光傳輸通信技術論文精選(九篇)

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第1篇：光傳輸通信技術論文范文

[論文摘要]光纖通信因其具有的損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點，備受業內人士青睞，發展非常迅速。目前，光纖光纜已經進入了有線通信的各個領域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領域。綜述我國光纖通信研究現狀及其發展。

近年來，光纖通信技術得到了長足的發展，新技術不斷涌現，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應用范圍

不斷擴大。

一、我國光纖光纜發展的現狀

（一）普通光纖

普通單模光纖是最常用的一種光纖。隨著光通信系統的發展，光中繼距離和單一波長信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進一步優化，表現在1550rim區的低衰減系數沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數和零色散點不在同一區域。符合ITUTG.654規定的截止波長位移單模光纖和符合G.653規定的色散位移單模光纖實現了這樣的改進。

（二）核心網光纜

我國已在干線(包括國家干線、省內干線和區內干線)上全面采用光纜，其中多模光纖已被淘汰，全部采用單模光纖，包括G.652光纖和G.655光纖。G.653光纖雖然在我國曾經采用過，但今后不會再發展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統容量，它在我國的陸地光纜中沒有使用過。干線光纜中采用分立的光纖，不采用光纖帶。干線光纜主要用于室外，在這些光纜中，曾經使用過的緊套層絞式和骨架式結構，目前已停止使用。

（三）接入網光纜

接入網中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網的容量，通常是增加光纖芯數。特別是在市內管道中，由于管道內徑有限，在增加光纖芯數的同時增加光纜的光纖集裝密度、減小光纜直徑和重量，是很重要的。接入網使用G.652普通單模光纖和G.652.C低水峰單模光纖。低水峰單模光纖適合于密集波分復用，目前在我國已有少量的使用。

（四）室內光纜

室內光纜往往需要同時用于話音、數據和視頻信號的傳輸。并目還可能用于遙測與傳感器。國際電工委員會(IEC)在光纜分類中所指的室內光纜，筆者認為至少應包括局內光纜和綜合布線用光纜兩大部分。局用光纜布放在中心局或其他電信機房內，布放緊密有序和位置相對固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內，主要由用戶使用，因此對其易損性應比局用光纜有更嚴格的考慮。

（五）電力線路中的通信光纜

光纖是介電質，光纜也可作成全介質，完全無金屬。這樣的全介質光纜將是電力系統最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設的全介質光纜有兩種結構：即全介質自承式(ADSS)結構和用于架空地線上的纏繞式結構。ADSS光纜因其可以單獨布放，適應范圍廣，在當前我國電力輸電系統改造中得到了廣泛的應用。ADSS光纜在國內的近期需求量較大，是目前的一種熱門產品。

二、光纖通信技術的發展趨勢

對光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長距離傳輸一直是人們追求的目標，而全光網絡也是人們不懈追求的夢想。

（一）超大容量、超長距離傳輸技術波分復用技術極大地提高了光纖傳輸系統的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統中有廣闊的應用前景。近年來波分復用系統發展迅猛，目前1.6Tbit/的WDM系統已經大量商用，同時全光傳輸距離也在大幅擴展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時分復用(OTDM)技術，與WDM通過增加單根光纖中傳輸的信道數來提高其傳輸容量不同，OTDM技術是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實現的單信道最高速率達640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM來提高光通信系統的容量畢竟有限，可以把多個OTDM信號進行波分復用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復用（PDM）技術可以明顯減弱相鄰信道的相互作用。由于歸零（RZ）編碼信號在超高速通信系統中占空較小，降低了對色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對光纖的非線性和偏振模色散（PMD）的適應能力較強，因此現在的超大容量WDM/OTDM通信系統基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統需要解決的關鍵技術基本上都包括在OTDM和WDM通信系統的關鍵技術中。

（二）光孤子通信。光孤子是一種特殊的ps數量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區，群速度色散和非線性效應相互平衡，因而經過光纖長距離傳輸后，波形和速度都保持不變。光孤子通信就是利用光孤子作為載體實現長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達萬里之遙。

光孤子技術未來的前景是：在傳輸速度方面采用超長距離的高速通信，時域和頻域的超短脈沖控制技術以及超短脈沖的產生和應用技術使現行速率10~20Gbit/s提高到100Gbit/s以上；在增大傳輸距離方面采用重定時、整形、再生技術和減少ASE，光學濾波使傳輸距離提高到100000km以上；在高性能EDFA方面是獲得低噪聲高輸出EDFA。當然實際的光孤子通信仍然存在許多技術難題，但目前已取得的突破性進展使人們相信，光孤子通信在超長距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統中，有著光明的發展前景。

（三）全光網絡。未來的高速通信網將是全光網。全光網是光纖通信技術發展的最高階段，也是理想階段。傳統的光網絡實現了節點間的全光化，但在網絡結點處仍采用電器件，限制了目前通信網干線總容量的進一步提高，因此真正的全光網已成為一個非常重要的課題。

全光網絡以光節點代替電節點，節點之間也是全光化，信息始終以光的形式進行傳輸與交換，交換機對用戶信息的處理不再按比特進行，而是根據其波長來決定路由。

目前，全光網絡的發展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發展前景。從發展趨勢上看，形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層，建立純粹的全光網絡，消除電光瓶頸已成為未來光通信發展的必然趨勢，更是未來信息網絡的核心，也是通信技術發展的最高級別，更是理想級別。

三、結語

光通信技術作為信息技術的重要支撐平臺，在未來信息社會中將起到重要作用。雖然經歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場仍然將呈現上升趨勢。從現代通信的發展趨勢來看，光纖通信也將成為未來通信發展的主流。人們期望的真正的全光網絡的時代也會在不遠的將來到來。

參考文獻：

[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術的現狀及發展[J].山東師范大學學報（自然科學版），2003，（04）

第2篇：光傳輸通信技術論文范文

關鍵詞：鐵路通信系統；光纖通信技術；DWDM技術；波分復用技術；光纖接入技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：U285 文章編號：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.017

光纖通信技術作為當今社會不可缺少的一種信息傳輸載體，其不但在市場占有重要位置，且運用比較廣泛，例如：光纖通信技術被運用于高質量彩色電視傳輸、工業生產場地監控與調度。特別是在鐵路通信系統當中，光纖通信技術運用得比較多。在鐵路通信系統中應用光纖通信技術可以提高通信傳輸的效率以及擴大光纖通信技術的運用，可是光纖通信技術還有很多不足之處，需要得到改善。所以，下文就光纖通信技術在鐵路通信系統的運用以及優化舉措進行了簡單的闡述。

1 關于光纖通信技術情況分析

由于光纖通信是在高頻率光波當中作為載波的這一前提條件下完成的，且由于光波頻率必須要達到1000赫茲才可以，而光纖在進行發送信息時一般是被當作介質一樣的東西存在的。之前有文獻提到了這樣一個理論：就是將光纖當作媒體，這樣就可以完成信息輸送。并且這篇論文提到，如果將其運用到通信當中，不但可以降低光纖損害程度，還可以降低成本運輸。所以某企業為了真正實現這一想法，通過大量的研究和探索，對其進行想象和思考，最終判定假如有一天將其成功研發出來，可以獲取高額的回報。而且對于通信未來發展有著非常重要的作用。隨之而來的世界上就出現了損害低的光纖，并且這根光纖衰退系數是20～23db/km，也正是因為如此，人們進入了光纖時代。使用光纖技術的時候，與以往的通信技術相比較，光纖技術優勢更大，尤其是光纖技術的損耗小、容量大、傳輸快等優點，這是傳統的通信技術不能相比的。由于光纖通信具備了這部分優點：不會遭到電磁感染、不會出現串音，所以很多人喜歡光纖通信，且為了更好地運用光纖通信，人們花費大量的資金和先進技術，發展光纖通信技術。從光纖技術發展至今，只有20多年的時間，光纖通信的容量就提高了一萬多倍，且傳輸速度也提高了數百倍，到目前為止，人們可以在各個行業當中看到光纖的身影。

1.1 波分復用技術分析

因為通過單模光纖消耗非常小的區域，使用波分復用能夠帶來很大的寬帶資源，按照不一樣的波長以及頻率，不一樣的信道就可以經過光纖消耗非常小的窗口進行改進而成。且因為信號載波就是光波，所以波分復用器使用在發送端，能夠將不相同的波長光載波進行有效融合，然后發送到一根光纖之中。通過接收端，將不一樣的波長采用分波器負荷不相同的信號載波進行有效分割。不相同的波長的光載波信號一同進行復用傳輸。從當今社會發展來看，波分復用已經運用于鐵路通信體系之中，按照不一樣的波長輸送通信信號，不僅不會遭到電磁信號以及氣候的干擾，還可以提高信息傳輸速度。

1.2 光纖接入技術分析

光纖接入網作為信息高速公路中的最后一個環節，其要想完成高速信息輸送，關鍵點在于用戶的接入這一環節，必須擁有主干寬帶輸送網，且信息高速輸送到各家各戶采用的技術就是光纖接入網絡技術。當光纖寬帶進行接入時，通常其輸送方式不會是單一的，而是各種類型的同的方式，且光纖到戶和FTTCab就是經常使用的傳遞模式。其能夠讓光纖在不同的位置進行信息傳遞。由于進行光纖寬帶接入方式采用了光纖到戶這一方法，其可以提供全光接入，所以對于不相同的寬帶特點能夠充分滿足使用者對于寬帶的各種不同需求，用戶體驗到不同的寬帶需求。

2 運用的光纖通信技術情況分析

2.1 準同步數字系列光纖通信

于1980年左右，鐵路光纖通信體系逐步發展和進步，由北京站到北京局間建立了一個10千米以上的試驗段，并且二次體系也隨之開通，且路段之間建立了多模光纖，采用8芯單模光纜將其運用于重載雙線電氣化大秦鐵路。而該局限通信系統由二芯配置34Mb/sPDH設施組建而成，所以中國的第一條長途干線電纜數字通信系統功能出現了，這樣大大促進了同軸模擬傳輸光纜數據通信在鐵路通信網的進步和發展。但由于其復用結構相當復雜、沒有網絡管理能力等，進而直接影響到光纜通信系統發展和進步，在這樣的情況下，相關人員研制出了同步數字體系技術，其逐漸出現在人們的視線里。同步數字體系可以有效實現光纖通信系統的運用價值。其是把光纖信號進行一同收集，接著采用不一樣的頻率來發出。

2.2 對于DWDM技術運用分析

相關人員開始于鐵路通信系統中運用DWDM，這種技術能夠采員工非常多的波長作為載波，其具備了消耗非常低與單模光纖的寬帶的特點，可以讓各個載波通信通道在一根光纖里一同進行傳輸，這樣可以大大降低光纖的總數目。在DWDM當中，其協議和輸送的速度沒有任何聯系，并且DWDM網絡可使用以太網協議等來進行數據輸送，且數據流量通常可以控制在2.0Gb/s～100Mb/s之間。并且DWDM能夠在激光通道間，經過不一樣的速度輸送不一樣的數據流量。從目前而言，這樣的技術已經開始大面積地運用到鐵路通信系y中。由于此技術不會受到天氣的干擾，可以將波長和光纖頻率相融合，使用DWDM系統和設施，讓信息體系可以得到綜合性的兼容。

相關人員使用SDH設施，開展信號波的傳輸，在一開始的時候，其信號傳輸不太穩定，但由于時間的上漲，所以輸送的速度也會一直上漲。在這樣的情形下，能夠采用16波道以及2.0Gb/s以上的速度作為基礎。采用單根光纖單向傳輸方式，能夠把相同的波長在不同的兩個位置進行重復性的使用功能。這項技術和數字傳輸體制的世界標準是相符的，能夠符合很多的光纖信號。并且這種技術還能夠把PDH與SDH的特征進行兼容，使用靈活的組網方式，可以有效降低聯網費用。DWDM技術在多個新型行業都有業務方面的發展，不但可以推動鐵路通信系統發展，還能夠讓通信技術行業上升一個檔次，進而帶來全新的發展局面。運用DWDM，把光纖通信技術相結合，且把光波頻率和電磁信號相融合，將其運用于鐵路通信當中，可以達到意想不到的效果。

3 光纖通信技術優化策略

3.1 采用光時分復用及密集波分復用技術提升傳輸容量

要想提升光纖傳輸系統中的傳輸容量，就一定要采用光時分復用技術以及密集波分復用技術，這是提升傳輸容量最好的方法之一，其能夠經過單根光纖來使得傳輸信道數的傳輸容量增加，并且光時分復用技術是經過信道的傳輸速度來提升傳輸容量的。可是由于光時分復用技術以及密集波分復用技術傳輸的光纖通信系統的容量非常有限，所以相關人員可以把很多的光時分復用信號一起使用，這樣可以在很大程度上提高傳輸的容量。其中偏振復用技術最大的作用在于降低相鄰的信道之間的相互作用，在高速通訊系統當中歸零編碼信號里面所占去的空間非常小，并且對于色散管理分布相關要求很低，而且其對于光纖的偏振膜色散以及非線性歸零編碼信號之間的適應性很強。所以在當前的大容量通信系統當中運用歸零編碼傳輸方法比較好。

3.2 采用光孤子通信技術進行遠距離傳輸

因光孤子通信技術擁有非常特別的PS數量級的很短的光脈沖，其方位一般是在光纖反常色散區域，可以將光纖的非線性和群速度色散進行有效地平衡，所以，針對光纖距離較遠的輸送，使用光孤子通信，就不會更改光纖速度和波長。使用功能光孤子通信能夠進行遠距離高速通訊，能夠在時域很短的脈沖把控中使用已存在的速率，進而可以有效降低ASE，而其定時、整形等可以加大輸送的距離。如果要提高光學濾波輸送距離，其可以在性能非常高的摻鉺光纖放大器方面輸送比較低的噪音的摻鉺光纖放大器。

3.3 采用全光網絡技術提升速度傳輸

運用全光網絡技術能夠有效提升速度傳輸，實現高速傳輸。以往的光網絡可以把節點間的全光化完成，可是在網絡的節點處以往的方式運用的是電器件，這就嚴重局限了通信網絡容量的提升，并且也給當前鐵路通信系統造成了很大的麻煩。可是電節點會在全網絡中被取代，且節點之間可以使用全光網，讓信息可以進行高速的交換以及傳輸，對于用戶的信息不會再按照以往的比特進行，而是根據波長來決定。采用全光網絡技術還能夠消除電光瓶頸產生的部分影響因素。

4 結語

在鐵路通信系統中運用光纖通信技術可以提升傳輸效率，還可以推動通信行業的發展，并且素質和市場需求上升，能夠促進光纖通信技術上升一個層次。所以運用光纖通信技術的時候，首要做的就是對其運用的相關情況進行仔細的分析，接著通過對實際情況的調查，對光纖通信技術進行優化，提升光纖通信技術傳輸容量、實現光纖通信技術遠距離傳輸、實現光纖通信技術全光網。

參考文獻

[1] 陳鼎.光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].無線互聯科技，2016，（18）.

[2] 何靜濤.試論光纖通信技術在鐵路通信系統中的應用[J].中新通信，2016，（1）.

[3] 李士軍.鐵路通信系統中的光纖通信技術分析[J].科技風，2015，（5）.

第3篇：光傳輸通信技術論文范文

論文摘要：光纖通信不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術的主要特征及應用。

1.光纖通信技術

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸的通信方式。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，光纖之間的串繞非常小；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。

光纖通信在技術功能構成上主要分為：(1)信號的發射；(2)信號的合波；(3)信號的傳輸和放大；(4)信號的分離；(5)信號的接收。

2. 光纖通信技術的特點

(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。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。目前，單波長光纖通信系統的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2) 損耗低，中繼距離長。目前，商品石英光纖損耗可低于0～20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質的損耗都低；若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。

(3) 抗電磁干擾能力強。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。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。由于能免除電磁脈沖效應，光纖傳輸系還特別適合于軍事應用。

(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸的過程中，電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因為光信號被完善地限制在光波導結構中，而任何泄漏的射線都被環繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內光纖總數很多，相鄰信道也不會出現串音干擾，同時在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸的信息。

除以上特點之外，還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優點，其不僅可以應用在通信的主干線路中，還可以應用在電力通信控制系統中，進行工業監測、控制，而且在軍事領域的用途也越來越為廣泛。

3. 光纖通信技術在有線電視網絡中的應用

20世紀90年代以來，我國光通信產業發展極其迅速，特別是廣播電視網、電力通信網、電信干線傳輸網等的急速擴展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網規模的擴大和系統復雜程度的增加，全網的管理和維護，設備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用 SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數字傳輸系統。該傳輸網可以采用帶有保護功能的環網傳輸系統，鏈路傳輸系統或者組成各種形式的復合網絡，可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節目的廣播，采用的寬帶傳輸系統可以將主站到地方站的所需數字，通道設置成廣播方式，同樣的電視節目在各地都可以下載，也可以通過網絡管理平臺控制不同的站下載不同的電視節目。 轉貼于

有線電視網絡在全國各地已基本形成，在有線電視網絡現有的基礎上，比較容易地實現寬帶多媒體傳輸網絡，因此在目前的情況下，不應完全廢除現有的有線電視網，而用少量的投資來完善和改造它，滿足人們的目前需要。很多地區的 CATV已經是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現在建設的CATV 大多是單向傳輸，上行信號不能在現有的有線電視網中傳送。可以通過電信網 PSTN 中語音通道或數據通道形成上行信號的傳送，也可以通過語音接入系統來完成。將電話接到各用戶，這樣各用戶間即可以打電話，也可以利用廣電自己的綜合信息網中的寬帶傳輸系統構成廣電網中自己的上行信號的傳送，組成了雙向應用的Internet網。

現在光通信網絡的容量雖然已經很大， 但還有許多應用能力在閑置， 今后隨著社會經濟的不斷發展， 作為經濟發展先導的信息需求也必然不斷增長，一定會超過現有網絡能力， 推動通信網絡的繼續發展。因此， 光纖通信技術在應用需求的推動下， 一定不斷會有新的發展。

參考文獻

[1]王磊，裴麗. 光纖通信的發展現狀和未來[J].中國科技信息，2006，(4)

[2]何淑貞，王曉梅. 光通信技術的新飛躍[J]. 網絡電信，2004，(2)

[3]辛化梅，李忠. 論光纖通信技術的現狀及發展. 山東師范大學學報，2003，4

第4篇：光傳輸通信技術論文范文

    [論文摘要]由于光纖通信具有損耗低、傳榆頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速,文章概述光纖通信技術的發展現狀,并展望其發展趨勢。

    一、前 言

    1966年,美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham),預見了低損耗的光纖能夠用于通信,敲開了光纖通信的大門,引起了人們的重視。1970年,美國康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖,光纖通信時代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數量級)的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質的通信。由于光纖通信具有損耗低、傳輸頻帶寬、容量大、體積小、重量輕、抗電磁干擾、不易串音等優點,備受業內人士青睞,發展非常迅速。光纖通信系統的傳輸容量從1980年到2000年增加了近1萬倍,傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。

    二、光纖通信技術的發展現狀

    為了適應網絡發展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統供應商都在技術開發上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進行了55x20Gbit/s傳輸的研究,實現了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進行了132x20Gbit/s、120km傳輸的研究,實現了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實現了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發達國家,在光纖傳輸方面實現了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實驗系統,對超長距離的傳輸已達到4000km無電中繼的技術水平。在光網絡方面,光網技術合作計劃(ONTC)、多波長光網絡(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(PHOTON)、泛歐光網絡(OPEN)、光通信網管理(MOON)、光城域通信網(MTON)、波長捷變光傳送和接入網(WOTAN)等一系列研究項目的相繼啟動、實施與完成,為下一代寬帶信息網絡,尤其為承載未來IP業務的下一代光通信網絡奠定了良好的基礎。

    (一)復用技術

    光傳輸系統中,要提高光纖帶寬的利用率,必須依靠多信道系統。常用的復用方式有:時分復用(TDM)、波分復用(WDM)、頻分復用(FDM)、空分復用(SDM)和碼分復用(CDM)。目前的光通信領域中,WDM技術比較成熟,它能幾十倍上百倍地提高傳輸容量。

    (二)寬帶放大器技術

    摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術實用化的關鍵,它具有對偏振不敏感、無串擾、噪聲接近量子噪聲極限等優點。但是普通的EDFA放大帶寬較窄,約有35nm(1530~1565nm),這就限制了能容納的波長信道數。進一步提高傳輸容量、增大光放大器帶寬的方法有:(1)摻餌氟化物光纖放大器(EDFFA),它可實現75nm的放大帶寬;(2)碲化物光纖放大器,它可實現76nm的放大帶寬;(3)控制摻餌光纖放大器與普通的EDFA組合起來,可放大帶寬約80nm;(4)拉曼光纖放大器(RFA),它可在任何波長處提供增益,將拉曼放大器與EDFA結合起來,可放大帶寬大于100nm。

    (三)色散補償技術

    對高速信道來說,在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導致脈沖展寬而引起誤碼,限制高速信號長距離傳輸。對采用常規光纖的10Gbit/s系統來說,色散限制僅僅為50km。因此,長距離傳輸中必須采用色散補償技術。

    (四)孤子WDM傳輸技術

    超大容量傳輸系統中,色散是限制傳輸距離和容量的一個主要因素。在高速光纖通信系統中,使用孤子傳輸技術的好處是可以利用光纖本身的非線性來平衡光纖的色散,因而可以顯著增加無中繼傳輸距離。孤子還有抗干擾能力強、能抑制極化模色散等優點。色散管理和孤子技術的結合,凸出了以往孤子只在長距離傳輸上具有的優勢,繼而向高速、寬帶、長距離方向發展。

    (五)光纖接入技術

    隨著通信業務量的增加,業務種類更加豐富。人們不僅需要語音業務,而且高速數據、高保真音樂、互動視頻等多媒體業務也已得到用戶青睞。這些業務不僅要有寬帶的主干傳輸網絡,用戶接人部分更是關鍵。傳統的接入方式已經滿足不了需求,只有帶寬能力強的光纖接人才能將瓶頸打開,核心網和城域網的容量潛力才能真正發揮出來。光纖接入中極有優勢的PON技術早就出現了,它可與多種技術相結合,例如ATM、SDH、以太網等,分別產生APON、GPON和EPON。由于ATM技術受到IP技術的挑戰等問題,APON發展基本上停滯不前,甚至走下坡路。但有報道指出由于ATM交換在美國廣泛應用,APON將用于實現FITH方案。GPON對電路交換性的業務支持最有優勢,又可充分利用現有的SDH,但是技術比較復雜,成本偏高。EPON繼承了以太網的優勢,成本相對較低,但對TDM類業務的支持難度相對較大。所謂EPON就是把全部數據裝在以太網幀內傳送的網絡技術。現今95%的局域網都使用以太網,所以選擇以太網技術應用于對IP數據最佳的接入網是很合乎邏輯的,并且原有的以太網只限于局域網,而且MAC技術是點對點的連接,在和光傳輸技術相結合后的EPON不再只限于局域網,還可擴展到城域網,甚至廣域網,EPON眾多的MAC技術是點對多點的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術。

    三、光纖通信技術的發展趨勢

    對光纖通信而言,超高速度、超大容量、超長距離一直都是人們追求的目標,光纖到戶和全光網絡也是人們追求的夢想。

    (一)光纖到戶

    現在移動通信發展速度驚人,因其帶寬有限,終端體積不可能太大,顯示屏幕受限等因素,人們依然追求陸能相對占優的固定終端,希望實現光纖到戶。光纖到戶的魅力在于它有極大的帶寬,它是解決從互聯網主干網到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現象的最佳方案。隨著技術的更新換代,光纖到戶的成本大大降低,不久可降到與DSL和HFC網相當,這使FITH的實用化成為可能。據報道,1997年日本NTT公司就開始發展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數量大增。美國在2002年前后的12個月中,FTTH的安裝數量增加了200%以上。在我國,光纖到戶也是勢在必行,光纖到戶的實驗網已在武漢、成都等市開展,預計2012年前后,我國從沿海到內地將興起光纖到戶建設。可以說光纖到戶是光纖通信的一個亮點,伴隨著相應技術的成熟與實用化,成本降低到能承受的水平時,FTTH的大趨勢是不可阻擋的。

    (二)全光網絡

    傳統的光網絡實現了節點間的全光化,但在網絡結點處仍用電器件,限制了目前通信網干線總容量的提高,因此真正的全光網絡成為非常重要的課題。全光網絡以光節點代替電節點,節點之間也是全光化,信息始終以光的形式進行傳輸與交換,交換機對用戶信息的處理不再按比特進行,而是根據其波長來決定路由。全光網絡具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴展性,并能提供巨大的帶寬、超大容量、極高的處理速度、較低的誤碼率,網絡結構簡單,組網非常靈活,可以隨時增加新節點而不必安裝信號的交換和處理設備。當然全光網絡的發展并不可能獨立于眾多通信技術,它必須要與因特網、ATM網、移動通信網等相融合。目前全光網絡的發展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發展前景。從發展趨勢上看,形成一個真正的、以WDM技術與光交換技術為主的光網絡層,建立純粹的全光網絡,消除電光瓶頸已成未來光通信發展的必然趨勢,更是未來信息網絡的核心,也是通信技術發展的最高級別,更是理想級別。

第5篇：光傳輸通信技術論文范文

論文摘要:隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

數據通信是以“數據”為業務的通信系統,數據是預先約定好的具有某種含義的數字、字母或符號以及它們的組合。數據通信是20世紀50年代隨著計算機技術和通信技術的迅速發展,以及兩者之間的相互滲透與結合而興起的一種新的通信方式,它是計算機和通信相結合的產物。隨著計算機技術的廣泛普及與計算機遠程信息處理應用的發展,數據通信應運而生,它實現了計算機與計算機之間,計算機與終端之間的傳遞。由于不同業務需求的變化及通信技術的發展使得數據通信經過了不同的發展歷程。

1通信系統傳輸手段

電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長途通信。調制方式:SSB/FDM。基于同軸的PCM時分多路數字基帶傳輸技術。光纖將逐漸取代同軸。

微波中繼通信:比較同軸,易架設、投資小、周期短。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。數字微波采用BPSK、QPSK及QAM調制技術。采用64QAM、256QAM等多電平調制技術提高微波通信容量,可在40M頻道內傳送1920~7680路PCM數字電話。

光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長距離傳輸的特性進行的,具有通信容量大、通信距離長及抗干擾性強的特點。目前用于本地、長途、干線傳輸,并逐漸發展用戶光纖通信網。目前基于長波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數超過萬門,光纖本身的通信纖力非常巨大。幾十年來,光纖通信技術發展迅速,并有各種設備應用,接入設備、光電轉換設備、傳輸設備、交換設備、網絡設備等。光纖通信設備有光電轉換單元和數字信號處理單元兩部分組成。

衛星通信:通信距離遠、傳輸容量大、覆蓋面積大、不受地域限制及高可靠性。目前,成熟技術使用模擬調制、頻分多路及頻分多址。數字衛星通信采用數字調制、時分多路及時分多址。

移動通信:GSM、CDMA。數字移動通信關鍵技術:調制技術、糾錯編碼和數字話音編碼。

2數據通信的構成原理

數據終端(DTE)有分組型終端(PT)和非分組型終端(NPT)兩大類。分組型終端有計算機、數字傳真機、智能用戶電報終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設備(PAD)、用戶分組交換機、專用電話交換機(PABX)、可視圖文接入設備(VAP)、局域網(LAN)等各種專用終端設備;非分組型終端有個人計算機終端、可視圖文終端、用戶電報終端等各種專用終端。數據電路由傳輸信道和數據電路終端設備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調制解調器(MODEM),它的作用是進行模擬信號和數字信號的轉換;如果傳輸信道為數字信道,DCE的作用是實現信號碼型與電平的轉換,以及線路接續控制等。傳輸信道除有模擬和數字的區分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網線路之分。交換網線路要通過呼叫過程建立連接,通信結束后再拆除;專線連接由于是固定連接就無需上述的呼叫建立與拆線過程。計算機系統中的通信控制器用于管理與數據終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數據終端設備輸入的數據。

3數據通信的分類

3.1有線數據通信

數字數據網(DDN)。數字數據網由用戶環路、DDN節點、數字信道和網絡控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數字微波、衛星等數字信道和數字交叉復用設備組成的數字數據傳輸網。也可以說DDN是把數據通信技術、數字通信技術、光遷通信技術以及數字交叉連接技術結合在一起的數字通信網絡。數字信道應包括用戶到網絡的連接線路,即用戶環路的傳輸也應該是數字的,但實際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質量不如前。

分組交換網。分組交換網(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎的,所以又稱為X.25網。它是采用存儲——轉發方式,將用戶送來的報文分成具用一定長度的數據段,并在每個數據段上加上控制信息,構成一個帶有地址的分組組合群體,在網上傳輸。分組交換網最突出的優點是在一條電路上同時可開放多條虛通路,為多個用戶同時使用,網絡具有動態路由選擇功能和先進的誤碼檢錯功能,但網絡性能較差。

幀中繼網。幀中繼網絡通常由幀中繼存取設備、幀中繼交換設備和公共幀中繼服務網3部分組成。幀中繼網是從分組交換技術發展起來的。幀中繼技術是把不同長度的用戶數據組均包封在較大的幀中繼幀內,加上尋址和控制信息后在網上傳輸。

3.2無線數據通信

無線數據通信也稱移動數據通信,它是在有線數據通信的基礎上發展起來的。有線數據通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計算機或計算機之間的通信。而移動數據通信是通過無線電波的傳播來傳送數據的,因而有可能實現移動狀態下的移動通信。狹義地說,移動數據通信就是計算機間或計算機與人之間的無線通信。它通過與有線數據網互聯,把有線數據網路的應用擴展到移動和便攜用戶

4.1計算機網絡

計算機網絡(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺以上計算機互聯的集合。通過網絡各用戶可實現網絡資源共享,如文檔、程序、打印機和調制解調器等。計算機網絡按地理位置劃分,可分為網際網、廣域網、城域網、和局域網四種。Internet是世界上最大的網際網;廣域網一般指連接一個國家內各個地區的網絡。廣域網一般分布距離在100-1000公里之間;城域網又稱為都市網,它的覆蓋范圍一般為一個城市,方圓不超過10-100公里;局域網的地理分布則相對較小,如一棟建筑物,或一個單位、一所學校,甚至一個大房間等。

局域網是目前使用最多的計算機網絡,一個單位可使用多個局域網,如財務部門使用局域網來管理財務帳目,勞動人事部門使用局域網來管理人事檔案、各種人才信息等等。

4.2網絡協議

網絡協議是兩臺計算機之間進行網絡對話所使用的語言,網絡協議很多,有面向字符的協議、面向比特的協議,還有面向字節計數的協議,但最常用的是TCP/IP協議。它適用于由許多LAN組成的大型網絡和不需要路由選擇的小型網絡。TCP/IP協議的特點是具有開放體系結構,并且非常容易管理。

TCP/IP實際上是一種標準網絡協議,是有關協議的集合,它包括傳輸控制協議(TransportControlProtocol)和因特網協議(InternetProtocol)。TCP協議用于在應用程序之間傳送數據,IP協議用于在程序與主機之間傳送數據。由于TCP/IP具有跨平臺性,現已成為Internet的標準連接協議。網絡協議分為如下四層:網絡接口層:負責接收和發送物理幀;網絡層:負責相鄰節點之間的通信;傳輸層:負責起點到終端的通信;應用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應用程序要把數據以TCP/IP協議方式從一臺計算機傳送到另一臺計算機,數據需經過上述四層通信軟件的處理才能在物理網絡中傳輸。

目前的IP協議是由32位二進制數組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網上的計算機使用的IP地址,在整個因特網上IP地址是唯一的。

第6篇：光傳輸通信技術論文范文

關鍵詞：光纖通信；系統故障；信息傳輸；故障分析；通信技術文獻標識碼：A

中圖分類號：TN913文章編號：1009-2374（2016）12-0057-02

1光纖通信系統概述

光纖通信系統產生于20世紀70年代，美國的一個電氣公司通過一組光纖通信實驗成功研制出了光纖通信系統，系統中使用的光源為半導體激光器，傳輸介質應用的是多模光纖，實驗以后，光纖系統傳輸速率達到了33.647Mbit/s，傳輸距離達到了150km，這在光纖通信領域是一場變革與突破。

光纖通信是一種非常重要的現代化信息傳輸媒介，在現代化電網發展與進步當中，光纖通信系統起到的作用非常大。系統中的光纖實際上就是指光導纖維，而通信的實現則要借助光導作用載波，光導纖維是通信傳輸介質，功能是實現對信息的收集與傳輸。過去傳統通信系統使用的是銅導線，這種金屬導線傳輸效率低、損耗率高、電磁感應強烈，在使用過程中不是非常靈活、持久，而人們真正需要的是傳輸效率高、能夠廣泛應用到圖像通信或者是數字傳輸方式中的通信傳輸系統，光纖通信能夠滿足人們這種需求，成為對話業務、數字化通信不可缺少的媒介。

光纖通信系統的基本構成：（1）光發信機。在光纖通信系統中，組成部件非常多，每一個部件都要發揮自身功能才能保持整體通信系統平穩運行，其中光發信機能夠實現電、光的相互轉換，是一種光端機。這一光端機的構成有光源、驅動器、調制器等，功能是對電端機端口發出的信號調制，這一信號能對光源產生大量光波，對信號調制實際上就是對光波調制的過程。完成光波調制以后，要將光信號耦合到光纜設備中進行傳輸，其中使用較多的就是電端機，是一個常規的電子通信設備，對信息傳輸起到了支持作用；（2）光收信機。系統中還有一個重要組成就是光收信機，其是一種能夠對光、進行轉換的光端機設備，主要作用就是將收集來的光纖或者是光纜信號傳輸到檢測器中參與轉換，最終變為電信號，然后將這些電信號逐步放大，放大的程度是滿足電平要求，再將其輸送到點端機內，完成信號的接收光纖或光纜。

2光纖通信系統常見的故障

核動力院在過去幾年一直使用光纖通信技術，但因為光纖系統內部構成元件與設備增多，在相互交織、運行當中產生各種故障也是不可避免的。

2.1光端機模塊的損壞

光端機模塊一旦出現損毀將使系統功能無法發揮，會大大減弱光傳輸效率，導致光信息傳輸失敗。

2.2通信控制板故障

通信控制板故障也較為常見，一旦發生將造成數據配置的不及時，容易出現數據配置錯誤。

2.3單盤故障

系統單盤主要由線路板、2M板、主控制器等構成，如果某一個元件出現故障或者是周圍溫度、濕度的變化，將使板子運行受到極大影響。

2.4電源系統故障

電源系統中起重要作用的是光端機的電源傳輸端，一旦這一部件出現中斷或者損壞，將造成光端機電源中斷，出現停電現象，更會引發整個通信系統的運行中斷情況。

2.5尾部纖維、法蘭故障

尾部纖維故障主要是由尾纖斷裂、尾纖彎曲、尾纖半徑小等因素造成，而法蘭故障則主要因盤線接頭破損或者有灰塵進入導致堵塞造成的，這一故障發生將造成光路運行的不穩定。

3光纖通信系統常見故障判斷方法

光纖通信系統常見故障判斷的基本方法如下：

3.1故障段落的判斷方法

如果是系統故障，可以通過對系統的監控方式，將大段落的數字段判斷出來，也可以使用終端設備對中繼段做出判斷，使用PCD終端機是常見方法，通過對檢測儀器的分析判斷出光纜線路是否存在運行異常的情況。

3.2誤碼故障判斷法

先利用段落故障判斷法，將數字段辨別出來，再按照系統分類對故障做出判斷。使用光端機設備或者PCD、測試儀器判斷出是否有中繼碼故障，并查看是否有故障盤，可以通過更換備用盤方式解決故障，如果故障依然存在，可以對電源或者是電源運行環境進行檢查，更要檢查接頭是否牢固、尾纖是否運行正常。如果光纜損耗加大，將產生大量的誤碼，這一故障判斷方法是利用時域反射儀（OTDR）搜索故障點，并針對故障進行修復。此外，尾纖的盤繞方式不正確也將使擠壓作用增強，這時可以更換一個新的尾纖，按照正常程序重新使其恢復。

3.3復用設備

利用專門的測試儀器與警示裝置對故障的指示，能夠找到故障具體發生在哪個盤，如果換盤以后故障依然存在，則要對電壓、復用設備之間的連接進行檢查，查看電纜是否運行良好。

3.4接收光功率偏低的判斷方法

如果放光盤設置出現了“發光狀態”的警示，表示測試通過，如果測試沒有通過，則可以對尾纖、接頭、功率、電源等進行檢查。

4光纖通信系統常見故障處理方法

針對光纖通信系統運行中出現的各種問題，及時找到故障處理方法，使系統恢復到正常運行狀態，是確保信息傳輸高效、安全、持續的關鍵。故障處理過程中最重要的是要先找到故障部位，針對故障部位的特點、功能等進行維修。例如，在光端機出現故障時，可以使用OTDR或者功率計、光源等工具進行維修。下面將列舉核動力院光纖通信系統常見故障分析故障處理方法：

4.1故障1

2014年3月我院1#點和2#點之間光纜由于野蠻施工、違規施工導致光纜挖斷，造成兩地之間的迂回通信不通，光纖系統內部線路連接不良，導致通訊癱瘓，為各項工作造成嚴重阻礙，通過及時排查搶修恢復通訊。通信維護人員在現場使用OTDR設備，使用這一設備的目的是針對故障發出警告，將警告傳遞到站點位置處，對光纜的運行情況進行測試；在測試過程中，發現某個段位出現了連接中斷，在應用OTDR設備對故障設備進行測試時，要始終確保設備之間具有一個斷點，如果不能保證有斷點，則要對OTDR對端的ODF對端光纖進行斷開處理，不能直接對已經損壞的設備，例如光板等進行測試，不按照規范標準測試，將造成對端光設備光接口板的損壞。斷點的熔接可以使用光纖熔接機操作，現場的維修人員要及時將告警發出，針對告警的站點將光功率計算出來，計算能夠接收的最大光功率，如果光功率接收順暢，則表示光路維修以后告警將會消失，表示故障完全被消除。

4.2故障2

與新基地有關通信故障處理方法為：2014年8月三號樓B座突然出現大面積配線電纜故障，現場的維修人員通過排查發現是電纜接續出現密封不良導致。特別說明：故障維修時考慮到安全性、保密性，我院新基地從院通訊機房到用戶端依舊采用電纜的通訊方式，未實施三網合一，互聯網和電話網分信息中心和保障與服務中心通訊科兩個部門獨立運行，實行鐵路警察各管一段，出于保密要求互聯網又分為外網和內網，故每年雨季新基地通訊故障相對較多，給維修工作帶來極大不便。通過對上述故障維修案例可以發現，在對故障進行維修前，要先對故障出現時的狀態有所了解，比如告警信息等，再結合具體信息對相關部件進行檢查，通常按照故障狀態、形態或者光端自帶指示燈對故障因素進行分析，再使用光端機設備進行信息發射，查看發射模塊是否有異常，在確保沒有異常情況以后，對數據參數配置的合理性進行檢查。

4.3故障3

核動力院家屬區通信故障及處理過程為：核動力院對院內的通信網進行全面整修、布設，在2015年院通訊內網割接成FTTN后，我院家屬區相對出現不規律的電話通訊故障，如出現停電導致故障、通信中斷故障、通信堵塞等，將這些內網進行割線以后這些故障全部消除，布設了新的系統，運行更加穩定、可靠。

5結語

本文主要對光纖通信技術發展歷程進行了介紹，并列舉了核動力院幾種常見的故障形式，針對這些故障提出了幾點解決對策，可見光纖通信系統是信息高速傳輸的重要媒介，對于社會發展與進步有著重要作用，不斷加強對故障的處理，能夠提高光纖通信系統的運行效率，推動光纖通信技術的穩定持續發展。

參考文獻

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第7篇：光傳輸通信技術論文范文

關鍵詞：光纖，光纖業務，FTTH

計算機工業界很多人士引以為自豪的是計算機技術的快速發展，同時，數據通信速率也在快速發展，最終，在計算機能力和通信能力的競賽過程中，通信贏了。數據通信傳輸速率的快速發展更是讓人難以想象，這樣的發展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術現已相對成熟，下面就光纖的優點和業務上的需求來研究一下光纖的發展趨勢。

一、光纖優點

1。頻帶寬

頻帶的寬窄代表傳輸容量的大小。載波的頻率越高，可以傳輸信號的頻帶寬度就越大。目前，采用先進的相干光通信可以在30000GHz范圍內安排2000個光載波，進行波分復用，可以容納上百萬個頻道。

2．重量輕

因為光纖非常細，單模光纖芯線直徑一般為4um～10um，外徑也只有125um，。論文格式。比標準同軸電纜的直徑47mm要小得多，加上光纖是玻璃纖維，比重小，使它具有直徑小、重量輕的特點，安裝十分方便。

3．抗干擾能力強

因為光纖的基本成分是石英，只傳光，不導電，不受電磁場的作用，故光纖傳輸對電磁干擾、工業干擾有很強的抵御能力。因此，在光纖中傳輸的信號不易被竊聽，因而利于保密。

4．保真度高

因為光纖傳輸一般不需要中繼放大，不會因為放大引人新的非線性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號。

5．工作性能可靠

一個系統的可靠性與組成該系統的設備數量有關。設備越多，發生故障的機會越大。因為光纖系統包含的設備數量少(不像電纜系統那樣需要幾十個放大器)，可靠性自然也就高，故一個設計良好、正確安裝調試的光纖系統的工作性能是非常可靠的。

6．成本不斷下降

目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個月增加1倍，而價格降低1倍。光通信技術的發展，為Internet寬帶技術的發展奠定了非常好的基礎。這就為大型有線電視系統采用光纖傳輸方式掃清了最后一個障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術的進步，成本還會進一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價格會越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對優勢，成為建立全省、以至全國有線電視網的最主要傳輸手段。

7．損耗低

在同軸電纜組成的系統中，最好的電纜在傳輸800MHz信號時，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導纖維的損耗則要小得多，傳輸1、31um的光，每公里損耗在0．35dB以下若傳輸1．55um的光，每公里損耗更小，可達0．2dB以下。這就比同軸電纜的功率損耗要小一億倍，使其能傳輸的距離要遠得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個特點，一是在全部有線電視頻道內具有相同的損耗，不需要像電纜干線那樣必須引人均衡器進行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔心因環境溫度變化而造成干線電平的波動。

二、業務上的需求和市場的競爭

伴隨著計算機的廣泛應用，計算機網絡數目在不斷的增加，Internet用戶數量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數據通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數據能夠在主干網絡中順利的傳輸，在通信介質方面，對于主干網絡都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網絡的傳輸媒介，解決了主干線路數據負載問題，使得數據能夠順利傳輸。光纖在主干網絡中取代了傳統的銅線介質，但“最后一英里”問題上,還沒有完全的普及光纖，這就造成本地回路成為主干網絡的瓶頸。隨著3G網絡的不斷發展，用戶“最后一英里”問題應該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。

相關數據表明，2002年至2006年，我國寬帶上網用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數，這標志著我國互聯網已經進入寬帶時代。寬帶接入已經成為固網運營商增長的第一驅動力。而寬帶業務的需求必然刺激相關寬帶技術的發展和應用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網絡是寬帶接入的最終解決方案。隨著光纖接入成本不斷下降、銅纜接入網運維成本的攀升，運營商網絡將向以寬帶為特征的下一代網轉型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業務的出現，FTTH上馬也是大勢所趨。論文格式。

正是基于這種共識，各固網運營商在鋪網時都遵循光進銅退的準則，將投資重心轉向光纖接入網。新建商業樓宇與住宅區原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經從實驗室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長的新時期。

在最近幾年，FTTH已經出現了良好的發展勢頭。FTTH，一方面受到了企業用戶和高端家庭用戶的歡迎，與將來可能需要一次次地帶寬升級相比，一勞永逸的光纖接入更受他們的青睞。FTTH使得在家里能享受各種不同的寬帶服務，如VOD、在家購物、在家上課等。 另一方面，銅線和光纖價格的一漲一跌，也使得部署FTTH的成本正呈現下降的趨勢。長遠來看，DSL的成本已經基本上達到了極值點，但FTTH還有很大的下降空間，而且從運維成本上來說，與DSL相比FTTH有更加明顯的優勢。

第8篇：光傳輸通信技術論文范文

關鍵詞： 視頻會議系統 JavaGroups Java媒體框架 協同工作

一、前言

會議，是人類社會經濟生活中不可或缺的一部分，傳統的會議總是需要先預定時間、地點，統一開會人員及布置會場、記錄、主持等，會議所要解決的問題或是要制訂的方案、決策常常由于許多客觀因素而耽擱。自工業革命后，科技的發達使得通信技術有了突破性的進展，電話和電報的發明，使遠地的人們可以立即傳送聲音和文檔。然而，除了言語的溝通外，人類更注重的是表情和肢體的表達，僅僅是聲音的傳送已經無法滿足現代人交流的需求，即時并且互動的影像更能真實自然地傳送信息。視頻會議系統正是在這種迫切需要的推動下產生的新一代通信產品。

視頻會議系統是一種能把聲音、圖像、文本等多種信息從一個地方傳送到另一個地方的通信系統。有效發送基于視頻的信息，可以在遠程部門和部門間開展合作，同時還可以實現諸如視頻會議和視頻點播等視頻應用技術。視頻會議系統是計算機技術與通信技術相結合的產物，它作為多媒體通信技術的一個重要組成部分，正隨著波及全球的信息高速公路的興起而迅速發展起來。

從目前的發展來看，有關視頻會議技術的研究很多，有關的產品也非常豐富，盡管視頻會議系統有十分誘人的廣闊前景，但在這個領域中還有相當多的技術問題亟待解決。其中在現階段影響視頻會議系統實用性、通用性及友好性的相關技術和有關問題有：軟件技術、數據庫技術、網絡技術、共享技術、資源控制技術、保密技術和會議模型技術。［3］

二、視頻會議基本原理

本系統主要研究的是用軟件的方式，配合一些必要的外設，在局域網內實現一個小型視頻會議系統（視頻會議系統示意圖如圖1.1所示）。

從上面的示意圖我們可以大致看出，視頻會議系統主要有三個部分組成，即通信網絡、會議終端和多點控制單元。視頻會議系統實質上是計算機技術和通信技術相結合的產物，所以通信網絡是視頻會議系統的基礎組成部分之一，會議終端是將視頻、音頻、數據、信令等各種數字信號分別進行處理后組合成的復合數字碼流，再將碼流轉變為與用戶――網絡兼容的接口，符合傳輸網絡所規定的信道幀結構的信號格式送上信道進行傳輸。多點控制單元是視頻會議系統用于多點視聽信息的傳輸與切換部分，它是根據一定的準則處理視聽信號，并根據要求分配各個要連接的信道，但它并不是視頻會議所必需的。

通信網絡是一系列的設備、機構和進程，通過它們，附著在網絡上的終端用戶設備能夠進行有意義的信息交換。它涉及網絡傳輸協議、網絡編程接口等內容。［4］

視頻會議系統的終端設備承擔了多種媒體信息的輸入、輸出和處理，以及用戶和網絡之間的連接、交互和控制等多項任務。它屬于用戶數字通信設備，在系統中處在用戶的視聽、數據輸入/輸出設備和網絡之間。

視頻會議中有時需要進行多點間的信息傳輸和交換，這時可以借助于多點控制單元（MCU）來實現。多點控制單元實際上就是一臺多媒體信息交換機，實現多點呼叫和連接，實現視頻廣播、視頻選擇、音頻混合、數據廣播等功能，完成各終端信號的匯接與切換。MCU將各個終端送來的信號進行分離，抽取出音頻、視頻、數據和信令，分別送到相應的處理單元，進行音頻混合或切換，視頻切換、數據廣播、路由選擇、會議控制、定時和呼叫處理等，處理后的信號由復用器按照H.221格式組幀，然后經網絡接口送到指定端口。［5］

三、視頻會議系統的設計和實現

本系統是基于JavaGroups來分析和設計的。JavaGroups是一個由康奈爾大學開發的基于Java的工具包，它提供了可靠的組通信。 它的功能包含了向組內所有成員發送消息，并確保每一個成員接收到相同序列的消息。［8］

VideoConference和JavaGroupsVC是為實現視頻會議系統并且基于JavaGroups而設計的。VideoConference是JavaGroups的一個擴展包，JavaGroupsVC是基于JavaGroups的一個視頻會議的應用程序。它是一種開放源碼的程序，提供了一種多平臺視頻會議的解決方案。JavaGroupVC支持三個數據頻道：一個用于視頻廣播的視頻頻道，一個用于音頻廣播的音頻頻道和一個用于聊天對話的文本頻道。加入某一個組的用戶可以和該組中所有的成員共享視頻和音頻。 每一個用戶要選擇一個用戶名和卡通圖標來代表自己。在一個特定的組內，用戶名和圖標都是唯一的。如果在該組中這個用戶名或圖標已經有人用過了，則新來者就要換另一個了。組內的所有成員都可以選擇發送消息至所有人或者特定的某個人。所有對連接有用的組和目前存在的組將以一種可擴充的樹結構顯示出來，這樣用戶可以瀏覽每一個組來找一個感興趣的加入。用戶可以無限次地加入或重復加入某個組，但是在某個特定時間，一個用戶只能在一個組中，他必須離開當前所在的組才能夠進入另一個組。

JavaGroupsVC使用層結構來設計的。有三個主要的層:圖形用戶界面層、控制層和數據層。如下圖所示：

其中包含六個主要部分，四個對用戶是可見的。它們是圖形用戶界面層中的圖形用戶界面部分，數據層中的視頻部分、音頻部分和文本部分。另外兩個對終端用戶透明的部分是控制層中的組內成員部分和組間成員部分。

1.圖形用戶界面層

該層的主要部分是圖形用戶界面管理器（GUIManager），它通過輕量Java Swing組件來處理所有的用戶事件。GUIManagers實現了接口WidowListener、ActionListener和Runnable，它包含了四個子組件：聊天面板，媒體面板，成員面板和組面板。

2.控制層（ControlManager）

控制管理器包含兩大部分：組管理器（GroupsManager）和成員管理器（MemebershipManager）。

3.數據層（DataManager）

這一層中定義了數據頻道的管理器和消息類型。

四、結語

視頻會議從出現至今已有三十多年，從最開始的減少旅行費用，提高工作效率，到911時的加速國內外協作，保障人身安全等，再到SARS時保障社會的穩定和各項工作最低限度的運轉，視頻會議的優越性正在越來越被廣泛地顯示出來。［2］

參考文獻：

［1］基于局域網的小型視頻會議系統.吉林大學碩士研究生畢業論文.

［2］董小國，王紅巖，韓少亭.基于H.323協議的視頻會議的軟件實現.現代計算機.總第163期.

［3］視頻會議簡介.成都理工學院碩士學位論文.

［4］慕言，楊士強.Internet桌面視頻會議系統的設計與實現.小型微型計算機系統，1998.4，VOL19，（4）.

［5］楊建華，黃瑞光.基于TCP/IP協議的桌面視頻會議系統中多點控制單元的實現.計算機應用，1998.12，VOL18，（12）.

第9篇：光傳輸通信技術論文范文

在本屆與模擬技術相關的領域中，值得關注的是支持軟件無線電設備及多模接收設備的模擬濾波器技術、數字校正技術，以及性能接近晶體振蕩器的CMOS LC振蕩器。

最近幾年，面向軟件無線電以及認知無線電的研發工作變得活躍起來。為了實現這兩種技術，可在寬頻帶中利用的RF收發器技術以及可重新配置的模擬基帶電路技術是必不可少的。

NEC支持軟件無線電設備的離散時間型低通濾波器采用Duty-cycle調制方式可變電壓／電流元器件(跨導器)，實現了從400kHz一30MHz的可變帶寬[3.1]。

PLL及振蕩器在高性能和新工藝方面也有進展。加州大學圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴展到975kHz，并利用量化噪聲適應性消除電路改善了相位噪聲[19.2]。

另外，電源芯片則是在改善調節器的功率、效率以及提高速度、擴展帶寬和降低電壓方面取得了進展。美國亞利桑那州大學了供高效率功放使用的調節器，同時采用了AB類放大器和開關調節器[24.8]。

(夏普公司電子器件開發本部　藤本義久)

數據轉換器：實現了24GSPS和0.2V驅動所有指標的記錄都被刷新

ADC／DAC等數據轉換器領域都在采用更先進的工藝，并不斷降低電壓。入選本屆ISSCC的論文中有超過50％的論文采用了130nm以下的工藝，而采用65nm工藝的數據轉換器的論文數量占到了全部論文的25％。

在工藝發展的帶動下，數據轉換器的功耗在逐漸降低，品質因數也在不斷改善。以前，衡量數據轉換器性能的指標是速度、精度以及功耗。但最近，品質因數與驅動電壓也和速度一起成為必需的評價指標。其原因在于，數據轉換器在便攜式設備應用中的重要性正在增加。在本屆會議上，這三個指標均有所突破。

加拿大Nortel公司了速度最快的CMOS電路，采樣速率高達24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實現了極高的采樣速率。

荷蘭特文特大學的ADC的品質因數達到4.4fJ[12.4]，這一數值僅相當于以往的1/10。獲得這一指標的原因是，該產品采用了對電容電壓進行分階段控制的技術。

在低電壓驅動方面，麻省理工學院了利用0.2V電壓驅動的Flash ADC[30.8]，并為此新開發了可利用亞閾值區電壓工作的技術。

(富士通研究所系統芯片電路開發研究所　冪本三六)

RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應用進入視野

與ISSCC 2007一樣，本屆會議上也陸續了許多基于CMOS工藝的毫米波電路。以前，面向60GHz或77GHz頻段的芯片是以化合物半導體為主，但在2006年出現了基于SiGe工藝的芯片，到2007年又有基于CMOS工藝的接收器。在本屆IS SCc上，終于也見到了采用CMOS工藝集成PA的毫米波芯片。于是，全部采用CMOS工藝的毫米波收發器開始具有現實意義。

NEC了面向60GHz頻段的收發器[31.1]。發射電路中集成有I/Q調制器、DA(驅動放大器)、VGA(可變增益放大器)和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅動放大器和I/Q解調器。PA的輸出功率達到8.4dBm，增益也高達10.3dB。

在頻率更高的接收器中，集成度也在不斷提高。加拿大多倫多大學和意法半導體共同了95GHz接收器[9.1]。該接收器采用65nmCMOS工藝，不僅集成了LNA、混頻器和IF放大器，而且集成了VCO和分頻器。工作頻率高達76GHz~95GHz，轉換增益為12.5dB，噪聲系數為7dB，VCO的相位噪聲是-95dBc/Hz(1MHz偏置)。該接收器的工作溫度甚至可以達到100℃。

基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應用到THz級頻率的CMOS技術也已經出現。美國佛羅里達州大學的410GHz推一推振蕩器采用了45nm CMOS工藝[26.1]。由于其頻率太高，常規的探頭難以測量，因此芯片上還裝備了用于測量的天線。

(松下電器產業公司半導體器件研究中心　酒井啟之)

無線通信：UWB、手機和WLAN都在向更高的集成度發展

無線通信領域由“UWB相關技術”、“手機收發器”和“WLAN/WPAN(無線個人局域網)收發器”等三個專題會議構成。

在UWB相關技術的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發器[6.4]。而在手機收發器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發器對于今后的技術發展很有參考價值[10.2]。

WLAN方面，Atheros通信公司的2×2 MIMO SoC的論文頗為引人矚目，這款SoC支持IEEE802.11n標準[20.2]。802.11n標準產品的高成本問題此前一直難以解決，但Atheros公司的這款SoC面積很小，很可能會獲得相當廣泛的應用。該領域與數字SoC一樣，采用先進工藝以提高集成度、進而降低電壓的競爭非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標準的SoC已經達到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標準的SoC;2007年支持2×2MIMO的無線模擬單元；2008年又了2×2MIMO的SoC，集成度每年都有所提高。

(東芝公司半導體研究開發中心　濱田基嗣)

有線通信：利用現有的傳輸線路向更高速度和更長距離發展利用DSP的補償超越以往極限

在該領域中引人注目的是數字加速技術，即將輸入到接收器的信號利用ADC采樣之后再使用DSP等進行處理。當利用已經鋪設的現有傳輸線路進行10Gbps的高速通信時，到達接收器的信號有可能會惡化，甚至不能保持發送時的原始信號狀態。在本屆會議上，首次了能夠自適應地恢復信號并符合IEEE各項標準的技術。

美國ClariPhy通信公司的收發器將使用300m多模光纖的數據傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發器利用CMOS工藝將支持10Gbps的ADC和DSP集成在了一塊芯片上。美國Teranetics公司的收發器則將利用10Gbps雙絞線的通信距離從35m延伸到100m[5.5]。NTT公司的時鐘數據恢復電路可以兼顧到兩個方面：它能夠瞬時且同步地響應脈沖串信 號輸入的第1位信號，也能夠容許160位的連續無翻轉信號[11.4]。該恢復電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實現的。

(NTT公司微系統集成研究所　大友佑輔)

高性能數字電路：工藝發展出現新挑戰芯片面臨功耗及特性不一致等問題

半導體產業仍在遵循著摩爾定律不斷發展。在高性能數字電路領域，隨著工藝的繼續發展，出現了復雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機構針對高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術方案。這些挑戰包括不斷增加的功耗，處理性能達到極限，工藝、電壓及溫度的不一致性等。

英特爾公司了4核Itanium處理器。這款處理器可以使用低達0.7V的電壓工作，從而減低了功耗。而且，為了提高可靠性，處理器的鎖存電路中采取了減小軟誤差率的措施[4.6和4.7]。在處理器的多內核及多線程的發展過程中，Sun微系統公司也注意到應該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進一步發展亂序執行能力以提高單線程性能的同時，總共可以并行執行32個線程[4.1和4.2]。對于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國密歇根州大學了一種可自行修正延遲誤差的技術――Razor II[22.1]，可以動態地自動調節電壓及頻率。

(日立制作所信息／通信部門　丹場展雄)

低功耗數字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設備在性能方面又有突破

在低功耗數字電路領域引人注目的論文之一是英特爾公司的低功耗x86處理器[13.1]。采用45nmCMOS工藝和簡單的2-issue順序流水線，實現了2GHz的工作頻率和低于2W的功耗，比以往的x86處理器的功耗小一個數量級。此外，TI公司了用于手機的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。

瑞薩科技等6家公司了用于手機的第3代單芯片產品，將基帶處理器和應用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個電壓域的電源關斷功能和部分時鐘激活功能組合起來，進一步降低了功耗。同時，芯片中集成的存儲器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲器空間，并通過有效利用外部存儲器等措施實現了更高的性能。

索尼公司的圖像處理器讓人們感覺到便攜設備的畫面質量正在不斷提高，并且圖像識別技術將得到靈活的應用[16.4]，現在已經有可能在便攜設備中采用H.264標準對HDTV信號進行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運算性能，每秒鐘能處理60幅分辨率為1920×1080的圖像。在不斷提高分辨率的發展方向之后，這款處理器可能會引領新的潮流：通過圖像處理提高畫面質量、并靈活應用圖像識別和圖像檢索技術。

(日立制作所中央研究所　荒川文男)

存儲器領域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術相繼問世

在NAND閃存方面，43nm-60nm、16Gb容量、3位，單元、34MHz(4值)／100MHz(2值)的擦寫速度等技術相繼推出。引人注目的未來技術是三星電子公司的45nm單元疊層型4Gb NAND閃存[28.3]。

SRAM方面，英特爾公司的45nm嵌入式SRAM首次采用了高k材料／金屬柵[21.1]。包括這一款在內的4篇有關45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術。

DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國臺灣地區的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實現了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內，總共有4篇關于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業界第一款支持GDDR5標準的圖形DRAM，實現了每引腳6Gbps的數據傳輸速率[14.5]。

(瑞薩科技公司　日高秀人)

攝像器件／醫療／顯示器／HEHS／傳感器：像素間距不到Iμm的攝像器件適于埋置在人體內的放大器

美國斯坦福大學的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產品中，最小的像素間距是1.2μm。新器件的間距比以前窄了40％。這款攝像器件在光電轉換和信號電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號的讀取方法和CMOS傳感器類似，并采用CMOS工藝制造。

斯坦福大學在芯片上陣列配置了166×76個16×16的光電二極管(像素群)。包括不直接參與圖像生成的像素在內，總像素數達323萬。該大學將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應用了立體照相機的原理，可獲得所拍攝景物的縱深信息，并生成三維的圖像。

在東芝公司的CMOS傳感器中，除了RGB三原色之外，又增添了W(白色)[2.5]。當所拍攝景物的照度很低時，可以提高畫面質量。這款CMOS傳感器可以生成16個像素的全彩圖像，包括2個R像素、4個G像素、2個B像素以及8個W像素。而且，在曝光過程中可以把信號電荷從光電二極管排出，以避免出現白噪聲。因此，動態范圍得到了擴展，可達14位灰階。

在醫療領域，美國Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測由于腦部病變而引起的神經細胞的微弱信號[8.1]。其特點是放大時的噪聲及功耗都很低，能夠應用于便攜式設備及可埋置在人體內的設備中。

(索尼公司半導體亨業集團　角博文)

未來技術：仿生電子，保健護理領域盛況空前近距離通信技術向高性能，多樣化發展

在本屆會議上，未來技術領域面向仿生／保健護理等相關領域提出了新的電路技術以及應用方案。具體來說，包括生物信息的監視技術以及可埋置于人體內的芯片等。

日立制作所了關于實現人類生命活動可視化的技術[7.1]。該技術可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續監視體溫4個月。產品的電池壽命是3年。可以說，面向仿生／保健護理領域，這項成果顯示出電子技術新的應用可能性。

此外，值得注意的領域是近距離通信技術，包括芯片與芯片之間的通信技術、人體局域網(BAN，body area network)以及RFID等技術。在上一屆會議上這些領域都曾經受到關注，而在這一屆越發突出了高性能化和多樣化的進展。

從2004年以來，日本慶應義塾大學和東京大學的小組連續了采用電感耦合方式的芯片間通信技術。在本屆會議上，他們了采用異步方式的技術，同以前相比，通信速度提高了11倍[15.7]。利用和電容耦合方式相當的通信速度(11Gbps)，可以實現5倍于電容耦合方式的通信距離。