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光通信研究論文范文1
關鍵詞：光波分復用（WDM）；光載波；光纖
一、光波分復用（WDM）技術
光波分復用（WavelengthDivisionMultiplexing，WDM）技術是在一根光纖中同時同時多個波長的光載波信號，而每個光載波可以通過FDM或TDM方式，各自承載多路模擬或多路數字信號。其基本原理是在發送端將不同波長的光信號組合起來（復用），并耦合到光纜線路上的同一根光纖中進行傳輸，在接收端又將這些組合在一起的不同波長的信號分開（解復用），并作進一步處理，恢復出原信號后送入不同的終端。因此將此項技術稱為光波長分割復用，簡稱光波分復用技術。
WDM技術對網絡的擴容升級，發展寬帶業務，挖掘光纖帶寬能力，實現超高速通信等均具有十分重要的意義，尤其是加上摻鉺光纖放大器（EDFA）的WDM對現代信息網絡更具有強大的吸引力。
二、WDM系統的基本構成
WDM系統的基本構成主要分雙纖單向傳輸和單纖雙向傳輸兩種方式。單向WDM是指所有光通路同時在一根光纖上沿同一方向傳送，在發送端將載有各種信息的具有不同波長的已調光信號通過光延長用器組合在一起，并在一根光纖中單向傳輸，由于各信號是通過不同波長的光攜帶的，所以彼此間不會混淆，在接收端通過光的復用器將不同波長的光信號分開，完成多路光信號的傳輸，而反方向則通過另一根光纖傳送。雙向WDM是指光通路在一要光纖上同時向兩個不同的方向傳輸，所用的波長相互分開，以實現彼此雙方全雙工的通信聯絡。目前單向的WDM系統在開發和應用方面都比較廣泛，而雙向WDM由于在設計和應用時受各通道干擾、光反射影響、雙向通路間的隔離和串話等因素的影響，目前實際應用較少。
三、雙纖單向WDM系統的組成
以雙纖單向WDM系統為例，一般而言，WDM系統主要由以下5部分組成：光發射機、光中繼放大器、光接收機、光監控信道和網絡管理系統。
1.光發射機
光發射機是WDM系統的核心，除了對WDM系統中發射激光器的中心波長有特殊的要求外，還應根據WDM系統的不同應用（主要是傳輸光纖的類型和傳輸距離）來選擇具有一定色度色散容量的發射機。在發送端首先將來自終端設備輸出的光信號利用光轉發器把非特定波長的光信號轉換成具有穩定的特定波長的信號，再利用合波器合成多通路光信號，通過光功率放大器（BA）放大輸出。
2.光中繼放大器
經過長距離（80~120km）光纖傳輸后，需要對光信號進行光中繼放大，目前使用的光放大器多數為摻鉺光纖光放大器（EDFA）。在WDM系統中必須采用增益平坦技術，使EDFA對不同波長的光信號具有相同的放大增益，并保證光信道的增益競爭不影響傳輸性能。
3.光接收機
在接收端，光前置放大器（PA）放大經傳輸而衰減的主信道信號，采用分波器從主信道光信號中分出特定波長的光信道，接收機不但要滿足對光信號靈敏度、過載功率等參數的要求，還要能承受一定光噪聲的信號，要有足夠的電帶寬性能。
4.光監控信道
光監控信道的主要功能是監控系統內各信道的傳輸情況。在發送端插入本節點產生的波長為λs（1550nm）的光監控信號，與主信道的光信號合波輸出。在接收端，將接收到的光信號分波，分別輸出λs（1550nm）波長的光監控信號和業務信道光信號。幀同步字節、公務字節和網管使用的開銷字節都是通過光監控信道來傳遞的。
5.網絡管理系統
網絡管理系統通過光監控信道傳送開銷字節到其他節點或接收來自其他節點的開銷字節對WDM系統進行管理，實現配置管理、故障管理、性能管理、安全管理等功能。
四、光波分復用器和解復用器
在整個WDM系統中，光波分復用器和解復用器是WDM技術中的關鍵部件，其性能的優劣對系統的傳輸質量具有決定性作用。將不同光源波長的信號結合在一起經一根傳輸光纖輸出的器件稱為復用器；反之，將同一傳輸光纖送來的多波長信號分解為個別波長分別輸出的器件稱為解復用器。從原理上說，該器件是互易（雙向可逆）的，即只要將解復用器的輸出端和輸入端反過來使用，就是復用器。光波分復用器性能指標主要有接入損耗和串擾，要求損耗及頻偏要小，接入損耗要小于1.0~2.5db，信道間的串擾小，隔離度大，不同波長信號間影響小。在目前實際應用的WDM系統中，主要有光柵型光波分復用器和介質膜濾波器型光波分復用器。
1.光柵型光波分復用器
閃耀光柵是在一塊能夠透射或反射的平面上刻劃平等且等距的槽痕，其刻槽具有小階梯似的形狀。當含有多波長的光信號通過光柵產生衍射時，不同波長成分的光信號將以不同的角度射出。當光纖中的光信號經透鏡以平行光束射向閃耀光柵時，由于光柵的衍射作用，不同波長的光信號以方向略有差異的各種平行光返回透鏡傳輸，再經透鏡聚焦后，以一定規律分別注入輸出光纖，從而將不同波長的光信號分別以不同的光纖傳輸，達到解復用的目的。根據互易原理，將光波分復用輸入和輸出互換即可達到復用的目的。
2.介質膜濾波器型光波分復用器
目前WDM系統工作在1550nm波長區段內，用8，16或更多個波長，在一對光纖上（也可用單光纖）構成光通信系統。其波長與光纖損耗的關系見圖4。每個波長之間為1.6nm、0.8nm或更窄的間隔，對應200GHz、100GHz或更窄的帶寬。
五、WDM技術的主要特點
1.充分利用光纖的巨大帶寬資源，使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍到幾十倍，從而增加光纖的傳輸容量，降低成本，具有很大的應用價值和經濟價值。
2.由于WDM技術中使用的各波長相互獨立，因而可以傳輸特性完全不同的信號，完成各種信號的綜合和分離，實現多媒體信號混合傳輸。
3.由于許多通信都采用全雙式方式，因此采用WDM技術可節省大量線路投資。
4.根據需要，WDM技術可以有很多應用形式，如長途干線網、廣播式分配網絡，多路多地局域網等，因此對網絡應用十分重要。
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【關鍵詞】 快速傅里葉變換 Matlab 時頻域分析
一、引言
與普通光源相比，可見光LED有能量損耗低、高亮度、高可靠性和壽命長等許多優點，可見光LED還因其高速調制特性已被應用在可見光通信中（visible light communication，VLC），相比于射頻無線通信技術，VLC技術有無需申請頻帶、無電磁干擾、發射功率高、安全性好和造價低等優點。
目前VLC技術已成為國內外研究的熱點，研究過程中，對可見光通信信號的研究與分析是必不可少的。信號的分析分為時域分析和頻域分析兩個方面。時域分析是以時間為自變量描述物理量的變化的過程，是信號最基本、最直觀的表達形式，也是真實世界惟一實際存在的域，因而在時域上對信號進行分析必不可少。頻域分析的目的是把復雜的時間歷程波形，經過傅里葉變換分解為若干單一的諧波分量來研究，得到動態信號中的各個頻率成分和頻率分布范圍，求出各個頻率成分的幅值分布和能量分布，從而給出主要幅度和能量分布的頻率值，進而可以對信號的信息作定量解釋。本文主要研究可見光通信信號的時域和頻域分析算法及硬件實現，并對所設計的信號分析儀進行實驗和仿真對比。
二、信號分析儀的設計
LED是單色光源，不能產生包含所有可見光譜的白色光?，F在普遍使用的白色LED利用藍光LED激發熒光粉形成白光。
分析儀采用脈沖形式的波形作為傳輸信號，用脈沖重復周期為250ns，脈沖寬度為20ns的信號進行時域脈沖響應分析時，接收端的的脈沖寬度為77ns。經過VLC信道后，脈沖被展寬非常明顯。
考慮到經過VLC信道后脈沖被展寬，會在信號速率很高時產生碼間干擾等因素，對可見光通信信號分析儀設定了參數指標要求：支持測試波段：380nm～780nm，支持VLC信號頻率：0Hz～200KHz，數據分析刷新速度≥1次/s.
三、快速傅里葉變換
設定被采樣信號的頻率為10KHz、占空比為50%的方波信號，為了不失真地恢復模擬信號，由香農采樣定理可知，采樣頻率需大于信號頻率的兩倍，設定信號分析儀的采樣率為45KHz。
信號頻率和采樣頻率關系式為：Fn=（n-1）*Fs/N
其中Fn為某點n的頻率，Fs為采樣頻率，N為采樣點數。為了保證精度并使得計算方便，設定每次采樣的采樣點數為1024。
在進行時域分析時，采樣1024個點，采樣值存到數據類型為int型、長度為1024的AD_Buffer[]數組中，計算1024個點的平均值作為時域顯示的觸發電平（AD_Level）。同時滿足下面三個條件的點i作為觸發點：
板載液晶屏為800*480的分辨率，進行橫屏顯示時，由于像素點個數的限制，在液晶屏上顯示從點i開始的連續635個像素點組成的波形圖。
進行頻域分析時，首先對1024個采樣點進行快速傅里葉變換，然后把各頻率點所對應的模值存儲到數組中。用635個像素點對1024個采樣點進行頻域顯示，為了更為直觀的顯示信號的頻譜特性，采用柱形圖的方式進行顯示。這里設S為每個數據顯示占用的像素個數，L為可用像素點數，為635個，需要顯示的頻譜個數D=S/L，那么：Output[j]=
其中Output[j]為得到的要顯示的幅值，j，P為需要求平均的個數，P=H/D。快速傅立葉變換結果具有對稱性，只需使用前半部分的變換結果，也就是小于采樣頻率一半的結果，取H=512。Output值的柱狀顯示即為信號的頻域顯示。
四、仿真和實驗
被采樣信號是頻率為10KHz、占空比為50%的方波信號。通過可見光通信信號分析儀對信號進行采樣，并通過串口調試助手傳輸采樣數據到matlab，順序取1024個數據中的300個繪制成時域波形圖，如圖1所示。
圖1中信號時域顯示的數據來自于可見光通信信號分析儀，在可見光通信信號分析儀上的時域圖形和matlab所繪制的是一致的。
調用matlab中的快速傅里葉變換函數對串口調試助手傳輸的1024個數據做FFT變換，變換結果如圖2所示。理論上10KHz方波的FFT變換的頻率分布應該只有10KHz、30KHz、50KHz等譜線，由于頻譜混疊現象的存在，圖2中出現頻率為5KHz、15KHz、25KHz等譜線。實驗的采樣率為45KHz，10KHz方波信號的3次諧波頻率為30KHz，5次諧波頻率為50KHz，由奈奎斯特定理可知，采樣頻率必須為信號最高頻率的兩倍以上，否則會出現頻譜混疊現象，而理論上，方波的諧波次數是無限的，這里考慮到該實驗只是作為驗證性實驗，目的是和可見光通信信號分析儀的頻譜顯示做對比，所以暫不考慮諧波的影響。
利用串口調試助手，直接將通過可見光通信信號分析儀進行FFT變換后的1024個數據在matlab上進行繪圖顯示，考慮到液晶屏的像素點有限，為了清晰顯示FFT變化的結果，在可見光通信信號分析儀上對采樣信號經過FFT變化后的幅值做了*處理，如圖3所示。與圖2比較可以看到，可見光通信信號分析儀的頻域信號顯示和matlab仿真結果基本一致，略有差異是由于stm32f407的數據處理精度和matlab的處理精度不一致造成。
五、結論
通過上述分析，可以看出采用本文提出的算法能夠實現可見光信號的時域和頻域分析，在對可見光信號進行直觀顯示的同時還可以做信息的定量分析，而且該算法對硬件要求不高，易于實現，有利于在小型集成設備上實現可見光信號的時頻域分析和顯示，方便可見光通信的研究。
參 考 文 獻
[1]NAKAMURA S Present performance of InGaN based blue/green/yellow LEDs 1997（04）
光通信研究論文范文3
[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）
光通信研究論文范文4
[論文關鍵詞]光纖通信技術；趨勢；光纖到戶；全光網絡
[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?？梢哉f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。
光通信研究論文范文5
關鍵詞 通信行業 3G網絡 通信運營商
中圖分類號：E965 文獻標識碼：A 文章編號：
一、通信業的基本構成
通信業主要由通信服務業和通信制造業組成。通信服務業包括提供信息內容服務的信息提供業和提供通信網絡服務的運營業兩大方面。目前，在我國通信服務業中，信息提供業的主要企業是互聯網信息內容提供商ICP。通信制造業可以按不同的制造產品，將其分為通信設備制造和通信產品制造。通信設備主要有：交換設備、傳輸設備、接入設備、數據通信設備、移動通信設備、微波通信設備、衛星通信設備七大類；通信產品主要有固定通信終端和移動通信終端。
二、通信企業行業特點
（一）不可觸摸性
服務是無形的，消費者為減少這種不可觸摸性所帶來的不確定性，就應該對終端設備、溝通資料、價格等幾個方面，作出服務質量的判斷。所以，在消費者面前，通信運營商可通過多種渠道去展示自身服務特點，提升消費者對其服務的信任度。
（二）不可分離性
服務的生產與消費二者一般是同時進行的，在服務時顧客也在場，所以提供者和顧客會產生相互作用，服務的結果受提供者和顧客兩者的影響。
（三）可變性
服務取決于由誰來提供以及在何時、何地提供。可以從以下兩個步驟來對服務質量進行控制：
1、挑選優秀的工作人員并進行培訓。有效開展對服務提供者的培訓，使其對顧客出現的各種情況都能做出適當反應，從而減少服務的可變性；
2、充分利用顧客建議和投訴系統，了解顧客的滿意情況，由此可以及時察覺出質量較差的服務并進行更正。
（四）易消失性
服務不具有可貯藏性，不可能事先生產出服務留待以后再消費。通信業的生產過程本身就是消費的過程，所以極易消失。此外，因服務性企業具有以上特點，所以在服務性企業中，顧客面對著服務質量不太穩定和較多變化的服務者，服務提供者及“不公開的 ”生產過程都將影響著服務結果。
三、通信行業的發展重點及趨勢
（一）基礎傳輸網光傳輸網建設是一個重點，適當發展和完善微波和衛星網，使其成為光纜傳輸補充、保護和應急手段。長途光纜傳輸網擬新建約20萬公里國內長途光纜，網絡光纜長度將達到50萬公里以上，加大國際海光纜網的建設力度。在業務量大的地區建設新型光纖，積極采用DWDM技術，適時應用光節點設備(如OADM和OXC)，并構架全光網絡，形成適應通信發展需要的大容量、高可靠性和靈活的基礎傳輸網。
大力發展接入網。以光纖盡量靠近用戶為原則，采用光纖、銅纜、同軸電纜和無線等接入技術和手段發展用戶接入網。在大中城市，還要不斷加快寬帶接入網的建設速度，逐步開放接入網的建設和經營。
（二）通信業務網
推動移動通信業的高速發展，盡快拆除模擬移動通信系統，使移動通信業務向多種類多速率的綜合業務方向演變，方便用戶。以IP為基礎的多媒體網是通信網發展的重點。例如：在長途網絡上組建寬帶IP骨干網絡；在城市范圍內組建寬帶IP城域網；大力發展信息化小區和商務樓，形成一個以IP為基礎的寬帶多媒體網絡平臺，提供更多種類業務。
（三）通信制造業
通信制造業發展的重點是：移動通信產品、光通信產品、接入網設備和IP網絡設備與產品。在移動通信產品方面，主要是組織實施GSM數字移動通信產品國產化專項、CDMA技貿結合專項，將我國的自主品牌移動通信產品成為國內外市場上的主流產品。此外，還必須要加快第三代移動通信技術與產品的研究、開發與產業化。
在光通信產品方面，還要著力于密集波分復用設備、光同步數字系列設備等光通信產品的發展。同時，還要注重加大光層面產品的開發及產業化。
（四）3G運營
1、2G用戶發展空間收窄，3G新增用戶已經起到增長帶動作用
用戶是通信運營商的根本。目前，移動電話用戶的增長驅動力體現在兩個方面：一個是農村用戶市場的增量開發；另一個是3G用戶增長的帶動作用。未來的主要看點為3G用戶的增長，中國聯通、中國電信由于3G網絡制式有獨特的技術優勢，這將隨著用戶規模的增長而逐步得到體現。從3G增長角度來分析，我國移動電話用戶仍有一定的發展空間。此外，我國3G處于發展初期，3G用戶的逐漸增長還會帶動起新增用戶的增長。
2、3G產業鏈已逐漸成熟，網絡、終端等條件基本完備
目前，我國3G網絡已覆蓋大部分區域。通過與日本3G的發展過程對比，可以看出低端機和面向業務的功能性手機（如音樂）對3G用戶增長起到了及其重要的作用。對比國內的情況分析，智能手機的快速發展明顯降低了業務用戶界面的使用障礙，同時智能手機價格的降低和豐富的種類也為不同層面的用戶提供了更多的消費選擇。智能機加速親民化對傳統功能手機的替代顯著提速，迅速擴大了移動互聯網應用范圍，并廣泛涉獵到生活、社交、辦公、游戲等眾多領域。
目前，中國聯通在千元智能手機市場方面制定了千元互聯網手機的定義；中國電信則將終端計劃定位于中低端智能手機，重點發展2000元內能夠帶來良好用戶體驗的智能終端。
3、流量消費漸行漸近
流量的增長只是一個表面現象，所體現的是消費模式的變更，從而影響到運營商的經營模式。流量增長還能產生一個更為深遠的影響，也就是隨著用戶對于流量的需求，將3G網絡帶寬優勢逐步體現出來。終端界面和網絡條件決定了用戶體驗的兩個方面，人們認為智能手機改善了用戶的第一界面體驗后，網絡體驗將成為用戶選擇運營商的重要標準之一?？傊?，中國聯通和中國電信在網絡能力方面的優勢將得到市場重視。
四、參考文獻
【1】張悅《信息通信業發展特征及趨勢分析》，北京郵電大學2009年碩士論文。
光通信研究論文范文6
論文摘要:現今的電子通信技術屬于一種尖端的且應用性極強的技術,一個國家的科技發展水平和進度關鍵看電子通信技術水平的高低。電子通信產業是信息產業不可或缺的一部分,電子通信技術的進步和發展直接帶動先進的生產力和科技實力。電子通信技術涉及的領域和范圍較廣,特別突出在移動電話和衛星通信兩個方面,本文也將重點通過這兩個方面來分析電子通信系統關鍵技術的問題。
隨著電子通信技術的發展,它同時在很大程度上改變著人們的生活和方式。人們也能很好地運用電子通信技術突破時間和空間的局限來學習和工作。電子通信技術不僅改變著人們,它還在改變著社會和國家,使得國家不斷發展,特別表現在衛星通信技術上。當然我國的電子通信技術還存在一些關鍵技術的問題,有待人們改善和加強。
一、電子通信系統概述
電子通信技術屬于現代通信技術中的一大部分。電子通信技術還是信息社會的主要支柱,是現代高新技術的重要組成部分,甚至是國家國民經濟的神經系統和命脈。在現代化信息社會,電子通信技術無處不在,它涉及的范圍也很廣,包括移動電信、廣播電視、雷達、聲納、導航、遙控與遙測以及遙感等領域,還有軍事和國民經濟各部門的各種信息系統都要運用到電子通信技術。
電子通信系統中最具代表性也最常見的就是移動通信和衛星通信。其中移動通信就包括了衛星通信,此外還有蜂窩系統、集群系統、分組無線網、無繩電話系統、無線電傳呼系統等多個領域。
二、電子通信系統關鍵技術問題
近幾年來,電子通信技術應用十分廣泛,就其最具代表性的移動通信和衛星通信來看,就存在很多關鍵性的技術問題,有待加強和改善。移動通信技術在電子通信技術中發展范圍最大最迅速,傳統的蜂窩通信因為可用無線頻譜資源的增加和無線信號的衰弱而變得越來越受局限。不斷縮小的小區半徑代表著基站的密度也在不斷增加。除此之外,頻繁的越區切換導致空中資源的浪費和頻譜效率降低,這也使得網絡建設的成本也是越來越高。從以上各種因素可以看出,要想獲得更高的頻譜效率和更大更充足的系統容量,就應該突破傳統蜂窩體制,應用新的移動通信技術。
1、移動通信系統關鍵技術問題
在移動通信系統中采用分布式天線是很有效也很成功的一種方式,每個小區內都有很多個無線信號處理單元,這些單元距離都比載波波長要遠得多,并且它們都能進行功放變頻和信號預處理。要在核心處理單元實現信號處理的功能,首先就要完成信號的收發功能和一些簡單的信號預處理,然后就要與核心處理單元連接,通過光纖和同軸電纜或微波無線信道來實現。有兩種方式可以實現分布式移動通信,第一種就是在所有的無線信號處理單元上所有相同的下行鏈路信號同時發射,然后小區內的無線信號處理單元接收到上行鏈路信號之后直接傳送到中心處理單元。這種方案優點是簡單,缺點則是會不斷干擾系統,阻礙了系統容量的擴大。第二種方式則是在整個業務區域內完成無線覆蓋的分布式天線結構,通過用大量的無線信號處理單元來實現,從而突破傳統蜂窩小區的理念。這種方式也可稱之為“受控天線子系統”,即“僅與移動臺相近的信號處理單元負責與移動臺進行通信”的方式。第二種較之第一種更理想,但同時它也更復雜。
分布式移動通信較傳統的移動通信技術有幾點優勢,第一是小區間干擾低、SIR高且系統容量大,第二是它內部的分集能力不僅能用來抵抗陰影效應,還能夠保證不衰落和擴大系統的容量。第三是它能全面提高其自身切換性能和接受信號的功率,還能降低其切換次數。第四是它對其他通信系統的干擾小并且在相同發射功率下覆蓋的區域更大,反之其發射功率更低。第五是它不僅能更方便快捷地實現任意形狀的無線業務服務區,還能核心處理單元集中處理信號。更能有效利用無線資源。
子通信系統分為5層:應用層、驅動層、傳輸層、數據鏈路層和物理層。這5層之間功能劃分應明確,接口應簡單,從而為硬軟件的設計實現奠定良好的基礎:應用層是通信系統的最高層次,它實現通信系統管理功能(如初始化、維護、重構等)和解釋功能(如描述數據交換的含義、有效性、范圍、格式等)。驅動層是應用層與底層的軟件接口。為實現應用層的管理功能,驅動層應能控制子系統內多路傳輸總線接口(簡稱MBI)的初始化、啟動、停止、連接、斷開、啟動其自測試,監控其工作狀態,控制其和子系統主機的數據交換。傳輸層控制多路傳輸總線上的數據傳輸,傳輸層的任務包括信息處理、通道切換、同步管理等。數據鏈路層按照MIL—STD一1553B規定?？刂瓶偩€上各條消息的傳輸序列。物理層按照MIL—STD一1553B規定,處理1553B總線物理介質上的位流傳輸。應用層、驅動層在各個子系統主機上實現,傳輸層、數據鏈路層、物理層在MBI上實現。
2、衛星通信系統關鍵技術問題
衛星通信在電子通信技術中最為先進,它也有很大的優勢,包括通信距離遠并且容量大,通信線路質量穩定可靠以及機動性能優越和靈活地組網等這些都是別的技術沒有的特點。但隨著不斷快速發展的全球信息化產業,人們對信息的需求也越來越復雜多樣,電子通信技術已進入高速、多媒體、業務多樣化和可移動的個性化時代。
目前的衛星通信的一些關鍵技術也存在一些問題,它包括高速數據的業務需求。以及衛星通信應用寬帶IP的難點?，F代衛星通信技術采用一些關鍵技術來解決問題,一個就是數據壓縮技術,它能讓靜態和動態的數據壓縮都能有效提高通信系統在時間、頻帶、能量上的工作效率;第二個就是智能衛星天線系統;第三個就是寬帶IP衛星通信技術的研究;第四個就是新型高效的數字調制及信道編碼技術;第五個就是多址連接技術的改進和發展;第六個就是衛星激光通信技術。
未來的衛星通信數據率會通過激光通信來實現,激光的優勢會在互聯衛星網中得到充分發揮,因為在那里經常會應用到激光通信技術,它在外層空間進行,所以不會受到大氣層的影響。還可以利用“星際激光鏈路”技術來縮短全球衛星通信中的“雙跳”法的信號時長。有專家提出“在衛星激光通信在比微波通信數據速率高一個數量級的理想情況下,天線孔徑尺寸會比微波通信衛星減小一個數量級”的觀點。那么如果在空間無線電通信中以激光作為載體來進行工作和運行未來的衛星之間進行激光通信是很有前途的。
總而言之,電子通信系統在這個信息化時代無處不在。在電子通信系統中范圍最廣最常見的就是移動通信技術和衛星通信技術,移動通信技術體現在日常的電視廣播網絡等各種電子傳輸工具上,而衛星通信系統則運用在比較大型的工程上。電子通信系統的發達和完善與否直接決定了一個國家和社會的強弱,所以對其關鍵技術問題的分析和研究是很有必要的,掌握了其關鍵技術就能很好地運用和完善它。
參考文獻
[1]劉旭東,衛星通信技術[M].北京:國防工業出版社,2000
楊運年,VSAT衛星通信網[M].北京:人民郵電出版社,1997
