導(dǎo)語：如何才能寫好一篇光傳輸通信技術(shù)論文，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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摘要：本文針對光纖通信技術(shù)的發(fā)展及趨勢展開研究，分別介紹了光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史和現(xiàn)狀，以及光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢，對一些先進(jìn)的光纖通信技術(shù)進(jìn)行了介紹。

關(guān)鍵詞：光纖通信技術(shù)發(fā)展歷史現(xiàn)狀發(fā)展趨勢

1、導(dǎo)言

目前，在實(shí)際運(yùn)用中相當(dāng)有前途的一種通信技術(shù)之一，即光纖通信技術(shù)已成為現(xiàn)代化通信非常重要的支柱。作為全球新一代信息技術(shù)革命的重要標(biāo)志之一，光纖通信技術(shù)已經(jīng)變?yōu)楫?dāng)今信息社會(huì)中各種多樣且復(fù)雜的信息的主要傳輸媒介，并深刻的、廣泛的改變了信息網(wǎng)架構(gòu)的整體面貌，以現(xiàn)代信息社會(huì)最堅(jiān)實(shí)的通信基礎(chǔ)的身份，向世人展現(xiàn)了其無限美好的發(fā)展前景。

自上世紀(jì)光纖通信技術(shù)在全球問世以來，整個(gè)的信息通訊領(lǐng)域發(fā)生了本質(zhì)的、革命性的變革，光纖通信技術(shù)以光波作為信息傳輸?shù)妮d體，以光纖硬件作為信息傳輸媒介，因?yàn)樾畔鬏旑l帶比較寬，所以它的主要特點(diǎn)是:通信達(dá)到了高速率和大容量，且損耗低、體積小、重量輕，還有抗電磁干擾和不易串音等一系列優(yōu)點(diǎn)，從而備受通信領(lǐng)域?qū)I(yè)人士青睞，發(fā)展也異常迅猛。

2、光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史總結(jié)

近十幾年來，光纖通信技術(shù)有了長足的進(jìn)展，其中的新技術(shù)也不斷被發(fā)掘，大大提高了傳統(tǒng)意義上的通信能力，這使得光纖通信技術(shù)在更大的范圍內(nèi)得到了應(yīng)用。

光纖通信技術(shù)是指把光波作為信息傳輸?shù)妮d波，以光纖作為信息傳輸?shù)拿浇?，將信息進(jìn)行點(diǎn)對點(diǎn)發(fā)送的現(xiàn)代通信方式。光纖通信技術(shù)的誕生及深入發(fā)展是信息通信史上一次重要的改革。光纖通信技術(shù)從理論提出到工程領(lǐng)域的技術(shù)實(shí)現(xiàn)，再到今天高速光纖通信的實(shí)現(xiàn)，前后經(jīng)歷了幾十年的時(shí)間。

上世紀(jì)六十年代開始的光纖通信技術(shù)最開始起源于國外，當(dāng)時(shí)研制的光纖損耗高達(dá)400分貝/千米，后來，英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所提出，在理論上光纖損耗能夠降低到20分貝/千米，然后，日本緊接著研制出通信光纖的損耗是100分貝/千米，康寧公司基于粉末法研制出了損耗在20分貝/千米以下的石英光纖，到最近的摻鍺石英光纖的損耗降低至0.2分貝/千米，已經(jīng)接近了石英光纖理論上提出的損耗極限。

由以上光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷程，可以把光纖通信技術(shù)分為大致五個(gè)階段，即850納米波段的多模光波，到1310納米多模光纖，到1310納米單模光纖，再到1550納米單模光纖，最后是長距離進(jìn)行傳輸?shù)墓饫w通信技術(shù)。

3、光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀研究

(1)光纖通信技術(shù)中的波分復(fù)用技術(shù)。即WDM，充分利用了單模光纖低損耗區(qū)的優(yōu)勢，獲得了大的帶寬資源。波分復(fù)用技術(shù)基于每一信道光波的頻率和波長不同等情況出發(fā)，把光纖的低損耗窗口規(guī)劃為許多個(gè)單獨(dú)的通信管道，并在發(fā)送端設(shè)置了波分復(fù)用器，將波長不同的信號集合到一起送入單根光纖中，再進(jìn)行信息的傳輸，而接收端的波分復(fù)用器把這些承載著多種不同信號的、波長不同的光載波再進(jìn)行分離。

（2)光纖通信技術(shù)中的光纖接入技術(shù)。光纖接入網(wǎng)技術(shù)是信息傳輸技術(shù)的一個(gè)嶄新的嘗試，它實(shí)現(xiàn)了普遍意義上的高速化信息傳輸，滿足了廣大民眾對信息傳輸速度的要求，主要由寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)和用戶接入兩部分組成。其中后者起著更為關(guān)鍵的作用，即FTTH(意思是光纖到戶)，作為光纖寬帶接入的最后環(huán)節(jié)，負(fù)責(zé)完成全光接入的重要任務(wù)，基于光纖寬帶的相關(guān)特性，為通信接收端的用戶提供了所需的不受限制的帶寬資源。

4、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢

下面介紹在未來將會(huì)大有發(fā)展的幾種光纖通信技術(shù)，如下圖1所示。

（1）光接入網(wǎng)通信技術(shù)的更進(jìn)一步發(fā)展?，F(xiàn)存技術(shù)上的接入網(wǎng)依舊是雙絞線銅線的連接，仍然是原始的、落后的模擬系統(tǒng)，而網(wǎng)絡(luò)中的光接入技術(shù)的應(yīng)用使其成為了全數(shù)字化的，且高度集成的智能化網(wǎng)絡(luò)。

光接入網(wǎng)通信技術(shù)所要達(dá)到的主要目標(biāo)有:最大程度的使維護(hù)費(fèi)用得到降低，故障率得到明顯下降;可以用于新設(shè)備的開發(fā)和新收入的不斷增加;與本地網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，達(dá)到減少節(jié)點(diǎn)數(shù)目和擴(kuò)大覆蓋面范圍的目的;通過光網(wǎng)絡(luò)的建立，為多媒體時(shí)代的到來做好準(zhǔn)備;另外，可以最大化的利用光纖本身的一些優(yōu)勢特點(diǎn)。

（2）光纖通信技術(shù)中光傳輸與交換技術(shù)的融合一光接入網(wǎng)通信技術(shù)的后延?；谏鲜龉饨尤刖W(wǎng)通訊技術(shù)的成熟發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)的核心架構(gòu)己經(jīng)得到了翻天覆地的改變，并正在日新月異的變化發(fā)展著，在交換和傳輸兩方面來講也都早已進(jìn)行了好幾代的更新。光接入網(wǎng)技術(shù)和光輸與交換技術(shù)的融合技術(shù)，前者較后者在技術(shù)應(yīng)用上有了一些技術(shù)上改進(jìn)，從而也就提高了全網(wǎng)的往前的進(jìn)一步有效發(fā)展，但此項(xiàng)技術(shù)相對來講仍不成熟。

（3）新一代的光纖在光纖通信技術(shù)中的應(yīng)用。傳統(tǒng)意義上的G.652單模光纖已經(jīng)在長距離且超高速的傳送網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中表現(xiàn)出了力不從心的缺點(diǎn)，新一代光纖的研發(fā)己成為當(dāng)今務(wù)實(shí)之需，它也構(gòu)成了新一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)工作的一個(gè)重要組成部分。在目前普遍需求的干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的背景下，基于不同的發(fā)展需要，己經(jīng)發(fā)展出了兩種新一代光纖一非零色散光纖和全波光纖。

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【關(guān)鍵詞】光纖通信技術(shù) 鐵路通信 應(yīng)用技術(shù)

從光纖通信問世到現(xiàn)在，光傳輸?shù)乃俾室灾笖?shù)增長，光纖通信技術(shù)得到了長足的進(jìn)步， 應(yīng)用范圍也不斷擴(kuò)大。隨著鐵路通信朝著數(shù)字化、綜合化、寬帶化、智能化方向發(fā)展，光纖通信技術(shù)已經(jīng)大量應(yīng)用于鐵路通信系統(tǒng)中，顯著地提高了鐵路通信能力，極大地促進(jìn)了鐵路通信系統(tǒng)的完善和發(fā)展。

一、光纖通信概述

光纖通信是以很高頻率（大約1014Hz）的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)的通信。1966年7月，美籍華人高錕博士《用于光頻的光纖表面波導(dǎo)》，分析證明了用光纖作為傳輸媒體以實(shí)現(xiàn)光通信的可能性，預(yù)見了低損耗的光纖能夠用于通信，敲開了光纖通信的大門。1970年，美國康寧公司根據(jù)高錕論文的設(shè)想首次研制成功當(dāng)時(shí)世界上第一根超低損耗光纖（衰減系數(shù)約為20dB/km），光纖通信時(shí)代由此開始。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(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。光纖通信系統(tǒng)的傳輸容量從1980年到2000年增加了近一萬倍，傳輸速度在過去的10年中大約提高了100倍。目前，光纖通信技術(shù)已有了長足的發(fā)展，新技術(shù)也不斷涌現(xiàn)，進(jìn)而大幅度提高了通信能力，并不斷擴(kuò)大了光纖通信的應(yīng)用范圍。

二、光纖通信技術(shù)現(xiàn)狀

（一）波分復(fù)用技術(shù)

波分復(fù)用技術(shù)可以充分利用單模光纖低損耗區(qū)帶來的巨大帶寬資源，根據(jù)每一信道光波的頻率（或波長）不同，將光纖的低損耗窗口劃分成若干個(gè)信道，把光波作為信號的載波，在發(fā)送端采用波分復(fù)用器（合波器），將不同規(guī)定波長的信號光載波合并起來送入一根光纖進(jìn)行傳輸。在接收端，再由一波分復(fù)用器（分波器）將這些不同波長承載不同信號的光載波分開。由于不同波長的光載波信號可以看作互相獨(dú)立（不考慮光纖非線性時(shí)），從而在一根光纖中可實(shí)現(xiàn)多路光信號的復(fù)用傳輸。

（二）光纖接入技術(shù)

光纖接入網(wǎng)是信息高速公路的“最后一公里”。實(shí)現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩?，滿足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進(jìn)千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達(dá)位置的不同，有FTTB、FTTC、FTTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)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。

三、光纖通信技術(shù)發(fā)展趨勢

（一）超高速、超大容量和超長距離傳輸

超大容量、超長距離傳輸?shù)牟ǚ謴?fù)用技術(shù)極大地提高了光纖傳輸系統(tǒng)的傳輸容量，在未來跨海光傳輸系統(tǒng)中有廣闊的應(yīng)用前景。近年來波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展迅猛，目前1.6Tbit/的 WDM 系統(tǒng)已經(jīng)大量商用，同時(shí)全光傳輸距離也在大幅擴(kuò)展。提高傳輸容量的另一種途徑是采用光時(shí)分復(fù)用（OTDM）技術(shù)，與WDM通過增加單根光纖中傳輸?shù)男诺罃?shù)來提高其傳輸容量不同，OTDM技術(shù)是通過提高單信道速率來提高傳輸容量，其實(shí)現(xiàn)的單信道最高速率達(dá)640Gbit/s。僅靠OTDM和WDM 來提高光通信系統(tǒng)的容量畢竟有限，可以把多個(gè)OTDM信號進(jìn)行波分復(fù)用，從而大幅提高傳輸容量。偏振復(fù)用（PDM）技術(shù)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(tǒng)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(yīng)能力較強(qiáng)，因此現(xiàn)在的超大容量WDM/OTDM通信系統(tǒng)基本上都采用RZ編碼傳輸方式。WDM/OTDM混合傳輸系統(tǒng)需要解決的關(guān)鍵技術(shù)基本上都包括在OTDM和 WDM通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)中。

（二）光孤子通信

光孤子是一種特殊的ps數(shù)量級的超短光脈沖，由于它在光纖的反常色散區(qū)，群速度色散和非線性效應(yīng)相互平衡，因而經(jīng)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(shí)現(xiàn)長距離無畸變的通信，在零誤碼的情況下信息傳遞可達(dá)萬里之遙。光孤子技術(shù)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(shí)域和頻域的超短脈沖控制技術(shù)以及超短脈沖的產(chǎn)生和應(yīng)用技術(shù)使現(xiàn)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(shí)、整形、再生技術(shù)和減少ASE，光學(xué)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。

（三）全光網(wǎng)絡(luò)

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[論文摘要]分析光纖通信技術(shù)的發(fā)展歷史與發(fā)展現(xiàn)狀，并對光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。

一、光纖通信技術(shù)的發(fā)展及現(xiàn)狀

光纖通信的誕生與發(fā)展是電信史上的一次重要革命。光纖從提出理論到技術(shù)實(shí)現(xiàn)和今天的高速光纖通信也不過幾十年的時(shí)間。從國外的發(fā)展歷程我們可以看出，20世紀(jì)60年代中期，所研制的最好的光纖損耗在400分貝以上，1966年英國標(biāo)準(zhǔn)電信研究所高錕及Hockham從理論上預(yù)言光纖損耗可降至20分貝/千米以下，日本于1969年研制出第一根通信用光纖損耗為100分貝/千米，1970年康寧公司(Corning)采用“粉末法”先后獲得了損耗低于20分貝／千米和4分貝/千米的低損耗石英光纖，1974年貝爾實(shí)驗(yàn)室(Bell)采用改進(jìn)的化學(xué)汽相沉積法制出性能優(yōu)于康寧公司的光纖產(chǎn)品。到1979年，摻鍺石英光纖在1.55千米處的損耗已經(jīng)降到0.2分貝/千米，這一數(shù)值已經(jīng)十分接近由Rayleigh散射所決定的石英光纖理論損耗極限。

目前國內(nèi)光纖光纜的生產(chǎn)能力過剩，供大于求。特種光纖如FTTH用光纖仍需進(jìn)口，但總量不大，國內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價(jià)格與國際市場沒有差別，成本無法再降，已經(jīng)是零利潤，在國際市場沒有太強(qiáng)競爭力，出口量很小。二十年來的光技術(shù)的兩個(gè)主要發(fā)展，WDM和PON，這兩個(gè)已經(jīng)相對比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺兩個(gè)方面，一方面是更有效承載以太網(wǎng)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，另一方面是向業(yè)務(wù)方面發(fā)展。AS0N的現(xiàn)狀是目前的系統(tǒng)只是在設(shè)備中，或是在網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)了一些功能，但是一些核心作用還沒有達(dá)到。

二、光纖通信技術(shù)的趨勢及展望

目前在光通信領(lǐng)域有幾個(gè)發(fā)展熱點(diǎn)即超高速傳輸系統(tǒng)、超大容量WDM系統(tǒng)、光傳送聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、新一代的光纖、IPoverOptical以及光接入網(wǎng)技術(shù)。

（一）向超高速系統(tǒng)的發(fā)展

目前10Gbps系統(tǒng)已開始大批量裝備網(wǎng)絡(luò)，主要在北美，在歐洲、日本和澳大利亞也已開始大量應(yīng)用。但是，10Gbps系統(tǒng)對于光纜極化模色散比較敏感，而已經(jīng)鋪設(shè)的光纜并不一定都能滿足開通和使用10Gbps系統(tǒng)的要求，需要實(shí)際測試，驗(yàn)證合格后才能安裝開通。它的比較現(xiàn)實(shí)的出路是轉(zhuǎn)向光的復(fù)用方式。光復(fù)用方式有很多種，但目前只有波分復(fù)用(WDM)方式進(jìn)入了大規(guī)模商用階段，而其它方式尚處于試驗(yàn)研究階段。

（二）向超大容量WDM系統(tǒng)的演進(jìn)

采用電的時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)的擴(kuò)容潛力已盡，然而光纖的200nm可用帶寬資源僅僅利用率低于1％，還有99％的資源尚待發(fā)掘。如果將多個(gè)發(fā)送波長適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號同時(shí)在一級光纖上傳送，則可大大增加光纖的信息傳輸容量，這就是波分復(fù)用(WDM)的基本思路。基于WDM應(yīng)用的巨大好處及近幾年來技術(shù)上的重大突破和市場的驅(qū)動(dòng)，波分復(fù)用系統(tǒng)發(fā)展十分迅速。目前全球?qū)嶋H鋪設(shè)的WDM系統(tǒng)已超過3000個(gè)，而實(shí)用化系統(tǒng)的最大容量已達(dá)320Gbps(2×16×10Gbps)，美國朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長的WDM系統(tǒng)，其總?cè)萘靠蛇_(dá)200Gbps(80×2.5Gbps)或400Gbps(40×10Gbps)。實(shí)驗(yàn)室的最高水平則已達(dá)到2.6Tbps(13×20Gbps)。預(yù)計(jì)不久的將來，實(shí)用化系統(tǒng)的容量即可達(dá)到1Tbps的水平。

（三）實(shí)現(xiàn)光聯(lián)網(wǎng)

上述實(shí)用化的波分復(fù)用系統(tǒng)技術(shù)盡管具有巨大的傳輸容量，但基本上是以點(diǎn)到點(diǎn)通信為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，其靈活性和可靠性還不夠理想。如果在光路上也能實(shí)現(xiàn)類似SDH在電路上的分插功能和交叉連接功能的話，無疑將增加新一層的威力。根據(jù)這一基本思路，光光聯(lián)網(wǎng)既可以實(shí)現(xiàn)超大容量光網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性、重構(gòu)性、透明性，又允許網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)和業(yè)務(wù)量的不斷增長、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號。

由于光聯(lián)網(wǎng)具有潛在的巨大優(yōu)勢，美歐日等發(fā)達(dá)國家投入了大量的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行預(yù)研，特別是美國國防部預(yù)研局(DARPA)資助了一系列光聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目。光聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為繼SDH電聯(lián)網(wǎng)以后的又一新的光通信發(fā)展。建設(shè)一個(gè)最大透明的、高度靈活的和超大容量的國家骨干光網(wǎng)絡(luò)，不僅可以為未來的國家信息基礎(chǔ)設(shè)施(NJJ)奠定一個(gè)堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)，而且也對我國下一世紀(jì)的信息產(chǎn)業(yè)和國民經(jīng)濟(jì)的騰飛以及國家的安全有極其重要的戰(zhàn)略意義。

（四）開發(fā)新代的光纖

傳統(tǒng)的G.652單模光纖在適應(yīng)上述超高速長距離傳送網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展需要方面已暴露出力不從心的態(tài)勢，開發(fā)新型光纖已成為開發(fā)下一代網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的重要組成部分。目前，為了適應(yīng)干線網(wǎng)和城域網(wǎng)的不同發(fā)展需要，已出現(xiàn)了兩種不同的新型光纖，即非零色散光(G.655光纖)和無水吸收峰光纖(全波光纖)。其中，全波光纖將是以后開發(fā)的重點(diǎn)，也是現(xiàn)在研究的熱點(diǎn)。從長遠(yuǎn)來看，BPON技術(shù)無可爭議地將是未來寬帶接入技術(shù)的發(fā)展方向，但從當(dāng)前技術(shù)發(fā)展、成本及應(yīng)用需求的實(shí)際狀況看，它距離實(shí)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于電信接入網(wǎng)絡(luò)這一最終目標(biāo)還會(huì)有一個(gè)較長的發(fā)展過程。

（五）IPoverSDH與IpoverOptical

以lP業(yè)務(wù)為主的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)是當(dāng)前世界信息業(yè)發(fā)展的主要推動(dòng)力，因而能否有效地支持JP業(yè)務(wù)已成為新技術(shù)能否有長遠(yuǎn)技術(shù)壽命的標(biāo)志。目前，ATM和SDH均能支持lP，分別稱為IPoverATM和IPoverSDH兩者各有千秋。但從長遠(yuǎn)看，當(dāng)IP業(yè)務(wù)量逐漸增加，需要高于2．4吉位每秒的鏈路容量時(shí)，則有可能最終會(huì)省掉中間的SDH層，IP直接在光路上跑，形成十分簡單統(tǒng)一的IP網(wǎng)結(jié)構(gòu)(IPoverOptical)。三種IP傳送技術(shù)都將在電信網(wǎng)發(fā)展的不同時(shí)期和網(wǎng)絡(luò)的不同部分發(fā)揮自己應(yīng)有的歷史作用。但從面向未來的視角看。IPoverOptical將是最具長遠(yuǎn)生命力的技術(shù)。特別是隨著IP業(yè)務(wù)逐漸成為網(wǎng)絡(luò)的主導(dǎo)業(yè)務(wù)后，這種對JP業(yè)務(wù)最理想的傳送技術(shù)將會(huì)成為未來網(wǎng)絡(luò)特別是骨干網(wǎng)的主導(dǎo)傳送技術(shù)。

（六）解決全網(wǎng)瓶頸的手段一光接入網(wǎng)

近幾年，網(wǎng)絡(luò)的核心部分發(fā)生了翻天覆地的變化，無論是交換，還是傳輸都己更新了好幾代。不久，網(wǎng)絡(luò)的這一部分將成為全數(shù)字化的、軟件主宰和控制的、高度集成和智能化的網(wǎng)絡(luò)，而另一方面，現(xiàn)存的接入網(wǎng)仍然是被雙絞線銅線主宰的(90％以上)、原始落后的模擬系統(tǒng)。兩者在技術(shù)上存在巨大的反差，制約全網(wǎng)的進(jìn)一步發(fā)展。為了能從根本上徹底解決這一問題，必須大力發(fā)展光接入網(wǎng)技術(shù)。因?yàn)楣饨尤刖W(wǎng)有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：（1）減少維護(hù)管理費(fèi)用和故障率；（2）配合本地網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，減少節(jié)點(diǎn)，擴(kuò)大覆蓋；（3）充分利用光纖化所帶來的一系列好處；（4）建設(shè)透明光網(wǎng)絡(luò)，迎接多媒體時(shí)代。

參考文獻(xiàn)：

篇4

【關(guān)鍵詞】 衛(wèi)星通訊 發(fā)展方向 發(fā)展前景

一、衛(wèi)星通訊的當(dāng)前情況

1964年，國際通訊衛(wèi)星組織INTEL-SAT在美國總部成立，同年發(fā)射了地球上有史以來第一顆商用衛(wèi)星，經(jīng)過大半個(gè)世紀(jì)的不斷發(fā)展的壯大，相比較二十世紀(jì)五十年代的衛(wèi)星通訊，如今的衛(wèi)星通訊取得了許多突破性進(jìn)展。衛(wèi)星通訊被大范圍的應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、商業(yè)和軍事等各個(gè)與我們息息相關(guān)的方面。在日常生活中，衛(wèi)星通訊占據(jù)了很高的地位，例如精彩絕倫語音廣播和電視廣播都是靠衛(wèi)星通訊提供技術(shù)支持，為偏遠(yuǎn)地區(qū)提供了必不可少的通信，也為發(fā)生了嚴(yán)重自然災(zāi)害的地方提供了緊急通信，并為各種重大事件提供了及時(shí)的實(shí)況直播。

總之，為人們?nèi)粘５纳钐峁┝司薮蟊憷?。在軍事領(lǐng)域，衛(wèi)星通訊也發(fā)揮著巨大能力。新世紀(jì)的到來，科學(xué)技術(shù)得到了前所未有的發(fā)展，生產(chǎn)力也隨之增長，這也為衛(wèi)星通訊技術(shù)的發(fā)展提供了強(qiáng)有力的理論支撐和科技幫助。

二、衛(wèi)星通訊新技術(shù)

2.1星上信號處理

早期，采用透明轉(zhuǎn)發(fā)器實(shí)現(xiàn)中級傳輸是GEO衛(wèi)星通訊的常用手段，用戶可以根據(jù)自身需要，租用不同頻率的轉(zhuǎn)發(fā)器，有較強(qiáng)的靈活性是這種信道資源的一項(xiàng)優(yōu)勢。

2.2星上交換

支持星上交換是OBP最重要的一個(gè)作用。其中，再生式的OBP由于其能獲得各路信號所傳輸?shù)臄?shù)據(jù)流，能支持任何方式的交換，比如程控電路交換、ATM交換和IP交換等等。特別是，IP交換的技術(shù)若能在星上實(shí)現(xiàn)，那么地面因特網(wǎng)和衛(wèi)星網(wǎng)之間的鏈接就會(huì)變得非常簡單和方便。

2.3空間激光通信技術(shù)

空間激光通信技術(shù)是一項(xiàng)用激光束作為載體在自由空間進(jìn)行通信的技術(shù)，既可作為衛(wèi)星與地面之間的通信鏈路，也可以作為衛(wèi)星與衛(wèi)星之間的告訴傳輸鏈路。但由于前者在存在較濃的云霧或降雨的情況下，無法完成正常的通信，所以空間激光通信技術(shù)作為衛(wèi)星與地面的通信鏈路時(shí)，信息傳輸?shù)乃俾什惶摺４思夹g(shù)將攜帶信息的電信號調(diào)制到光束上發(fā)送，通過初定位和調(diào)整，再經(jīng)過光束的捕獲、瞄準(zhǔn)和跟蹤，在通信的兩端建立起光鏈路，從而進(jìn)行信息傳遞。

三、衛(wèi)星通信技術(shù)發(fā)展前景

骨干網(wǎng)由計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)、有線電視網(wǎng)以及有線電信網(wǎng)三部分融合組成，除此之外，地面移動(dòng)通信蜂窩網(wǎng)通過其自身的無線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)進(jìn)行互聯(lián)，衛(wèi)星通訊網(wǎng)也通過無線核心網(wǎng)與骨干網(wǎng)建立了鏈接。近幾年，IP化是大勢所趨，正是由于衛(wèi)星通訊不斷IP化，各種各樣的不同性質(zhì)與不同業(yè)務(wù)的衛(wèi)星通訊終端都變成了類似的因特網(wǎng)接入設(shè)備，由此可見一斑。需要指出的是，@里所說的IP化不代表衛(wèi)星通訊網(wǎng)內(nèi)部的傳輸和交換全部實(shí)現(xiàn)IP化，而是將其特別的傳輸和交換方式保留，這樣對于發(fā)揮衛(wèi)星通訊的特點(diǎn)而獲得更高的衛(wèi)星資源利用率和達(dá)到更高水平的業(yè)務(wù)質(zhì)量都更有利。隨著Ka頻段的LEO衛(wèi)星群蜂窩網(wǎng)的不斷發(fā)展，使得頻率資源和通信容量大幅度增長，同時(shí)，也在一定程度上降低了用戶終端的成本，衛(wèi)星通訊無線覆蓋的優(yōu)勢也得以體現(xiàn)，基于此，衛(wèi)星通訊技術(shù)在國際民用通信市場上占據(jù)了一席之位。但是，在我國情況有所不同，原因在于相比于國外大多數(shù)國家，我國的4G地面蜂網(wǎng)在我國民用通信市場上占有很大比例，使得衛(wèi)星通信接入互聯(lián)網(wǎng)的競爭力遠(yuǎn)不如4G。

根據(jù)我國目前的情況，衛(wèi)星通訊技術(shù)可實(shí)現(xiàn)的可用頻率的地域覆蓋密度，相比4G的地域覆蓋密度，要低好幾個(gè)數(shù)量級。

數(shù)字通信和個(gè)人通信的飛快發(fā)展。在移動(dòng)衛(wèi)星通訊中，中低軌衛(wèi)星通訊有很大的發(fā)展前景，能為未來“全球個(gè)人通訊”的實(shí)現(xiàn)助力，使得人們真正地進(jìn)入個(gè)人通信時(shí)代。伴隨衛(wèi)星通信容量和速率的持續(xù)增加，以及先進(jìn)的數(shù)字通訊技術(shù)的不斷影響，數(shù)字衛(wèi)星廣播的數(shù)量的質(zhì)量都得到了很大改善，衛(wèi)星電視廣播業(yè)務(wù)的空間有十分充足，人們的文化生活水平也得到了提高。

通信衛(wèi)星的功能隨著衛(wèi)星高新技術(shù)的不斷出現(xiàn)、推廣和利用而擴(kuò)大，所應(yīng)用的領(lǐng)域也正在不斷擴(kuò)寬。在二十一世紀(jì)，衛(wèi)星通訊將擁有更廣闊的發(fā)展空間，并占據(jù)更加重要的地位。與光纖通信一起，發(fā)展成為一項(xiàng)供未來人類通信的最為重要的手段。

參 考 文 獻(xiàn)

篇5

光通信技術(shù)是當(dāng)今信息技術(shù)領(lǐng)域的前沿與支撐技術(shù)之一。2013年，國務(wù)院頒布“寬帶中國”計(jì)劃，進(jìn)一步提升了光通信技術(shù)在國家發(fā)展戰(zhàn)略中的地位。簡言之，光通信技術(shù)是光纖技術(shù)與通信技術(shù)的綜合體，它具有高速、大容量的優(yōu)點(diǎn)，但亦存在高成本、高復(fù)雜度和多學(xué)科交叉的特點(diǎn)。這成為該門課程實(shí)踐教學(xué)開展的主要困難。而且，對于省屬地方高等院校，同時(shí)面臨生源基數(shù)大、實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)費(fèi)短缺、設(shè)備更新緩慢等難題，使得該問題更加凸顯。為緩解這一問題所帶來的影響，基于專業(yè)光通信仿真軟件，引入虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)必然趨勢。

一、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的背景與意義

作者所在的黑龍江大學(xué)電子工程學(xué)院，《光通信技術(shù)》實(shí)驗(yàn)需為兩個(gè)本科專業(yè)（光電子技術(shù)系和通信工程系）學(xué)生（約180人/年）提供課程資源。原有《光通信技術(shù)》包含“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”“光時(shí)域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統(tǒng)演示”5個(gè)基礎(chǔ)專業(yè)實(shí)驗(yàn)，僅能覆蓋《光纖技術(shù)》和《光通信技術(shù)》兩門專業(yè)必修課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，學(xué)生缺乏對“光電子器件”應(yīng)用的認(rèn)知。而且，光纖與光通信技術(shù)是本專業(yè)最重要的兩個(gè)研究方向之一，是專業(yè)學(xué)生就業(yè)與求學(xué)的主要支撐技術(shù)。近10年來，光通信技術(shù)在“光傳輸”“光交換”“光接入”和“可見光電力線通信”等領(lǐng)域高速發(fā)展。然而，現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備多購置于2001年，部分已陳舊、老化。與此同時(shí)，面臨教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足，設(shè)備臺套數(shù)有限，儀器價(jià)格昂貴，由于普通高校擴(kuò)招導(dǎo)致生源劇增的雙重壓力，對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容無法得到更新，課程講授內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)教學(xué)脫節(jié)，學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下。

圖1 原有專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)方案

與之相比，專業(yè)仿真軟件具有價(jià)格低廉，覆蓋領(lǐng)域廣，專業(yè)性強(qiáng)，靈活性、操作性好等系列優(yōu)點(diǎn)，可實(shí)現(xiàn)光放大器設(shè)計(jì)，光電轉(zhuǎn)換器件測試，多光通信系統(tǒng)實(shí)時(shí)在線模擬等功能，與本專業(yè)光纖技術(shù)、光電器件與檢測、光通信技術(shù)課程內(nèi)容吻合。鑒于此，將虛擬實(shí)驗(yàn)與原有的專業(yè)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，以專業(yè)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，虛擬實(shí)驗(yàn)為進(jìn)階，二者相互補(bǔ)充、取長補(bǔ)短，將可有效緩解專業(yè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所面臨的困難。

二、虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的具體實(shí)施方法

（一）方案設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

1.保留原有的“光纖低損耗熔接”“光纖纖芯分布測量”“光纖微彎損耗測量”作為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，刪除“光時(shí)域分布反射測量”和“可視光通信傳輸系統(tǒng)演示”兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，節(jié)省6學(xué)時(shí)的課程資源。

2.開設(shè)“光通信仿真設(shè)計(jì)”課程設(shè)計(jì)，以虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式提高學(xué)生對于“光通信系統(tǒng)架構(gòu)”“光纖放大器設(shè)計(jì)”“光電子器件工作特性”的掌握能力。課程設(shè)計(jì)采用機(jī)房集中教學(xué)模式，包含“光發(fā)射機(jī)/光接收機(jī)的實(shí)現(xiàn)”，“誤碼率與質(zhì)量因子評價(jià)”“色散補(bǔ)償特性測試”“光放大器性能優(yōu)化”“格式生成與轉(zhuǎn)換”五個(gè)模塊，共計(jì)32學(xué)時(shí)。其中，講授學(xué)時(shí)8學(xué)時(shí)，實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)24學(xué)時(shí)，第一、二模塊為必選，后三個(gè)模塊至少任選其一。

3.將原有機(jī)房進(jìn)行升級與改造，新購置計(jì)算機(jī)50臺套，服務(wù)器1臺套，投影教學(xué)設(shè)備1臺套。更新原有網(wǎng)絡(luò)布線與系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)教師與學(xué)生互動(dòng)能力，提升學(xué)生間的交互學(xué)習(xí)能力，改善學(xué)生個(gè)人的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)平臺環(huán)境。購置專業(yè)光通信仿真軟件OptiSystem（12.0版）1套，可同時(shí)滿足30人在線仿真需求。

圖2 虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案

（二）虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施方法

在實(shí)際的教學(xué)過程中，該門課程對于光電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生（年均60人）為必修課程，分成2個(gè)教學(xué)班級循環(huán)教學(xué)；對于通信工程專業(yè)學(xué)生為選修課程，根據(jù)以往統(tǒng)計(jì)，選修課程人員約60―80人，亦分成2個(gè)教學(xué)班級循環(huán)教學(xué)。除講授8學(xué)時(shí)外，學(xué)生需在2周內(nèi)完成24實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)，教學(xué)資源采用開放模式提供，學(xué)生可自行安排學(xué)習(xí)時(shí)間，學(xué)時(shí)計(jì)算由智能管理系統(tǒng)完成。教學(xué)模式除課上教學(xué)、實(shí)驗(yàn)外，還包括師生在線交流與在線答疑。課程考試采用報(bào)告模式提交，3人一組，需分工明確，格式統(tǒng)一，數(shù)據(jù)與分析清楚有效。

圖3 虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施與執(zhí)行

三、效果與評價(jià)

對于通信工程專業(yè)，該門課程設(shè)置在第六學(xué)期，需學(xué)習(xí)前期的光纖基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)。對于光電子技術(shù)專業(yè)，該門課程設(shè)置在第七學(xué)期。作為中間環(huán)節(jié)，他是專業(yè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)階，同時(shí)作為本科畢業(yè)設(shè)計(jì)的前期訓(xùn)練，起到承上啟下作用。運(yùn)行一年來，效果顯著。主要體現(xiàn)在：（1）增加了實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，緩解了實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺套數(shù)少的困難，提升了學(xué)生的實(shí)踐實(shí)訓(xùn)能力；（2）完成了課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)的完整對接，教學(xué)內(nèi)容與深度得到進(jìn)一步提升；（3）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，為教師的科學(xué)研究提供有效輔助。截至2014年12月，已有11名專業(yè)學(xué)生參與到教師的科研團(tuán)隊(duì)中，并在光通信設(shè)計(jì)領(lǐng)域發(fā)表EI檢索科研論文3篇，申報(bào)發(fā)明專利1項(xiàng)，獲授權(quán)實(shí)用新型專利2項(xiàng)，獲批省級、校級創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課題2項(xiàng)。

篇6

關(guān)鍵詞：無線電通信技術(shù) 方法發(fā)展歷程

中圖分類號： E271.7文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

前言

無線電技術(shù)中使用的電磁波叫做無線電波。從電磁場理化的建立至電磁波被發(fā)現(xiàn)，直至現(xiàn)今被廣泛應(yīng)用經(jīng)歷了近130年的歷史。經(jīng)歷了漫長的歲月的考驗(yàn)，無線電通信技術(shù)迎來了其發(fā)展的時(shí)代。

1無線電通信技術(shù)的發(fā)展歷程

1895年5月7日俄國物理學(xué)家波波夫已“金屬屑與電振蕩的關(guān)系”的論文向全世界宣布無線電通信技術(shù)的誕生，并當(dāng)眾展示了他發(fā)明的無線電接收機(jī)，那天俄國當(dāng)局定為“無線電發(fā)明日”。

1896年3月24日，波波夫?qū)o線電通信的通信距離延長到250米，做了用無線電傳送莫爾斯電碼的表演為無線電通信技術(shù)拉開新的序幕。

1898年，年輕的意大利青年馬可尼利用游艇證明了他的無線電電報(bào)能夠在20英里的海面暢通無阻地通信，第一次實(shí)際性地使用無線電通信技術(shù)。

1901年，他在相隔2700公里英國和紐芬蘭島之間成功地進(jìn)行了跨越大西洋的遠(yuǎn)距離無線電通信，從此人類進(jìn)入無線電波進(jìn)行遠(yuǎn)距離通信的新時(shí)代。

隨后，無線電通信技術(shù)如雨后春筍其涌現(xiàn)出來。直到1946年，美國人羅斯.威瑪和日本人八本教授利用高靈敏度攝像管家用電視機(jī)接收天線問題，從此超短波轉(zhuǎn)播站一些國家相繼建立了，無線電通信技術(shù)迅速普及開來。

隨著電子技術(shù)的高速發(fā)展，信息超遠(yuǎn)控制技術(shù)為滿足遙控、遙測和遙感技術(shù)的需要，于人們生產(chǎn)與生活中被廣泛使用；后來微電子技術(shù)也推動(dòng)了電子計(jì)算機(jī)的更新?lián)Q代，使電子計(jì)算機(jī)信息處理功能大大增加，日益成為信息處理最重要和必不可少的工具。

信息技術(shù)是以微電子和光電技術(shù)為基礎(chǔ)，以計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)為支撐，以信息處理技術(shù)為主題的技術(shù)系統(tǒng)的總稱，是一門綜合性的技術(shù)。今天的信息化時(shí)代，就是電子計(jì)算機(jī)和通信技術(shù)緊密結(jié)合的標(biāo)志。

無線電通信技術(shù)發(fā)展到今日，擁有無限潛力。軍事、氣象、生活、生產(chǎn)等各個(gè)領(lǐng)域都對其都有空前的需求。雖然無線電通信技術(shù)優(yōu)點(diǎn)雖然卓越，但其缺點(diǎn)至今給技術(shù)的發(fā)展帶來很大的障礙，都是我們亟須解決的難題。

2無線電通信技術(shù)的特點(diǎn)

近些年無線電通信技術(shù)領(lǐng)域引入無線接入技術(shù)，是迅速發(fā)展起來的新技術(shù)領(lǐng)域，不需要傳輸媒質(zhì)，部分接入網(wǎng)甚至入網(wǎng)的全部皆可直接采用無線傳播手段代替，無論是概念上還是技術(shù)含量上都產(chǎn)生了一個(gè)重大的飛躍，實(shí)現(xiàn)了降低成本、提高靈活性和擴(kuò)展傳輸距離的目的。其特點(diǎn)喜憂參半，優(yōu)點(diǎn)主要體現(xiàn)在傳輸線路線、通信方式等方面，我們可以總結(jié)

不受時(shí)空限制。大多數(shù)情況下，人們對通信運(yùn)用的時(shí)間、地點(diǎn)、容量需求無法預(yù)知，而無線電通信不受時(shí)空限制的優(yōu)點(diǎn)能夠采取靈活多樣的手段和方法，確保通信聯(lián)絡(luò)綜合高效，語音、數(shù)據(jù)、圖像的綜合傳輸暢通無阻，隨著近年來國內(nèi)各個(gè)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域和國際經(jīng)濟(jì)的來往，無線電通信技術(shù)不受時(shí)空限制方法為其打開方便之門，尤其通信與網(wǎng)絡(luò)的連接，通信技術(shù)踏上新的臺階。

具備高度的機(jī)動(dòng)性及可用性。無線電通信技術(shù)傳輸數(shù)字化、功能多樣化、設(shè)備小型化、智能化及系統(tǒng)大容量化決定了其具備高度的機(jī)動(dòng)性和可用性，尤其在軍事構(gòu)建地域通信網(wǎng)方面起到很大的作用。

可靠性高。無線電通信比起有線通信的一個(gè)卓越優(yōu)點(diǎn)在抵抗水淹、臺風(fēng)、地震等方面有較大的可靠性，一般情況下除非信號干擾都能保持通信的暢通，這也是無線架輸?shù)淖畲筇攸c(diǎn)。

無線電通信技術(shù)雖然解決了架設(shè)傳輸線路線、脫離傳輸距離限制、傳輸距離遠(yuǎn)、通信靈活等的難題，但其信號容易受到干擾、影響，還有容易被截獲造成了該項(xiàng)技術(shù)的保密性極差。無線電通信技術(shù)的缺點(diǎn)幾百年來都是讓人頭疼的問題，目前全球化經(jīng)濟(jì)愈演愈熱，其信號的穩(wěn)定性與安全性上升為經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域里關(guān)注的焦點(diǎn)，因此，無線電通信技術(shù)的通信方法拓新成為其發(fā)展的新話題。

無線通信的展望無線通信具有跨越時(shí)空進(jìn)行信息溝通的靈活性，以及全球無縫隙覆蓋的特性，成為當(dāng)今世界最具吸引力的通信方式。目前，無線通信特別是移動(dòng)通信市場進(jìn)入規(guī)模化大發(fā)展階段，無線通信業(yè)務(wù)和技術(shù)呈現(xiàn)出從傳統(tǒng)的話音領(lǐng)域向數(shù)據(jù)領(lǐng)域和寬帶多媒體領(lǐng)域轉(zhuǎn)變的態(tài)勢，市場空前繁榮。

3無線電通信技術(shù)方法

3.1WiMAX技術(shù)

WiMAX技術(shù)即全球微波接入互操作系統(tǒng)，這種技術(shù)原在西方國家很受歡迎，如今在我國也掀起了熱潮。它是一種寬帶無限連接方案，對無限局域網(wǎng)的組建起到了不可替代的作用。它的數(shù)據(jù)傳送距離和傳送速度均優(yōu)于Wi-Fi技術(shù)。

3.2Wi-Fi技術(shù)

Wi-Fi技術(shù)是無線局域網(wǎng)的接入技術(shù)，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為802.11，而我國網(wǎng)絡(luò)均采用802.11b標(biāo)準(zhǔn)，它對移動(dòng)通信起到了補(bǔ)充作用。

3.3 3.5GHz技術(shù)

3.5Ghz寬帶固定無線接入技術(shù)MMDS，是工作于3.5GHz無線頻段上的中寬帶無線接入技術(shù)，寬帶固定無線接入技術(shù)因?yàn)槠涓邘?、建設(shè)速度快、接入方式靈活等特點(diǎn)，受到了業(yè)界的關(guān)注。其優(yōu)點(diǎn)是可以遠(yuǎn)離入網(wǎng)，但在我國卻受到帶寬不足的限制。其缺點(diǎn)是易受外界因素的影響。

3.4 3G技術(shù)

3G，全稱3rdGeneration，中文含義就是指第三代數(shù)字通信。其主要特征是可提供豐富多彩的移動(dòng)多媒體業(yè)務(wù)，其傳輸速率在高速移動(dòng)環(huán)境中支持144kb/s，步行慢速移動(dòng)環(huán)境中支持384kb/s，靜止?fàn)顟B(tài)下支持2Mb/s。國際電信聯(lián)盟(ITU)在2000年5月確定W-CDMA、CDMA2000和我國擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的TDS-CDMA為三大主流無線接口標(biāo)準(zhǔn)，寫入3G技術(shù)指導(dǎo)性文件《2000年國際移動(dòng)通訊計(jì)劃》。

3.5 Bluetooth（藍(lán)牙）

Bluetooth（藍(lán)牙），是一種支持設(shè)備短距離通信（一般10m內(nèi)）的無線電技術(shù)。能在包括移動(dòng)電話、PDA、無線耳機(jī)、筆記本電腦、相關(guān)外設(shè)等眾多設(shè)備之間進(jìn)行無線信息交換。利用“藍(lán)牙”技術(shù)，可以使短距離內(nèi)的眾多設(shè)備略去繁多的線路接入。簡化空間布局。藍(lán)牙采用分散式網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及快跳頻和短包技術(shù)，支持點(diǎn)對點(diǎn)及點(diǎn)對多點(diǎn)通信，工作在全球通用的2.4GHzISM（即工業(yè)、科學(xué)、醫(yī)學(xué)）頻段。其數(shù)據(jù)速率為1Mbps。采用時(shí)分雙工傳輸方案實(shí)現(xiàn)全雙工傳輸。

3.6 毫米波光載無線(MM-RoF)系統(tǒng)

毫米波光載無線(MM-RoF)系統(tǒng)是將光通信技術(shù)和無線毫米波技術(shù)相結(jié)合建立起來的。其特點(diǎn)是帶寬大、體積小、重量輕、成本低、損耗小、抗電磁干擾及傳輸質(zhì)量高等優(yōu)點(diǎn)。MM-RoF可解決傳統(tǒng)微波傳輸系統(tǒng)在毫米波段存在的損耗大、抗干擾能力弱等問題，同時(shí)可克服毫米波電子器件的電子“瓶頸”問題，非常有發(fā)展?jié)摿?。多格式多業(yè)務(wù)的MM-RoF技術(shù)將是MM-RoF系統(tǒng)今后發(fā)展的一個(gè)重要方向。

4 無線電通信技術(shù)之通信方法的拓新

21世紀(jì)無線電通信技術(shù)正處在關(guān)鍵的轉(zhuǎn)折時(shí)期，尤其最近幾十年最為活躍。信息化的飛速發(fā)展和IP技術(shù)的興起，欲求無線電通信技術(shù)適應(yīng)未來社會(huì)生產(chǎn)和生活的需求。務(wù)必在通信方法上進(jìn)行一系列的拓新。針對以上無線電通信技術(shù)的缺陷，可以采取以下控制方法

4.1采用了數(shù)字通信技術(shù)

提高系統(tǒng)頻譜資源的利用率，維持信號上的穩(wěn)定，避免通信信號收到干擾，增大了系統(tǒng)通信容量，提供話音、圖像和數(shù)據(jù)等多種通信服務(wù)，確保用戶信息安全保密。

4.2 推廣通信信息技術(shù)寬帶化的發(fā)展

信息的寬帶化對于光纖傳輸技術(shù)和高通透量網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展起到關(guān)鍵的推進(jìn)作用，尤其近年來世界范圍內(nèi)全面展開，無線通信技術(shù)正朝著無線接入寬帶化的方向演進(jìn)，這個(gè)方向?qū)o線電通信信號源穩(wěn)定來說的確非常之重要。

4.3推廣個(gè)人信息化技術(shù)

個(gè)人信息化在全球個(gè)人通信已經(jīng)有著不爭的發(fā)展趨勢。個(gè)人信息話，能夠有效地減低傳輸路線的信息量堵塞，大幅度提高通信的傳播速度。

4.4提高無線通信網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)性

無線電通信技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備如果沒有良好的配置和網(wǎng)絡(luò)部署，一旦受到安全威脅，其后果不堪設(shè)想。因此，無線電通信技術(shù)通信方法的拓新我們與必要提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備性能、優(yōu)化設(shè)備配置、冗余備份等等手段來保證網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

5結(jié)語

綜上所述，在無線電通信技術(shù)通信方法應(yīng)用開發(fā)的發(fā)展?jié)摿o窮，這就使得我們在研究和開發(fā)的過程中對其展開全方位的施工方式，為無線電通信技術(shù)創(chuàng)新出謀劃策，為全球信息化及經(jīng)濟(jì)全球化的通信事業(yè)貢獻(xiàn)力量。

參考文獻(xiàn)

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1.實(shí)驗(yàn)室條件和環(huán)境較差

由于大部分學(xué)校都在進(jìn)行學(xué)生的擴(kuò)招和學(xué)校的擴(kuò)建，通信專業(yè)的人數(shù)也會(huì)大幅度地增加，學(xué)校在擴(kuò)建過程中會(huì)存在資金問題，導(dǎo)致對于實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的資金投入不足，設(shè)備更新緩慢，與現(xiàn)代快速發(fā)展的通信技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)，學(xué)生在實(shí)踐過程中學(xué)到的知識也是幾年前的，已經(jīng)過時(shí)。同時(shí)在擴(kuò)招過程中該專業(yè)人數(shù)大幅度增加，導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的場地緊缺，存在多人共用一套實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行實(shí)踐學(xué)習(xí)的情況，這就導(dǎo)致實(shí)踐教學(xué)的質(zhì)量不是很理想。

2.實(shí)踐教學(xué)的老師對于這門課程不夠重視

與老師熟知的理論教學(xué)相比較，實(shí)踐教學(xué)操作十分麻煩，其中各種各樣的環(huán)節(jié)讓人頭疼，長期從事理論教學(xué)的老師難以適應(yīng)這樣的教學(xué)過程，他們就會(huì)選擇逃避，沒有將實(shí)踐教學(xué)真正地開展起來，學(xué)生只是進(jìn)行一些簡單的操作，無法學(xué)到真正的知識，沒有獲得實(shí)際的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。有些學(xué)生在老師的影響下也是持比較消極的態(tài)度，認(rèn)為該專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)可有可無，沒有十分重要的存在意義。

3.提供給學(xué)生的實(shí)習(xí)單位較少

有些學(xué)校處在偏遠(yuǎn)地區(qū)，當(dāng)?shù)貨]有大型的通信企業(yè)，城市的經(jīng)濟(jì)相對較為落后，只有一些移動(dòng)、聯(lián)通、電信的服務(wù)型營業(yè)廳，沒有從事通信工程方面的產(chǎn)品生產(chǎn)的大型公司，所以學(xué)生很少有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)習(xí)，如果到深圳、廣州等通信產(chǎn)業(yè)發(fā)達(dá)的城市進(jìn)行實(shí)習(xí)，不僅組織起來比較困難，而且需要大量的資金投入，學(xué)生過去之后的管理問題也不是特別的方便。所以老師只是為學(xué)生講解一些實(shí)習(xí)的經(jīng)驗(yàn)供學(xué)生參考，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不明顯。

4.集中式的實(shí)踐教學(xué)多是形式主義

在通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)中大多采取的是集中式的實(shí)踐學(xué)習(xí)，在這個(gè)時(shí)間段學(xué)生要進(jìn)行畢業(yè)論文的撰寫，學(xué)生在時(shí)間上存在較大的問題，他們沒有足夠的時(shí)間寫自己的畢業(yè)論文，往往就在網(wǎng)絡(luò)上下載一些資料，選擇一些沒有創(chuàng)新意義的主題，抄襲問題不可避免。學(xué)生專業(yè)工程實(shí)踐的時(shí)間和畢業(yè)論文的時(shí)間沖突，學(xué)生為了順利畢業(yè)，把很多時(shí)間用在寫畢業(yè)論文上面，集中實(shí)踐的效果從而受到影響，這樣就導(dǎo)致集中式的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)形式化，沒有達(dá)到想要的效果。

二、通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)改革的主要方式

1.加強(qiáng)通信工程專業(yè)課程體系的建設(shè)

通信工程專業(yè)的課程設(shè)計(jì)主要培養(yǎng)學(xué)生的能力，科學(xué)合理地構(gòu)造該專業(yè)的課程模體系和專業(yè)模塊，根據(jù)不同學(xué)生的不同能力、不同愛好，老師為他們選擇合適的模塊，讓教學(xué)的基本要素和基本內(nèi)容與學(xué)生能力密切聯(lián)系。

（1）通信基礎(chǔ)課程。學(xué)生主要學(xué)習(xí)的課程有信號與系統(tǒng)、通信原理、通信電子線路等，在對這些理論基礎(chǔ)學(xué)習(xí)的時(shí)候注重培養(yǎng)學(xué)生的信息分析處理能力，為以后的專業(yè)課奠定基礎(chǔ)，讓學(xué)生對通信系統(tǒng)有一定的分析和設(shè)計(jì)能力。

（2）通信技術(shù)課程。學(xué)生需要學(xué)習(xí)的課程有移動(dòng)通信、光纖通信、計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)、交換技術(shù)等等，主要讓學(xué)生能夠圍繞著通信技術(shù)進(jìn)行其中的理論學(xué)習(xí)，掌握現(xiàn)代的通信技術(shù)，將其應(yīng)用到通信行業(yè)，促進(jìn)通信行業(yè)的發(fā)展，促進(jìn)新產(chǎn)品的開發(fā)。

（3）專業(yè)任選課程。學(xué)生學(xué)習(xí)的主要課程有電子測量技術(shù)、數(shù)字圖像處理、光傳輸和光交換、電信業(yè)務(wù)開發(fā)等等，這些課程主要是根據(jù)學(xué)生興趣開設(shè)的專業(yè)方向課程，相對來說難度大一些，主要是讓學(xué)生有一個(gè)學(xué)習(xí)的專業(yè)方向，學(xué)生根據(jù)自己的特長和興趣學(xué)習(xí)專業(yè)課程，學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性也會(huì)提高，視野更加開闊，為以后工作打下必要的專業(yè)基礎(chǔ)。

2.加強(qiáng)通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系的建設(shè)

通信工程專業(yè)課程基本體系的建設(shè)要以實(shí)踐教學(xué)體系為重點(diǎn)，在通信工程專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中，其設(shè)計(jì)性、科學(xué)性、創(chuàng)新性要全面地體現(xiàn)出來，讓每個(gè)學(xué)生在實(shí)踐中都能夠提升自身的能力，并且要注重學(xué)生整體能力的培養(yǎng)，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用性，讓學(xué)生在實(shí)踐中分析問題、解決問題，對于課程設(shè)計(jì)、畢業(yè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)管理和監(jiān)督，學(xué)生在實(shí)踐中有明確的目標(biāo)，各自有明確的任務(wù)和分工，全面構(gòu)造通信工程專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系，為學(xué)生在未來的就業(yè)競爭中提供有效保障。

3.加強(qiáng)通信工程專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

在通信工程專業(yè)實(shí)踐中，實(shí)驗(yàn)室是學(xué)生的主要實(shí)踐地點(diǎn)，學(xué)校應(yīng)當(dāng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備的更新，對實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行科學(xué)合理的管理，加大資金的投入，為學(xué)生創(chuàng)造良好的實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)和實(shí)踐條件，同時(shí)實(shí)驗(yàn)室也要制定相應(yīng)的管理制度，損壞實(shí)驗(yàn)儀器的學(xué)生應(yīng)當(dāng)賠償一定的費(fèi)用，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之后要打掃衛(wèi)生，保障實(shí)驗(yàn)室的良好環(huán)境。實(shí)驗(yàn)室應(yīng)當(dāng)長期對學(xué)生開放，為學(xué)生提供良好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和條件。

4.加強(qiáng)校企協(xié)作，在校外投資實(shí)習(xí)基地

實(shí)習(xí)是實(shí)踐教學(xué)的重要組成部分，學(xué)生總是在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)無法學(xué)到真正的工作經(jīng)驗(yàn)，只有將學(xué)生帶到通信工程的企業(yè)，讓他們在其中進(jìn)行實(shí)際的動(dòng)手操作，他們才會(huì)學(xué)到實(shí)際有用的東西。因此，學(xué)校就必須與校外通信企業(yè)進(jìn)行良好的溝通，學(xué)校與企業(yè)之間聯(lián)合進(jìn)行人才的培養(yǎng)，共同制定實(shí)習(xí)方案，讓學(xué)生參與到實(shí)際的測試、開發(fā)、設(shè)計(jì)中，增加學(xué)生的興趣，畢業(yè)后學(xué)校為該企業(yè)提供專業(yè)型人才，保持與該企業(yè)的良好聯(lián)系。如果條件允許，學(xué)?？梢栽谛Ｍ馔度胭Y金建設(shè)校企，這樣就更加方便學(xué)生進(jìn)行實(shí)習(xí)。

三、結(jié)束語

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1.1ATM網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

ATM是一種基于信元的交換和復(fù)用技術(shù),即一種轉(zhuǎn)換模式,在這一模式中信息被組織成信元。它采用固定長度的信元傳輸聲音、數(shù)據(jù)和視頻信號。每個(gè)信元有53個(gè)字節(jié),開頭的五個(gè)字節(jié)為信頭,用以傳輸信元的地址和其他一些控制信息,后面的48個(gè)字節(jié)用以傳輸信息。利用標(biāo)準(zhǔn)長度的這種數(shù)據(jù)包,通過硬件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換,這比軟件更快速、經(jīng)濟(jì)、便宜。同時(shí),ATM工作速度有很大的伸縮性,在光纜上可以超過2.5Gbps。

在網(wǎng)絡(luò)傳輸中,為了使多個(gè)用戶共享高速線路,通常采用時(shí)分復(fù)用方式。時(shí)分復(fù)用方式又可分為同步傳輸模式和異步傳輸模式。在數(shù)字通信中通常采用同步傳輸模式,這種傳輸模式把時(shí)間劃分為一個(gè)個(gè)相等的片段,成為時(shí)隙,一定量的時(shí)隙組成一個(gè)幀,一個(gè)信道在一個(gè)幀里占用一個(gè)時(shí)隙,一個(gè)用戶占用一個(gè)或多個(gè)信道。而在異步傳輸模式中,各終端之間不存在共同的時(shí)間參考,各個(gè)時(shí)隙沒有固定的占用者。在ATM中時(shí)隙有固定的長度而且比較短,一個(gè)時(shí)隙傳輸一個(gè)信元,每一個(gè)信元相當(dāng)一個(gè)分組。各信道根據(jù)業(yè)務(wù)量的大小和排列規(guī)則來占用時(shí)隙,信息量大的信道占用的時(shí)隙多。

1.2SDH傳輸技術(shù)

SDH是取代PDH的新數(shù)字傳輸網(wǎng)體制,主要針對光纖傳輸,是在SONET的標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上形成的。它把信號固定在幀結(jié)構(gòu)中,復(fù)用后以一定的速率在光纖上傳送。SDH是在電路層上對信號進(jìn)行復(fù)用和上下。當(dāng)帶著信號的光纖通ODF(光纖分配架)進(jìn)入ADM時(shí),信號必須通過O/E轉(zhuǎn)換和設(shè)備上的支路卡才能下成2Mb/s的基本電信號,并經(jīng)過通信電纜和DDF(數(shù)字配線架)接到用戶接口或基站BTS(基站收發(fā)信機(jī))。

1.3MSTP傳輸技術(shù)

MSTP依托于SDH平臺,可基于SDH多種線路速率實(shí)現(xiàn),包括l55Mb/s、622Mb/S、2.5Gb/s和10Gb/s等。一方面,MSTP保留了SDH固有的交叉能力和傳統(tǒng)的PDH業(yè)務(wù)接口與低速SDH業(yè)務(wù)接口,繼續(xù)滿足TDM業(yè)務(wù)的需求;另一方面,MSTP提供ATM處理、以太網(wǎng)透傳、以太網(wǎng)二層交換、RPR處理、MPLS處理等功能來滿足對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的匯聚、梳理和整合的需求。

1.4RTKGPS網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)

隨著GPS無驗(yàn)潮測深技術(shù)應(yīng)用的不斷深入,傳統(tǒng)電臺數(shù)據(jù)鏈的傳輸模式已不能滿足長距離RTK作業(yè)的需要。而網(wǎng)絡(luò)RTK技術(shù)則是利用網(wǎng)絡(luò)來取代UHF電臺進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,它傳輸距離遠(yuǎn),信號穩(wěn)定,抗干擾性強(qiáng),已成為數(shù)據(jù)鏈傳輸?shù)男聦櫋?/p>

通用分組無線業(yè)務(wù)GPRS,是在GSM系統(tǒng)上發(fā)展出來的一種新的分組數(shù)據(jù)承載業(yè)務(wù),GSM是一種使用撥號方式連接的電路交換數(shù)據(jù)傳送方式。GPRS利用現(xiàn)有通信網(wǎng)的設(shè)備,通過在GSM網(wǎng)絡(luò)上增加一些硬件和軟件升級,形成一個(gè)新的網(wǎng)絡(luò)邏輯實(shí)體。

1.5WDM傳輸技術(shù)

WDM(或DWDM)是在光纖上同時(shí)傳輸不同波長信號的技術(shù)。其主要過程是將各種波長的信號用光發(fā)射機(jī)發(fā)送后,復(fù)用在一根光纖上,在節(jié)點(diǎn)處再對耦合的信號進(jìn)行解復(fù)用。WDM(或DWDM)系統(tǒng)在信號的上下上既可以使用ADM、DXC,也可以使用全光的OADM和0XC,WDM(或DWDM)是基于光層上的復(fù)用,它和SDH在電層上的復(fù)用有著很大的區(qū)別。同時(shí),通過OADM進(jìn)行光信號的直接上下,無需經(jīng)過O/E轉(zhuǎn)換,而擁有EDFA的WDM(或DWDM)可以進(jìn)行較長距離的光傳輸而不需要光中繼。

2接入網(wǎng)技術(shù)

隨著通信技術(shù)的快速發(fā)展,人們對鐵路通信技術(shù)提出了更高的要求,鐵路部門必須采用先進(jìn)的、現(xiàn)代化的有線和無線通信的傳輸和接入方式,實(shí)現(xiàn)鐵路通信網(wǎng)的升級,發(fā)揮鐵路通信網(wǎng)在國民經(jīng)濟(jì)中的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

接入網(wǎng)技術(shù)是鐵路通信中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),由于原有用戶銅纜接入的普遍性和現(xiàn)在光纖技術(shù)的發(fā)展,接入網(wǎng)建設(shè)就必須考慮通信網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀與發(fā)展,這就決定了接入網(wǎng)技術(shù)的多樣化。接入網(wǎng)從接入方式上可分為有線接入和無線接入。

2.1有線接入技術(shù)

(1)高速率數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。

通過2-3對雙絞線雙向?qū)ΨQ傳送基群數(shù)字速率信號,傳送距離為3km-5km,上行速率與下行速率相等。通過回波抵消技術(shù)實(shí)現(xiàn)在一對雙絞線上全雙工傳輸,通過特定的編碼和調(diào)制方式提高傳輸質(zhì)量,用多線對并行傳輸,以降低每對雙絞線上的傳輸速率,增加無中繼傳輸距離。

(2)非對稱數(shù)字用戶環(huán)路技術(shù)。

它的上行速率和下行速率不相等,下行速率可高達(dá)(9-10)Mbit/s,上行速率只有數(shù)十或數(shù)百kbit/s,此技術(shù)適用于視頻點(diǎn)播VOD系統(tǒng);其高速下行信道可向家庭用戶提供多路的數(shù)字圖像信號及低速語音信號,而上行信道用于傳送用戶控制信號。ADSL的優(yōu)勢在于它幾乎不需要對現(xiàn)有的對1雙絞線作任何改動(dòng)就可獲得高傳輸速率。

(3)混合光纖同軸電纜接入技術(shù)。

它是基于有線電視系統(tǒng)CATV發(fā)展起來的。在有線電視中心與地區(qū)中心、地區(qū)中心與光節(jié)點(diǎn)之間采用光纖連接,光節(jié)點(diǎn)與用戶設(shè)備之間采用同軸電纜連接。其主要是使用副載波調(diào)制,將CATV原有的單向傳輸系統(tǒng)改造成雙向傳輸系統(tǒng)。HFC可以充分利用現(xiàn)有的CATV網(wǎng)絡(luò),進(jìn)行少量投資,就可形成一個(gè)支持多種業(yè)務(wù)的寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)。

(4)光纖用戶環(huán)路技術(shù)。

以光纖為主要傳輸媒介,根據(jù)光纖向用戶延伸的距離,可以分為FTTC(光纖到路邊),FTTB(光纖到大樓),FTTH(光纖到家)等。FTTB是用戶接入信息高速公路的最終理想目標(biāo),但根據(jù)現(xiàn)有通信發(fā)展的實(shí)際,FTTC、FTTB與銅纜相結(jié)合的用戶接入,雖然是有過渡性質(zhì)的折衷方案,但價(jià)格相對經(jīng)濟(jì),并且在時(shí)機(jī)成熟時(shí)易擴(kuò)展到FTTH,所以是現(xiàn)實(shí)并且可行的。

2.2無線接入技術(shù)

無線接入網(wǎng)是在接入網(wǎng)中部分或全部引人無線傳輸媒介,為用戶提供固定終端業(yè)務(wù)和移動(dòng)終端業(yè)務(wù)。無線接入可分為固定接入和移動(dòng)接入兩大類。其基本結(jié)構(gòu)由控制器、基站和用戶終端設(shè)備構(gòu)成。應(yīng)用技術(shù)主要包括微波1點(diǎn)多址技術(shù)、蜂窩技術(shù)和微蜂窩技術(shù)等。無線接人由于其靈活方便易于建設(shè),目前已得到極大的重視。

集群通信系統(tǒng)是一種功能強(qiáng)大的專用移動(dòng)通信系統(tǒng),是通信與微處理機(jī)技術(shù)、程控交換技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密結(jié)合的產(chǎn)物。它集交換、控制、通信于一體,通過無線撥號的方式把一組信道自動(dòng)最優(yōu)地動(dòng)態(tài)分配給系統(tǒng)內(nèi)部用戶,最大限度地利用系統(tǒng)資源和頻率資源,降低系統(tǒng)內(nèi)呼損,提高服務(wù)質(zhì)量。由于它具有群呼、組呼、強(qiáng)插、強(qiáng)拆等功能,特別適合于調(diào)度指揮以及應(yīng)急、搶險(xiǎn)等場合,并較好地解決了通信頻率合理分配的問題,因而倍受專業(yè)運(yùn)營管理部門的青睞,被確定為現(xiàn)行鐵路移動(dòng)通信方式的首選類型。

3結(jié)語

鐵路通信網(wǎng)是保證行車安全、提高運(yùn)輸效率的有力工具,我國鐵路引入現(xiàn)代通信技術(shù)還不久,對鐵路通信工程建設(shè)還需要一段時(shí)間對其了解、分析和試驗(yàn),對其中所要注意的問題,特別是技術(shù)問題要認(rèn)真對待,只有這樣才能為鐵路通信現(xiàn)代化作出貢獻(xiàn)。

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篇9

關(guān)鍵詞:電廠安全生產(chǎn);遠(yuǎn)程監(jiān)控;自動(dòng)控制;遠(yuǎn)程監(jiān)控

中圖分類號:TM764

文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A

文章編號:1009-2374(2009)19-0033-02

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)、通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等的快速發(fā)展,逐漸形成了工業(yè)控制的數(shù)字化、智能化與網(wǎng)絡(luò)化,使計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)逐步從集散控制系統(tǒng)(Distributed Control System,DCS)走向以現(xiàn)場總線為基礎(chǔ)的分布式現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(Fieldbus Control System,FCS)。FCS是集當(dāng)今計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)為一體的當(dāng)代最先進(jìn)的數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)控制技術(shù),是一種全分散、全數(shù)字、全開放的控制系統(tǒng),是自動(dòng)控制技術(shù)發(fā)展的焦點(diǎn)和熱點(diǎn),被譽(yù)為工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域具有革命性的新技術(shù)。

目前全國很多電廠都在實(shí)施生產(chǎn)系統(tǒng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制改造,采用FCS技術(shù)構(gòu)建環(huán)繞全電廠的安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)是必然趨勢,因此,本論文將主要針對電廠內(nèi)安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的構(gòu)建進(jìn)行分析,以期和同行共同討論。

一、基于CSS架構(gòu)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

(一)系統(tǒng)的架構(gòu)模式選擇

按照系統(tǒng)終端情況的不同,可將該數(shù)據(jù)采集監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)模式總的分為B/S(瀏覽器/服務(wù)器)和C/S(客戶端/服務(wù)器)兩種結(jié)構(gòu)模式。B/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務(wù)器為核心,程序處理和數(shù)據(jù)存儲基本上都在服務(wù)器端完成,用戶使用IE瀏覽器就可以進(jìn)行事務(wù)處理。C/S結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)以服務(wù)器作為數(shù)據(jù)處理和存儲平臺,用戶在終端安裝特定的程序來進(jìn)行事務(wù)處理,然后再將數(shù)據(jù)傳遞到服務(wù)器端。

結(jié)合上述分析,本論文采用C/S/S模式結(jié)構(gòu)。C/S/S模式也叫客戶/應(yīng)用服務(wù)器/數(shù)據(jù)庫服務(wù)器結(jié)構(gòu)Client/Application Server/Database Server(C/S/S)模式,是從C/S模式發(fā)展而來的。這種模式中的三層架構(gòu)“分工”明確?？蛻舳素?fù)責(zé)程序的應(yīng)用和數(shù)據(jù)的讀取、分析等前臺操作,應(yīng)用服務(wù)器存放并運(yùn)行信息系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器存放并管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。由于在客戶端和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器之間使用了應(yīng)用服務(wù)器來處理業(yè)務(wù)邏輯,大大減輕了數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的壓力,極大地提高了系統(tǒng)的并發(fā)處理能力;另外,由于用戶的請求是發(fā)向應(yīng)用服務(wù)器而不是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,使得數(shù)據(jù)的安全性大大提高,數(shù)據(jù)庫服務(wù)器的主要職責(zé)由應(yīng)付客戶端的數(shù)據(jù)請求,也為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)共享,故這種結(jié)構(gòu)非常適合實(shí)時(shí)響應(yīng)性、安全性、數(shù)據(jù)吞吐率等性能要求較高的系統(tǒng),同時(shí)它也繼承了C/S結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),目前這種方式是最可靠、最能完美體現(xiàn)電廠大范圍內(nèi)的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制特點(diǎn)及要求。

(二)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1.上位機(jī)系統(tǒng)層次分析。電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)采用三層C/S/S體系結(jié)構(gòu),使得用戶只需要通過客戶端即可輕松完成和實(shí)現(xiàn)豐富的信息管理等多種功能,整個(gè)上位機(jī)系統(tǒng)由客戶端應(yīng)用程序、應(yīng)用程序服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器三個(gè)層次構(gòu)成,其中客戶端應(yīng)用程序主要完成對電廠遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的信息管理及控制等操作;應(yīng)用程序服務(wù)器主要集成對全電廠安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的控制、管理程序;數(shù)據(jù)庫服務(wù)器主要是用于存儲電廠安全監(jiān)控系統(tǒng)的生產(chǎn)、監(jiān)測監(jiān)控?cái)?shù)據(jù),以備查用。

2.下位機(jī)系統(tǒng)層次分析。既然要實(shí)現(xiàn)全電廠安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)控,就必須要借助網(wǎng)絡(luò)層實(shí)現(xiàn)對底層電廠生產(chǎn)設(shè)備、生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程監(jiān)測監(jiān)控,如對鍋爐設(shè)備、水輪發(fā)電機(jī)組等生產(chǎn)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測及監(jiān)控,因此對于下位機(jī)系統(tǒng)的層次構(gòu)成,主要是由傳感采集設(shè)備(即傳感器)完成對生產(chǎn)設(shè)備的特征數(shù)據(jù)的采集,通過數(shù)據(jù)采集卡加載網(wǎng)絡(luò)通信模塊完成數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程傳輸,傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器,并由用戶通過客戶端應(yīng)用程序,通過調(diào)用應(yīng)用程序服務(wù)器中的遠(yuǎn)程管理控制程序,實(shí)現(xiàn)對底層設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)測與監(jiān)控。

3.網(wǎng)絡(luò)傳輸層分析。根據(jù)電廠生產(chǎn)設(shè)備分布式的特點(diǎn),以及對電廠生產(chǎn)過程遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求,本論文采用現(xiàn)場總線技術(shù),同時(shí)借鑒工業(yè)以太網(wǎng)的統(tǒng)一通信協(xié)議的特點(diǎn),對面向全電廠布置的分布式安全生產(chǎn)系統(tǒng)實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控。遠(yuǎn)程通信網(wǎng)絡(luò)布置要合理,這是在網(wǎng)絡(luò)傳輸層布置時(shí)必須遵守的。

(三)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的控制實(shí)現(xiàn)方式

電廠的遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)的控制方式采用遠(yuǎn)程控制與現(xiàn)場手動(dòng)控制相結(jié)合的方式。首先要實(shí)現(xiàn)相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備及生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程控制功能,這主要依賴于對底層設(shè)備的控制數(shù)據(jù)的組態(tài)而實(shí)現(xiàn),通過上位機(jī)的客戶端程序,實(shí)現(xiàn)對電廠安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程控制功能;其次,是要在相應(yīng)的生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程現(xiàn)場配備手動(dòng)控制開關(guān),以滿足不同的優(yōu)先級控制需求,也有利于對相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備的現(xiàn)場檢修、維護(hù)和系統(tǒng)改造升級等。

二、電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

(一) 遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.視頻信號傳輸方式。工業(yè)電視系統(tǒng)的信號傳輸有兩種方式:電纜傳輸和光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸。這里選定光纖作為電廠遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)的傳輸介質(zhì),結(jié)合目前現(xiàn)場總線發(fā)展的新技術(shù),依靠最先進(jìn)的工業(yè)以太網(wǎng)通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)電視監(jiān)控系統(tǒng)的聯(lián)網(wǎng)傳輸。

2.系統(tǒng)設(shè)計(jì)。電廠生產(chǎn)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)主要由前端攝像設(shè)備、視頻控制設(shè)備、光纖數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備和視頻輸出設(shè)備等部分組成。(1)前端攝像設(shè)備。前端攝像設(shè)備即為安裝在社區(qū)內(nèi)的各個(gè)布點(diǎn)場所的攝像機(jī)。地面使用的攝像機(jī)由于監(jiān)控范圍較大,大部分使用的是云臺攝像機(jī),云臺是一個(gè)能進(jìn)行水平和垂直兩個(gè)方面運(yùn)動(dòng)的裝置,安裝于其上的攝像頭能夠?qū)崿F(xiàn)水平350°,垂直90°全方位攝像,因此選用彩色全方位攝像儀。(2)視頻控制設(shè)備。視頻控制設(shè)備是監(jiān)控系統(tǒng)的心臟,可以分前向設(shè)備與后向設(shè)備,前向設(shè)備主要包括視頻服務(wù)器,主要功能是實(shí)現(xiàn)視頻信號的聯(lián)網(wǎng);后向設(shè)備主要由光發(fā)射機(jī)、光接收機(jī)、視頻分配器、視頻矩陣控制切換系統(tǒng)、處理器、云臺控制器等組成,一般安裝在總調(diào)度室,完成視頻圖像的接收與處理,遙控云臺的全方位移動(dòng),調(diào)節(jié)鏡頭焦距的變化以及各種輸出信號的控制。(3)光纖數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備。數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備主要采用光纖進(jìn)行傳輸,同時(shí)需要為整個(gè)傳輸系統(tǒng)配備交換機(jī)及流媒體服務(wù)器等設(shè)備,實(shí)現(xiàn)視頻信號的全數(shù)字化傳輸。采用光纖的最大優(yōu)勢就在于可以遠(yuǎn)距離而無失真的傳輸視頻數(shù)據(jù)信號。(4)視頻輸出設(shè)備。視頻輸出設(shè)備主要包括監(jiān)視器、DLP大屏幕和硬盤錄像機(jī),調(diào)度室的工作人員可以通過監(jiān)視器、DLP大屏幕對控點(diǎn)進(jìn)行24h監(jiān)控,也可通過硬盤錄像機(jī)將攝像機(jī)圖像保存下來,為電廠安全生產(chǎn)提供必要的數(shù)據(jù)信息。

(二)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸通信協(xié)議設(shè)計(jì)

通信應(yīng)用服務(wù)程序和監(jiān)控終端間的通信方式是基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的Windows Socket通信,因?yàn)檫@種通信協(xié)議是目前現(xiàn)場總線中最為主流和應(yīng)用最為廣泛的通信協(xié)議之一,用來傳送各種監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、信息和控制命令等,具體的通信協(xié)議如下:

幀組成字段的意義:

1.IP地址用來標(biāo)識發(fā)送者的網(wǎng)絡(luò)地址,用long表示。

2.類型表示通信類型,共分為2種,即:查詢和應(yīng)答,用byte表示,其中0x01表示查詢,0x02表示應(yīng)答。

3.時(shí)間指當(dāng)前系統(tǒng)時(shí)間,表示幀發(fā)出時(shí)的本機(jī)系統(tǒng)時(shí)間,在中心服務(wù)器發(fā)向端局監(jiān)控機(jī)的查詢幀中用于校對監(jiān)控機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間,用time_t表示,即精確到秒級。

4.數(shù)據(jù)長度用來表示后跟數(shù)據(jù)的總長(字節(jié),不包括長度本身及以前數(shù)據(jù)),用long表示。

5.數(shù)據(jù)是指具體的數(shù)據(jù),其組成及解釋隨類型不同而變化。只要在需要實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控的設(shè)備或機(jī)房內(nèi)布置了采用該通信協(xié)議的現(xiàn)場總線,那么該生產(chǎn)設(shè)備或生產(chǎn)過程就可以被集成到全電廠安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)的平臺上,實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)的遠(yuǎn)程監(jiān)測與監(jiān)控。

(三)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的接口設(shè)計(jì)

接口是指通信服務(wù)器和底層的遠(yuǎn)程監(jiān)控終端之間的通信接口。

通信服務(wù)器和監(jiān)控終端之間的通信接口,采用基于TCP/IP網(wǎng)絡(luò)的Windows Socket通信方式,包括以下部分:

1.系統(tǒng)對時(shí):監(jiān)控終端定時(shí)向通信服務(wù)器查詢系統(tǒng)時(shí)間,把本機(jī)時(shí)間和通信服務(wù)器時(shí)間進(jìn)行同步。

2.查詢一個(gè)機(jī)房運(yùn)行狀態(tài)。

3.查詢一個(gè)班組:當(dāng)監(jiān)控終端主機(jī)監(jiān)控一個(gè)班組時(shí),定時(shí)向通信服務(wù)器發(fā)查詢本班組所有機(jī)房運(yùn)行狀態(tài)的命令。對獲得的機(jī)房數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

4.查詢所有機(jī)房:當(dāng)監(jiān)控終端主機(jī)監(jiān)控所有機(jī)房時(shí),定時(shí)向通信服務(wù)器發(fā)查詢所有機(jī)房運(yùn)行狀態(tài)的命令。對獲得的機(jī)房數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

5.查詢通信狀態(tài):監(jiān)控終端主機(jī)定時(shí)發(fā)送查詢交換機(jī)當(dāng)前通信是否正常的命令。

6.接收報(bào)警:監(jiān)控終端主機(jī)接受通信服務(wù)器發(fā)送的報(bào)警信息并進(jìn)行處理、顯示。

三、結(jié)語

電廠是我國重要的電力能源輸出基地,對于全國數(shù)千個(gè)電廠而言,實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程自動(dòng)化控制,是提高我國工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化、智能化水平的重要要求,同時(shí)對于生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過程的遠(yuǎn)程安全監(jiān)控,也是不可缺少的。本論文對電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)和討論,給出了完整的遠(yuǎn)程控制方案和遠(yuǎn)程監(jiān)控的實(shí)現(xiàn)手段,對于提高自動(dòng)化水平和計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制在電廠安全生產(chǎn)遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)和推廣意義。

參考文獻(xiàn)

[1]劉桂芝.智能社區(qū)網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控報(bào)警聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J].微計(jì)算機(jī)信息,2005,(28).

[2]倪海燕,馬常旺,胡超.基于多線程技術(shù)的智能小區(qū)管理服務(wù)系統(tǒng)構(gòu)建[J].寧波大學(xué)學(xué)報(bào)(理工版),2006,19(1).

篇10

Abstract: This paper describes the structure of the telecommunications fiber optic networks,and how to discover these fiber failure,determine the fault location and repair faults in detail. This process is relying on a complete set of advanced fiber monitoring system. This paper focused on the function and design ideas of the system,the latest technology the system uses,the unique of system compared with other systems,and project implementation.

關(guān)鍵詞:光功率;分光;網(wǎng)絡(luò)

Key words: optical power;spectrophotometry;network

中圖分類號:TN91 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1006-4311(2010)15-0186-01

1OTMS-98光纜故障監(jiān)控系統(tǒng)原理

1.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

本光纜故障監(jiān)測系統(tǒng)由省光纜總監(jiān)控中心(PMC)、區(qū)域光纜監(jiān)控中心(DMC)和安裝在現(xiàn)場的監(jiān)測站(MS),通過分組交換網(wǎng)(X.25網(wǎng))、公共電話交換網(wǎng)(PSTN網(wǎng))分三級匯接而成。

省、地監(jiān)控中心(PMC或DMC)由運(yùn)行Windows NT網(wǎng)絡(luò)軟件的微機(jī)服務(wù)器構(gòu)成局域網(wǎng)。

遠(yuǎn)端光纜監(jiān)測采集站(MS)則是一個(gè)運(yùn)行在Windows 95軟件下,模塊化集成的,易于擴(kuò)充和維護(hù)的局域網(wǎng)。

1.2 光纜/光纖故障監(jiān)控原理

光功率監(jiān)測其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是:①分布在各電話局機(jī)房的每個(gè)AIU可監(jiān)測16個(gè)光端機(jī)盤輸入端的收光功率。②每個(gè)ACU可控制8個(gè)AIU單元。③一個(gè)RA系統(tǒng)(遠(yuǎn)端監(jiān)測系統(tǒng))最多可右8個(gè)ACU控制64個(gè)AIU單元,實(shí)現(xiàn)每分鐘1024點(diǎn)的光功率采集。④若干RA系統(tǒng)通過X.25網(wǎng)與DMC相連形成區(qū)域性傳輸監(jiān)測網(wǎng)。⑤DMC對若干個(gè)同時(shí)收到的收光功率告警數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,在故障發(fā)生的一分鐘內(nèi)就可迅速確定故障光纜段。⑥D(zhuǎn)MC自動(dòng)快速啟動(dòng)MS站的告警監(jiān)測系統(tǒng)對故障光纜段進(jìn)行故障點(diǎn)精確位置的測定。

光端機(jī)發(fā)射端發(fā)出的1310通信光進(jìn)入WDM的端機(jī)側(cè),從OTDR卡發(fā)出的1550監(jiān)測光進(jìn)入光開關(guān)箱,通過光開關(guān)箱選擇某條光路后進(jìn)入WDM的監(jiān)測端。這兩束光通過WDM的合波作用,形成一束既包含通信光也包含監(jiān)測光的光波,從外線側(cè)輸出。

2監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)

本章是闡述作者本人對監(jiān)測系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)的一些觀點(diǎn)。

2.1 OTDR測試

OTDR的監(jiān)控長度:

以下介紹在測試中要用到的OTDR各參數(shù)及OTDR監(jiān)測長度的計(jì)算。

①OTDR動(dòng)態(tài)范圍。

其定義是:初始反向散射功率和噪聲水平功率之比的對數(shù)值的10倍。按國際標(biāo)準(zhǔn),各OTDR生產(chǎn)廠家對動(dòng)態(tài)范圍指標(biāo)的解釋應(yīng)該是在10Us脈寬,3分鐘平均時(shí)間,SJN=1(信噪比)的條件下,動(dòng)態(tài)范圍即是在反向散射功率跌落到噪聲水平時(shí),全部光纖長度上用分貝計(jì)算的損耗。

②OTDR測量范圍。

其定義是:在允許的精度下,正確分辨和測量光路中“事件點(diǎn)”的最大衰減范圍。一般,把包括光纜熔接頭在內(nèi)的一切光纜衰減變化點(diǎn)統(tǒng)稱為“事件點(diǎn)”。光纜熔接頭衰減一般在0.2DB左右,指標(biāo)要求不超過0.5DB。

顯然在精確度要求不同的情況下,OTDR的測量范圍會(huì)有多有少地小于OTDR的動(dòng)態(tài)范圍。

③關(guān)于OTDR監(jiān)測長度。

OTDR監(jiān)測長度肯定和OTDR的動(dòng)態(tài)范圍直接相關(guān),動(dòng)態(tài)范圍大,監(jiān)測距離一定長。

④OTDR監(jiān)測長度計(jì)算。

光纜故障監(jiān)測系統(tǒng)的最大監(jiān)測長度的計(jì)算,可以參照光纜中繼段長度的計(jì)算方法,按最壞值法計(jì)算。當(dāng)損耗受限時(shí),故障監(jiān)測長度按下式計(jì)算:

L=(P-Ac-Mc-Me)/(Af+As)

式中:

L:故障監(jiān)測系統(tǒng)最大監(jiān)測光路長度(Km)。P:OTDR的動(dòng)態(tài)范圍(dB)。Ac:介入損耗,包括WDM的介入損耗,光開關(guān)的介入損耗,跳線活接頭的介入損耗等(dB)。一般WDM 0.8 dB/個(gè)。Filter 1.5dB價(jià)(包括活接頭)。光開關(guān)1dB/個(gè)。跳線活接頭0.5dB價(jià)。Af:光纜平均衰減系數(shù)(dB/km):0.25dB/km。As:光接頭平均衰減系數(shù)(dB/km):0.05dB/km。Mc:光纜富余度(dB):一般取值3dB。Me:監(jiān)測設(shè)備動(dòng)態(tài)范圍富余度(dB):一般取值3dB。

一般在線監(jiān)測中Ac介入損耗為:1個(gè)光開關(guān)、1個(gè)WDM,1個(gè)Filter及2條光路線的介入損耗之和。

Ac=1+0.8+1.5+2×0.5=4.3 dB

每增加一段在線監(jiān)測段,須增加2只WDM和3根光跳線的損耗,即Ac增加3.1dB的介入衰耗。

2.2 從光功率監(jiān)測來看監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

對光功率模塊的工作原理的分析可知,在光功率監(jiān)測中,每一采集點(diǎn)都對應(yīng)一個(gè)傳輸系統(tǒng)。如果同時(shí)有多個(gè)傳輸系統(tǒng)告警,根據(jù)傳輸系統(tǒng)路山分析算法就可以分析出有可能產(chǎn)生告警的多個(gè)光纜段。我們當(dāng)然不應(yīng)該讓OTDR發(fā)出測試光去測試每一條光纜段,這樣做無疑是嚴(yán)重地浪費(fèi)儀器資源,人為的增大了監(jiān)測系統(tǒng)的負(fù)擔(dān),也是違反了我們的優(yōu)化設(shè)計(jì)原則二。

我們想做到的是,能盡量找到盡可能少的測試光路,這些光路可以穿過所待測的光纜段,可以讓OTDR的測試光達(dá)到這些段。由上面的光路集分析算法也可看出,我們是盡量想只找一條光路即可完成對所有待測纜段的測試,如果不行,再找第二條、第三條。