，光接口滿足ITU-TG.692協議的標準。

2結語

第4篇：光通信論文范文

在此要講到兩個概念差模和共模。1.差模：如果電路中兩個被測量點的電位差不能保持恒定，就會出現差模干擾的情況，這種干擾一般產生于電源的相線與相線所組成的回路里，它的相線間干擾信號電位相等。電路在高速轉換的電流、電壓和有關參數三者的不斷作用下會有高頻震蕩，從而產生了傳導干擾，電壓或電流在導線中傳輸時必定要存在兩根導線以上，這兩根導線作為往返線路輸送電力或電信號，一根輸出一根輸回，這樣在兩根導線上形成大小相等方向相反的兩個電勢，被稱之為差模電路。2.共模：共模干擾也叫作共態干擾,輸入電路對共模干擾的抵御能力一般用抑制比(CMRR)來體現，這種電壓通常在儀表輸入端的一端(負端或正端)對地之間的交流信號上作用,測量時可于儀表輸入端的一端(負端或正端)和地之間跨接電壓表,對地干擾通常在數伏至數十伏的區間內，如果電壓或電流在這兩根導線上傳輸時使得兩根導線中的電流方向一致大小相等，那么在這一電路中就形成了共模電路，在共模干擾里，兩個被測量的電路上的點電位相對大地同時出現同方向變動。這種干擾中，交流或直流的干擾電壓作用在模數轉換器兩個輸入端上,電壓幅值隨實際環境的不同而不同，一般在數伏左右，它是由電源的相線與地線所構成回路中的干擾。實際上傳導干擾又有共模和差模之分,所謂共模干擾是指地線與相線干擾信號,線間的相位相同、電位相等，共模電路，在動力電纜中的危害，共模電路若同時加載兩根不同的電纜中就會將諧振放大，使電路中電流倍增，或者說是兩根纜中的電流形成同頻倍增現象是原來的電流成倍放大，電壓成倍放大。共模電路的發生導致動力電纜與通信光纜間出現故障燒毀帶有鋼芯的光纜，原因當電纜單相接地或發生零序電壓時，兩根或者三根電纜產生共模電路，并行的光纜在此時充當一根接地線的作用，共模電路中高電勢沿著光纜鋼芯釋放能量，光纜終端盒末端放電，產生的弧光將盤纖盒燒毀。

二、解決方法

1.共模電感它的插入損耗與阻抗在地磁場作用下變得很高，在干擾抑制方面有著較好的效果，其初始導磁率也非常高，無共振插入損耗特性能在較寬的頻率范圍內體現。高初始導磁率：與鐵氧體相比要超出5-20倍，所以它的插入損耗很大，比鐵氧體更能抑制傳導干擾。高飽和磁感應強度：比鐵氧體高2-3倍。在電流強干擾的場合不易磁化到飽和。卓越的溫度穩定性：較高的居里溫度，在有較大溫度波動的情況下，合金的性能變化率明顯低于鐵氧體，具有優良的穩定性，而且性能的變化接近于線性。靈活的頻率特性：而且更加靈活地通過調整工藝來得到所需要的頻率特性。通過不同的制造工藝，配合適當的線圈炸熟可以得到不同的阻抗特性，滿足不同波段的濾波要求，使其阻抗值大大高于鐵氧體。2.共模濾波器噪聲信號可經由有源EMI濾波技術來做實時補償。所謂有源共模EMI濾波器（英文縮寫ACMF）在工作中是先收集共模信號，然后通過反饋，動態輸出一個與所采樣的噪聲電流（電壓）大小相等、方向相反的補償電流（電壓），其實質是為共模電流提供一個極低阻抗的內部回路。圖1示出其原理圖。其中，Path1指共模噪聲源S1通過分布電容CD流入地的共模電流路徑，在無濾波器時共模噪聲inoise將通過CP全部注入地。ACMF將產生一個補償電流，為inoise提供低阻抗分流支路Path2，從而使其盡量沿Path2路徑流過。理想時icomp=-inoise，可使流入地的共模電流為零，從而達到衰減共模電流的目的，以滿足電磁干擾的標準。

三、結束語

第5篇：光通信論文范文

就目前的網絡發現趨勢來看，網絡的綜合化、集成化、智能化和高可靠性已成為必然的發展趨勢。但是，目前基于電的時分復用方式技術已經到達瓶頸，但是光纖的可用帶寬只利用可利用的不到1%，其潛力是很大的。單就基于光路的波分復用(WDM)來講，目前的商業水平可達到270左右，研究實現的水平1000左右，理論可同時傳播360億路的電話。波分復用的在目前的研究水平上，理論極限大約是15000個波長。國外已有相關人員在一根光纖中傳輸了65536個光波，這充分說明了密集波分復用的無限可能性。我們有充分的理由相信，以后在光路方面的發展，將會使光纖通信技術更上一個臺階。

2光纖通信網絡技術業務趨勢

可以說IP技術改變了我們的生活，其依賴的光纖通信技術更可以實現我們更多的夢想。IP技術的核心是IP尋址，是基于TCP/IP協議，其中最主要的兩個協議是IP協議和TCP協議，這兩個協議保證了信息在網絡中的可靠傳輸。未來的IP業務將承載的不只有文字，更有圖像視頻，構成未來網絡的基礎，實現一種基于光纖的智能化網絡平臺，以滿足人們對網絡的不同程度的需求。以IP技術為主流的數據業務，將會是當今世界信息化的發展方向。現在幾乎已經把能否有效支持IP業務作為一項技術能否長久的標志。目前IP技術已經相當成熟，要拓展更多的IP業務，無疑需要網絡開發商創造出性價比更高的低廉傳輸成本。光纖通信技術能很好的滿足這方面的要求。因此，光纖網絡技術將會是現代IP業務發展的基礎和方向。

3光纖網絡通信技術發展方向

從30多年前光纖的問世開始，光纖的傳輸速率就在不斷的提高。有統計表明，在過去的10年中，光纖的傳輸速率提高了100倍左右。預計在未來的十年，還將再提高100倍左右。IP技術使得三網融合，包括通信網、有線電視網和計算機網絡，成為可能。這就需要更高速可靠的信息傳播途徑，因此，必須讓傳遞信息的介質能夠支持這些業務。就目前來看，互聯網的通信基本上可以分為三類：人與人，如IP電話；計算機與人，如網頁服務；計算機與計算機，如郵件。這些通信對網絡的要求也不盡相同。因此，建立一個全新透明的全光路網絡就會是此類技術發展的必由之路，我們稱之為光聯網。這不但會使傳統的互聯網業務更加可靠便捷，而且會促進一些無法預料到的新業務產生。不難想到，基于光路的波分復用(WDM)技術，將會是未來光聯網道路上的先驅。光聯網將會將會實現以下幾個基本功能：1）超高速的傳輸速率；2）靈活的網絡重組；3）網絡層的透明性，對下層網絡傳輸機制透明；3）更易的擴展性，允許網絡節點和數據量的不斷增長；4）更快速的網絡恢復速度；5）同時實現光路和應用層的聯網，使其有更健壯的物理層恢復能力。鑒于光聯網的巨大優勢和潛力，目前一些發達國家已經投入了巨大的人力、財力和物力對其進行研究和實施。光聯網將會是電聯網以后又一個互聯網的革命。這不光對我們國民經濟發展有重要意義，而且對國家的信息安全有著重要的戰略意義。我們能夠預測到，在不久的將來，隨著光纖通信網絡技術的迅速發展，人們的通信能夠朝著傳輸速率更高、信號更加穩定的方向發展，人們在各種復雜情況之下的通訊要求也能夠不斷地得以滿足。

4結語

第6篇：光通信論文范文

計算機通信網絡是一種利用傳輸設備與數據交換設備將分布在地球上不同地區的計算機進行連接的系統，計算機通過這個系統來實現數據的傳輸與通信。這種通信的基本形式是實現計算機之間的點對點連接，但單獨的點對點連接并不能被稱為是一個網絡，只有將許多這種通信連接起來，形成一個傳輸系統，將傳輸系統通過交換系統組合在一起才能稱之為通信。這種組合是要按照拓撲結構來進行的，也就是說，只有有了系統的交換，讓全球任意兩地的兩臺計算機終端能夠相互連接，才能稱之為計算機通信網。通信網是由傳輸設備、交換設備以及必要的用戶終端組成的。憑借著我國強大的人口基數，相信計算機通信網在我國發展的市場前景一片光明。

2通信網絡的主要內容

2.1用于數據的傳輸共享

數據通信是依靠傳輸手段來進行信號的傳輸，這種手段要求要高效、快捷。在傳輸內容方面，要包含信號編碼、傳輸媒體、信號傳輸、接口以及數據鏈路的控制。數據通信有很多種手段，目前運用的較多的是以下幾種：

（1）電纜通信。

電纜通信主要是運用同軸電線、雙絞線等設施，來進行市話以及長途的通信，其調試方式是SSB/FDM，是建立在通州PCM時分多路數字基帶傳輸技術之上的。但隨著通信手段的不斷發展，同軸將被光纖取代。

（2）微波中繼。

相對于通州而言，微波中繼投資量少、建設周期短，且在設備的架設上比較容易。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調制，通信容量6000路/頻道。數字微波能夠選用QAM、QPSK以及BPSK技術來進行調制。

（3）光纖通信。

光纖通信是我國目前正在大力發展的一種通信技術，其能夠利用激光的傳輸特性，在光纖中進行數據的傳輸。這種通信技術具有距離長、同兩大、抗干擾能力強的特點。在我國，光纖主要是用于本地、長途以及干線的傳輸。目前，在單模光纖以及長波光纖的基礎上，每路的光纖通話都能夠超過萬門。近幾年來，我國光纖通信技術飛速發展，在技術上已經有了質的飛躍，且非常廣泛地應用于各項傳輸技術中，像是光電轉換、接入、傳輸、交換以及網絡等設備，都已經逐步使用光纖作為傳輸材料。數字信號處理與光轉換單元共同組成了光纖通信設備。

（4）衛星設備。

衛星設備是目前國家上廣泛研究的一種通信技術設備，其覆蓋范圍廣，傳輸量巨大，且不受地域的限制。就目前衛星設備的發展來看，數字衛星主要采用的是時分多路、時分多址以及數字調制。

（5）移動通信。

移動通信是在上世紀80年代來逐漸興起的一種通信技術，從2G時代到現在的4G應用，未來幾年，移動通信的主要發展趨勢將會把中心放在提高傳輸效率，實現無縫漫游上面。

2.2用于連接網絡設備

網絡連接的優劣直接關系著傳輸質量的好壞，連接指的是使用通信設備及其體系結構，通過雙絞線、電纜、載波、微波、光纖或是衛星來進行信號的傳輸。

2.3用于協議的檢測，保護網絡安全

通信協議包括對各層次不同協議的具體分析以及對協議體系的研究討論。計算機網絡是將地球上獨立的計算機通過網絡協議的標準將它們進行相互連接的一個集合。

3光纖通信技術的發展

3.1普通光纖網絡

普通的光纖是最常用的一種光纖傳輸設備，具有造價低，傳輸速度快的優點，比較適合于普通家庭用網。隨著光纖技術的不斷發展，單一波長信道在容量上增大，光中繼距離也有所增長，光纖的性能進一步得到了提升，這種提升主要表現為光纖的最低衰減系數與零色散點沒有存在于同一區域，且低衰減系數沒有得到充分的利用。

3.2核心網光纜

在我國的省級、區級的干線鋪設上，都已經全面采取的光纜鋪設，且傳統的多模光纖已經被淘汰，取而代之的是單模光纖。像是G.654光纖，傳統在使用中很看重這種光纖的容量，但隨著光纖技術的發展，這種光纖已經不能夠滿足與如今對光纖容量的需要，且這種型號的光纖也不能夠再進行大幅度的增容，因此在近幾年，這種光纖已經退出了我國陸地的光纖市場。干線光纜采用的不是光纖帶，而是選用分立的光纖。干線光纜經常在室外使用，且在這些干線光纜中，以前使用過骨架式結構或是緊套層絞式的光纜，現在也已經停用了。

3.3接入網光纜

接入網中的分插較為頻繁，分支多且距離較短。要想增加這種網的容量，就必須從增加光纖芯數著手。像是在市內的管道，由于其管徑受到城市建筑結構的制約，一般管徑比較小，管道的內徑是有限的。因此，在增加光纖網絡芯數的同時，要加強集裝的密度，對光纜的重量與直徑要進行相應的調整，盡量保證最小。

3.4室內光纜

室內的光纜主要是用于視頻、數據以及話音的傳輸，并且還能夠在傳感器跟遙測方面得以應用。這里提到的室內光纜，應包含用來綜合布線的光纜以及局內光纜這兩個部分。3.5通信光纜光纖的鋪設是屬于介電質，而光纜可以作為全介質來作為通信設施。光纜是完全不含有金屬的，這種不含金屬的全介質是電力系統部門最愿意使用的線路。就目前電力在道路上敷設的全介質光纜來看，主要有兩種結構。一是纏繞式結構，用于架空地線上；二是全介質的自承結構，通常簡寫為ADSS。

4光纖通信技術在通信網絡中的發展趨勢

4.1波分復用技術的發展

近年來，波分復用技術在我國發展迅速，光傳輸的距離也有了很大的發展。在提高光纖傳輸容量方面，除了原有技術的運用，還可以采用OTDM（光時分復用）技術，通過傳輸速率的提高來讓傳輸容量也有所提高。兩種技術的應用都能夠有效幫助光纖網絡通信提高其傳輸的長度與容量。波分復用技術由于其特性，能夠很好地運用于未來通信中跨海光傳輸領域。目前的1.6Tbit/的WDM體統已經大量地應用于商業中，同時隨著應用范圍、行業的不斷擴大，這種技術的全光傳輸距離也在不斷發展。相信結合OTDM技術，單信道的傳輸速率會有效提高，傳輸容量也會隨之加大，在現有的單信道最高速率640Gbit/s的基礎上產生突破。

4.2光弧子技術通信

這是一種特殊數量級的脈沖，屬于超短光的脈沖。這種通信存在于光纖網絡的反常色散區域，其非線形效應與群速度色散之間相互平衡，因此在經過了長時間、長距離的傳輸之后，信息的速度與波長都能夠保持不變。這種通信技術就是以光弧子作為載體，來實現長距離的有效通信，實現超長距離信息傳輸的零誤碼。光弧子技術具有強大的發展前景，在傳輸速度方面，高速通信與超長距離以及強大的脈沖控制能夠有效讓現行速率從傳統的20Gbit/s迅速提升到100Gbit/s以上。

4.3智能化方向發展

智能化的光網絡是通信網絡長期發展的主要目標。隨著通信技術與計算機技術聯系得越來越緊密，加上光網絡的生存性、控制、調度、組網等方面的需求，光網絡已經向著智能化系統發展了。在光網絡中，可以加入自動發現的能力，提高控制連接技術。完善系統的自動恢復功能，這也是光網絡今后發展的目標。

4.4全光網絡化

第7篇：光通信論文范文

目前，關于廣域保護系統結構國內外學者提出不同的見解，一般可分為分布式、區域集中式、變電站集中式以及分層集中式。其中，在分布式廣域保護系統中，廣域保護算法內置于每個裝設在變電站內部的保護IED中，分布式廣域保護系統的廣域保護決策過程完全在單個保護IED中實現，這使得分布式廣域保護系統更適合于實現廣域繼電保護的功能。區域集中式廣域保護系統其功能包括實現傳統繼電保護功能、通過通信網絡與廣域保護決策中心設備交換信息等。變電站集中式廣域保護系統主要是利用收集到的信息實現廣域保護算法，并向站內相應保護IED發送控制命令。分層集中式廣域保護系統繼承了區域集中式和變電站集中式廣域保護系統的優勢，而且它既能夠與上層區域廣域保護決策中心設備通信又能夠與下層的保護IED通信，同時也能夠彌補變電站集中式存在的一些缺點。

2電力系統信息綜合傳輸調度算法研究

電力系統不同于其他系統的運行，尤其是順利實現其信息的綜合傳輸不可避免的需要解決諸多潛在的問題，尤其是信息業務綜合傳輸過程中存在的流量沖突問題，特別需要注意的是不僅要保證實時信息業務的服務質量，同時也不可忽視各類非實時信息服務質量，這些非實時信息也是傳輸過程中重要的組成部分。實現基于IP技術和區分服務體系結構模型的網絡通信模式的關鍵技術包括隊列調度法，本文主要對隊列調度算法進行深入討論，使其在對電力系統信息綜合傳輸的服務質量問題進行解決時能夠發揮出關鍵的作用。WFQ算法的分組服務順序與GPS模型有很大差異，它是一種模擬通用處理器共享模型的隊列調度算法，本文在WFQ算法基礎上提出了WF2Q+算法，并通過將“虛擬延遲時間”引入WF2Q+算法解決了該算法在推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題，進而提出了提出以基于IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型實現電力系統信息綜合傳輸。

2.1WF2Q+算法介紹及分析WF2Q+算法是一種基于GPS模型的分組公平隊列調度算法。在實際的信息業務傳輸過程中，分組到達各列隊頭部的時間會存在一定的微小差別，致使根據GPS模型得到的各隊列頭部分組服務順序也出現微小差別，從而也會影響到WF2Q+調度器先為高優先級隊列內分組提供服務，還是為低優先級隊列提供服務。觀察圖1我們可以發現，優先級較高的信息業務在電力系統分組傳輸過程中不能保證其實時性，關鍵在于優先級較高的信息業務分組到達時間較晚，從而使得優先級較低的信息業務“捷足先登”，到達時間稍快，影響了電力系統高優先級信息業務分組傳輸的實時性。

2.2改進的WF2Q+算法——IWF2Q基于上述問題，為了保證電力系統信息綜合傳輸中高優先級信息業務分組的實時性，本文采用了PQ調度算法，并用PQ算法原理對WF2Q+算法進行改進，按照這種方式獲得的算法非常有可能將高優先級分組推遲傳輸問題輕而易舉地解決，同時也能保持良好的公平性。具體操作如下：將優先級最高隊列中傳輸個分組所需時間的倍定義為隊列的“虛擬延遲時間。IWF2Q+算法與WF2Q+算法都采用SEFF分組選擇策略，此時，不得大于系統虛擬時間，并且越小的隊列中的分組越優先獲得調度器的服務，通過這種方式高優先級隊列中所轉發分組的延時得到了降低。

3仿真分析

本文首先仿真對比電網發生故障時WFQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下IEEE14母線系統各變電站與控制中心站之間變換信息時4類信息業務分組的平均延時，結果如圖2所示。觀察圖2可知，WF2Q+算法與WFQ算法在保證信息業務實時性方面的性能不相上下，而WF2Q+算法推遲傳輸高優先級信息業務分組的問題可通過IWF2Q+算法解決，并且能夠減小高優先級信息業務分組延時，同時也會導致低優先級信息業務分組延時變大。其次仿真對比電網發生故障時PQ算法、WF2Q+算法和IWF2Q+算法情況下得到的系統中各變電站與控制中心站之間傳輸四類信息業務的平均服務速率，如圖3所示。該結果說明基于WF2Q+算法和IWF2Q+算法的區分服務體系結構模型能夠較好地協調不同優先級信息業務獲得的服務效率，達到了各類信息業務傳輸的公平性，且性能相當。

4課題研究結論及展望

第8篇：光通信論文范文

電力系統的光纜通信構建中,會用到有著具有金屬材料構成的光纜組件。正是因為其基于金屬特性的成分,因此就目前經驗可能遇到的各種風險主要集中在如下的方面。

(1)在電力系統當中的強電電路中,如果因為不可抗力收到了瞬間故障狀態沖擊,在電力系統自身的光纜材料之上,就會因為這種故障狀態竟受到相對于光纜材料自身所能夠忍受的電壓限額上限的動勢能量數值。由于故障情況是難以預測的,因此具體造成再大的動量數值都是有可能發生的,而這種無法預估上限的數值甚至有可能把那些實際工藝質量稍次的東芯電纜的絕緣外皮給直接擊穿,這種情況會直接壓中損傷電力系統自身光纜材料的實際使用壽命。

(2)電力系統的強電部分進行工作的時候,因為含有金屬材料的光纜極有可能跟強電線路的電動勢發生強烈的感應,因此極有可能會讓整個光纜的線路當中產生超過光纜材料所能承受的電壓限額上限的數值構建。這種大幅度的電壓改變就會讓整個光纜通信系統的正常運作產生干擾和波動,進而對光纜的正常運行造成很大的損害。

(3)如果在當前不對稱的強電線路構建中出現了針對光纜金屬配件的感應情況,其最直接的后果就是直接導致電纜內部的通信系統當中的電壓數值受到了干擾而產生極其劇烈的波動,而這種波動能夠直接干擾到整個光纜系統當中的正常工作運用,同時讓珍格格灌籃工作單元處于無法工作的癱瘓狀態,對整個電力光纜通信系統來說是一個巨大的災難。在當前電力系統構建下的光纜通信系統應用的實踐過程當中,光纜所要承擔起來的功能主要是針對各種電力業務進行聯絡的工作項目以及具有針對性的遠程遙控工作,而不是單純進行的信息傳遞工作。在這種情況的構建下,我們所要做的事情就是在整個光纜通信系統的整體設計過程當中對其防護設計進行適當地加固,并且按照《關于通信線路防止電力線有害影響導則》上面所提出的各項具體要求,對整個光纜通信進行整體框架下的設計進行重點處理,并保證在這個系統內的電壓限額數值不會超出實際應用的范圍。

2電力系統自身光纖通信的強電防護思路構建

為了保證整個電力系統當中的光纜通信系統可以正常的使用和實踐,我們要在當前電力系統構建下的光纜通信系統當中進行強電防護設計,并針對以下的方面進行加固設計,避免出現各種意外發生。首先,在進行電力系統框架下的光纖通信強電保護設計和構建的時候,在對整個強電防護的措施進行保證經濟效益前提下的構建基礎之上,應該優先選擇具有金屬材質的光纖通信材料框架并進行施工。但是如果我們采用直埋式光纜材料進行電力系統光纖配置時,為了保證光纖材料可以進行高效有序的方向辨別和尋找,我們就要對非金屬的材料進行選擇和施工,以保證效果,防止因為干擾造成的信息失真。其次,在進行非含銅金屬材料的光纜通信系統進行強電防護的施工過程當中,為了保證讓強電干擾的數值降到最低,就要對下面的幾個方面進行處理:在光纜材料當中添加相應的金屬構件,比如針對光纜防護的金屬保護層,這樣就可以大幅度降低電動勢積累的情況出現,也對強電中光纜通信系統的影響和干預降到最低。其次,在光纜連通到變電站或者是發電廠之前,也要采用對應的強電屏蔽方式來保護整體的光纜材料不會受到強電的直接干擾,比如說,把光纜材料直接傳入到鐵管當中,并且把光纜的整體接地系統設置好。

3結語

第9篇：光通信論文范文

關鍵詞:光纖通信技術；優勢；接入技術

0引言

近年來隨著傳輸技術和交換技術的不斷進步，核心網已經基本實現了光纖化、數字化和寬帶化。同時，隨著業務的迅速增長和多媒體業務的日益豐富，使得用戶住宅網的業務需求也不只局限于原來的語音業務，數據和多媒體業務的需求已經成為不可阻擋的趨勢，現有的語音業務接入網越來越成為制約信息高速公路建設的瓶頸，成為發展寬帶綜合業務數字網的障礙。

1光纖通信技術定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信力式。在光纖通信系統中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質的光纖又比同軸電纜或導波管的損耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔心傳輸的信息被人竊聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術優勢

2.1頻帶極寬，通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統的于光源的調制特性、調制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統，由于終端設備的電子瓶頸效應而不能發揮光纖帶寬大的優勢。通常采用各種復雜技術來增加傳輸的容量，特別是現在的密集波分復用技術極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復術可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復術實現的多波長傳輸系統的傳輸速率已經達到單波長傳輸系統的數百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業務網的首選介質。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統的中繼距離也較其他介質構成的系統長得多。

如果將來采用非石英系統極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數目的減少，系統成本和復雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數公里，這對于降低通信系統的成本、提高可靠性和穩定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯系的一個重要特性是光波導對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設或與電力導體復合構成復合光纜。它是一種非導電的介質，交變電磁波在其中不會產生感生電動勢，即不會產生與信號無關的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節約了地下管道建設投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學技術的發展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現象也可忽略。

3光纖接入技術

隨著通信業務量的不斷增加，業務種類也更加豐富，人們不僅需要語音業務，高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已經得到了更多用戶的青睞。光纖接入網可分為有源光網絡A(ON)和無源光網絡((PON。)采用SDH技術、ATM技術、以太網技術在光接入網系統中稱為有源光網絡。若光配線網(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節點，則這種光接入網就是無源光網絡。

現階段，無源光網絡P(ON)技術是實現FT－Tx的主流技術。典型的PON系統由局側OLT光(線路終端)、用戶側ONUO/NT(光網絡單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網絡)組成。PON技術可節省主干光纖資源和網絡層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業務種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區域較分散而每一區域內用戶又相對集中的小面積密集用戶地區。

為實現信息傳輸的高速化，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網絡，用戶接入部分更是關鍵，光纖接入網是高速信息流進千家萬戶的關鍵技術。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，FTTCab和FTTH等不同的應用，統稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應用和推廣工作。迄今已經在30多個城市建立了試驗網和試商用網，包括居民用戶、企業用戶、網吧等多種應用類型，也包括運營商主導、駐地網運營商主導、企業主導、房地產開發商主導和政府主導等多種模式，發展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術標準和建設標準，有的城市還制門了相應的優惠政策，這此都為FTTH在我國的發展創造了良好的條件。

在FTTH應用中，主要采用兩種技術，即點到點的P2P技術和點到多點的xPON技術，亦可稱為光纖有源接入技術和光纖無源接入技術。P2P技術主要采用通常所說的MC(媒介轉換器)實現用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內的技術可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業用戶來說，是比較理想的接入方式。