光傳輸通信技術(shù)論文精選(九篇)
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第1篇：光傳輸通信技術(shù)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(yōu)點(diǎn)，備受業(yè)內(nèi)人士青睞，發(fā)展非常迅速。目前，光纖光纜已經(jīng)進(jìn)入了有線通信的各個(gè)領(lǐng)域，包括郵電通信、廣播通信、電力通信和軍用通信等領(lǐng)域。綜述我國(guó)光纖通信研究現(xiàn)狀及其發(fā)展。
近年來，光纖通信技術(shù)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展，新技術(shù)不斷涌現(xiàn)，這大幅提高了通信能力，并使光纖通信的應(yīng)用范圍
不斷擴(kuò)大。
一、我國(guó)光纖光纜發(fā)展的現(xiàn)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(tǒng)的發(fā)展，光中繼距離和單一波長(zhǎng)信道容量增大，G.652.A光纖的性能還有可能進(jìn)一步優(yōu)化，表現(xiàn)在1550rim區(qū)的低衰減系數(shù)沒有得到充分的利用和光纖的最低衰減系數(shù)和零色散點(diǎn)不在同一區(qū)域。符合ITUTG.654規(guī)定的截止波長(zhǎng)位移單模光纖和符合G.653規(guī)定的色散位移單模光纖實(shí)現(xiàn)了這樣的改進(jìn)。
（二）核心網(wǎng)光纜
我國(guó)已在干線(包括國(guó)家干線、省內(nèi)干線和區(qū)內(nèi)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(guó)曾經(jīng)采用過，但今后不會(huì)再發(fā)展。G.654光纖因其不能很大幅度地增加光纖系統(tǒng)容量，它在我國(guó)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(jīng)使用過的緊套層絞式和骨架式結(jié)構(gòu)，目前已停止使用。
（三）接入網(wǎng)光纜
接入網(wǎng)中的光纜距離短，分支多，分插頻繁，為了增加網(wǎng)的容量，通常是增加光纖芯數(shù)。特別是在市內(nèi)管道中，由于管道內(nèi)徑有限，在增加光纖芯數(shù)的同時(shí)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(wǎng)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(fù)用，目前在我國(guó)已有少量的使用。
（四）室內(nèi)光纜
室內(nèi)光纜往往需要同時(shí)用于話音、數(shù)據(jù)和視頻信號(hào)的傳輸。并目還可能用于遙測(cè)與傳感器。國(guó)際電工委員會(huì)(IEC)在光纜分類中所指的室內(nèi)光纜，筆者認(rèn)為至少應(yīng)包括局內(nèi)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(jī)房?jī)?nèi)，布放緊密有序和位置相對(duì)固定。綜合布線光纜布放在用戶端的室內(nèi)，主要由用戶使用，因此對(duì)其易損性應(yīng)比局用光纜有更嚴(yán)格的考慮。
（五）電力線路中的通信光纜
光纖是介電質(zhì)，光纜也可作成全介質(zhì)，完全無金屬。這樣的全介質(zhì)光纜將是電力系統(tǒng)最理想的通信線路。用于電力線桿路敷設(shè)的全介質(zhì)光纜有兩種結(jié)構(gòu)：即全介質(zhì)自承式(ADSS)結(jié)構(gòu)和用于架空地線上的纏繞式結(jié)構(gòu)。ADSS光纜因其可以單獨(dú)布放，適應(yīng)范圍廣，在當(dāng)前我國(guó)電力輸電系統(tǒng)改造中得到了廣泛的應(yīng)用。ADSS光纜在國(guó)內(nèi)的近期需求量較大，是目前的一種熱門產(chǎn)品。
二、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)光纖通信而言，超高速度、超大容量和超長(zhǎng)距離傳輸一直是人們追求的目標(biāo)，而全光網(wǎng)絡(luò)也是人們不懈追求的夢(mèng)想。
（一）超大容量、超長(zhǎng)距離傳輸技術(shù)波分復(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(hào)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(hào)在超高速通信系統(tǒng)中占空較小，降低了對(duì)色散管理分布的要求，且RZ編碼方式對(duì)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(jí)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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。當(dāng)然實(shí)際的光孤子通信仍然存在許多技術(shù)難題，但目前已取得的突破性進(jìn)展使人們相信，光孤子通信在超長(zhǎng)距離、高速、大容量的全光通信中，尤其在海底光通信系統(tǒng)中，有著光明的發(fā)展前景。
（三）全光網(wǎng)絡(luò)。未來的高速通信網(wǎng)將是全光網(wǎng)。全光網(wǎng)是光纖通信技術(shù)發(fā)展的最高階段，也是理想階段。傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化，但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍采用電器件，限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康倪M(jìn)一步提高，因此真正的全光網(wǎng)已成為一個(gè)非常重要的課題。
全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn)，節(jié)點(diǎn)之間也是全光化，信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換，交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行，而是根據(jù)其波長(zhǎng)來決定路由。
目前，全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段，但它已顯示出了良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢(shì)上看，形成一個(gè)真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層，建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò)，消除電光瓶頸已成為未來光通信發(fā)展的必然趨勢(shì)，更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心，也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別，更是理想級(jí)別。
三、結(jié)語
光通信技術(shù)作為信息技術(shù)的重要支撐平臺(tái)，在未來信息社會(huì)中將起到重要作用。雖然經(jīng)歷了全球光通信的“冬天”但今后光通信市場(chǎng)仍然將呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。從現(xiàn)代通信的發(fā)展趨勢(shì)來看，光纖通信也將成為未來通信發(fā)展的主流。人們期望的真正的全光網(wǎng)絡(luò)的時(shí)代也會(huì)在不遠(yuǎn)的將來到來。
參考文獻(xiàn)：
[1]辛化梅、李忠，論光纖通信技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展[J].山東師范大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，（04）
第2篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
關(guān)鍵詞：鐵路通信系統(tǒng)；光纖通信技術(shù)；DWDM技術(shù)；波分復(fù)用技術(shù)；光纖接入技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：U285 文章編號(hào)：1009-2374（2017）06-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2017.06.017
光纖通信技術(shù)作為當(dāng)今社會(huì)不可缺少的一種信息傳輸載體，其不但在市場(chǎng)占有重要位置，且運(yùn)用比較廣泛，例如：光纖通信技術(shù)被運(yùn)用于高質(zhì)量彩色電視傳輸、工業(yè)生產(chǎn)場(chǎng)地監(jiān)控與調(diào)度。特別是在鐵路通信系統(tǒng)當(dāng)中，光纖通信技術(shù)運(yùn)用得比較多。在鐵路通信系統(tǒng)中應(yīng)用光纖通信技術(shù)可以提高通信傳輸?shù)男室约皵U(kuò)大光纖通信技術(shù)的運(yùn)用，可是光纖通信技術(shù)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(shù)在鐵路通信系統(tǒng)的運(yùn)用以及優(yōu)化舉措進(jìn)行了簡(jiǎn)單的闡述。
1 關(guān)于光纖通信技術(shù)情況分析
由于光纖通信是在高頻率光波當(dāng)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(dá)到1000赫茲才可以，而光纖在進(jìn)行發(fā)送信息時(shí)一般是被當(dāng)作介質(zhì)一樣的東西存在的。之前有文獻(xiàn)提到了這樣一個(gè)理論：就是將光纖當(dāng)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(yùn)用到通信當(dāng)中，不但可以降低光纖損害程度，還可以降低成本運(yùn)輸。所以某企業(yè)為了真正實(shí)現(xiàn)這一想法，通過大量的研究和探索，對(duì)其進(jìn)行想象和思考，最終判定假如有一天將其成功研發(fā)出來，可以獲取高額的回報(bào)。而且對(duì)于通信未來發(fā)展有著非常重要的作用。隨之而來的世界上就出現(xiàn)了損害低的光纖，并且這根光纖衰退系數(shù)是20～23db/km，也正是因?yàn)槿绱?，人們進(jìn)入了光纖時(shí)代。使用光纖技術(shù)的時(shí)候，與以往的通信技術(shù)相比較，光纖技術(shù)優(yōu)勢(shì)更大，尤其是光纖技術(shù)的損耗小、容量大、傳輸快等優(yōu)點(diǎn)，這是傳統(tǒng)的通信技術(shù)不能相比的。由于光纖通信具備了這部分優(yōu)點(diǎn)：不會(huì)遭到電磁感染、不會(huì)出現(xiàn)串音，所以很多人喜歡光纖通信，且為了更好地運(yùn)用光纖通信，人們花費(fèi)大量的資金和先進(jìn)技術(shù)，發(fā)展光纖通信技術(shù)。從光纖技術(shù)發(fā)展至今，只有20多年的時(shí)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(shù)百倍，到目前為止，人們可以在各個(gè)行業(yè)當(dāng)中看到光纖的身影。
1.1 波分復(fù)用技術(shù)分析
因?yàn)橥ㄟ^單模光纖消耗非常小的區(qū)域，使用波分復(fù)用能夠帶來很大的寬帶資源，按照不一樣的波長(zhǎng)以及頻率，不一樣的信道就可以經(jīng)過光纖消耗非常小的窗口進(jìn)行改進(jìn)而成。且因?yàn)樾盘?hào)載波就是光波，所以波分復(fù)用器使用在發(fā)送端，能夠?qū)⒉幌嗤牟ㄩL(zhǎng)光載波進(jìn)行有效融合，然后發(fā)送到一根光纖之中。通過接收端，將不一樣的波長(zhǎng)采用分波器負(fù)荷不相同的信號(hào)載波進(jìn)行有效分割。不相同的波長(zhǎng)的光載波信號(hào)一同進(jìn)行復(fù)用傳輸。從當(dāng)今社會(huì)發(fā)展來看，波分復(fù)用已經(jīng)運(yùn)用于鐵路通信體系之中，按照不一樣的波長(zhǎng)輸送通信信號(hào)，不僅不會(huì)遭到電磁信號(hào)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(shù)分析
光纖接入網(wǎng)作為信息高速公路中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)，其要想完成高速信息輸送，關(guān)鍵點(diǎn)在于用戶的接入這一環(huán)節(jié)，必須擁有主干寬帶輸送網(wǎng)，且信息高速輸送到各家各戶采用的技術(shù)就是光纖接入網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。當(dāng)光纖寬帶進(jìn)行接入時(shí)，通常其輸送方式不會(huì)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(jīng)常使用的傳遞模式。其能夠讓光纖在不同的位置進(jìn)行信息傳遞。由于進(jìn)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(duì)于不相同的寬帶特點(diǎn)能夠充分滿足使用者對(duì)于寬帶的各種不同需求，用戶體驗(yàn)到不同的寬帶需求。
2 運(yùn)用的光纖通信技術(shù)情況分析
2.1 準(zhǔn)同步數(shù)字系列光纖通信
于1980年左右，鐵路光纖通信體系逐步發(fā)展和進(jìn)步，由北京站到北京局間建立了一個(gè)10千米以上的試驗(yàn)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(yùn)用于重載雙線電氣化大秦鐵路。而該局限通信系統(tǒng)由二芯配置34Mb/sPDH設(shè)施組建而成，所以中國(guó)的第一條長(zhǎng)途干線電纜數(shù)字通信系統(tǒng)功能出現(xiàn)了，這樣大大促進(jìn)了同軸模擬傳輸光纜數(shù)據(jù)通信在鐵路通信網(wǎng)的進(jìn)步和發(fā)展。但由于其復(fù)用結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜、沒有網(wǎng)絡(luò)管理能力等，進(jìn)而直接影響到光纜通信系統(tǒng)發(fā)展和進(jìn)步，在這樣的情況下，相關(guān)人員研制出了同步數(shù)字體系技術(shù)，其逐漸出現(xiàn)在人們的視線里。同步數(shù)字體系可以有效實(shí)現(xiàn)光纖通信系統(tǒng)的運(yùn)用價(jià)值。其是把光纖信號(hào)進(jìn)行一同收集，接著采用不一樣的頻率來發(fā)出。
2.2 對(duì)于DWDM技術(shù)運(yùn)用分析
相關(guān)人員開始于鐵路通信系統(tǒng)中運(yùn)用DWDM，這種技術(shù)能夠采員工非常多的波長(zhǎng)作為載波，其具備了消耗非常低與單模光纖的寬帶的特點(diǎn)，可以讓各個(gè)載波通信通道在一根光纖里一同進(jìn)行傳輸，這樣可以大大降低光纖的總數(shù)目。在DWDM當(dāng)中，其協(xié)議和輸送的速度沒有任何聯(lián)系，并且DWDM網(wǎng)絡(luò)可使用以太網(wǎng)協(xié)議等來進(jìn)行數(shù)據(jù)輸送，且數(shù)據(jù)流量通?？梢钥刂圃?.0Gb/s～100Mb/s之間。并且DWDM能夠在激光通道間，經(jīng)過不一樣的速度輸送不一樣的數(shù)據(jù)流量。從目前而言，這樣的技術(shù)已經(jīng)開始大面積地運(yùn)用到鐵路通信系y中。由于此技術(shù)不會(huì)受到天氣的干擾，可以將波長(zhǎng)和光纖頻率相融合，使用DWDM系統(tǒng)和設(shè)施，讓信息體系可以得到綜合性的兼容。
相關(guān)人員使用SDH設(shè)施，開展信號(hào)波的傳輸，在一開始的時(shí)候，其信號(hào)傳輸不太穩(wěn)定，但由于時(shí)間的上漲，所以輸送的速度也會(huì)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(chǔ)。采用單根光纖單向傳輸方式，能夠把相同的波長(zhǎng)在不同的兩個(gè)位置進(jìn)行重復(fù)性的使用功能。這項(xiàng)技術(shù)和數(shù)字傳輸體制的世界標(biāo)準(zhǔn)是相符的，能夠符合很多的光纖信號(hào)。并且這種技術(shù)還能夠把PDH與SDH的特征進(jìn)行兼容，使用靈活的組網(wǎng)方式，可以有效降低聯(lián)網(wǎng)費(fèi)用。DWDM技術(shù)在多個(gè)新型行業(yè)都有業(yè)務(wù)方面的發(fā)展，不但可以推動(dòng)鐵路通信系統(tǒng)發(fā)展，還能夠讓通信技術(shù)行業(yè)上升一個(gè)檔次，進(jìn)而帶來全新的發(fā)展局面。運(yùn)用DWDM，把光纖通信技術(shù)相結(jié)合，且把光波頻率和電磁信號(hào)相融合，將其運(yùn)用于鐵路通信當(dāng)中，可以達(dá)到意想不到的效果。
3 光纖通信技術(shù)優(yōu)化策略
3.1 采用光時(shí)分復(fù)用及密集波分復(fù)用技術(shù)提升傳輸容量
要想提升光纖傳輸系統(tǒng)中的傳輸容量，就一定要采用光時(shí)分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)，這是提升傳輸容量最好的方法之一，其能夠經(jīng)過單根光纖來使得傳輸信道數(shù)的傳輸容量增加，并且光時(shí)分復(fù)用技術(shù)是經(jīng)過信道的傳輸速度來提升傳輸容量的?？墒怯捎诠鈺r(shí)分復(fù)用技術(shù)以及密集波分復(fù)用技術(shù)傳輸?shù)墓饫w通信系統(tǒng)的容量非常有限，所以相關(guān)人員可以把很多的光時(shí)分復(fù)用信號(hào)一起使用，這樣可以在很大程度上提高傳輸?shù)娜萘?。其中偏振?fù)用技術(shù)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(tǒng)當(dāng)中歸零編碼信號(hào)里面所占去的空間非常小，并且對(duì)于色散管理分布相關(guān)要求很低，而且其對(duì)于光纖的偏振膜色散以及非線性歸零編碼信號(hào)之間的適應(yīng)性很強(qiáng)。所以在當(dāng)前的大容量通信系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)用歸零編碼傳輸方法比較好。
3.2 采用光孤子通信技術(shù)進(jìn)行遠(yuǎn)距離傳輸
因光孤子通信技術(shù)擁有非常特別的PS數(shù)量級(jí)的很短的光脈沖，其方位一般是在光纖反常色散區(qū)域，可以將光纖的非線性和群速度色散進(jìn)行有效地平衡，所以，針對(duì)光纖距離較遠(yuǎn)的輸送，使用光孤子通信，就不會(huì)更改光纖速度和波長(zhǎng)。使用功能光孤子通信能夠進(jìn)行遠(yuǎn)距離高速通訊，能夠在時(shí)域很短的脈沖把控中使用已存在的速率，進(jìn)而可以有效降低ASE，而其定時(shí)、整形等可以加大輸送的距離。如果要提高光學(xué)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(wǎng)絡(luò)技術(shù)提升速度傳輸
運(yùn)用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠有效提升速度傳輸，實(shí)現(xiàn)高速傳輸。以往的光網(wǎng)絡(luò)可以把節(jié)點(diǎn)間的全光化完成，可是在網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)處以往的方式運(yùn)用的是電器件，這就嚴(yán)重局限了通信網(wǎng)絡(luò)容量的提升，并且也給當(dāng)前鐵路通信系統(tǒng)造成了很大的麻煩?？墒请姽?jié)點(diǎn)會(huì)在全網(wǎng)絡(luò)中被取代，且節(jié)點(diǎn)之間可以使用全光網(wǎng)，讓信息可以進(jìn)行高速的交換以及傳輸，對(duì)于用戶的信息不會(huì)再按照以往的比特進(jìn)行，而是根據(jù)波長(zhǎng)來決定。采用全光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)還能夠消除電光瓶頸產(chǎn)生的部分影響因素。
4 結(jié)語
在鐵路通信系統(tǒng)中運(yùn)用光纖通信技術(shù)可以提升傳輸效率，還可以推動(dòng)通信行業(yè)的發(fā)展，并且素質(zhì)和市場(chǎng)需求上升，能夠促進(jìn)光纖通信技術(shù)上升一個(gè)層次。所以運(yùn)用光纖通信技術(shù)的時(shí)候，首要做的就是對(duì)其運(yùn)用的相關(guān)情況進(jìn)行仔細(xì)的分析，接著通過對(duì)實(shí)際情況的調(diào)查，對(duì)光纖通信技術(shù)進(jìn)行優(yōu)化，提升光纖通信技術(shù)傳輸容量、實(shí)現(xiàn)光纖通信技術(shù)遠(yuǎn)距離傳輸、實(shí)現(xiàn)光纖通信技術(shù)全光網(wǎng)。
參考文獻(xiàn)
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第3篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
論文摘要：光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及應(yīng)用。
1.光纖通信技術(shù)
光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)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(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p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(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的串繞非常??；光波在光纖中傳輸，不會(huì)因?yàn)楣庑盘?hào)泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽；光纖的芯很細(xì)，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(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。
光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為：(1)信號(hào)的發(fā)射；(2)信號(hào)的合波；(3)信號(hào)的傳輸和放大；(4)信號(hào)的分離；(5)信號(hào)的接收。
2. 光纖通信技術(shù)的特點(diǎn)
(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(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對(duì)于單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢(shì)。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘浚貏e是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前，單波長(zhǎng)光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。
(2) 損耗低，中繼距離長(zhǎng)。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(zhì)的損耗都低；若將來采用非石英系統(tǒng)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(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離；對(duì)于一個(gè)長(zhǎng)途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。
(3) 抗電磁干擾能力強(qiáng)。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(lián)系的一個(gè)重要特性是光波導(dǎo)對(duì)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(dòng)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(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點(diǎn)對(duì)于強(qiáng)電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng)，光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。
(4)無串音干擾，保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中，電磁波的泄漏會(huì)造成各傳輸通道的串?dāng)_，而容易被竊聽，保密性差。光波在光纖中傳輸，因?yàn)楣庑盘?hào)被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收，即使在轉(zhuǎn)彎處，漏出的光波也十分微弱，即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多，相鄰信道也不會(huì)出現(xiàn)串音干擾，同時(shí)在光纜外面，也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>
除以上特點(diǎn)之外，還有光纖徑細(xì)、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)；光纖的原材料資源豐富，成本低；溫度穩(wěn)定性好、壽命長(zhǎng)。由于光纖通信具有以上的獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中，還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中，進(jìn)行工業(yè)監(jiān)測(cè)、控制，而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。
3. 光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用
20世紀(jì)90年代以來，我國(guó)光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速，特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴(kuò)展，促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加，全網(wǎng)的管理和維護(hù)，設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難?？梢圆捎?SDH ＋光纖或ATM＋光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護(hù)功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，可以滿足各種綜合信息傳輸。對(duì)于電視節(jié)目的廣播，采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字，通道設(shè)置成廣播方式，同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載，也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺(tái)控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。 轉(zhuǎn)貼于
有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國(guó)各地已基本形成，在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，比較容易地實(shí)現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò)，因此在目前的情況下，不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)，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(qū)的 CATV已經(jīng)是光纖傳輸，到用戶端也是同軸電纜進(jìn)入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV 大多是單向傳輸，上行信號(hào)不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送。可以通過電信網(wǎng) PSTN 中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號(hào)的傳送，也可以通過語音接入系統(tǒng)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(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號(hào)的傳送，組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。
現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大， 但還有許多應(yīng)用能力在閑置， 今后隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展， 作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長(zhǎng)，一定會(huì)超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力， 推動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此， 光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動(dòng)下， 一定不斷會(huì)有新的發(fā)展。
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第4篇：光傳輸通信技術(shù)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(yōu)點(diǎn),備受業(yè)內(nèi)人士青睞,發(fā)展非常迅速,文章概述光纖通信技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀,并展望其發(fā)展趨勢(shì)。
一、前 言
1966年,美籍華人高錕(C.K.Kao)和霍克哈姆(C.A.Hockham),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,引起了人們的重視。1970年,美國(guó)康寧公司首次研制成功損耗為20dB/km的光纖,光纖通信時(shí)代由此開始。光纖通信是以很高頻率(1014Hz數(shù)量級(jí))的光波作為載波、以光纖作為傳輸介質(zhì)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(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(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
為了適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展和傳輸流量提高的需求,傳輸系統(tǒng)供應(yīng)商都在技術(shù)開發(fā)上不懈努力。富士通公司在150km、1.3μm零色散光纖上進(jìn)行了55x20Gbit/s傳輸?shù)难芯?實(shí)現(xiàn)了1.1Tbit/s的傳輸。NEC公司進(jìn)行了132x20Gbit/s、120km傳輸?shù)难芯?實(shí)現(xiàn)了2.64Thit/s的傳輸。NTT公司實(shí)現(xiàn)了3Thit/s的傳輸。目前,以日本為代表的發(fā)達(dá)國(guó)家,在光纖傳輸方面實(shí)現(xiàn)了10.96Thit/s(274xGbit/s)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),對(duì)超長(zhǎng)距離的傳輸已達(dá)到4000km無電中繼的技術(shù)水平。在光網(wǎng)絡(luò)方面,光網(wǎng)技術(shù)合作計(jì)劃(ONTC)、多波長(zhǎng)光網(wǎng)絡(luò)(MONET)、泛歐光子傳送重疊網(wǎng)(PHOTON)、泛歐光網(wǎng)絡(luò)(OPEN)、光通信網(wǎng)管理(MOON)、光城域通信網(wǎng)(MTON)、波長(zhǎng)捷變光傳送和接入網(wǎng)(WOTAN)等一系列研究項(xiàng)目的相繼啟動(dòng)、實(shí)施與完成,為下一代寬帶信息網(wǎng)絡(luò),尤其為承載未來IP業(yè)務(wù)的下一代光通信網(wǎng)絡(luò)奠定了良好的基礎(chǔ)。
(一)復(fù)用技術(shù)
光傳輸系統(tǒng)中,要提高光纖帶寬的利用率,必須依靠多信道系統(tǒng)。常用的復(fù)用方式有:時(shí)分復(fù)用(TDM)、波分復(fù)用(WDM)、頻分復(fù)用(FDM)、空分復(fù)用(SDM)和碼分復(fù)用(CDM)。目前的光通信領(lǐng)域中,WDM技術(shù)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(shù)
摻餌光纖放大器(EDFA)是WDM技術(shù)實(shí)用化的關(guān)鍵,它具有對(duì)偏振不敏感、無串?dāng)_、噪聲接近量子噪聲極限等優(yōu)點(diǎn)。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(zhǎng)信道數(shù)。進(jìn)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(shí)現(xiàn)75nm的放大帶寬;(2)碲化物光纖放大器,它可實(shí)現(xiàn)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(zhǎng)處提供增益,將拉曼放大器與EDFA結(jié)合起來,可放大帶寬大于100nm。
(三)色散補(bǔ)償技術(shù)
對(duì)高速信道來說,在1550nm波段約18ps(mmokm)的色散將導(dǎo)致脈沖展寬而引起誤碼,限制高速信號(hào)長(zhǎng)距離傳輸。對(duì)采用常規(guī)光纖的10Gbit/s系統(tǒng)來說,色散限制僅僅為50km。因此,長(zhǎng)距離傳輸中必須采用色散補(bǔ)償技術(shù)。
(四)孤子WDM傳輸技術(shù)
超大容量傳輸系統(tǒng)中,色散是限制傳輸距離和容量的一個(gè)主要因素。在高速光纖通信系統(tǒng)中,使用孤子傳輸技術(shù)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(qiáng)、能抑制極化模色散等優(yōu)點(diǎn)。色散管理和孤子技術(shù)的結(jié)合,凸出了以往孤子只在長(zhǎng)距離傳輸上具有的優(yōu)勢(shì),繼而向高速、寬帶、長(zhǎng)距離方向發(fā)展。
(五)光纖接入技術(shù)
隨著通信業(yè)務(wù)量的增加,業(yè)務(wù)種類更加豐富。人們不僅需要語音業(yè)務(wù),而且高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動(dòng)視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已得到用戶青睞。這些業(yè)務(wù)不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò),用戶接人部分更是關(guān)鍵。傳統(tǒng)的接入方式已經(jīng)滿足不了需求,只有帶寬能力強(qiáng)的光纖接人才能將瓶頸打開,核心網(wǎng)和城域網(wǎng)的容量潛力才能真正發(fā)揮出來。光纖接入中極有優(yōu)勢(shì)的PON技術(shù)早就出現(xiàn)了,它可與多種技術(shù)相結(jié)合,例如ATM、SDH、以太網(wǎng)等,分別產(chǎn)生APON、GPON和EPON。由于ATM技術(shù)受到IP技術(shù)的挑戰(zhàn)等問題,APON發(fā)展基本上停滯不前,甚至走下坡路。但有報(bào)道指出由于ATM交換在美國(guó)廣泛應(yīng)用,APON將用于實(shí)現(xiàn)FITH方案。GPON對(duì)電路交換性的業(yè)務(wù)支持最有優(yōu)勢(shì),又可充分利用現(xiàn)有的SDH,但是技術(shù)比較復(fù)雜,成本偏高。EPON繼承了以太網(wǎng)的優(yōu)勢(shì),成本相對(duì)較低,但對(duì)TDM類業(yè)務(wù)的支持難度相對(duì)較大。所謂EPON就是把全部數(shù)據(jù)裝在以太網(wǎng)幀內(nèi)傳送的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)?，F(xiàn)今95%的局域網(wǎng)都使用以太網(wǎng),所以選擇以太網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于對(duì)IP數(shù)據(jù)最佳的接入網(wǎng)是很合乎邏輯的,并且原有的以太網(wǎng)只限于局域網(wǎng),而且MAC技術(shù)是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,在和光傳輸技術(shù)相結(jié)合后的EPON不再只限于局域網(wǎng),還可擴(kuò)展到城域網(wǎng),甚至廣域網(wǎng),EPON眾多的MAC技術(shù)是點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的連接。另外光纖到戶也采用EPON技術(shù)。
三、光纖通信技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
對(duì)光纖通信而言,超高速度、超大容量、超長(zhǎng)距離一直都是人們追求的目標(biāo),光纖到戶和全光網(wǎng)絡(luò)也是人們追求的夢(mèng)想。
(一)光纖到戶
現(xiàn)在移動(dòng)通信發(fā)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(duì)占優(yōu)的固定終端,希望實(shí)現(xiàn)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(lián)網(wǎng)主干網(wǎng)到用戶桌面的“最后一公里”瓶頸現(xiàn)象的最佳方案。隨著技術(shù)的更新?lián)Q代,光纖到戶的成本大大降低,不久可降到與DSL和HFC網(wǎng)相當(dāng),這使FITH的實(shí)用化成為可能。據(jù)報(bào)道,1997年日本NTT公司就開始發(fā)展FTTH,2000年后由于成本降低而使用戶數(shù)量大增。美國(guó)在2002年前后的12個(gè)月中,FTTH的安裝數(shù)量增加了200%以上。在我國(guó),光纖到戶也是勢(shì)在必行,光纖到戶的實(shí)驗(yàn)網(wǎng)已在武漢、成都等市開展,預(yù)計(jì)2012年前后,我國(guó)從沿海到內(nèi)地將興起光纖到戶建設(shè)?？梢哉f光纖到戶是光纖通信的一個(gè)亮點(diǎn),伴隨著相應(yīng)技術(shù)的成熟與實(shí)用化,成本降低到能承受的水平時(shí),FTTH的大趨勢(shì)是不可阻擋的。
(二)全光網(wǎng)絡(luò)
傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了節(jié)點(diǎn)間的全光化,但在網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)處仍用電器件,限制了目前通信網(wǎng)干線總?cè)萘康奶岣?因此真正的全光網(wǎng)絡(luò)成為非常重要的課題。全光網(wǎng)絡(luò)以光節(jié)點(diǎn)代替電節(jié)點(diǎn),節(jié)點(diǎn)之間也是全光化,信息始終以光的形式進(jìn)行傳輸與交換,交換機(jī)對(duì)用戶信息的處理不再按比特進(jìn)行,而是根據(jù)其波長(zhǎng)來決定路由。全光網(wǎng)絡(luò)具有良好的透明性、開放性、兼容性、可靠性、可擴(kuò)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(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,組網(wǎng)非常靈活,可以隨時(shí)增加新節(jié)點(diǎn)而不必安裝信號(hào)的交換和處理設(shè)備。當(dāng)然全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展并不可能獨(dú)立于眾多通信技術(shù),它必須要與因特網(wǎng)、ATM網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)等相融合。目前全光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展仍處于初期階段,但已顯示出良好的發(fā)展前景。從發(fā)展趨勢(shì)上看,形成一個(gè)真正的、以WDM技術(shù)與光交換技術(shù)為主的光網(wǎng)絡(luò)層,建立純粹的全光網(wǎng)絡(luò),消除電光瓶頸已成未來光通信發(fā)展的必然趨勢(shì),更是未來信息網(wǎng)絡(luò)的核心,也是通信技術(shù)發(fā)展的最高級(jí)別,更是理想級(jí)別。
第5篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
論文摘要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
數(shù)據(jù)通信是以“數(shù)據(jù)”為業(yè)務(wù)的通信系統(tǒng),數(shù)據(jù)是預(yù)先約定好的具有某種含義的數(shù)字、字母或符號(hào)以及它們的組合。數(shù)據(jù)通信是20世紀(jì)50年代隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)的迅速發(fā)展,以及兩者之間的相互滲透與結(jié)合而興起的一種新的通信方式,它是計(jì)算機(jī)和通信相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的廣泛普及與計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程信息處理應(yīng)用的發(fā)展,數(shù)據(jù)通信應(yīng)運(yùn)而生,它實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)與計(jì)算機(jī)之間,計(jì)算機(jī)與終端之間的傳遞。由于不同業(yè)務(wù)需求的變化及通信技術(shù)的發(fā)展使得數(shù)據(jù)通信經(jīng)過了不同的發(fā)展歷程。
1通信系統(tǒng)傳輸手段
電纜通信:雙絞線、同軸電纜等。市話和長(zhǎng)途通信。調(diào)制方式:SSB/FDM?；谕S的PCM時(shí)分多路數(shù)字基帶傳輸技術(shù)。光纖將逐漸取代同軸。
微波中繼通信:比較同軸,易架設(shè)、投資小、周期短。模擬電話微波通信主要采用SSB/FM/FDM調(diào)制,通信容量6000路/頻道。數(shù)字微波采用BPSK、QPSK及QAM調(diào)制技術(shù)。采用64QAM、256QAM等多電平調(diào)制技術(shù)提高微波通信容量,可在40M頻道內(nèi)傳送1920~7680路PCM數(shù)字電話。
光纖通信:光纖通信是利用激光在光纖中長(zhǎng)距離傳輸?shù)奶匦赃M(jìn)行的,具有通信容量大、通信距離長(zhǎng)及抗干擾性強(qiáng)的特點(diǎn)。目前用于本地、長(zhǎng)途、干線傳輸,并逐漸發(fā)展用戶光纖通信網(wǎng)。目前基于長(zhǎng)波激光器和單模光纖,每路光纖通話路數(shù)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(shù)發(fā)展迅速,并有各種設(shè)備應(yīng)用,接入設(shè)備、光電轉(zhuǎn)換設(shè)備、傳輸設(shè)備、交換設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等。光纖通信設(shè)備有光電轉(zhuǎn)換單元和數(shù)字信號(hào)處理單元兩部分組成。
衛(wèi)星通信:通信距離遠(yuǎn)、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(shù)使用模擬調(diào)制、頻分多路及頻分多址。數(shù)字衛(wèi)星通信采用數(shù)字調(diào)制、時(shí)分多路及時(shí)分多址。
移動(dòng)通信:GSM、CDMA。數(shù)字移動(dòng)通信關(guān)鍵技術(shù):調(diào)制技術(shù)、糾錯(cuò)編碼和數(shù)字話音編碼。
2數(shù)據(jù)通信的構(gòu)成原理
數(shù)據(jù)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(jì)算機(jī)、數(shù)字傳真機(jī)、智能用戶電報(bào)終端(TeLetex)、用戶分組裝拆設(shè)備(PAD)、用戶分組交換機(jī)、專用電話交換機(jī)(PABX)、可視圖文接入設(shè)備(VAP)、局域網(wǎng)(LAN)等各種專用終端設(shè)備;非分組型終端有個(gè)人計(jì)算機(jī)終端、可視圖文終端、用戶電報(bào)終端等各種專用終端。數(shù)據(jù)電路由傳輸信道和數(shù)據(jù)電路終端設(shè)備(DCE)組成,如果傳輸信道為模擬信道,DCE通常就是調(diào)制解調(diào)器(MODEM),它的作用是進(jìn)行模擬信號(hào)和數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)換;如果傳輸信道為數(shù)字信道,DCE的作用是實(shí)現(xiàn)信號(hào)碼型與電平的轉(zhuǎn)換,以及線路接續(xù)控制等。傳輸信道除有模擬和數(shù)字的區(qū)分外,還有有線信道與無線信道、專用線路與交換網(wǎng)線路之分。交換網(wǎng)線路要通過呼叫過程建立連接,通信結(jié)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的通信控制器用于管理與數(shù)據(jù)終端相連接的所有通信線路。中央處理器用來處理由數(shù)據(jù)終端設(shè)備輸入的數(shù)據(jù)。
3數(shù)據(jù)通信的分類
3.1有線數(shù)據(jù)通信
數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN)。數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)由用戶環(huán)路、DDN節(jié)點(diǎn)、數(shù)字信道和網(wǎng)絡(luò)控制管理中心組成。DDN是利用光纖或數(shù)字微波、衛(wèi)星等數(shù)字信道和數(shù)字交叉復(fù)用設(shè)備組成的數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)傳輸網(wǎng)。也可以說DDN是把數(shù)據(jù)通信技術(shù)、數(shù)字通信技術(shù)、光遷通信技術(shù)以及數(shù)字交叉連接技術(shù)結(jié)合在一起的數(shù)字通信網(wǎng)絡(luò)。數(shù)字信道應(yīng)包括用戶到網(wǎng)絡(luò)的連接線路,即用戶環(huán)路的傳輸也應(yīng)該是數(shù)字的,但實(shí)際上也有普通電纜和雙絞線,但傳輸質(zhì)量不如前。
分組交換網(wǎng)。分組交換網(wǎng)(PSPDN)是以CCITTX.25建議為基礎(chǔ)的,所以又稱為X.25網(wǎng)。它是采用存儲(chǔ)——轉(zhuǎn)發(fā)方式,將用戶送來的報(bào)文分成具用一定長(zhǎng)度的數(shù)據(jù)段,并在每個(gè)數(shù)據(jù)段上加上控制信息,構(gòu)成一個(gè)帶有地址的分組組合群體,在網(wǎng)上傳輸。分組交換網(wǎng)最突出的優(yōu)點(diǎn)是在一條電路上同時(shí)可開放多條虛通路,為多個(gè)用戶同時(shí)使用,網(wǎng)絡(luò)具有動(dòng)態(tài)路由選擇功能和先進(jìn)的誤碼檢錯(cuò)功能,但網(wǎng)絡(luò)性能較差。
幀中繼網(wǎng)。幀中繼網(wǎng)絡(luò)通常由幀中繼存取設(shè)備、幀中繼交換設(shè)備和公共幀中繼服務(wù)網(wǎng)3部分組成。幀中繼網(wǎng)是從分組交換技術(shù)發(fā)展起來的。幀中繼技術(shù)是把不同長(zhǎng)度的用戶數(shù)據(jù)組均包封在較大的幀中繼幀內(nèi),加上尋址和控制信息后在網(wǎng)上傳輸。
3.2無線數(shù)據(jù)通信
無線數(shù)據(jù)通信也稱移動(dòng)數(shù)據(jù)通信,它是在有線數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。有線數(shù)據(jù)通信依賴于有線傳輸,因此只適合于固定終端與計(jì)算機(jī)或計(jì)算機(jī)之間的通信。而移動(dòng)數(shù)據(jù)通信是通過無線電波的傳播來傳送數(shù)據(jù)的,因而有可能實(shí)現(xiàn)移動(dòng)狀態(tài)下的移動(dòng)通信。狹義地說,移動(dòng)數(shù)據(jù)通信就是計(jì)算機(jī)間或計(jì)算機(jī)與人之間的無線通信。它通過與有線數(shù)據(jù)網(wǎng)互聯(lián),把有線數(shù)據(jù)網(wǎng)路的應(yīng)用擴(kuò)展到移動(dòng)和便攜用戶
4.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(ComputerNetwork),就是通過光纜、雙絞電話線或有、無線信道將兩臺(tái)以上計(jì)算機(jī)互聯(lián)的集合。通過網(wǎng)絡(luò)各用戶可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源共享,如文檔、程序、打印機(jī)和調(diào)制解調(diào)器等。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)按地理位置劃分,可分為網(wǎng)際網(wǎng)、廣域網(wǎng)、城域網(wǎng)、和局域網(wǎng)四種。Internet是世界上最大的網(wǎng)際網(wǎng);廣域網(wǎng)一般指連接一個(gè)國(guó)家內(nèi)各個(gè)地區(qū)的網(wǎng)絡(luò)。廣域網(wǎng)一般分布距離在100-1000公里之間;城域網(wǎng)又稱為都市網(wǎng),它的覆蓋范圍一般為一個(gè)城市,方圓不超過10-100公里;局域網(wǎng)的地理分布則相對(duì)較小,如一棟建筑物,或一個(gè)單位、一所學(xué)校,甚至一個(gè)大房間等。
局域網(wǎng)是目前使用最多的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)單位可使用多個(gè)局域網(wǎng),如財(cái)務(wù)部門使用局域網(wǎng)來管理財(cái)務(wù)帳目,勞動(dòng)人事部門使用局域網(wǎng)來管理人事檔案、各種人才信息等等。
4.2網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)對(duì)話所使用的語言,網(wǎng)絡(luò)協(xié)議很多,有面向字符的協(xié)議、面向比特的協(xié)議,還有面向字節(jié)計(jì)數(shù)的協(xié)議,但最常用的是TCP/IP協(xié)議。它適用于由許多LAN組成的大型網(wǎng)絡(luò)和不需要路由選擇的小型網(wǎng)絡(luò)。TCP/IP協(xié)議的特點(diǎn)是具有開放體系結(jié)構(gòu),并且非常容易管理。
TCP/IP實(shí)際上是一種標(biāo)準(zhǔn)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,是有關(guān)協(xié)議的集合,它包括傳輸控制協(xié)議(TransportControlProtocol)和因特網(wǎng)協(xié)議(InternetProtocol)。TCP協(xié)議用于在應(yīng)用程序之間傳送數(shù)據(jù),IP協(xié)議用于在程序與主機(jī)之間傳送數(shù)據(jù)。由于TCP/IP具有跨平臺(tái)性,現(xiàn)已成為Internet的標(biāo)準(zhǔn)連接協(xié)議。網(wǎng)絡(luò)協(xié)議分為如下四層:網(wǎng)絡(luò)接口層:負(fù)責(zé)接收和發(fā)送物理幀;網(wǎng)絡(luò)層:負(fù)責(zé)相鄰節(jié)點(diǎn)之間的通信;傳輸層:負(fù)責(zé)起點(diǎn)到終端的通信;應(yīng)用層:提供諸如文件傳輸、電子郵件等應(yīng)用程序要把數(shù)據(jù)以TCP/IP協(xié)議方式從一臺(tái)計(jì)算機(jī)傳送到另一臺(tái)計(jì)算機(jī),數(shù)據(jù)需經(jīng)過上述四層通信軟件的處理才能在物理網(wǎng)絡(luò)中傳輸。
目前的IP協(xié)議是由32位二進(jìn)制數(shù)組成的,如202.0.96.133就表示連接到因特網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)使用的IP地址,在整個(gè)因特網(wǎng)上IP地址是唯一的。
第6篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
關(guān)鍵詞：光纖通信；系統(tǒng)故障；信息傳輸；故障分析；通信技術(shù)文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A
中圖分類號(hào)：TN913文章編號(hào)：1009-2374（2016）12-0057-02
1光纖通信系統(tǒng)概述
光纖通信系統(tǒng)產(chǎn)生于20世紀(jì)70年代，美國(guó)的一個(gè)電氣公司通過一組光纖通信實(shí)驗(yàn)成功研制出了光纖通信系統(tǒng)，系統(tǒng)中使用的光源為半導(dǎo)體激光器，傳輸介質(zhì)應(yīng)用的是多模光纖，實(shí)驗(yàn)以后，光纖系統(tǒng)傳輸速率達(dá)到了33.647Mbit/s，傳輸距離達(dá)到了150km，這在光纖通信領(lǐng)域是一場(chǎng)變革與突破。
光纖通信是一種非常重要的現(xiàn)代化信息傳輸媒介，在現(xiàn)代化電網(wǎng)發(fā)展與進(jìn)步當(dāng)中，光纖通信系統(tǒng)起到的作用非常大。系統(tǒng)中的光纖實(shí)際上就是指光導(dǎo)纖維，而通信的實(shí)現(xiàn)則要借助光導(dǎo)作用載波，光導(dǎo)纖維是通信傳輸介質(zhì)，功能是實(shí)現(xiàn)對(duì)信息的收集與傳輸。過去傳統(tǒng)通信系統(tǒng)使用的是銅導(dǎo)線，這種金屬導(dǎo)線傳輸效率低、損耗率高、電磁感應(yīng)強(qiáng)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(yīng)用到圖像通信或者是數(shù)字傳輸方式中的通信傳輸系統(tǒng)，光纖通信能夠滿足人們這種需求，成為對(duì)話業(yè)務(wù)、數(shù)字化通信不可缺少的媒介。
光纖通信系統(tǒng)的基本構(gòu)成：（1）光發(fā)信機(jī)。在光纖通信系統(tǒng)中，組成部件非常多，每一個(gè)部件都要發(fā)揮自身功能才能保持整體通信系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行，其中光發(fā)信機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)電、光的相互轉(zhuǎn)換，是一種光端機(jī)。這一光端機(jī)的構(gòu)成有光源、驅(qū)動(dòng)器、調(diào)制器等，功能是對(duì)電端機(jī)端口發(fā)出的信號(hào)調(diào)制，這一信號(hào)能對(duì)光源產(chǎn)生大量光波，對(duì)信號(hào)調(diào)制實(shí)際上就是對(duì)光波調(diào)制的過程。完成光波調(diào)制以后，要將光信號(hào)耦合到光纜設(shè)備中進(jìn)行傳輸，其中使用較多的就是電端機(jī)，是一個(gè)常規(guī)的電子通信設(shè)備，對(duì)信息傳輸起到了支持作用；（2）光收信機(jī)。系統(tǒng)中還有一個(gè)重要組成就是光收信機(jī)，其是一種能夠?qū)?、進(jìn)行轉(zhuǎn)換的光端機(jī)設(shè)備，主要作用就是將收集來的光纖或者是光纜信號(hào)傳輸?shù)綑z測(cè)器中參與轉(zhuǎn)換，最終變?yōu)殡娦盘?hào)，然后將這些電信號(hào)逐步放大，放大的程度是滿足電平要求，再將其輸送到點(diǎn)端機(jī)內(nèi)，完成信號(hào)的接收光纖或光纜。
2光纖通信系統(tǒng)常見的故障
核動(dòng)力院在過去幾年一直使用光纖通信技術(shù)，但因?yàn)楣饫w系統(tǒng)內(nèi)部構(gòu)成元件與設(shè)備增多，在相互交織、運(yùn)行當(dāng)中產(chǎn)生各種故障也是不可避免的。
2.1光端機(jī)模塊的損壞
光端機(jī)模塊一旦出現(xiàn)損毀將使系統(tǒng)功能無法發(fā)揮，會(huì)大大減弱光傳輸效率，導(dǎo)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(fā)生將造成數(shù)據(jù)配置的不及時(shí)，容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)配置錯(cuò)誤。
2.3單盤故障
系統(tǒng)單盤主要由線路板、2M板、主控制器等構(gòu)成，如果某一個(gè)元件出現(xiàn)故障或者是周圍溫度、濕度的變化，將使板子運(yùn)行受到極大影響。
2.4電源系統(tǒng)故障
電源系統(tǒng)中起重要作用的是光端機(jī)的電源傳輸端，一旦這一部件出現(xiàn)中斷或者損壞，將造成光端機(jī)電源中斷，出現(xiàn)停電現(xiàn)象，更會(huì)引發(fā)整個(gè)通信系統(tǒng)的運(yùn)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(jìn)入導(dǎo)致堵塞造成的，這一故障發(fā)生將造成光路運(yùn)行的不穩(wěn)定。
3光纖通信系統(tǒng)常見故障判斷方法
光纖通信系統(tǒng)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(tǒng)故障，可以通過對(duì)系統(tǒng)的監(jiān)控方式，將大段落的數(shù)字段判斷出來，也可以使用終端設(shè)備對(duì)中繼段做出判斷，使用PCD終端機(jī)是常見方法，通過對(duì)檢測(cè)儀器的分析判斷出光纜線路是否存在運(yùn)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(shù)字段辨別出來，再按照系統(tǒng)分類對(duì)故障做出判斷。使用光端機(jī)設(shè)備或者PCD、測(cè)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(duì)電源或者是電源運(yùn)行環(huán)境進(jìn)行檢查，更要檢查接頭是否牢固、尾纖是否運(yùn)行正常。如果光纜損耗加大，將產(chǎn)生大量的誤碼，這一故障判斷方法是利用時(shí)域反射儀（OTDR）搜索故障點(diǎn)，并針對(duì)故障進(jìn)行修復(fù)。此外，尾纖的盤繞方式不正確也將使擠壓作用增強(qiáng)，這時(shí)可以更換一個(gè)新的尾纖，按照正常程序重新使其恢復(fù)。
3.3復(fù)用設(shè)備
利用專門的測(cè)試儀器與警示裝置對(duì)故障的指示，能夠找到故障具體發(fā)生在哪個(gè)盤，如果換盤以后故障依然存在，則要對(duì)電壓、復(fù)用設(shè)備之間的連接進(jìn)行檢查，查看電纜是否運(yùn)行良好。
3.4接收光功率偏低的判斷方法
如果放光盤設(shè)置出現(xiàn)了“發(fā)光狀態(tài)”的警示，表示測(cè)試通過，如果測(cè)試沒有通過，則可以對(duì)尾纖、接頭、功率、電源等進(jìn)行檢查。
4光纖通信系統(tǒng)常見故障處理方法
針對(duì)光纖通信系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的各種問題，及時(shí)找到故障處理方法，使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)，是確保信息傳輸高效、安全、持續(xù)的關(guān)鍵。故障處理過程中最重要的是要先找到故障部位，針對(duì)故障部位的特點(diǎn)、功能等進(jìn)行維修。例如，在光端機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)，可以使用OTDR或者功率計(jì)、光源等工具進(jìn)行維修。下面將列舉核動(dòng)力院光纖通信系統(tǒng)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(diǎn)和2#點(diǎn)之間光纜由于野蠻施工、違規(guī)施工導(dǎo)致光纜挖斷，造成兩地之間的迂回通信不通，光纖系統(tǒng)內(nèi)部線路連接不良，導(dǎo)致通訊癱瘓，為各項(xiàng)工作造成嚴(yán)重阻礙，通過及時(shí)排查搶修恢復(fù)通訊。通信維護(hù)人員在現(xiàn)場(chǎng)使用OTDR設(shè)備，使用這一設(shè)備的目的是針對(duì)故障發(fā)出警告，將警告?zhèn)鬟f到站點(diǎn)位置處，對(duì)光纜的運(yùn)行情況進(jìn)行測(cè)試；在測(cè)試過程中，發(fā)現(xiàn)某個(gè)段位出現(xiàn)了連接中斷，在應(yīng)用OTDR設(shè)備對(duì)故障設(shè)備進(jìn)行測(cè)試時(shí)，要始終確保設(shè)備之間具有一個(gè)斷點(diǎn)，如果不能保證有斷點(diǎn)，則要對(duì)OTDR對(duì)端的ODF對(duì)端光纖進(jìn)行斷開處理，不能直接對(duì)已經(jīng)損壞的設(shè)備，例如光板等進(jìn)行測(cè)試，不按照規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試，將造成對(duì)端光設(shè)備光接口板的損壞。斷點(diǎn)的熔接可以使用光纖熔接機(jī)操作，現(xiàn)場(chǎng)的維修人員要及時(shí)將告警發(fā)出，針對(duì)告警的站點(diǎn)將光功率計(jì)算出來，計(jì)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(huì)消失，表示故障完全被消除。
4.2故障2
與新基地有關(guān)通信故障處理方法為：2014年8月三號(hào)樓B座突然出現(xiàn)大面積配線電纜故障，現(xiàn)場(chǎng)的維修人員通過排查發(fā)現(xiàn)是電纜接續(xù)出現(xiàn)密封不良導(dǎo)致。特別說明：故障維修時(shí)考慮到安全性、保密性，我院新基地從院通訊機(jī)房到用戶端依舊采用電纜的通訊方式，未實(shí)施三網(wǎng)合一，互聯(lián)網(wǎng)和電話網(wǎng)分信息中心和保障與服務(wù)中心通訊科兩個(gè)部門獨(dú)立運(yùn)行，實(shí)行鐵路警察各管一段，出于保密要求互聯(lián)網(wǎng)又分為外網(wǎng)和內(nèi)網(wǎng)，故每年雨季新基地通訊故障相對(duì)較多，給維修工作帶來極大不便。通過對(duì)上述故障維修案例可以發(fā)現(xiàn)，在對(duì)故障進(jìn)行維修前，要先對(duì)故障出現(xiàn)時(shí)的狀態(tài)有所了解，比如告警信息等，再結(jié)合具體信息對(duì)相關(guān)部件進(jìn)行檢查，通常按照故障狀態(tài)、形態(tài)或者光端自帶指示燈對(duì)故障因素進(jìn)行分析，再使用光端機(jī)設(shè)備進(jìn)行信息發(fā)射，查看發(fā)射模塊是否有異常，在確保沒有異常情況以后，對(duì)數(shù)據(jù)參數(shù)配置的合理性進(jìn)行檢查。
4.3故障3
核動(dòng)力院家屬區(qū)通信故障及處理過程為：核動(dòng)力院對(duì)院內(nèi)的通信網(wǎng)進(jìn)行全面整修、布設(shè)，在2015年院通訊內(nèi)網(wǎng)割接成FTTN后，我院家屬區(qū)相對(duì)出現(xiàn)不規(guī)律的電話通訊故障，如出現(xiàn)停電導(dǎo)致故障、通信中斷故障、通信堵塞等，將這些內(nèi)網(wǎng)進(jìn)行割線以后這些故障全部消除，布設(shè)了新的系統(tǒng)，運(yùn)行更加穩(wěn)定、可靠。
5結(jié)語
本文主要對(duì)光纖通信技術(shù)發(fā)展歷程進(jìn)行了介紹，并列舉了核動(dòng)力院幾種常見的故障形式，針對(duì)這些故障提出了幾點(diǎn)解決對(duì)策，可見光纖通信系統(tǒng)是信息高速傳輸?shù)闹匾浇?，?duì)于社會(huì)發(fā)展與進(jìn)步有著重要作用，不斷加強(qiáng)對(duì)故障的處理，能夠提高光纖通信系統(tǒng)的運(yùn)行效率，推動(dòng)光纖通信技術(shù)的穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展。
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第7篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
關(guān)鍵詞：光纖，光纖業(yè)務(wù)，F(xiàn)TTH
計(jì)算機(jī)工業(yè)界很多人士引以為自豪的是計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，同時(shí)，數(shù)據(jù)通信速率也在快速發(fā)展，最終，在計(jì)算機(jī)能力和通信能力的競(jìng)賽過程中，通信贏了。數(shù)據(jù)通信傳輸速率的快速發(fā)展更是讓人難以想象，這樣的發(fā)展速度要依靠光纖作為傳輸媒介的問世。光纖技術(shù)現(xiàn)已相對(duì)成熟，下面就光纖的優(yōu)點(diǎn)和業(yè)務(wù)上的需求來研究一下光纖的發(fā)展趨勢(shì)。
一、光纖優(yōu)點(diǎn)
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(hào)的頻帶寬度就越大。目前，采用先進(jìn)的相干光通信可以在30000GHz范圍內(nèi)安排2000個(gè)光載波，進(jìn)行波分復(fù)用，可以容納上百萬個(gè)頻道。
2．重量輕
因?yàn)楣饫w非常細(xì)，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(biāo)準(zhǔn)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(diǎn)，安裝十分方便。
3．抗干擾能力強(qiáng)
因?yàn)楣饫w的基本成分是石英，只傳光，不導(dǎo)電，不受電磁場(chǎng)的作用，故光纖傳輸對(duì)電磁干擾、工業(yè)干擾有很強(qiáng)的抵御能力。因此，在光纖中傳輸?shù)男盘?hào)不易被竊聽，因而利于保密。
4．保真度高
因?yàn)楣饫w傳輸一般不需要中繼放大，不會(huì)因?yàn)榉糯笠诵碌姆蔷€性失真。只要激光器的線性好，就可高保真地傳輸電視信號(hào)。
5．工作性能可靠
一個(gè)系統(tǒng)的可靠性與組成該系統(tǒng)的設(shè)備數(shù)量有關(guān)。設(shè)備越多，發(fā)生故障的機(jī)會(huì)越大。因?yàn)楣饫w系統(tǒng)包含的設(shè)備數(shù)量少(不像電纜系統(tǒng)那樣需要幾十個(gè)放大器)，可靠性自然也就高，故一個(gè)設(shè)計(jì)良好、正確安裝調(diào)試的光纖系統(tǒng)的工作性能是非?？煽康摹?/p>
6．成本不斷下降
目前，有人提出了新摩爾定律，也叫做光學(xué)定律（Optical Law）。該定律指出，光纖傳輸信息的帶寬，每6個(gè)月增加1倍，而價(jià)格降低1倍。光通信技術(shù)的發(fā)展，為Internet寬帶技術(shù)的發(fā)展奠定了非常好的基礎(chǔ)。這就為大型有線電視系統(tǒng)采用光纖傳輸方式掃清了最后一個(gè)障礙。由于制作光纖的材料(石英)來源十分豐富，隨著技術(shù)的進(jìn)步，成本還會(huì)進(jìn)一步降低；而電纜所需的銅原料有限，價(jià)格會(huì)越來越高。顯然，今后光纖傳輸將占絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，成為建立全省、以至全國(guó)有線電視網(wǎng)的最主要傳輸手段。
7．損耗低
在同軸電纜組成的系統(tǒng)中，最好的電纜在傳輸800MHz信號(hào)時(shí)，每公里的損耗都在40dB以上。相比之下，光導(dǎo)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(dá)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?shù)木嚯x要遠(yuǎn)得多。此外，光纖傳輸損耗還有兩個(gè)特點(diǎn)，一是在全部有線電視頻道內(nèi)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(jìn)行均衡；二是其損耗幾乎不隨溫度而變，不用擔(dān)心因環(huán)境溫度變化而造成干線電平的波動(dòng)。
二、業(yè)務(wù)上的需求和市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)
伴隨著計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)目在不斷的增加，Internet用戶數(shù)量也在不斷增加，使得通信容量不斷的加大，因此，數(shù)據(jù)通信的帶寬要求顯得更加重要。目前，為了解決數(shù)據(jù)能夠在主干網(wǎng)絡(luò)中順利的傳輸，在通信介質(zhì)方面，對(duì)于主干網(wǎng)絡(luò)都采用了光纖作為傳輸媒介。光纖作為主干網(wǎng)絡(luò)的傳輸媒介，解決了主干線路數(shù)據(jù)負(fù)載問題，使得數(shù)據(jù)能夠順利傳輸。光纖在主干網(wǎng)絡(luò)中取代了傳統(tǒng)的銅線介質(zhì)，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(wǎng)絡(luò)的瓶頸。隨著3G網(wǎng)絡(luò)的不斷發(fā)展，用戶“最后一英里”問題應(yīng)該盡快解決。目前，采用的接入方式有：FTTH、FTTB、FTTC。
相關(guān)數(shù)據(jù)表明，2002年至2006年，我國(guó)寬帶上網(wǎng)用戶比例由9%上升到52%。寬帶用戶成為大多數(shù)，這標(biāo)志著我國(guó)互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)進(jìn)入寬帶時(shí)代。寬帶接入已經(jīng)成為固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商增長(zhǎng)的第一驅(qū)動(dòng)力。而寬帶業(yè)務(wù)的需求必然刺激相關(guān)寬帶技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，光纖具有近似于無限的帶寬，端到端的全光網(wǎng)絡(luò)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(wǎng)運(yùn)維成本的攀升，運(yùn)營(yíng)商網(wǎng)絡(luò)將向以寬帶為特征的下一代網(wǎng)轉(zhuǎn)型。論文格式。隨著今后更多高帶寬業(yè)務(wù)的出現(xiàn)，F(xiàn)TTH上馬也是大勢(shì)所趨。論文格式。
正是基于這種共識(shí)，各固網(wǎng)運(yùn)營(yíng)商在鋪網(wǎng)時(shí)都遵循光進(jìn)銅退的準(zhǔn)則，將投資重心轉(zhuǎn)向光纖接入網(wǎng)。新建商業(yè)樓宇與住宅區(qū)原則上采用光纖覆蓋，控制銅纜投資。FTTH已經(jīng)從實(shí)驗(yàn)室中走出，真正貼近普通用戶，迎來了快速增長(zhǎng)的新時(shí)期。
在最近幾年，F(xiàn)TTH已經(jīng)出現(xiàn)了良好的發(fā)展勢(shì)頭。FTTH，一方面受到了企業(yè)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(jí)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(wù)，如VOD、在家購(gòu)物、在家上課等。 另一方面，銅線和光纖價(jià)格的一漲一跌，也使得部署FTTH的成本正呈現(xiàn)下降的趨勢(shì)。長(zhǎng)遠(yuǎn)來看，DSL的成本已經(jīng)基本上達(dá)到了極值點(diǎn)，但FTTH還有很大的下降空間，而且從運(yùn)維成本上來說，與DSL相比FTTH有更加明顯的優(yōu)勢(shì)。
第8篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
關(guān)鍵詞： 視頻會(huì)議系統(tǒng) JavaGroups Java媒體框架 協(xié)同工作
一、前言
會(huì)議，是人類社會(huì)經(jīng)濟(jì)生活中不可或缺的一部分，傳統(tǒng)的會(huì)議總是需要先預(yù)定時(shí)間、地點(diǎn)，統(tǒng)一開會(huì)人員及布置會(huì)場(chǎng)、記錄、主持等，會(huì)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(yè)革命后，科技的發(fā)達(dá)使得通信技術(shù)有了突破性的進(jìn)展，電話和電報(bào)的發(fā)明，使遠(yuǎn)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(dá)，僅僅是聲音的傳送已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代人交流的需求，即時(shí)并且互動(dòng)的影像更能真實(shí)自然地傳送信息。視頻會(huì)議系統(tǒng)正是在這種迫切需要的推動(dòng)下產(chǎn)生的新一代通信產(chǎn)品。
視頻會(huì)議系統(tǒng)是一種能把聲音、圖像、文本等多種信息從一個(gè)地方傳送到另一個(gè)地方的通信系統(tǒng)。有效發(fā)送基于視頻的信息，可以在遠(yuǎn)程部門和部門間開展合作，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)諸如視頻會(huì)議和視頻點(diǎn)播等視頻應(yīng)用技術(shù)。視頻會(huì)議系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它作為多媒體通信技術(shù)的一個(gè)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(fā)展起來。
從目前的發(fā)展來看，有關(guān)視頻會(huì)議技術(shù)的研究很多，有關(guān)的產(chǎn)品也非常豐富，盡管視頻會(huì)議系統(tǒng)有十分誘人的廣闊前景，但在這個(gè)領(lǐng)域中還有相當(dāng)多的技術(shù)問題亟待解決。其中在現(xiàn)階段影響視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)用性、通用性及友好性的相關(guān)技術(shù)和有關(guān)問題有：軟件技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、共享技術(shù)、資源控制技術(shù)、保密技術(shù)和會(huì)議模型技術(shù)。［3］
二、視頻會(huì)議基本原理
本系統(tǒng)主要研究的是用軟件的方式，配合一些必要的外設(shè)，在局域網(wǎng)內(nèi)實(shí)現(xiàn)一個(gè)小型視頻會(huì)議系統(tǒng)（視頻會(huì)議系統(tǒng)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(huì)議系統(tǒng)主要有三個(gè)部分組成，即通信網(wǎng)絡(luò)、會(huì)議終端和多點(diǎn)控制單元。視頻會(huì)議系統(tǒng)實(shí)質(zhì)上是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，所以通信網(wǎng)絡(luò)是視頻會(huì)議系統(tǒng)的基礎(chǔ)組成部分之一，會(huì)議終端是將視頻、音頻、數(shù)據(jù)、信令等各種數(shù)字信號(hào)分別進(jìn)行處理后組合成的復(fù)合數(shù)字碼流，再將碼流轉(zhuǎn)變?yōu)榕c用戶――網(wǎng)絡(luò)兼容的接口，符合傳輸網(wǎng)絡(luò)所規(guī)定的信道幀結(jié)構(gòu)的信號(hào)格式送上信道進(jìn)行傳輸。多點(diǎn)控制單元是視頻會(huì)議系統(tǒng)用于多點(diǎn)視聽信息的傳輸與切換部分，它是根據(jù)一定的準(zhǔn)則處理視聽信號(hào)，并根據(jù)要求分配各個(gè)要連接的信道，但它并不是視頻會(huì)議所必需的。
通信網(wǎng)絡(luò)是一系列的設(shè)備、機(jī)構(gòu)和進(jìn)程，通過它們，附著在網(wǎng)絡(luò)上的終端用戶設(shè)備能夠進(jìn)行有意義的信息交換。它涉及網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議、網(wǎng)絡(luò)編程接口等內(nèi)容。［4］
視頻會(huì)議系統(tǒng)的終端設(shè)備承擔(dān)了多種媒體信息的輸入、輸出和處理，以及用戶和網(wǎng)絡(luò)之間的連接、交互和控制等多項(xiàng)任務(wù)。它屬于用戶數(shù)字通信設(shè)備，在系統(tǒng)中處在用戶的視聽、數(shù)據(jù)輸入/輸出設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)之間。
視頻會(huì)議中有時(shí)需要進(jìn)行多點(diǎn)間的信息傳輸和交換，這時(shí)可以借助于多點(diǎn)控制單元（MCU）來實(shí)現(xiàn)。多點(diǎn)控制單元實(shí)際上就是一臺(tái)多媒體信息交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)呼叫和連接，實(shí)現(xiàn)視頻廣播、視頻選擇、音頻混合、數(shù)據(jù)廣播等功能，完成各終端信號(hào)的匯接與切換。MCU將各個(gè)終端送來的信號(hào)進(jìn)行分離，抽取出音頻、視頻、數(shù)據(jù)和信令，分別送到相應(yīng)的處理單元，進(jìn)行音頻混合或切換，視頻切換、數(shù)據(jù)廣播、路由選擇、會(huì)議控制、定時(shí)和呼叫處理等，處理后的信號(hào)由復(fù)用器按照H.221格式組幀，然后經(jīng)網(wǎng)絡(luò)接口送到指定端口。［5］
三、視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
本系統(tǒng)是基于JavaGroups來分析和設(shè)計(jì)的。JavaGroups是一個(gè)由康奈爾大學(xué)開發(fā)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(nèi)所有成員發(fā)送消息，并確保每一個(gè)成員接收到相同序列的消息。［8］
VideoConference和JavaGroupsVC是為實(shí)現(xiàn)視頻會(huì)議系統(tǒng)并且基于JavaGroups而設(shè)計(jì)的。VideoConference是JavaGroups的一個(gè)擴(kuò)展包，JavaGroupsVC是基于JavaGroups的一個(gè)視頻會(huì)議的應(yīng)用程序。它是一種開放源碼的程序，提供了一種多平臺(tái)視頻會(huì)議的解決方案。JavaGroupVC支持三個(gè)數(shù)據(jù)頻道：一個(gè)用于視頻廣播的視頻頻道，一個(gè)用于音頻廣播的音頻頻道和一個(gè)用于聊天對(duì)話的文本頻道。加入某一個(gè)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(gè)用戶要選擇一個(gè)用戶名和卡通圖標(biāo)來代表自己。在一個(gè)特定的組內(nèi)，用戶名和圖標(biāo)都是唯一的。如果在該組中這個(gè)用戶名或圖標(biāo)已經(jīng)有人用過了，則新來者就要換另一個(gè)了。組內(nèi)的所有成員都可以選擇發(fā)送消息至所有人或者特定的某個(gè)人。所有對(duì)連接有用的組和目前存在的組將以一種可擴(kuò)充的樹結(jié)構(gòu)顯示出來，這樣用戶可以瀏覽每一個(gè)組來找一個(gè)感興趣的加入。用戶可以無限次地加入或重復(fù)加入某個(gè)組，但是在某個(gè)特定時(shí)間，一個(gè)用戶只能在一個(gè)組中，他必須離開當(dāng)前所在的組才能夠進(jìn)入另一個(gè)組。
JavaGroupsVC使用層結(jié)構(gòu)來設(shè)計(jì)的。有三個(gè)主要的層:圖形用戶界面層、控制層和數(shù)據(jù)層。如下圖所示：
其中包含六個(gè)主要部分，四個(gè)對(duì)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(shù)據(jù)層中的視頻部分、音頻部分和文本部分。另外兩個(gè)對(duì)終端用戶透明的部分是控制層中的組內(nèi)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(shí)現(xiàn)了接口WidowListener、ActionListener和Runnable，它包含了四個(gè)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(shù)據(jù)層（DataManager）
這一層中定義了數(shù)據(jù)頻道的管理器和消息類型。
四、結(jié)語
視頻會(huì)議從出現(xiàn)至今已有三十多年，從最開始的減少旅行費(fèi)用，提高工作效率，到911時(shí)的加速國(guó)內(nèi)外協(xié)作，保障人身安全等，再到SARS時(shí)保障社會(huì)的穩(wěn)定和各項(xiàng)工作最低限度的運(yùn)轉(zhuǎn)，視頻會(huì)議的優(yōu)越性正在越來越被廣泛地顯示出來。［2］
參考文獻(xiàn)：
［1］基于局域網(wǎng)的小型視頻會(huì)議系統(tǒng).吉林大學(xué)碩士研究生畢業(yè)論文.
［2］董小國(guó)，王紅巖，韓少亭.基于H.323協(xié)議的視頻會(huì)議的軟件實(shí)現(xiàn).現(xiàn)代計(jì)算機(jī).總第163期.
［3］視頻會(huì)議簡(jiǎn)介.成都理工學(xué)院碩士學(xué)位論文.
［4］慕言，楊士強(qiáng).Internet桌面視頻會(huì)議系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).小型微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，1998.4，VOL19，（4）.
［5］楊建華，黃瑞光.基于TCP/IP協(xié)議的桌面視頻會(huì)議系統(tǒng)中多點(diǎn)控制單元的實(shí)現(xiàn).計(jì)算機(jī)應(yīng)用，1998.12，VOL18，（12）.
第9篇：光傳輸通信技術(shù)論文范文
在本屆與模擬技術(shù)相關(guān)的領(lǐng)域中，值得關(guān)注的是支持軟件無線電設(shè)備及多模接收設(shè)備的模擬濾波器技術(shù)、數(shù)字校正技術(shù)，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(rèn)知無線電的研發(fā)工作變得活躍起來。為了實(shí)現(xiàn)這兩種技術(shù)，可在寬頻帶中利用的RF收發(fā)器技術(shù)以及可重新配置的模擬基帶電路技術(shù)是必不可少的。
NEC支持軟件無線電設(shè)備的離散時(shí)間型低通濾波器采用Duty-cycle調(diào)制方式可變電壓／電流元器件(跨導(dǎo)器)，實(shí)現(xiàn)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(jìn)展。加州大學(xué)圣地亞哥分校等的N分頻PLL，帶寬擴(kuò)展到975kHz，并利用量化噪聲適應(yīng)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(diào)節(jié)器的功率、效率以及提高速度、擴(kuò)展帶寬和降低電壓方面取得了進(jìn)展。美國(guó)亞利桑那州大學(xué)了供高效率功放使用的調(diào)節(jié)器，同時(shí)采用了AB類放大器和開關(guān)調(diào)節(jié)器[24.8]。
(夏普公司電子器件開發(fā)本部 藤本義久)
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器：實(shí)現(xiàn)了24GSPS和0.2V驅(qū)動(dòng)所有指標(biāo)的記錄都被刷新
ADC／DAC等數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器領(lǐng)域都在采用更先進(jìn)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(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的論文數(shù)量占到了全部論文的25％。
在工藝發(fā)展的帶動(dòng)下，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器的功耗在逐漸降低，品質(zhì)因數(shù)也在不斷改善。以前，衡量數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器性能的指標(biāo)是速度、精度以及功耗。但最近，品質(zhì)因數(shù)與驅(qū)動(dòng)電壓也和速度一起成為必需的評(píng)價(jià)指標(biāo)。其原因在于，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器在便攜式設(shè)備應(yīng)用中的重要性正在增加。在本屆會(huì)議上，這三個(gè)指標(biāo)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(dá)24GSPS[30.3]。該CMOS芯片采用90nm CMOS工藝制造，集成了160個(gè)通道的6位精度SAR型ADC，令其交替工作。從而實(shí)現(xiàn)了極高的采樣速率。
荷蘭特文特大學(xué)的ADC的品質(zhì)因數(shù)達(dá)到4.4fJ[12.4]，這一數(shù)值僅相當(dāng)于以往的1/10。獲得這一指標(biāo)的原因是，該產(chǎn)品采用了對(duì)電容電壓進(jìn)行分階段控制的技術(shù)。
在低電壓驅(qū)動(dòng)方面，麻省理工學(xué)院了利用0.2V電壓驅(qū)動(dòng)的Flash ADC[30.8]，并為此新開發(fā)了可利用亞閾值區(qū)電壓工作的技術(shù)。
(富士通研究所系統(tǒng)芯片電路開發(fā)研究所 冪本三六)
RF：基于CHOS工藝的毫米波PATHz高頻應(yīng)用進(jìn)入視野
與ISSCC 2007一樣，本屆會(huì)議上也陸續(xù)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(dǎo)體為主，但在2006年出現(xiàn)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(fā)器開始具有現(xiàn)實(shí)意義。
NEC了面向60GHz頻段的收發(fā)器[31.1]。發(fā)射電路中集成有I/Q調(diào)制器、DA(驅(qū)動(dòng)放大器)、VGA(可變?cè)鲆娣糯笃?和PA(功率放大器)。接收電路中集成有LNA(低噪聲放大器)、VGA、驅(qū)動(dòng)放大器和I/Q解調(diào)器。PA的輸出功率達(dá)到8.4dBm，增益也高達(dá)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(xué)和意法半導(dǎo)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(dá)76GHz~95GHz，轉(zhuǎn)換增益為12.5dB，噪聲系數(shù)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(dá)到100℃。
基本電路的工作頻率也有顯著提高，超出毫米波而應(yīng)用到THz級(jí)頻率的CMOS技術(shù)也已經(jīng)出現(xiàn)。美國(guó)佛羅里達(dá)州大學(xué)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(guī)的探頭難以測(cè)量，因此芯片上還裝備了用于測(cè)量的天線。
(松下電器產(chǎn)業(yè)公司半導(dǎo)體器件研究中心 酒井啟之)
無線通信：UWB、手機(jī)和WLAN都在向更高的集成度發(fā)展
無線通信領(lǐng)域由“UWB相關(guān)技術(shù)”、“手機(jī)收發(fā)器”和“WLAN/WPAN(無線個(gè)人局域網(wǎng))收發(fā)器”等三個(gè)專題會(huì)議構(gòu)成。
在UWB相關(guān)技術(shù)的專題中最值得注意的論文是Alereon公司的UWB收發(fā)器[6.4]。而在手機(jī)收發(fā)器方面，ADI公司無需SAW濾波器的收發(fā)器對(duì)于今后的技術(shù)發(fā)展很有參考價(jià)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(biāo)準(zhǔn)[20.2]。802.11n標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)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(huì)獲得相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。該領(lǐng)域與數(shù)字SoC一樣，采用先進(jìn)工藝以提高集成度、進(jìn)而降低電壓的競(jìng)爭(zhēng)非常激烈。2005年，支持IEEE 802.11b標(biāo)準(zhǔn)的SoC已經(jīng)達(dá)到很高的水平；其后，2006年了支持IEEE 802.11a/b/g標(biāo)準(zhǔn)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(dǎo)體研究開發(fā)中心 濱田基嗣)
有線通信：利用現(xiàn)有的傳輸線路向更高速度和更長(zhǎng)距離發(fā)展利用DSP的補(bǔ)償超越以往極限
在該領(lǐng)域中引人注目的是數(shù)字加速技術(shù)，即將輸入到接收器的信號(hào)利用ADC采樣之后再使用DSP等進(jìn)行處理。當(dāng)利用已經(jīng)鋪設(shè)的現(xiàn)有傳輸線路進(jìn)行10Gbps的高速通信時(shí)，到達(dá)接收器的信號(hào)有可能會(huì)惡化，甚至不能保持發(fā)送時(shí)的原始信號(hào)狀態(tài)。在本屆會(huì)議上，首次了能夠自適應(yīng)地恢復(fù)信號(hào)并符合IEEE各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)。
美國(guó)ClariPhy通信公司的收發(fā)器將使用300m多模光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率從2.5 Gbps提高到了10Gbps[11.7]。這種收發(fā)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(guó)Teranetics公司的收發(fā)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(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù)電路可以兼顧到兩個(gè)方面：它能夠瞬時(shí)且同步地響應(yīng)脈沖串信 號(hào)輸入的第1位信號(hào)，也能夠容許160位的連續(xù)無翻轉(zhuǎn)信號(hào)[11.4]。該恢復(fù)電路是利用∑型DAC來提高頻率精度而實(shí)現(xiàn)的。
(NTT公司微系統(tǒng)集成研究所 大友佑輔)
高性能數(shù)字電路：工藝發(fā)展出現(xiàn)新挑戰(zhàn)芯片面臨功耗及特性不一致等問題
半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)仍在遵循著摩爾定律不斷發(fā)展。在高性能數(shù)字電路領(lǐng)域，隨著工藝的繼續(xù)發(fā)展，出現(xiàn)了復(fù)雜度和集成度更高的處理器。在本屆ISSCC上，各公司及機(jī)構(gòu)針對(duì)高集成度芯片暴露出的問題提出了自己的技術(shù)方案。這些挑戰(zhàn)包括不斷增加的功耗，處理性能達(dá)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(dá)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(nèi)核及多線程的發(fā)展過程中，Sun微系統(tǒng)公司也注意到應(yīng)該提高單線程的性能。該公司的SPARC處理器在進(jìn)一步發(fā)展亂序執(zhí)行能力以提高單線程性能的同時(shí)，總共可以并行執(zhí)行32個(gè)線程[4.1和4.2]。對(duì)于芯片的工藝、電壓及溫度的不一致性等問題，美國(guó)密歇根州大學(xué)了一種可自行修正延遲誤差的技術(shù)――Razor II[22.1]，可以動(dòng)態(tài)地自動(dòng)調(diào)節(jié)電壓及頻率。
(日立制作所信息／通信部門 丹場(chǎng)展雄)
低功耗數(shù)字電路：在降低功耗方面竭盡全力便攜式設(shè)備在性能方面又有突破
在低功耗數(shù)字電路領(lǐng)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(jiǎn)單的2-issue順序流水線，實(shí)現(xiàn)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(gè)數(shù)量級(jí)。此外，TI公司了用于手機(jī)的單芯片，采用了45nmCMOS工藝。
瑞薩科技等6家公司了用于手機(jī)的第3代單芯片產(chǎn)品，將基帶處理器和應(yīng)用處理器集成在一起[13.3]。該芯片將基于21個(gè)電壓域的電源關(guān)斷功能和部分時(shí)鐘激活功能組合起來，進(jìn)一步降低了功耗。同時(shí)，芯片中集成的存儲(chǔ)器管理單元可以讓用于媒體處理的IP核共享虛擬存儲(chǔ)器空間，并通過有效利用外部存儲(chǔ)器等措施實(shí)現(xiàn)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(shè)備的畫面質(zhì)量正在不斷提高，并且圖像識(shí)別技術(shù)將得到靈活的應(yīng)用[16.4]，現(xiàn)在已經(jīng)有可能在便攜設(shè)備中采用H.264標(biāo)準(zhǔn)對(duì)HDTV信號(hào)進(jìn)行編／解碼處理。這款圖像處理器具有512GOPS的運(yùn)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(fā)展方向之后，這款處理器可能會(huì)引領(lǐng)新的潮流：通過圖像處理提高畫面質(zhì)量、并靈活應(yīng)用圖像識(shí)別和圖像檢索技術(shù)。
(日立制作所中央研究所 荒川文男)
存儲(chǔ)器領(lǐng)域：大容量、低成本、高速率、非易失新技術(shù)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(shù)相繼推出。引人注目的未來技術(shù)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(nèi)的4篇有關(guān)45nm SRAM的論文都了降低功耗、解決不一致性等的技術(shù)。
DRAM則在不斷提高速度。嵌入式DRAM方面，中國(guó)臺(tái)灣地區(qū)的TSMC利用65nm Bulk CMOS工藝實(shí)現(xiàn)了500MHz的工作頻率，并集成人SOI中。包括這一款在內(nèi)，總共有4篇關(guān)于65nm嵌入式DRAM的。三星電子公司了業(yè)界第一款支持GDDR5標(biāo)準(zhǔn)的圖形DRAM，實(shí)現(xiàn)了每引腳6Gbps的數(shù)據(jù)傳輸速率[14.5]。
(瑞薩科技公司 日高秀人)
攝像器件／醫(yī)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(nèi)的放大器
美國(guó)斯坦福大學(xué)的攝像器件的像素間距極為窄小，只有0.7μm[2.3]。以往的產(chǎn)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(zhuǎn)換和信號(hào)電荷的傳輸中使用了幀傳輸CCD。但其信號(hào)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(xué)在芯片上陣列配置了166×76個(gè)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(nèi)，總像素?cái)?shù)達(dá)323萬。該大學(xué)將這樣的配置叫做多孔徑(Multi-aperture)。該款攝像器件應(yīng)用了立體照相機(jī)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(dāng)所拍攝景物的照度很低時(shí)，可以提高畫面質(zhì)量。這款CMOS傳感器可以生成16個(gè)像素的全彩圖像，包括2個(gè)R像素、4個(gè)G像素、2個(gè)B像素以及8個(gè)W像素。而且，在曝光過程中可以把信號(hào)電荷從光電二極管排出，以避免出現(xiàn)白噪聲。因此，動(dòng)態(tài)范圍得到了擴(kuò)展，可達(dá)14位灰階。
在醫(yī)療領(lǐng)域，美國(guó)Medtronic公司和MIT的放大器適用于檢測(cè)由于腦部病變而引起的神經(jīng)細(xì)胞的微弱信號(hào)[8.1]。其特點(diǎn)是放大時(shí)的噪聲及功耗都很低，能夠應(yīng)用于便攜式設(shè)備及可埋置在人體內(nèi)的設(shè)備中。
(索尼公司半導(dǎo)體亨業(yè)集團(tuán) 角博文)
未來技術(shù)：仿生電子，保健護(hù)理領(lǐng)域盛況空前近距離通信技術(shù)向高性能，多樣化發(fā)展
在本屆會(huì)議上，未來技術(shù)領(lǐng)域面向仿生／保健護(hù)理等相關(guān)領(lǐng)域提出了新的電路技術(shù)以及應(yīng)用方案。具體來說，包括生物信息的監(jiān)視技術(shù)以及可埋置于人體內(nèi)的芯片等。
日立制作所了關(guān)于實(shí)現(xiàn)人類生命活動(dòng)可視化的技術(shù)[7.1]。該技術(shù)可以利用徽章型(體積為30cm3)的無線傳感器模塊連續(xù)監(jiān)視體溫4個(gè)月。產(chǎn)品的電池壽命是3年?？梢哉f，面向仿生／保健護(hù)理領(lǐng)域，這項(xiàng)成果顯示出電子技術(shù)新的應(yīng)用可能性。
此外，值得注意的領(lǐng)域是近距離通信技術(shù)，包括芯片與芯片之間的通信技術(shù)、人體局域網(wǎng)(BAN，body area network)以及RFID等技術(shù)。在上一屆會(huì)議上這些領(lǐng)域都曾經(jīng)受到關(guān)注，而在這一屆越發(fā)突出了高性能化和多樣化的進(jìn)展。
從2004年以來，日本慶應(yīng)義塾大學(xué)和東京大學(xué)的小組連續(xù)了采用電感耦合方式的芯片間通信技術(shù)。在本屆會(huì)議上，他們了采用異步方式的技術(shù)，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(dāng)?shù)耐ㄐ潘俣?11Gbps)，可以實(shí)現(xiàn)5倍于電容耦合方式的通信距離。