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短距离无线通信技术论文题目大全

发布时间:2024-07-20 18:14:36

短距离无线通信技术论文题目大全

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。

摘要:超宽带UWB(Ultra-Wide Bandwidth)脉冲通信(Impulse Radio)技术与其它通信技术有很大不同,它具有信号功率谱密度低、不易检测、系统复杂度低等优点,尤其适用于室内等密集多径场所的高速无线接入和军事通信。介绍了UWB系统的信号表示形式,分析了其特点,并介绍了超宽带通信当前的研究及应用情况。 关键词:UWB 脉冲通信 信号 应用 UWB技术是一种新型的无线通信技术。它通过对具有很陡上升和下降时间的冲激脉冲进行直接调制,使信号具有GHz量级的带宽。超宽带技术解决了困扰传统无线技术多年的有关传播方面的重大难题,它具有对信道衰落不敏感、发射信号功率谱密度低、低截获能力、系统复杂度低、能提供数厘米的定位精度等优点。 1 超宽带信号及其特点 美联邦通信委员会(FCC)规定: 部分带宽号称为UWB信号。其中,部分带宽为信号功率谱密度在-10dB处测量的值。图1为UWB信号与窄宽信号功率谱密度的比较;UWB信号格式如图2所示。 一种典型的脉位调制(PPM)方式的UWB信号形式[1],[2]为: Str(k)(t)表示第k个用户的发射信号,它是大量的具有不同时移的单周期脉冲之和。w(t)表示传输的单周期脉冲波形,可以为单周期高斯脉冲或其一阶、二阶微分脉冲,从该发射机时钟的零时刻(t(k)=0)开始。第j个脉冲的起始时间为。仔细分析每个时移分量: (1)相同时移的脉冲序列:形式的脉冲表示时间步长为Tf的单周期脉冲,其占空比极低,帧长或脉冲重复时间Tf(Frame Time)的典型值为单周期脉冲宽度的一百到一千倍。类似于ALOHA系统,这样的脉冲序列极容易导致随机碰撞。 (2)伪随机跳时:为减少多址接人时的冲突,给每个用户分配一个特定的伪随机序列,称之为跳时码,其周期为Np。跳时码的每个码元都是整数,且满足。这样跳时码给每个脉冲附加了时移,第j个单周期脉冲的附加时移为秒。 由于读出单周期脉冲相关器的输出要占用一定的时间,NhTc/Tf应严格小于1。然而如果NhTc太小,那么多个用户接入时发生冲突的概率仍然会很大。相反,如果NhTc足够大且跳时码设计合理,就可以将多用户干扰近似为加性高斯白噪声AWGN(AdditiveWhite Gauss Noise)信号。 由于跳时码是周期为Np的周期序列,那也为Np周期序列,其周期为Tp=NpTf。跳时码的另外一个作用是使UWB信号的功率谱密度更为平坦。 (3)数据调制:第k个用户发送的数据序列{di(k)}为二进制数据流。每个码元传输Ns个单周期脉冲,这样增加了信号的处理增益。 在这种调制方式下,一个符号(或码元)的持续时间为Ts=NsTf。对于固定的脉冲重复时间Tf,二进制的符号速率Rs,为: 显然,采用上述信号的超宽带脉冲通信系统具有以下特点:信号持续时间极短,为纳秒、亚纳秒级脉冲,信号占空比极低(1%~0.1%),故有很好的多径免疫力;频谱相当宽,达GHz量级,且功率谱密度低,故UWB信号对其他系统干扰小、抗截获能力强;UWB系统处理增益很高,其总处理增益PC为: 例如,当某二进制UWB通信系统Tf=1μs,Tc=1ns,Ns=100,比特速率Rs=10kbps时,该系统UWB信号的处理增益为50dB。与其他通信系统相比,其处理增益非常高。 另外,UWB信号为极窄脉冲的序列,故有非常强的穿透能力,可以辨别出隐藏的物体或墙体后运动着的物体,能实现雷达、定位、通信三种功能的结合,适合军用战术通信。 2 超宽带信号发射机、接收机基本结构 2.1 发射机和相关接收机模型 与传统的无线收发信机结构相比,UWB收发信机的结构相对简单。如图3所示,在发射端,数据直接对射频脉冲调制,再通过可编程延时器件对脉冲进一步时延控制,最后通过超宽带天线发射出去。在接收端,信号通过相关器与本地模板波形相乘,积分后通过抽样保持电路送到基带信号处理电路中,由捕获跟踪部分、时钟振荡器和(跳时)码产生器控制可编程延时器,根据相应的时延产生本地模板波形,与接收信号相乘。整个收发信机几乎全部由数字电路构成,便于降低成本和小型化。 2.2 Rake接收机模型 由于UWB信号需要用时域的方法进行分析,多用于户内密集多径(多径可达到30条)的条件下,而且每条路径的信号能量都很小,难以对每条信道做出估计,所以使UWB信号的Rake接收成为可能。Rake接收机使原来能量很小的多径信号经过能量合并后提高的信噪比提高系统性能。 3 UWB与其他几种无线个人局域网技术的比较 由于UWB技术的种种优点,使其成为无线个人局域网络WPAN (Wireless Personal Area Network)的主要技术之一。WPAN的目标是用无线电或红外线代替传统的有线电缆,以低价格和低功耗在10m范围内实现个人信息终端的智能化互联,组建个人化信息网络。其最普遍的应用是连接电脑、打印机、无绳电话、PDA以及信息家电等设备。目前实现WPAN的主要技术有:IEEE802.11b(Win)、Home RF、IrDA、蓝牙(Bluetooth)以及超宽带等五种。可以看出UWB技术的优势较为明显,主要不足是发射功率过小限制了其传输距离也就是说,10m以内,UWB可以发挥出高达数百Mbps的传输性能,对于远距离应用IEEE802.11b或Home RF无线PAN的性能将强于UWB。UWB和同为热门的IEEE802.11b以及Home RF不会进行直接竞争,因为UWB更多地是应用于10m左右距离的室内。事实上,把UWB看作蓝牙技术的替代者可能更为适合,因后者传输速率远不及前者,另外蓝牙技术的协议也较为复杂。 4 国内外研究及发展情况 4.1 国外研究现状 军用方面:早在1965年,美国就确立了UWB的技术基础。在后来的二十年内,UWB技术主要用于美国的军事应用,其研究机构仅限于与军事相关联的企业以及研究机关、团体。目前,美国国防部正开发几十种UWB系统,包括战场防窃听网络等。 民用方面:由于超宽带技术的种种优点使其在无线通信方面具有很大的潜力,近几年来国外对UWB信号应用的研究比较热门,主要用于通信(如家庭和个人网络,公路信息服务系统和无线音频、数据和视频分发等)、雷达(如车辆及航空器碰撞/故障避免,入侵检测和探地雷达等)以及精确定位(如资产跟踪、人员定位等)。索尼、时域、摩托罗拉、英特尔、戴姆勒—克莱斯勒等高技术公司都已涉足UWB技术的开发,将各种消费类电子设备以很高的数据传输率相连,以满足消费者对短距离无线通信小型化、低成本、低功率、高速数据传输等要求。 国际学术界对超宽带无线通信的研究也越来越深入。2002年5月20~23日,IEEE举办了一期会议,专门讨论UWB技术及其应用。2002年2月14日,美国联邦通信委员会(FCC)正式通过了将UWB技术应用于民用的议案,定义了三种UWB系统:成像系统、通信与测量系统、车载雷达系统,并对三种系统的EIRP(全向有效辐射功率)分别做了规定。但是,UWB技术的协议与标准尚未确定,目前,只有美国允许民用UWB器件的使用;而欧洲正在讨论UWB的进一步使用情况,并观望美国的UWB标准。 4.2 国内研究现状 2001年9月初发布的“十五”863计划通信技术主题研究项目中,把超宽带无线通信关键技术及其共存与兼容技术作为无线通信共性技术与创新技术的研究内容,鼓励国内学者加强这方面的研发工作。但是国内目前关于UWB技术的深入研究仅限于雷达方面,关于UWB通信系统的研究还没有形成规模。 参考文献:<无线超宽带(UWB)通信原理与应用——21世纪信息与通信技术教程> 王金龙、王呈贵、阚春荣、徐以涛 2005-11第1版

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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。

学术堂整理了十五个通信工程毕业论文题目供大家进行参考:  1、高移动无线通信抗多普勒效应技术研究进展  2、携能通信协作认知网络稳态吞吐量分析和优化  3、协作通信中基于链路不平衡的中继激励  4、时间反转水声通信系统的优化设计与仿真  5、散射通信系统电磁辐射影响分析  6、无人机激光通信载荷发展现状与关键技术  7、数字通信前馈算法中的最大似然同步算法仿真  8、沙尘暴对对流层散射通信的影响分析  9、测控通信系统中低延迟视频编码传输方法研究  10、传输技术在通信工程中的应用与前瞻  11、城市通信灯杆基站建设分析  12、电子通信技术中电磁场和电磁波的运用  13、关于军事通信抗干扰技术进展与展望  14、城轨无线通信系统改造方案研究  15、无线通信系统在天津东方海陆集装箱码头中的运用

论文摘要:短波的频率范围115MHz - 30MHz , 传播途径分为地波和天波两种。其中地波因为受地面吸收和地面电气特性的影响而衰减的程度较大, 只适用于短距离通信。因此短波通信的主要传播路径是天波。天波的传播是利用电离层的反射来实现的, 尤其是多次反射后可以实现全球通信。地波传播受天气的影响较小, 比较稳定, 信道参数基本上不随时间的变化而变化, 是恒参信道。 论文名称: 短波在无线电通信中的作用及特点 作 者: 孙 雷 专业类别: 其它 论文来源: 转载 刊载杂志: 上 传 人: HUNANLIANG 发布时间: 2006-2-1 13:29:00 论文星级: ★★★ 文件大小: 88KB 网友评分: 暂无网友打分 人 气 数: 192 下载次数: 89 论文性质: 下载:会员200个积分/vip会员0个积分 关 键 字: 地波; 天波; 电离层; 多跳路径

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短距离无线通信技术论文题目有哪些

根据所了解到的短距离无线通信技术主要有:华为Hlilink协议、WIFI(IEEE11协议)、Mesh、蓝牙、ZigBee/4协议、Thread/4协议、Z—Wave、NFC、UWB等等。

短距离无线通信技术举例和优点介绍如下:1、红外线(Infrared)红外线可分为直接式红外线(Direct-BeamIR)、散射式红外线(DiffuseIR)以及全向性红外线(OminidirectionalIR)。由于红外线是光的一种,而光不能穿透任何不透明的物体,因此在直接式红外线连接模式下传输资料时,二个互通的点必须是在相互可看见的同一线上。而不能有任何阻隔;散射式红外线连接模式则不需在同一线上,但必须是在同一个封闭的空间内;全向性红外线则是利用一个红外线的基地台,将分散在基地台四周的发射器所发射的红外线集中起来。2、IEEE11IEEE11适用在区域环境下,如需要自由行动支援的办公室,能使用无线传输节省办公室成本;只需要架设一个基地台,以及在这个区域内的电子产品都安装网路卡,利用IEEE11无线传输技术,在没有任何连接线的情况下,资料在室内传输距离可达100公尺(无障碍可达300公尺)。3、蓝牙(Bluetooth)蓝牙是一种短距离、低功率、低成本的无线通讯标准,以取代红外线传输距离过短、不具穿透性等问题。蓝牙的发展计划中,是将其定位为低功率、涵盖范围小的跳频RF系统。其设计适用於连结电脑与电脑、电脑与周边以及电脑与其他行动数据装置,如行动电话、呼叫器、PDA等。由於蓝牙模组可以轻易植入任何电子产品,因此使用者通过任何蓝芽装置即可与这些产品沟通。4、HomeRFHomeRF建构在SWAP(ShareWirelessAccessprotocol)技术上,主要应用在家庭网路。其不只能进行资料的传送,更整合了语音传输能力,可将电脑网路与电话网路结合。提供一个更完整的解决方案。目前在无线网路环境中,HomeRF较蓝芽的传输距离长、传输资料量也较多,因此较适合影音传输之应用。5、LIFILiFi是用可见光来实现无线通信,即利用电信号控制发光二极管(LED)发出的肉眼看不到的高速闪烁信号来传输信息。且不会产生电磁干扰。参考资料:百度百科-短距无线传输技术参考资料:百度百科-LIFI

常用的无线短距离通信技术主要有:华为Hlilink协议、WIFI(IEEE11协议)、Mesh、蓝牙、ZigBee/4协议、Thread/4协议、Z—Wave、NFC、UWB、LiFi等10大类。主要特点:华为Hlilink协议,兼容性好,能自动发现设备并一键链接。WIFI(IEEE11协议),是无线局域网中的一个标准,覆盖范围广,传输速率快,但安全性不好,稳定性差,功耗略高,组网能力差。Mesh,网络部署快,稳定性好,但有一定延迟性,网络容量有限。蓝牙,速率快,低功耗,安全性高,但网络节点少,不适合多点布控。ZigBee/4协议,安全性高,功耗低,组网能力强,容量大,但成本高,抗干扰性差,通信距离短。Thread/4协议,传输安全,可靠性高,兼容性好,未来发展潜力很大。Z—Wave协议,结构简单,低速率,低功耗,低成本,但标准不开放。NFC,近场通信,与蓝牙技术类似,但传输速率和距离没有蓝牙快和远,功耗和成本低,保密性好,适用于移动支付和消费类电子。UWB,抗干扰性强,速率高,带宽大,功率小,功耗低,但目前标准化争议大,发展也因此收到限制。LiFi,是光保真技术,不会产生电磁干扰。

Wi-F蓝牙ZigBIrDANFCUWB超宽带其他SIMpass技术是DI卡技术和SIM卡技术的结合,被称为双接口SIM卡。SIMpass是支持接触式和非接触式工作接口的多功能SIM卡。接触式接口实现SIM功能,非接触式接口实现支付功能。与多个智能卡应用程序规格兼容。

短距离无线通信技术论文摘要怎么写

论文其实就是一种文章,就一种讨论某种问题或研究某种问题的文章它有自己独有的论文格式下面就是标准的论文格式:1、论文格式的论文题目:(下附署名)要求准确、简练、醒目、新颖2、论文格式的目录 目录是论文中主要段落的简表(短篇论文不必列目录) 3、论文格式的内容提要:是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整字数少可几十字,多不超过三百字为宜4、论文格式的关键词或主题词 关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“提要”的左下方主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)5、论文格式的论文正文:(1)引言:引言又称前言、序言和导言,用在论文的开头引言一般要概括地写出作者意图,说明选题的目的和意义,并指出论文写作的范围引言要短小精悍、紧扣主题〈2)论文正文:正文是论文的主体,正文应包括论点、论据、论证过程和结论主体部分包括以下内容:提出问题-论点; 分析问题-论据和论证; 解决问题-论证方法与步骤; 结论6、论文格式的参考文献 一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行中文:标题--作者--出版物信息(版地、版者、版期) 英文:作者--标题--出版物信息 所列参考文献的要求是:(1)所列参考文献应是正式出版物,以便读者考证(2)所列举的参考文献要标明序号、著作或文章的标题、作者、出版物信息

1、摘要摘要是文章主要内容的摘录,要求短、精、完整。字数少可几十字,多不超过三百字为宜。随着计算机技术和因特网的迅猛发展,网上查询、检索和下载专业数据已成为当前科技信息情报检索的重要手段,对于网上各类全文数据库或文摘数据库,论文摘要的索引是读者检索文献的重要工具,为科技情报文献检索数据库的建设和维护提供方便。摘要是对论文综合的介绍,使人了解论文阐述的主要内容。论文发表后,文摘杂志或各种数据库对摘要可以不作修改或稍作修改而直接利用,让读者尽快了解论文的主要内容,以补充题名的不足,从而避免他人编写摘要可能产生的误解、欠缺甚至错误。所以论文摘要的质量高低,直接影响着论文的被检索率和被引频次。2、参考文献:一篇论文的参考文献是将论文在研究和写作中可参考或引证的主要文献资料,列于论文的末尾。参考文献应另起一页,标注方式按《GB7714-87文后参考文献著录规则》进行。中文:作者—标题—出版物信息(版地、版者、版期)英文:作者—标题—出版物信息3、关键词:关键词是从论文的题名、提要和正文中选取出来的,是对表述论文的中心内容有实质意义的词汇。关键词是用作计算机系统标引论文内容特征的词语,便于信息系统汇集,以供读者检索。每篇论文一般选取3-8个词汇作为关键词,另起一行,排在“摘要”的左下方。主题词是经过规范化的词,在确定主题词时,要对论文进行主题分析,依照标引和组配规则转换成主题词表中的规范词语。(参见《汉语主题词表》和《世界汉语主题词表》)。扩展资料:撰写论文摘要的注意事项:(1)整理你的材料使其能在最小的空间下提供最大的信息面。(2)用简单而直接的句子。避免使用成语、俗语或不必要的技术性用语。(3)请多位同僚阅读并就其简洁度与完整性提供意见。(4)删除无意义的或不必要的字眼。但也不要矫枉过正,将应有的字眼过份删除,如在英文中不应删除必要的冠词如a'' an'' the等。(5)尽量少用缩写字。在英文的情况较多,量度单位则应使用标准化者。特殊缩写字使用时应另外加以定义。参考资料来源:百度百科 - 论文格式参考资料来源:百度百科 - 论文摘要

我们为何要写摘要?它的目的为何?简而言之,摘要的目的就是简单的讨论这篇文章让读者更容易的了解这篇文。它能在读者与作者之间搭起一条桥梁。当您搜索信息时,您无法一下阅读整篇文章,因此,您大概只会阅览下摘要。如果你认真的分配和使用你的时间去阅读摘要,就能避免花费大量金钱去购买你不需要的论文。而这也是为何要写摘要的原因。让我们来简单的谈下摘要。最常见的摘要有两种。通常期刊会要求你提供“结构式的摘要”,我比较喜欢这种类型的摘要,因为它能清楚的分开背景,方法,结果和结论。非常简单,明了和有用!读者能了解方法、结果、和结论。这对读者来说是非常方便的。如果不是结构式摘要,你需要在每个章节平均论述摘要。你需要在介绍章节时提供你的论文资讯、方法、结果和结论。或者你需要从各章节拮取重要的资讯。事实上,比较常见的问题是,许多学者在摘要中过分描述重点,因此它缺乏平均描述每个论文章节。注意,文献通常只会出现在内文,而不是摘要,所以避免将文献放在摘要里。有些摘要太长又太多,标准的摘要通常只有150到250字。我看过有些人写到500字,摘要必须要少于那个字数。而且最常见的错误,是直接常常从内文复制粘贴上。这也是我为何在修改文章时,常看到摘要跟介绍是一样的。这会让读者感到:哎?怎么摘要和介绍是一样的!这对读者来说是很奇怪的,千万不要这么做。原文链接:如何写好论文摘要:研究人员不得不知的小秘诀

论文摘要:短波的频率范围115MHz - 30MHz , 传播途径分为地波和天波两种。其中地波因为受地面吸收和地面电气特性的影响而衰减的程度较大, 只适用于短距离通信。因此短波通信的主要传播路径是天波。天波的传播是利用电离层的反射来实现的, 尤其是多次反射后可以实现全球通信。地波传播受天气的影响较小, 比较稳定, 信道参数基本上不随时间的变化而变化, 是恒参信道。 论文名称: 短波在无线电通信中的作用及特点 作 者: 孙 雷 专业类别: 其它 论文来源: 转载 刊载杂志: 上 传 人: HUNANLIANG 发布时间: 2006-2-1 13:29:00 论文星级: ★★★ 文件大小: 88KB 网友评分: 暂无网友打分 人 气 数: 192 下载次数: 89 论文性质: 下载:会员200个积分/vip会员0个积分 关 键 字: 地波; 天波; 电离层; 多跳路径

短距离无线通信技术论文4000字怎样写

论文摘要:短波的频率范围115MHz - 30MHz , 传播途径分为地波和天波两种。其中地波因为受地面吸收和地面电气特性的影响而衰减的程度较大, 只适用于短距离通信。因此短波通信的主要传播路径是天波。天波的传播是利用电离层的反射来实现的, 尤其是多次反射后可以实现全球通信。地波传播受天气的影响较小, 比较稳定, 信道参数基本上不随时间的变化而变化, 是恒参信道。 论文名称: 短波在无线电通信中的作用及特点 作 者: 孙 雷 专业类别: 其它 论文来源: 转载 刊载杂志: 上 传 人: HUNANLIANG 发布时间: 2006-2-1 13:29:00 论文星级: ★★★ 文件大小: 88KB 网友评分: 暂无网友打分 人 气 数: 192 下载次数: 89 论文性质: 下载:会员200个积分/vip会员0个积分 关 键 字: 地波; 天波; 电离层; 多跳路径

现化通信技术给我们带来方便太多了,从以前为了传输信号用的风火台点狼烟到现在用电话和手机。从以前亲眼看到几百米景物到现在电视捍几千米几千公里里景物。从一个人讲话小范围几十人听到现在几万人或几亿人都能听的音视。从人记录信息甲骨文到现在计算机打印等

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。

摘要:本文围绕传输网的四个考量对本地传输网的需求和存在问题进行分析,提出传输网优化的必要性。并以网络结构、传输设备、光缆线路三大要素对本地传输网的优化内容进行探讨,并对网络拓扑、传输设备优化的部分细节问题具体展开。  随着通信技术的飞速发展,运营商所提供的基本业务在速率和数量上也都在飞速的膨胀,而且为了不断满足用户的需求,各种新业务不断的出现。作为基础的传输网络自然也日趋庞大和复杂,特别是本地传输网,作为传输网络中最为繁杂和庞大的部分,经过不断的发展,在安全性、可控性、高效性和扩展性方面都存在不同程度的问题和隐患。针对目前传输网存在的这些问题,对现有传输网进行优化显得非常必要。通过优化使传输网络结构清晰化,有利于提高网络利用率,发挥设备的功用,提高网络安全性,同时也有利于网络的扩容、升级以及便于各种新业务接入。  传输网存在的问题以及优化的展开,都可以围绕四个考量来进行,这四个考量是指传输网络应该具备的性质或功能,包括内容就是上面提到的安全性、可控性、高效性、扩展性。安全性指保证网络设备运行的稳定、安全,网络运行的保护、恢复等,设备板件的保护备份等,即应有较强的对网络正常运行的保障和障碍时快速代通和尽量小影响用户的能力;可控性是指对网络应有较强的网络管理能力,实现业务电路在传输网络上的端到端调配,保证业务的即时开通、调配,使传输网成为可运营的基础网络。高效性是网络生产电路的效益,如通道规划安排产出的通路应是高产出、高效率的,使网络的投资成本得到充分的发挥,并降低运营成本。扩展性指要求网络可持续发展、应方便网络的升级、扩容,使网络建设具有延续性。传输网的优化内容包括根据考量指标对其组成的三要素:网络结构、传输设备、光缆线路所进行的优化。本文主要结合这三个要素针对中小城市本地传输网的优化来展开浅显分析。  网络结构的优化  网络结构的优化包括结构拓朴的优化、通路组织的优化、同步方案的优化等。  1、结构拓扑的优化  根据我国网络结构体系总体的思路,传输网结构总的是采用分层、分区、分割的概念进行规划,就是说从垂直方向分成很多独立的传输层网络,具体对某一区域的网络又可分为若干层,例如本地传输网可分成核心层、汇聚层、接入层3层。  核心层网络是沟通各业务网的交换局(局间电路需求比较大、电路种类比较多,多为平均型业务)的核心节点的网络。核心层网络的核心节点通常不会很多,特别是在中小城市,根据需求情况,大多尚未设这一层。在组网保护方式上基本都是复用段保护环,在此不多做讨论。  汇聚层节点的选择一般要考虑机房条件好、业务发展潜力大、可辐射其他节点等因素,另外更重要的是节点出入局的光缆要有不同路由;汇聚环上节点数量的调整,节点数不宜太多,以5G速率环而言,一般为4~6个比较合适; 汇聚层可以采用2纤或4纤的复用段保护环或通道保护环。对于平均分配的业务,考虑资源利用率建议采用复用段保护环。如果是有汇聚型的业务,例如我们联通目前的业务需求,基本上是要汇聚到中心局站,那么采用2纤通道保护环和复用段保护环在网络容量方面就没有区别,而在业务配置和调度、保护倒换等方面都比复用段保护环简单和容易,特别是保护倒换比复用段更加可靠和迅速,更适合在汇聚型的业务中使用。  接入层涉及站点数量多,结构也复杂,是网络优化中工作量最大的层面。接入层网络的优化主要考虑以下内容。  (1)环路上节点数量的调整,每个环的节点不应太多,在光纤资源允许的情况下,建议环上的节点数不应超过10个。对于节点数超标的环路,建议采取裂环拆环的方式,拆成2个或多个环路。对于物理路由上光纤资源紧张的地区,有条件的应当敷设新的光缆,由于资金或者施工困难等问题不便增设光缆线路的,可以考虑如下方法应急解决:  假设目前有两个PP环环一和环二,速率均为155M。其中环一上3个站点A,C,E和环二上2个站点B,D共用一根光缆,环一所用的2芯光纤在环二的站点B,D的ODF中穿通,环二使用的2芯光纤则在环一站点A,C,E的ODF中穿通。纤芯使用和穿通情况如下图所示:  (其中,兰色表示环一设备和光纤,黄色表示环二设备和光纤;“1”表示环一上的站点,“2”表示环二上的站点,“A、B、C、D、E”是给共用光缆段几个站点编的号;A-E站之间两个环使用的4芯光纤为同一根光缆。)  假设由于环改和网络建设以及其他设备的使用的需要,需更多根纤芯,此段光缆已经没有冗余纤芯,而且增设光缆非常困难,那么我们可以换个角度从设备角度考虑,将A,B,C,D,E四站设备进行扩容,B,C,D将SL1光板扩为SL4,A,E增加SL4光板一块。  这样在A站——E站之间通过2芯纤芯建立一条有4个VC4的高速通道,环一可利用A站——B站的第1个VC4,环二可利用A站——B站的第2个VC4,剩余第3和第4个VC4可应用环间通信或站间数据传输,也可以做其他环路的中继。  (2)环上节点的选择。以我们联通来说,网络发展到今天,有相当一部分基站建设的目的已经不是单纯覆盖无信号区,而是兼顾话务分担和提高覆盖质量等。那么我们就可以考虑在上述讲到的拆分子环的时候,考虑将无线信号覆盖相对重叠或者可以兼顾的节点(典型的如同一县城或镇上的几个站点)安排在不同的接入环上,这样可以避免骨干节点万一失效后大面积区域的信号丢失。  (3)尽量将市区及某些县城内拥有或规划了较多数据业务的节点安排在同一子环,其目的在于方便环网升级,而又不造成资源的浪费,提高设备利用率。因为联通目前的主营业务还是移动业务,大部分的节点特别是村镇节点,一般只有1-4条2M业务供给移动业务,若由于环网上某个节点的数据业务过多造成整环资源紧张而要将环速率升级的话,那么势必造成大部分节点设备及端口资源浪费。  此外,还应考虑结合光缆线路的优化进行链路成环改造以及微波的合理调整和使用等。  2、通路组织的优化  通路组织优化应在充分分析现网上通路组织情况及新增电路需求的基础上,对本区内业务电路的流量、流向进行归纳,做出通道安排的远期规划,而后按规划通路调整通路组织和运营电路。其原则需注意以下几点:  (1)高阶通道可根据业务的类别(如话音、数据等)进行通道分配,也可以根据业务的流向或局向(即电路的落地点)归类进行通道分配;  (2)对高阶通道的占用尽量按短路由规划、并考虑通道利用的均衡,减小通道分配负荷的不平衡度;  (3)对数据业务电路的通路规划,应考虑数据业务的动态特性,采用共享通路方式兼顾基本带宽和动态峰值带宽分配;  (4)通路优化的同时应对中心局房电路落地支路安排、DDF的成端安排进行优化。尽量使通路规划统一,传输通道整齐有序,减少由于规划凌乱造成的没必要的低阶交叉资源浪费。  3、同步方案的优化  主要指根据同步时钟的传送要求,对网络主、备用同步链路时钟信号的传送、倒换等进行优化,设定SSM字节,避免出现同步环路。另外应减小同步链路长度尤其是主用情况下的链路长度,保证同步定时传送的可靠、精准。同步链路节点应控制在20个以内,尽量不超过16个。  传输设备的优化  1、设备的选择  为降低工程造价,一个本地传输网上应用的设备不宜局限在一个厂家的设备,需引入不同的设备厂商的竞争。但也不宜过多,品种太多又不利于网络管理,一般限制在1~2个厂家。多厂家设备的应用环境通常有两种配置情况:一个是横向划分,即分区域应用多厂家设备;另一个是纵向划分,即分层面应用多厂家设备。根据目前传输设备的特点,多层面网络中不同层面上的设备尽量统一才能实现一个完整的网络功能,因此按横向划分应用不同厂家设备是比较好的。  2、核心点落地的方式  一般核心节点传输设备有大量的电路需要落地,目前多数厂家已经可以提供对支路板件的1:N保护,但从负荷、风险分担的角度讲,在核心节点的传输设备一般采用光、电分离的方式配置,即主子架完成群路、支路等光接口接入和核心控制、交叉功能,E1支路等电接口采用专用的扩展子架来完成上下。为提高电路保生存性,对扩展子架与主机架的连接可进行保护。如图所示,为10Gbit/s设备下的扩展子架的可供选择的两种保护方式。  3、MSTP功能的引入  随着城域业务的多样化,单纯以传输TDM业务为主的SDH设备已经成为城域网进一步发展的瓶颈,这是因为:SDH设备进行的是固定的电路分配,无法进行带宽的灵活分配;只能提供单一的业务接口,无法承载新兴业务,对日益增加的数据业务无法提供很好的支持。由此,多业务传送平台——MSTP开始得到广泛推广。  目前各厂家提供的MSTP设备中有一类是在传统SDH设备的基础上,通过在支路槽位上增加数据业务处理卡(如以太板,ATM板,RPR板)的方式来实现对数据业务的支持,这种方式在数据业务初期业务量还很小的时候是比较灵活的,可以很快地提供带宽。但是由于传统SDH设计的限制,其支路槽位背板带宽很小,多个以太网业务只能共享100M带宽,无法适应高带宽的数据业务需求。另一种是完全针对多业务设计的全新的MSTP设备,由于充分考虑数据业务的需求,采用最新的总线技术,设备不再象传统SDH一样区分群路和支路槽位,它能够为数据业务提供足够的背板带宽保证。另外,这种系统还可以灵活地集成WDM以及数据处理能力,真正适应数据业务的大量应用。  在我们的优化改造中,要结合数据业务的种类、数量、速率来对上述两种设计做出选择,一般在需求量不是非常大的中小城市本地汇聚层和接入层还是考虑嵌套在现有的SDH设备上比较合理。为了增加投资比,更高的设备利用率,可以在接入层使用合适的低速率以太网板接入需求业务,然后几个节点汇聚到骨干节点后再接入镶嵌或者单建的高速数据通道,如下图示:  这里指的高速数据通道可以是嵌套在SDH设备的百兆以太网功能板,也可以是诸如ATM、华为公司的MD5500设备或者单独组网的MSTP设备所提供。  从安全运行角度来讲,设备本身的1+1、1:n保护已经比较完善,对设备的优化,主要是考虑网络可控性和资源利用率。  光缆线路的优化  光缆线路是光传输网络的最基础的传输媒质,为传输系统提供物理上的光通路。所以光缆线路优化要求根据网络组织的优化,以通路规划的思路,以业务为导向,考虑经济、工程实施性等因素,进行光纤线路的优化。对不合理的纤芯配置进行调整,以提高光纤的利用率。  出入局单路由改造  所谓环网,不应当只是逻辑上的,还应该是物理上的,少了任何一个条件网络都不同程度上等同于无保护链。特别是对核心层、汇聚层的节点,虽然采用DNI(双节点保护)方式可以尽可能的减小骨干节点所带接入环全阻的可能性,但是考虑到资源利用率以及投资,毕竟不是所有节点都能实现DNI保护,而且对骨干节点本身的业务来说,节点失效造成的影响也不容忽视,因此一定要尽量实现光缆出入局双路由。另外在不可能实现的时候(地理位置、施工条件等不可解决原因),就尽量采用组网上的便利来可以达到最短时间内保障抢通恢复业务。比如与前面讲到的网络拓扑优化相结合,利用不同接入环上某中继段途径其他骨干节点ODF的条件,迅速地采取《SDH骨干节点应急预案》将障碍节点下挂的子环分流改挂到途径骨干节点来抢代通业务。  2、市区光缆的优化应考虑依托现有管道资源更换大芯数光缆,建议以96芯为主,另外选取适当的位置设置室外光缆交接箱。虽然目前依靠WDM等设备的功能可以尽量节约光纤芯数的使用,但是考虑综合业务的发展和需求,城域网对光纤的使用需求还是很大的。而目前城市建设规划新管道施工难度很大,再加之管道建设费用为光缆建设的投资重头,所以应提前考虑如何减小管道利用率的压力。  3、对于数据业务比较集中,又是有很多数据接入点汇聚的节点基站,应将原分期分批建设入局的4芯、8芯等小芯数光缆的使用情况进行整理,整合更换为大芯数光缆。一是节约入局管道管孔占用,二是美观、方便管理。  总之,传输网优化应以分析业务电路的需求为切入点,针对传输网络的四个考量,对现网指标进行评估。然后根据现网存在问题和业务需求确定网络优化目标,根据目标针对传输网的组成三要素分别进行优化,使传输网络更加安全稳定,使资源潜力得到充分发挥。  本文限于篇幅和个人水平仅就本地传输网优化的一些思路作以探讨,其中的个别细节指标、技术方法等仍需作进一步研究。  参考文献:  ⑴ 吴杰、韦炜 《本地传输网优化方案》 《电信工程技术与标准化》期刊,2006年8期  ⑵ 周珊月,刘锐 《本地传输网网络架构优化分析》 《邮电设计技术》期刊,2005年3期  ⑶ 张帅普 《传输网络优化解决方案》 《通信管理与技术》期刊, 2004年第04期

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