光纤通信技术的论文2021号怎么找

光纤通信技术的发展趋势[摘要]对光纤通信技术领域的主要发展热点作一简述与展望，主要有超高速传输系统，超大容量波分复用系统，光联网技术，新一代的光纤，IP over SDH与IP overOptical以及光接入网关键词:光纤超高速传输超大容量波分复用光联网光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命近几年来，随着技术的进步，电信管理体制的改革以及电信市场的逐步全面开放，光纤通信的发展又一次呈现了蓬勃发展的新局面，本文旨在对光纤通信领域的主要发展热点作一简述与展望1 向超高速系统的发展从过去2O多年的电信发展史看，网络容量的需求和传输速率的提高一直是一对主要矛盾传统光纤通信的发展始终按照电的时分复用(TDM)方式进行，每当传输速率提高4倍，传输每比特的成本大约下降30%～40%;因而高比特率系统的经济效益大致按指数规律增长，这就是为什么光纤通信系统的传输速率在过去20多年来一直在持续增加的根本原因目前商用系统已从45Mbps增加到10Gbps，其速率在20年时间里增加了20O0倍，比同期微电子技术的集成度增加速度还快得多高速系统的出现不仅增加了业务传输容量，而且也为各种各样的新业务，特别是宽带业务和多媒体提供了实现的可能目前10Gbps系统已开始大批量装备网络，全世界安装的终端和中继器已超过5000个，主要在北美，在欧洲，日本和澳大利亚也已开始大量应用我国也将在近期开始现场试验需要注意的是，10Gbps系统对于光缆极化模色散比较敏感，而已经敷设的光缆并不一定都能满足开通和使用10Gbps系统的要求，需要实际测试，验证合格后才能安装开通在理论上，上述基于时分复用的高速系统的速率还有望进一步提高，例如在实验室传输速率已能达到4OGbps，采用色度色散和极化模色散补偿以及伪三进制(即双二进制)编码后已能传输然而，采用电的时分复用来提高传输容量的作法已经接近硅和镓砷技术的极限，没有太多潜力可挖了，此外，电的40Gbps系统在性能价格比及在实用中是否能成功还是个未知因素，因而更现实的出路是转向光的复用方式光复用方式有很多种，但目前只有波分复用(WDM)方式进入大规模商用阶段，而其它方式尚处于试验研究阶段2 向超大容量WDM系统的演进光纤接入|光纤传输如前所述，采用电的时分复用系统的扩容潜力已尽，然而光纤的200nm可用带宽资源仅仅利用了不到1%，99%的资源尚待发掘如果将多个发送波长适当错开的光源信号同时在一极光纤上传送，则可大大增加光纤的信息传输容量，这就是波分复用(WDM)的基本思路采用波分复用系统的主要好处是:(1)可以充分利用光纤的巨大带宽资源，使容量可以迅速扩大几倍至上百倍;(2)在大容量长途传输时可以节约大量光纤和再生器，从而大大降低了传输成本;(3)与信号速率及电调制方式无关，是引入宽带新业务的方便手段;(4)利用WDM网络实现网络交换和恢复可望实现未来透明的，具有高度生存性的光联网鉴于上述应用的巨大好处及近几年来技术上的重大突破和市场的驱动，波分复用系统发展十分迅速如果认为1995年是起飞年的话，其全球销售额仅仅为1亿美元，而2000年预计可超过40亿美元，2005年可达120亿美元，发展趋势之快令人惊讶目前全球实际敷设的WDM系统已超过3000个，而实用化系统的最大容量已达320Gbps(2*16*10Gbps)，美国朗讯公司已宣布将推出80个波长的WDM系统，其总容量可达200Gbps(80*5Gbps)或400Gbps(40*10Gbps)实验室的最高水平则已达到6Tbps(13*20Gbps)预计不久实用化系统的容量即可达到1Tbps的水平可以认为近2年来超大容量密集波分复用系统的发展是光纤通信发展史上的又一里程碑不仅彻底开发了无穷无尽的光传输键路的容量，而且也成为IP业务爆炸式发展的催化剂和下一代光传送网灵活光节点的基础3 实现光联网——战略大方向上述实用化的波分复用系统技术尽管具有巨大的传输容量，但基本上是以点到点通信为基础的系统，其灵活性和可靠性还不够理想如果在光路上也能实现类似SDH在电路上的分插功能和交叉连接功能的话，无疑将增加新一层的威力根据这一基本思路，光的分插复用器(OADM)和光的交叉连接设备(OXC)均已在实验室研制成功，前者已投入商用实现光联网的基本目的是:(1)实现超大容量光网络;(2)实现网络扩展性，允许网络的节点数和业务量的不断增长;(3)实现网络可重构性，达到灵活重组网络的目的;(4)实现网络的透明性，允许互连任何系统和不同制式的信号;(5)实现快速网络恢复，恢复时间可达鉴于光联网具有上述潜在的巨大优势，发达国家投入了大量的人力，物力和财力进行预研，特别是美国国防部预研局(DARPA)资助了一系列光联网项目，如以Be11core为主开发的"光网技术合作计划(ONTC)"，以朗讯公司为主开发的"全光通信网"预研计划"，"多波长光网络(MONET)"和"国家透明光网络(NTON)"等在欧洲和日本，也分别有类似的光联网项目在进行光纤接入|光纤传输综上所述光联网已经成为继SDH电联网以后的又一新的光通信发展高潮其标准化工作将于2000年基本完成，其设备的商用化时间也大约在2000年左右建设一个最大透明的高度灵活的和超大容量的国家骨干光网络不仅可以为未来的国家信息基础设施(NII) 奠定一个坚实的物理基础，而且也对我国下一世纪的信息产业和国民经济的腾飞以及国家的安全有极其重要的战略意义4 新一代的光纤近几年来随着IP业务量的爆炸式增长，电信网正开始向下一代可持续发展的方向发展，而构筑具有巨大传输容量的光纤基础设施是下一代网络的物理基础传统的G652单模光纤在适应上述超高速长距离传送网络的发展需要方面已暴露出力不从心的态势，开发新型光纤已成为开发下一代网络基础设施的重要组成部分目前，为了适应干线网和城域网的不同发展需要，已出现了两种不同的新型光纤，即非零色散光纤(G655光纤)和无水吸收峰光纤(全波光纤)1 新一代的非零色散光纤非零色散光纤(G655光纤)的基本设计思想是在1550窗口工作波长区具有合理的较低色散，足以支持10Gbps的长距离传输而无需色散补偿，从而节省了色散补偿器及其附加光放大器的成本;同时，其色散值又保持非零特性，具有一起码的最小数值(如2ps/(km)以上)，足以压制四波混合和交叉相位调制等非线性影响，适宜开通具有足够多波长的DWDM系统，同时满足TDM和DWDM两种发展方向的需要为了达到上述目的，可以将零色散点移向短波长侧(通常1510～1520nm范围)或长波长侧(157nm附近)，使之在1550nm附近的工作波长区呈现一定大小的色散值以满足上述要求典型G655光纤在1550nm波长区的色散值为G652光纤的1/6～1/7，因此色散补偿距离也大致为G652光纤的6～7倍，色散补偿成本(包括光放大器，色散补偿器和安装调试)远低于G652光纤2 全波光纤与长途网相比，城域网面临更加复杂多变的业务环境，要直接支持大用户，因而需要频繁的业务量疏导和带宽管理能力但其传输距离却很短，通常只有50～80km，因而很少应用光纤放大器，光纤色散也不是问题显然，在这样的应用环境下，怎样才能最经济有效地使业务量上下光纤成为网络设计至关重要的因素采用具有数百个复用波长的高密集波分复用技术将是一项很有前途的解决方案此时，可以将各种不同速率的业务量分配给不同的波长，在光路上进行业务量的选路和分插在这类应用中，开发具有尽可能宽的可用波段的光纤成为关键目前影响可用波段的主要因素是1385nm附近的水吸收峰，因而若能设法消除这一水峰，则光纤的可用频谱可望大大扩展全波光纤就是在这种形势下诞生的全波光纤采用了一种全新的生产工艺，几乎可以完全消除由水峰引起的衰减除了没有水峰以外，全波光纤与普通的标准G652匹配包层光纤一样然而，由于没有了水峰，光纤可以开放第5个低损窗口，从而带来一系列好处:(1)可用波长范围增加100nm，使光纤的全部可用波长范围从大约200nm增加到300nm，可复用的波长数大大增加;(2)由于上述波长范围内，光纤的色散仅为155Onm波长区的一半，因而，容易实现高比特率长距离传输;(3)可以分配不同的业务给最适合这种业务的波长传输，改进网络管理;(4)当可用波长范围大大扩展后，允许使用波长间隔较宽，波长精度和稳定度要求较低的光源，合波器，分波器和其它元件，使元器件特别是无源器件的成本大幅度下降，这就降低了整个系统的成本5 IP over SDH与IP over Optical以IP业务为主的数据业务是当前世界信息业发展的主要推动力，因而能否有效地支持IP业务已成为新技术能否有长远技术寿命的标志目前，ATM和SDH均能支持IP，分别称为IP over ATM和IP over SDH两者各有千秋IP over ATM利用ATM的速度快，颗粒细，多业务支持能力的优点以及IP的简单，灵活，易扩充和统一性的特点，可以达到优势互补的目的，不足之处是网络体系结构复杂，传输效率低，开销损失大(达25%～30%)而SDH与IP的结合恰好能弥补上述IP overATM的弱点其基本思路是将IP数据包通过点到点协议(PPP)直接映射到SDH帧，省掉了中间复杂的ATM层具体作法是先把IP数据包封装进PPP分组，然后利用HDLC组帧，再将字节同步映射进SDH的VC包封中，最后再加上相应SDH开销置入STM-N帧中即可IP over SDH在本质上保留了因特网作为IP网的无连接特征，形成统一的平面网，简化了网络体系结构，提高了传输效率，降低了成本，易于IP组插和兼容的不同技术体系实现网间互联最主要优点是可以省掉ATM方式所不可缺少的信头开销和IP overATM封装和分段组装功能，使通透量增加25%～30%，这对于成本很高的广域网而言是十分珍贵的缺点是网络容量和拥塞控制能力差，大规模网络路由表太复杂，只有业务分级，尚无优先级业务质量，对高质量业务难以确保质量，尚不适于多业务平台，是以运载IP业务为主的网络理想方案随着千兆比高速路由器的商用化，其发展势头很强采用这种技术的关键是千兆比高速路由器，这方面近来已有突破性进展，如美国Cisco公司推出的12000系列千兆比特交换路由器(GSR)，可在千兆比特速率上实现因特网业务选路，并具有5～60Gbps的多带宽交换能力，提供灵活的拥塞管理，组播和QOS功能，其骨干网速率可以高达5Gbps，将来能升级至10G这类新型高速路由器的端口密度和端口费用已可与ATM相比，转发分组延时也已降至几十微秒量级，不再是问题总之，随着千兆比特高速路由器的成熟和IP业务的大发展，IP overSDH将会得到越来越广泛的应用光纤接入|光纤传输但从长远看，当IP业务量逐渐增加，需要高于4Gbps的链路容量时，则有可能最终会省掉中间的SDH层，IP直接在光路上跑，形成十分简单统一的IP网结构(IP overOptical)显然，这是一种最简单直接的体系结构，省掉了中间ATM层与SDH层，减化了层次，减少了网络设备;减少了功能重叠，简化了设备，减轻了网管复杂性，特别是网络配置的复杂性;额外的开销最低，传输效率最高;通过业务量工程设计，可以与IP的不对称业务量特性相匹配;还可利用光纤环路的保护光纤吸收突发业务，尽量避免缓存，减少延时;由于省掉了昂贵的ATM交换机和大量普通SDH复用设备，简化了网管，又采用了波分复用技术，其总成本可望比传统电路交换网降低一至二个量级!综上所述，现实世界是多样性的，网络解决方案也不会是单一的，具体技术的选用还与具体电信运营者的背景有关三种IP传送技术都将在电信网发展的不同时期和网络的不同部分发挥自己应有的历史作用但从面向未来的视角看，IP over Optical将是最具长远生命力的技术特别是随着IP业务逐渐成为网络的主导业务后，这种对IP业务最理想的传送技术将会成为未来网络特别是骨干网的主导传送技术在相当长的时期，IP over ATM，IP overSDH和IP over Optical将会共存互补，各有其最佳应用场合和领域6 解决全网瓶颈的手段——光接入网过去几年间，网络的核心部分发生了翻天覆地的变化，无论是交换，还是传输都已更新了好几代不久，网络的这一部分将成为全数字化的，软件主宰和控制的，高度集成和智能化的网络而另一方面，现存的接入网仍然是被双绞线铜线主宰的(90%以上)，原始落后的模拟系统两者在技术上的巨大反差说明接入网已确实成为制约全网进一步发展的瓶颈目前尽管出现了一系列解决这一瓶颈问题的技术手段，如双绞线上的xDSL系统，同轴电缆上的HFC系统，宽带无线接入系统，但都只能算是一些过渡性解决方案，唯一能够根本上彻底解决这一瓶颈问题的长远技术手段是光接入网接入网中采用光接入网的主要目的是:减少维护管理费用和故障率;开发新设备，增加新收入;配合本地网络结构的调整，减少节点，扩大覆盖;充分利用光纤化所带来的一系列好处;建设透明光网络，迎接多媒体时代所谓光接入网从广义上可以包括光数字环路载波系统(ODLC)和无源光网络(PON)两类数字环路载波系统DLC不是一种新技术，但结合了开放接口VS1/V2，并在光纤上传输综合的DLC(IDLC)，显示了很大的生命力，以美国为例，目前的3亿用户线中，DLC/IDLC已占据3600万线，其中IDLC占2700万线特别是新增用户线中50%为IDLC，每年约500万线至于无源光网络技术主要是在德国和日本受到重视德国在1996年底前共敷设了约230万线光接入网系统，其中PON约占100万线日本更是把PON作为其网络光纤化的主要技术，坚持不懈攻关十多年，采取一系列技术和工艺措施，将无源光网络成本降至与铜缆绞线成本相当的水平，并已在1998年全面启动光接入网建设，将于2010年达到6000万线，基本普及光纤通信网，以此作为振兴21世纪经济的对策近来又计划再争取提前到2005年实现光纤通信网光纤接入|光纤传输在无源光网络的发展进程中，近来又出现了一种以ATM为基础的宽带无源光网络(APON)，这种技术将ATM和PON的优势相互结合，传输速率可达622/155Mbps，可以提供一个经济高效的多媒体业务传送平台并有效地利用网络资源，代表了多媒体时代接入网发展的一个重要战略方向目前国际电联已经基本完成了标准化工作，预计1999年就会有商用设备问世可以相信，在未来的无源光网络技术中，APON将会占据越来越大的份额，成为面向21世纪的宽带投入技术的主要发展方向7 结束语从上述涉及光纤通信的几个方面的发展现状与趋势来看，完全有理由认为光纤通信进入了又一次蓬勃发展的新高潮而这一次发展高潮涉及的范围更广，技术更新更难，影响力和影响面也更宽，势必对整个电信网和信息业产生更加深远的影响它的演变和发展结果将在很大程度上决定电信网和信息业的未来大格局，也将对下一世纪的社会经济发展产生巨大影响

光纤通信的优点光纤通信之所以受到人们的极大重视，这是因为和其它通信手段相比，具有无以伦比的优越性。1、通信容量大从理论上讲，一根仅有头发丝粗细的光纤可以同时传输1000 亿个话路。虽然目前远远未达到如此高的传输容量，但用一根光纤同时传输24 万个话路的试验已经取得成功，它比传统的明线、同轴电缆、微波等要高出几十乃至上千倍以上。一根光纤的传输容量如此巨大，而一根光缆中可以包括几十根甚至上千根光纤，如果再加上波分复用技术把一根光纤当作几根、几十根光纤使用，其通信容量之大就更加惊人了。2、中继距离长由于光纤具有极低的衰耗系数（目前商用化石英光纤已达19dB/km 以下），若配以适当的光发送与光接收设备，可使其中继距离达数百公里以上。这是传统的电缆（5km）、微波（50km）等根本无法与之相比拟的。因此光纤通信特别适用于长途一、二级干线通信。据报导，用一根光纤同时传输24 万个话路、100 公里无中继的试验已经取得成功。此外，已在进行的光孤子通信试验，已达到传输120 万个话路、6000 公里无中继的水平。因此，在不久的将来实现全球无中继的光纤通信是完全可能的。 3、保密性能好光波在光纤中传输时只在其芯区进行，基本上没有光“泄露”出去，因此其保密性能极好。 4、适应能力强适应能力强是指，不怕外界强电磁场的干扰、耐腐蚀，可挠性强（弯曲半径大于25 厘米时其性能不受影响）等。 5、体积小、重量轻、便于施工维护光缆的敷设方式方便灵活，既可以直埋、管道敷设，又可以水底和架空。6、原材料来源丰富，潜在价格低廉制造石英光纤的最基本原材料是二氧化硅即砂子，而砂子在大自然界中几乎是取之不尽、用之不竭的。因此其潜在价格是十分低廉的为何光纤速度快？ FTTH（光纤入户）之类的光纤通信服务越来越普及。一说到“光纤”，人们首先就会联想到与铜线传导电信号相比，其数据传输速度更快。这是为什么呢？下面就来介绍一下这方面的情况。光具有每秒可环绕地球7圈半的速度。也许有人认为这一点是光通信比使用铜线的电通信快的原因，其实完全错了。因为通信中所说的速度不是信号传输的快慢，而是传输数据的能力。仅从信号传输的速度来看，在铜线中传导的电信号与在光纤中传导的光信号并没有太大的差别。但在相同时间里，使用光纤通信的线路所传输的数据量远大于铜线，所以速度就快。在光纤通信中，发送方将电信号转换成了激光的闪烁（即激光信号）。要想在短时间内传输大量的信息，就要增加闪烁次数。也就是说，短时间内能够多大程度地使激光闪烁，将决定数据传输速度的高低。使用铜线传导电信号时原理也是如此。通过打开和关闭电信号，或反转正、负极性，来传输数据。能多大程度地更快地打开和关闭电信号、反转电极极性，将决定其数据传输速度。两者的不同就在于光纤打开和关闭信号的速度（即频率）极限远远高于铜线。这就是使用光纤能够进行高速通信的最主要的原因。使用铜线的通信不仅是电信号的打开和关闭，还通过各种方法提高传输速度。使用双绞线的千兆位以太网，通过详细地改变电压值，可一次传输5位信息，而不是打开和关闭的2位信息，而且还通过把4对双绞线组成一束实现了1Gbit/秒的传输速度。千兆位以太网的传输方式可以说作为电信号通信技术现今为止已经接近了极限。而光纤通信使用一根光纤就已经实现了相当于千兆位的1000倍的Tbit /秒级通信。而且，光纤通信速度目前远远没有达到极限。据美国贝尔实验室2001年6月公布的估算结果称，从理论上来讲在光纤通信中足以实现100Tbit/秒的传输速度。现有技术丝毫没有充分发挥光纤的潜力。与已经接近极限的电信号通信技术相比，光纤通信技术仍有巨大的发展空间。从电信号通信技术发展历程来看光纤通信技术的发展阶段，目前的光通信技术可以说只相当于十几年前1200bit/秒的调制解调器

近来有人对光纤通信的发展情景，有些困惑。其一，在2000年IT行业的泡沫，使光纤通信的生产规模投入过大，生产过剩，IT行业中许多小公司倒闭。特别是光纤，国外对中国倾销。其二，有人认为:光纤通信的传输能力已经达到10Tbps，几乎用不完，而且现在大干线已经建设得差不多，埋地的剩余光纤还很多，光纤通信技术不需要更多的发展。笔者认为，光纤通信技术尚有很大的发展空间，今后会有很大的需求和市场。主要是:光纤到家庭FTTH、光交换和集成光电子器件方面会有较大的发展。在此主要讨论光纤通信的发展趋势和市场。光纤通信的发展趋势 1、光纤到家庭(FTTH)的发展 FTTH可向用户提供极丰富的带宽，所以一直被认为是理想的接入方式，对于实现信息社会有重要作用，还需要大规模推广和建设。FTTH所需要的光纤可能是现有已敷光纤的2～3倍。过去由于FTTH成本高，缺少宽带视频业务和宽带内容等原因，使FTTH还未能提到日程上来，只有少量的试验。近来，由于光电子器件的进步，光收发模块和光纤的价格大大降低;加上宽带内容有所缓解，都加速了FTTH的实用化进程。发达国家对FTTH的看法不完全相同:美国AT&T认为FTTH市场较小，在0F62003宣称:FTTH在20-50年后才有市场。美国运行商Verizon和Sprint比较积极，要在10—12年内采用FTTH改造网络。日本NTT发展FTTH最早，现在已经有近200万用户。目前中国FTTH处于试点阶段。 ◆FTTH[遇到的挑战:现在广泛采用的ADSL技术提供宽带业务尚有一定优势。与FTTH相比:①价格便宜②利用原有铜线网使工程建设简单③对于目前1Mbps—500kbps影视节目的传输可满足需求。FTTH目前大量推广受制约。对于不久的将来要发展的宽带业务，如:网上教育，网上办公，会议电视，网上游戏，远程诊疗等双向业务和HDTV高清数字电视，上下行传输不对称的业务，AD8L就难以满足。尤其是HDTV，经过压缩，目前其传输速率尚需2Mbps。正在用H264技术开发，可压缩到5～6Mbps。通常认为对QOS有所保证的ADSL的最高传输速串是2Mbps，仍难以传输HDTV。可以认为HDTV是FTTH的主要推动力。即HDTV业务到来时，非FTTH不可。 ◆ FTTH的解决方案:通常有P2P点对点和PON无源光网络两大类。 F2P方案一一优点:各用户独立传输，互不影响，体制变动灵活;可以采用廉价的低速光电子模块;传输距离长。缺点:为了减少用户直接到局的光纤和管道，需要在用户区安置1个汇总用户的有源节点。 PON方案——优点:无源网络维护简单;原则上可以节省光电子器件和光纤。缺点:需要采用昂贵的高速光电子模块;需要采用区分用户距离不同的电子模块，以避免各用户上行信号互相冲突;传输距离受PON分比而缩短;各用户的下行带宽互相占用，如果用户带宽得不到保证时，不单是要网络扩容，还需要更换PON和更换用户模块来解决。(按照目前市场价格，PEP比PON经济)。 PON有多种，一般有如下几种:(1)APON:即ATM-PON，适合ATM交换网络。(2)BPON:即宽带的PON。(3)OPON:采用通用帧处理的OFP-PON。(4)EPON:采用以太网技术的PON，0EPON是千兆毕以太网的PON。(5)WDM-PON:采用波分复用来区分用户的PON，由于用户与波长有关，使维护不便，在FTTH中很少采用。发达国家发展FTTH的计划和技术方案，根据各国具体情况有所不同。美国主要采用A-PON，因为ATM交换在美国应用广泛。日本NTT有一个B-FLETts计划，采用P2P-MC、B-PON、G-EPON、SCM-PON等多种技术。SCM-PON:是采用副载波调制作为多信道复用的PON。中国ATM使用远比STM的SDH少，一般不考虑APON。我们可以考虑的是P2P、GPON和EPON。P2P方案的优缺点前面已经说过，目前比较经济，使用灵活，传输距离远等;宜采用。而比较GPON和EPON，各有利弊。GPON:采用GFP技术网络效率高;可以有电话，适合SDH网络，与IP结合没有EPON好，但目前GPON技术不很成熟。EPON:与IP结合好，可用户电话，如用电话需要借助lAD技术。目前，中国的FTTH试点采用EPON比较多。FTTH技术方案的采用，还需要根据用户的具体情况不同而不同。近来，无线接入技术发展迅速。可用作WLAN的IEEE11g协议，传输带宽可达54Mbps，覆盖范围达100米以上，目前已可商用。如果采用无线接入WLAN作用户的数据传输，包括:上下行数据和点播电视VOD的上行数据，对于一般用户其上行不大，IEEES11g是可以满足的。而采用光纤的FTTH主要是解决HDTV宽带视频的下行传输，当然在需要时也可包含一些下行数据。这就形成“光纤到家庭+无线接入”(FTTH+无线接入)的家庭网络。这种家庭网络，如果采用PON，就特别简单，因为此PON无上行信号，就不需要测距的电子模块，成本大大降低，维护简单。如果，所属PON的用户群体，被无线城域网WiMAX(1EEE16)覆盖而可利用，那么可不必建设专用的WLAN。接入网采用无线是趋势，但无线接入网仍需要密布于用户临近的光纤网来支撑，与FTTH相差无几。FTTH+无线接入是未来的发展趋势。 2、光交换的发展什么是通信? 实际上可表示为:通信输+交换。光纤只是解决传输问题，还需要解决光的交换问题。过去，通信网都是由金属线缆构成的，传输的是电子信号，交换是采用电子交换机。现在，通信网除了用户末端一小段外，都是光纤，传输的是光信号。合理的方法应该采用光交换。但目前，由于目前光开关器件不成熟，只能采用的是“光-电-光”方式来解决光网的交换，即把光信号变成电信号，用电子交换后，再变还光信号。显然是不合理的办法，是效串不高和不经济的。正在开发大容量的光开关，以实现光交换网络，特别是所谓ASON-自动交换光网络。通常在光网里传输的信息，一般速度都是xGbps的，电子开关不能胜任。一般要在低次群中实现电子交换。而光交换可实现高速XGbDs的交换。当然，也不是说，一切都要用光交换，特别是低速，颗粒小的信号的交换，应采用成熟的电子交换，没有必要采用不成熟的大容量的光交换。当前，在数据网中，信号以“包”的形式出现，采用所谓“包交换”。包的颗粒比较小，可采用电子交换。然而，在大量同方向的包汇总后，数量很大时，就应该采用容量大的光交换。目前，少通道大容量的光交换已有实用。如用于保护、下路和小量通路调度等。一般采用机械光开关、热光开关来实现。目前，由于这些光开关的体积、功耗和集成度的限制，通路数一般在8—16个。电子交换一般有“空分”和“时分”方式。在光交换中有“空分”、“时分”和“波长交换”。光纤通信很少采用光时分交换。光空分交换:一般采用光开关可以把光信号从某一光纤转到另一光纤。空分的光开关有机械的、半导体的和热光开关等。近来，采用集成技术，开发出MEM微电机光开关，其体积小到mm。已开发出1296x1296MEM光交换机(Lucent)，属于试验性质的。光波长交换:是对各交换对象赋于1个特定的波长。于是，发送某1特定波长就可对某特定对象通信。实现光波长交换的关键是需要开发实用化的可变波长的光源，光滤波器和集成的低功耗的可靠的光开关阵列等。已开发出640x640半导体光开关+AWG的空分与波长的相结合的交叉连接试验系统(corning)。采用光空分和光波分可构成非常灵活的光交换网。日本NTT在Chitose市进行了采用波长路由交换的现场试验，半径5公里，共有43个终端节，(试用5个节点)，速率为5Gbps。自动交换的光网，称为ASON，是进一步发展的方向。 3、集成光电子器件的发展如同电子器件那样，光电子器件也要走向集成化。虽然不是所有的光电子器件都要集成，但会有相当的一部分是需要而且是可以集成的。目前正在发展的PLC-平面光波导线路，如同一块印刷电路板，可以把光电子器件组装于其上，也可以直接集成为一个光电子器件。要实现FTTH也好，ASON也好，都需要有新的、体积小的和廉价的和集成的光电子器件。日本NTT采用PLO技术研制出16x16热光开关;1x128热光开关阵列;用集成和混合集成工艺把32通路的AWG+可变光衰减器+光功率监测集成在一起;8波长每波速串为80Gbps的WDM的复用和去复用分别集成在1块芯片上，尺寸仅15x7mm，如图1。NTT采用以上集成器件构成32通路的OADM。其中有些已经商用。近几年，集成光电子器件有比较大的改进。中国的集成光电子器件也有一定进展。集成的小通道光开关和属于PLO技术的AWG有所突破。但与发达国家尚有较大差距。如果我们不迎头赶上，就会重复如同微电子落后的被动局面。光纤通信的市场众所周知，2000年IT行业泡沫，使光纤通信产业生产规模爆炸性地发展，产品生产过剩。无论是光传输设备，光电子器件和光纤的价格都狂跌。特别是光纤，每公里泡沫时期价格为羊1200，现在价格Y100左右1公里，比铜线还便宜。光纤通信的市场何时能恢复? 根据RHK的对北美通信产业投入的统计和预测，如图在2002年是最低谷，相当于倒退4年。现在有所回升，但还不能恢复。按此推测，在2007-2008年才能复元。光纤通信的市场也随IT市场好转。这些好转，在相当大的程度是由FTTH和宽带数字电视所带动的。笔者认为:FTTH毕竟是信息社会的需求，光纤通信的市场一定有美好的情景。发达国家的FTTH已经开始建设，已经有相当的市场。大体上看，器件和设备随市场的需要，其利润会逐步回升，2007-2008年可能良好。但光纤产业，尽管反倾销成功，目前价格也仍低迷不起，利润甚微。实际上，在世界范围内，光纤的生产规模过大，而FTTH的发展速度受社会环境、包括市民的经济条件和数字电视的发展的影响，上升缓慢。据了解，有大公司目前封存几个光纤厂，根据市场情况，可随时启动生产，其结果是始终供大于求。供不应求才能涨价，是通常的市场规律，所以光纤产业要想厚利，可能是2009年后的事情。中国经济不发达地区和小城镇，还需要建设光纤线路，但光纤用量仍然处于供太子求的范围内。对中国市场，FTTH受ADSL的挑战和数字电视HDTV发展的制约，会有所延后。目前，中国大量建设FTTH的社会环境和条件尚未具备，可能需要等待一段时间。不过，北京奥运会需要HDTV的推动和设备价格的下降，会促进FTTH的发展。预计在2007-2008年在中国FTTH可开始推广。不过也有些大城市的所谓中心商业区CBD，有比较强的经济力量，现在已经采用光纤到住地PTTP来建设。总的来说，目前中国的FTTH处于试点阶段。试点的作用，一方面是摸索技术和建设的经验，另一方面，还起竞争抢占用户的作用。所以，现在电信运行商，地方业主都积极对FTTH试点，以便发展宽带业务。因此，广播运行商受到巨大的挑战，广播商应加快发展数字电视的进程，并且要充实节目内容和采取有竞争力的商业模式。如果广播商要发展VOP点播电视，还需要对电缆电视网双向改造，如果采用光纤网，可更充分地适应未来的技术发展和市场需求。

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光纤通信技术的论文2021号

光纤通信在配电网自动化上的应用论文1前言随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，人们对电力的需求日益增长，同时对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。配网馈线自动化是配网系统提高供电可靠性最直接有效的技术手段之一。在近几年国家加大了对城网和农网的改造，国内各大供电局对配电网自动化的投入也在加大。在配网自动化实现的过程中，我们发现通信问题是一个难点问题。在此，仅就光纤通信在配网自动化方面的应用谈一点认识和体会。2配电网自动化对通信的要求同调度SCADA系统一样，配电自动化系统也需要一个有效的通信网，同时他有自己的特点：终端数量极多。配网系统拥有众多的开闭所、配电变压器、柱上断路器，要对这些设备进行监控就需要许多FTU和TTU，同时这些FTU随配电设备安装，地域分布广，通讯节点分散。配网自动化系统的规模、复杂程度和自动化程度决定了通信系统应满足下述要求：(1)可靠性：配网系统的通信设备有很多暴露在室外，环境恶劣，因此必须能够抵御高温、低温、日晒、雨淋、风雪、冰雹和雷电等自然环境的侵袭。同时，尽量避免各种电磁干扰，保证长期稳定可靠地工作，并要求在线路停电时，通信系统仍能正常工作。(2)经济性：考虑到配电网系统的总体经济效益，通信系统的投资不应过大，力争充分利用现有的主网通信资源，进行主、配网整体规划，避免重复投资。(3)寻址量大：通信系统不仅要考虑目前及未来的数据传输的需要，还要考虑系统升级的要求。(4)双向通信：配网自动化要实现遥测、遥信、遥控功能，就必须要求具有双向通信能力。(5)容易操作和免维护。根据以上的要求，伴随着光纤价格的下降，目前，光纤通信正广泛地应用于电力系统。3光纤通信自激光器和低损耗光纤问世以来，光纤通信系统以其技术、经济上无可比拟的优越性而迅速崛起，并风靡全球。该系统是以光纤为传输介质，以光为载波信号传递信息的通信系统，应用的光波波长为0～μm靘，整个系统由电端机、光端机、光缆和中继器构成。光纤可分为单模光纤(SMF)、多模光纤(MMF)、长波长低射散光纤(LMF)、保偏光纤(PMF)及塑料光纤(POF)等很多种；常用的为单模和多模光纤，多模光纤就是传输多个光波模式，而单模光纤只传输一个光波模式。单模光纤比多模光纤传输距离长，目前一般地，光信号在多模光纤内可传6km左右，在单模光纤内可传30km。因此，单模光设备的价格要高于多模光设备。实用的光纤通常都是由多根光纤、加强芯、保护材料、固定材料等组合成光缆构成的传输线。光纤MODEM可完成光信号与数字信号之间的相互转换。光纤MODEM一般有一个以上的数据口用以传递同步或异步信号。通信速率可达到2Mbps或更高，配网常用的通信速率一般为同步N×64K或异步19200bps以下。故足以满足配网通信的需要，光纤MODEM的连接示意图如下：另外，还有一种光纤MODEM具有双环自愈功能。这一功能使通信的可靠性大大增强。其功能示意图如图2所示：图2(I)中，A，B，C三点是通过自愈光MODEM实现的双环网，若在D点发生故障，则如图2(II)所示，光路在A站和C站愈合(环回)，使通信不受影响，同时向主站发出相应的告警及定位信号，使维修人员及时修复故障段光缆。4光纤通信的特点光纤通信具有通信容量大，衰减小，不怕雷击，抗电磁干扰、抗腐蚀、保密性好、可靠性高、敷设方便等优点，不过投资费用相对较高，尤其对于城区内直埋式电缆线路的光纤敷设，施工费用将更大。5光纤通信在配电网上的实现方案光纤通信的组网方式非常灵活，可以构架成星型、链型、树状、网状、单纤网、双纤网、环上多分支、多环相交、多环相切等各种拓扑结构的网络。根据配电自动化系统的特点，光纤网通常需组成环型网，并与计算机局域网连接，实现数据共享。常用的组网方式如图3所示。图3中：“S”表示网络服务器，“W1、W2、Wn”表示工作站，“b”表示变电所，“k”表示开闭所，“T”表示配电变压器。实际工程设计中，充分考虑到电力通信专网拓扑结构的复杂性，SDH传输系统可以采用多达126个E1(2M口)全交叉连接和双主光环+多光分支的设计思想。基本构架为1～3个SDH／STM-1双纤自愈环相交或相切，而且在需要时，可通过更换光卡的方式在线升级为SDH／STM-4。如果局调度中心局域网位于网络地理中心，建议设计为相切环，以调度中心为切点，如图4所示；如果局调度中心局域网偏离网络地理中心，建议设计为相交环，由于调度中心不在交点，为了环间可靠转接，各环相交至少两点，互为保护路由，如图5所示。6结束语在实际的配网自动化的通信系统，必须构建一个成本低、收效高的双向通信系统，用可以接受的费用在可靠性和信息流量方面提供非常高的性能。同时，由于配电网自动化系统所要完成的功能太多而系统复杂，采用单一的通信系统来满足所有的功能需要是不现实的，也是不经济的。因此，在配电网自动化系统中，要应用多种通信方式，按综合的经济技术指标而选取其中最优的组合。在电力系统中较常用的通信方式还有一点多址数字微波、数传电台、无线扩频、专线电缆、邮电本地网、载波、扩频载波等，可供组网时选择。

激光与红外、光通信技术、光通信研究、中国激光、光电子技术等等都是中文核心期刊，也都收录综述性的文章。我当初发的都是在里面。激光与红外、光通信技术、光通信研究收录的概率很高，特别是10-4月份期间，这段时间投稿的人较少，文章写的差不多就可以投了。

光纤通信论文的写作格式、流程与写作技巧广义来说，凡属论述科学技术内容的作品，都称作科学著述，如原始论著（论文）、简报、综合报告、进展报告、文献综述、述评、专著、汇编、教科书和科普读物等。但其中只有原始论著及其简报是原始的、主要的、第一性的、涉及到创造发明等知识产权的。其它的当然也很重要，但都是加工的、发展的、为特定应用目的和对象而撰写的。下面仅就论文的撰写谈一些体会。在讨论论文写作时也不准备谈有关稿件撰写的各种规定及细则。主要谈的是论文写作中容易发生的问题和经验，是论文写作道德和书写内容的规范问题。论文写作的要求下面按论文的结构顺序依次叙述。(一)论文——题目科学论文都有题目，不能“无题”。论文题目一般20字左右。题目大小应与内容符合，尽量不设副题，不用第1报、第2报之类。论文题目都用直叙口气，不用惊叹号或问号，也不能将科学论文题目写成广告语或新闻报道用语。(二)论文——署名科学论文应该署真名和真实的工作单位。主要体现责任、成果归属并便于后人追踪研究。严格意义上的论文作者是指对选题、论证、查阅文献、方案设计、建立方法、实验操作、整理资料、归纳总结、撰写成文等全过程负责的人，应该是能解答论文的有关问题者。现在往往把参加工作的人全部列上，那就应该以贡献大小依次排列。论文署名应征得本人同意。学术指导人根据实际情况既可以列为论文作者，也可以一般致谢。行政领导人一般不署名。(三)论文——引言是论文引人入胜之言，很重要，要写好。一段好的论文引言常能使读者明白你这份工作的发展历程和在这一研究方向中的位置。要写出论文立题依据、基础、背景、研究目的。要复习必要的文献、写明问题的发展。文字要简练。(四)论文——材料和方法按规定如实写出实验对象、器材、动物和试剂及其规格，写出实验方法、指标、判断标准等，写出实验设计、分组、统计方法等。这些按杂志对论文投稿规定办即可。(五)论文——实验结果应高度归纳，精心分析，合乎逻辑地铺述。应该去粗取精，去伪存真，但不能因不符合自己的意图而主观取舍，更不能弄虚作假。只有在技术不熟练或仪器不稳定时期所得的数据、在技术故障或操作错误时所得的数据和不符合实验条件时所得的数据才能废弃不用。而且必须在发现问题当时就在原始记录上注明原因，不能在总结处理时因不合常态而任意剔除。废弃这类数据时应将在同样条件下、同一时期的实验数据一并废弃，不能只废弃不合己意者。实验结果的整理应紧扣主题，删繁就简，有些数据不一定适合于这一篇论文，可留作它用，不要硬行拼凑到一篇论文中。论文行文应尽量采用专业术语。能用表的不要用图，可以不用图表的最好不要用图表，以免多占篇幅，增加排版困难。文、表、图互不重复。实验中的偶然现象和意外变故等特殊情况应作必要的交代，不要随意丢弃。(六)论文——讨论是论文中比较重要，也是比较难写的一部分。应统观全局，抓住主要的有争议问题，从感性认识提高到理性认识进行论说。要对实验结果作出分析、推理，而不要重复叙述实验结果。应着重对国内外相关文献中的结果与观点作出讨论，表明自己的观点，尤其不应回避相对立的观点。论文的讨论中可以提出假设，提出本题的发展设想，但分寸应该恰当，不能写成“科幻”或“畅想”。(七)论文——结语或结论论文的结语应写出明确可靠的结果，写出确凿的结论。论文的文字应简洁，可逐条写出。不要用“小结”之类含糊其辞的词。(八)论文——参考义献这是论文中很重要、也是存在问题较多的一部分。列出论文参考文献的目的是让读者了解论文研究命题的来龙去脉，便于查找，同时也是尊重前人劳动，对自己的工作有准确的定位。因此这里既有技术问题，也有科学道德问题。一篇论文中几乎自始至终都有需要引用参考文献之处。如论文引言中应引上对本题最重要、最直接有关的文献;在方法中应引上所采用或借鉴的方法；在结果中有时要引上与文献对比的资料；在讨论中更应引上与论文有关的各种支持的或有矛盾的结果或观点等。(九)论文——致谢论文的指导者、技术协助者、提供特殊试剂或器材者、经费资助者和提出过重要建议者都属于致谢对象。论文致谢应该是真诚的、实在的，不要庸俗化。不要泛泛地致谢、不要只谢教授不谢旁人。写论文致谢前应征得被致谢者的同意，不能拉大旗作虎皮。(十)论文——摘要或提要：以200字左右简要地概括论文全文。常放篇首。论文摘要需精心撰写，有吸引力。要让读者看了论文摘要就像看到了论文的缩影，或者看了论文摘要就想继续看论文的有关部分。此外，还应给出几个关键词，关键词应写出真正关键的学术词汇，不要硬凑一般性用词。

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电力光纤通信线路的安全评估中文摘要 4 英文摘要 4-8 第一章引言 8-13 1 本课题的选题意义 8-9 2 本课题的研究现状 9-11 3 本论文的研究内容 11-13 第二章通信网络安全风险评估的介绍 13-23 1 安全风险评估的概念 13-14 1 安全及风险的定义 13-14 2 安全风险模型 14 2 信息安全风险评估方法 14-16 3 安全风险评估过程 16-19 1 确定系统范围 16 2 信息收集 16-18 3 风险评估 18 4 决策 18-19 4 实例分析 19-23 1 资产分类和业务重要级别划分 19 2 确定威胁 19 3 确定脆弱性 19-20 4 确定资产潜在损坏度 20 5 确定风险发生概率级别 20 6 风险分析 20-23 第三章电力系统光纤通信线路运行数据统计分析 23-31 1 光缆在电力通信系统中的应用 23-24 1 光纤复合架空地线（OPGW） 23-24 2 全介质自承式光缆（ADSS） 24 2 电力通信系统光缆故障分析 24-25 1 电力通信系统光缆故障类型 24-25 3 华南地区某省电力通信网2006 年光缆故障原因分析统计 25-31 1 光缆故障情况总述 26-28 2 各类型光缆故障原因分析统计 28-31 第四章基于云模型的电力光纤通信线路安全风险评估 31-43 1 云理论基本介绍 31-35 1 云概念的引入 31 2 隶属云的定义 31-32 3 云的数字特征及运算规则 32-34 4 云发生器及综合云 34-35 5 云模型的应用 35 2 基于云模型的综合指标评估算法 35-37 1 原理 35-36 2 算法步骤 36-37 3 安全风险评估实例——某省供电公司光纤通信线路的安全评估 37-43 1 确定指标体系 37-40 2 确定权重和评估结果等级 40-42 3 输出综合评估结果 42-43 第五章基于可信性理论的电力光纤线路的运行风险评估 43-50 1 问题的引入 43-44 1 国内OPGW 光缆线路雷击断股案例 43 2 难点分析 43-44 2 可信性理论基础 44-46 1 四条公理 44-45 2 公理化模糊论的核心测度——可信性测度 45 3 随机模糊变量 45-46 3 光缆线路的运行风险评估 46-50 1 算法介绍 46-48 2 分析思路及步骤 48-50 第六章结论

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从视觉传达设计的发展进程来看，在很大程度上，它是兴起于19世纪中叶欧美的印刷美术设计的扩展与延伸。视觉传达设计是通过视觉媒介表现并传达给观众的设计，体现着设计的时代特征和丰富的内涵，其领域随着科技的进步、新能源的出现和新产品新材料的开发应用而不断扩大，并与其他领域相互交叉，逐渐形成一个与其他视觉媒介关联并相互协作的设计新领域。当前科学技术的日新月异，使以电影、电视和网络为媒体的各种技术飞速发展，这给人们带来了革命性的视觉体验。并且在当今瞬息万变的信息社会中，影视媒体的影响越来越重要。传统平面设计表现的内容已无法涵盖一些新的信息传达媒体，因此，视觉传达设计应该向着这些方向去努力拓展。这其中影视作品正在以一个不可忽视的重要力量日新月异的发展着，而影视片头又是影视作品的给观众的第一印象。任何一个风格独特、富于个性化的影视片头都是画面视觉艺术巧妙结合的典范，它包含着多方面、多视角的综合知识，可能是历史方面的，或者是时尚方面的。新技术的不断出现，强烈的开拓着视觉传达的延伸之一影视片头的创作，为其提供了更强大的物质基础和广阔的创作可能。同时也对影视片头的创作提出了更新更高的要求：一方面，技术的发展为创作者提供了更多的可能性，也迫使设计者不断的挑战影视片头的表现极限，另一方面，也促成了观众审美需求的提高，反过来促进创作上的进步。影视片头的视觉艺术是具有电影特性的美术设计。是一种具有思维空间形态的艺术造型。一个好的电影，电视剧，其片头片尾是非常讲究的，研究影视片头片尾视觉效果的意义在于：1、片头是观众对一部影片的第一印象，片头和片尾相当于一本书的封面和封底。片头的好坏，直接影响到观众对整个影片的观赏效果。 2、任何一种艺术，其魅力都在于内容与表现形式的完美与统一。电影片头，给设计提供了广影片片头艺术的创作，同样存在 _asp?pageid=8108内容与形式的完美统一的创作历程。根据影片不同主题，设计不同的方案，不同的表现形式。体裁不同，内容不同阔的天地。3、电影片头字幕的设计，是整个电影艺术的组成部分，而片头片尾的视觉设计又与影片自身有很大的不同，不可忽视，必须从视觉上加以美观。对经典的影视片头从视觉传达角度来归纳总结。4、现阶段影视制作飞速发展，各种富有视觉冲击力的效果层出不穷，我国在影视片头片尾创意方面与国外差距比较大。通过比较以促进国内影视片头制作的发展。希望此课题的研究能对影视工作者起到一个很好的借鉴作用。