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1.1分組交換技術(shù)
1.1.1虛電路方式
網(wǎng)絡(luò)傳輸采用虛電路方式,源節(jié)點(diǎn)在與目的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行通信之前,首先必須建立一條虛電路(邏輯連接),路徑就是從源節(jié)點(diǎn)到目的節(jié)點(diǎn),然后通過這條虛電路才能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送,這條虛電路上的數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束以后,就釋放這條虛電路路徑。
1.1.2數(shù)據(jù)報(bào)文方式
我們?cè)谑褂脭?shù)據(jù)報(bào)方式時(shí),交換機(jī)在傳輸報(bào)文數(shù)據(jù)的過程中,不必記錄每條打開的虛電路,可以建立一張路由表來指明交換機(jī)的輸出線路。而且在數(shù)據(jù)報(bào)傳輸方式中,每一個(gè)進(jìn)入的報(bào)文進(jìn)行一次路由選擇,這個(gè)選擇就由每一個(gè)交換節(jié)點(diǎn)決定,并且每個(gè)報(bào)文的路由選擇都是獨(dú)立于其他報(bào)文。
1.2電路交換技術(shù)
電路上的交換是在源地址和目的之間建立一條實(shí)在的物理專用鏈路,可以通過多路復(fù)用技術(shù)產(chǎn)生,也可以由一條實(shí)在的物理鏈路構(gòu)成。電路交換技術(shù)支持則要按需連接,在通信結(jié)束時(shí)該條鏈路就會(huì)被切斷。
2廣域網(wǎng)連接技術(shù)
我們除了使用傳統(tǒng)的公共電話交換網(wǎng)PSTN之外,還有以下種類廣域網(wǎng)連接技術(shù)。
(1)ATM:全稱:AsynchronousTransferMode(異步傳輸模式),使用的連接方式是基于信源交換。ATM歸類于高速傳輸介質(zhì),例如E3、T、SONET。ATM網(wǎng)絡(luò)的傳輸帶寬峰值可以達(dá)到10Gbps。
(2)X.25:X.25協(xié)議主要支持計(jì)算機(jī)(不相同的公共網(wǎng)絡(luò)上)在網(wǎng)絡(luò)層上,使用第三者中間計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。
(3)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報(bào)文數(shù)據(jù)的通信服務(wù)。幀中繼主要用于本局域網(wǎng)與其他局域網(wǎng)之間的連接通信服務(wù)。
(4)數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)(DDN):一種數(shù)據(jù)通信通過數(shù)字信道實(shí)現(xiàn)的傳輸網(wǎng),一般是使用單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)或者單點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)的數(shù)字專線或?qū)>W(wǎng)。(DDN)提供的數(shù)據(jù)傳輸數(shù)率最低為2Mbit/s,峰值可達(dá)到45Mbit/s甚至更高。
(5)綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(ISDN):數(shù)字電話網(wǎng)絡(luò)的一種國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),是一種非常典型的電路的交換網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。它主要是傳輸語(yǔ)音和數(shù)據(jù),通過普通的銅纜以獲得更高的速率和質(zhì)量。ISDN是完全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)電路,連接速度和數(shù)據(jù)服務(wù)上它能夠提供穩(wěn)定的環(huán)境。
(6)同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)/數(shù)字分級(jí)網(wǎng)絡(luò)(SDH):同步光學(xué)網(wǎng)絡(luò)(SONET)是光纖高速網(wǎng)絡(luò)通信的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。SONET則是以建立起光學(xué)媒體等級(jí)的網(wǎng)絡(luò)通信為目的,網(wǎng)絡(luò)帶寬介于51.8Mbit/s和10Gbit/s之間或更高。在歐洲與SONET相對(duì)等的產(chǎn)物則是SDH。
(7)交換式多兆位數(shù)據(jù)服務(wù)(SMDS):這個(gè)是眾多寬帶技術(shù)的一種,通過IEEE802.6中的,分布排列雙總線(DQDB)方式為基礎(chǔ)。SMDS服務(wù)也可以使用銅質(zhì)的介質(zhì)或者光纖。它所支持的通信網(wǎng)絡(luò)帶寬包括DS-1的1.545Mbit/s或DS-3的44.735Mbit/s。
3數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議
在每條廣域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)連接上,數(shù)據(jù)報(bào)文必須先被封裝成幀,才能通過廣域網(wǎng)鏈路傳輸,這需要采用網(wǎng)絡(luò)層中鏈路層的協(xié)議。廣域網(wǎng)所使用的鏈路層協(xié)議例舉如下。
(1)HDLC:面向比特的,控制數(shù)據(jù)鏈路協(xié)議之一就有HDLC,同步PPP的基礎(chǔ)也是HDLC協(xié)議。
(2)PPP:為了讓路由器到路由器和主機(jī)到網(wǎng)絡(luò)的連接暢通,通過同步電路和異步電路提供可靠協(xié)議。包括IP在內(nèi)的多種網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議能與PPP協(xié)同工作,PPP還內(nèi)置安全機(jī)制,如PAP和CHAP的認(rèn)證。
(3)SLIP:Internet協(xié)議中使用的串行線路,主要是TCP/IP的單點(diǎn)對(duì)單點(diǎn)進(jìn)行串行連接的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,不過目前已被PPP取代。
(4)LAPB:全稱LinkAccessProcedureBalancedforX.25,在X.25和DTE設(shè)備之間通信連接,或者DCE與DCE設(shè)備之間的通信和數(shù)據(jù)幀的組織,都是由該協(xié)議負(fù)責(zé)管理的
(5)幀中繼(FR):一種類似于X.25的高速分組的交換報(bào)文數(shù)據(jù)的通信服務(wù)。幀中繼主要用于本局域網(wǎng)與其他局域網(wǎng)之間的連接通信服務(wù)。
1.空間激光通信發(fā)展概述
2.考慮電力通信網(wǎng)可靠性的業(yè)務(wù)路由優(yōu)化分配方法
3.廣域后備保護(hù)通信模式及其性能評(píng)估
4.衛(wèi)星通信的近期發(fā)展與前景展望
5.空間激光通信研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)
6.現(xiàn)代化礦井通信技術(shù)與系統(tǒng)
7.高速鐵路移動(dòng)通信系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的演進(jìn)與發(fā)展
8.智能變電站通信網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)測(cè)信息模型及配置描述
9.信息與通信地理學(xué)的學(xué)科性質(zhì)、發(fā)展歷程與研究主題
10.構(gòu)建新一代智能配用電通信網(wǎng)建議
11.基于EPOCHS平臺(tái)的智能配電網(wǎng)通信系統(tǒng)仿真
12.電力通信網(wǎng)脆弱性分析
13.通信電臺(tái)電磁輻射效應(yīng)機(jī)理
14.4G通信技術(shù)綜述
15.電力和信息通信系統(tǒng)混合仿真方法綜述
16.面向智能電網(wǎng)的配用電通信網(wǎng)絡(luò)研究
17.基于SDH光網(wǎng)絡(luò)的分層區(qū)域式保護(hù)通信系統(tǒng)的可靠性研究
18.調(diào)度與變電站一體化系統(tǒng)鏈路狀態(tài)監(jiān)測(cè)與TCP通信方案
19.煤礦事故特點(diǎn)與煤礦通信、人員定位及監(jiān)視新技術(shù)
20.Tor匿名通信流量在線識(shí)別方法
21.煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控與通信技術(shù)
22.配電通信網(wǎng)業(yè)務(wù)斷面流量分析方法
23.光纖通信概述
24.電力通信及其在智能電網(wǎng)中的應(yīng)用
25.WAMS通信業(yè)務(wù)的系統(tǒng)有效性建模與仿真
26.基于API的Win32串口通信編程技術(shù)
27.第五代移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)體系架構(gòu)及其關(guān)鍵技術(shù)
28.量子通信現(xiàn)狀與展望
29.配電網(wǎng)EPON通信接入與分區(qū)自治
30.基于業(yè)務(wù)的電力通信網(wǎng)風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)方法
31.移動(dòng)通信技術(shù)擴(kuò)散的實(shí)證研究:基于中國(guó)1990-2012年的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)
32.基于IPv6的電力線載波通信分片獨(dú)立的重傳機(jī)制
33.空間激光通信捕獲、對(duì)準(zhǔn)、跟蹤系統(tǒng)動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)
34.基于時(shí)頻峰值濾波的電力線通信噪聲消除方法
35.通信網(wǎng)絡(luò)能耗分析與節(jié)能技術(shù)應(yīng)用
36.“日盲”紫外光通信網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)覆蓋范圍研究
37.基于壓縮感知的脈沖同步的混沌保密通信系統(tǒng)
38.淺談4G移動(dòng)通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與發(fā)展
39.量子安全直接通信
40.一種繼電保護(hù)故障信息系統(tǒng)在線通信報(bào)文分析工程方案
41.光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)及應(yīng)用
42.智能配電網(wǎng)通信組網(wǎng)技術(shù)研究及應(yīng)用
43.基于空間激光通信組網(wǎng)四反射鏡動(dòng)態(tài)對(duì)準(zhǔn)研究
44.運(yùn)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)改革通信原理實(shí)驗(yàn)教學(xué)
45.淺談超寬帶無線通信技術(shù)的發(fā)展
46.5G移動(dòng)通信發(fā)展趨勢(shì)與若干關(guān)鍵技術(shù)
47.SM2加密體系在智能變電站站內(nèi)通信中的應(yīng)用
48.現(xiàn)代信息安全與混沌保密通信應(yīng)用研究的進(jìn)展
49.中美4G移動(dòng)通信技術(shù)專利信息比較研究
50.衛(wèi)星激光通信現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
51.VC中應(yīng)用MSComm控件實(shí)現(xiàn)串口通信
52.青?!鞑亟恢绷髀?lián)網(wǎng)工程輸電線路在線監(jiān)測(cè)通信網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)與應(yīng)用
53.移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)中的協(xié)作通信
54.空間激光通信組網(wǎng)光學(xué)原理研究
55.計(jì)算機(jī)技術(shù)在通信中的應(yīng)用研究
56.面向5G無線通信系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)綜述
57.基于C8051F020單片機(jī)的RS485串行通信設(shè)計(jì)
58.智能變電站過程層網(wǎng)絡(luò)報(bào)文特性分析與通信配置研究
59.基于業(yè)務(wù)風(fēng)險(xiǎn)均衡度的電力通信網(wǎng)可靠性評(píng)估算法
60.基于4G通信技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)安全通信分析
61.無線激光通信系統(tǒng)弱光干擾技術(shù)
62.基于SJA1000的CAN總線通信系統(tǒng)的設(shè)計(jì)
63.10kV電力線載波通信自動(dòng)組網(wǎng)算法
64.數(shù)控系統(tǒng)現(xiàn)場(chǎng)總線可靠通信機(jī)制的研究
65.基于WiFi的煤礦井下應(yīng)急救援無線通信系統(tǒng)的研究
66.機(jī)載激光通信系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)
67.軟件定義的能源互聯(lián)網(wǎng)信息通信技術(shù)研究
68.一點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)同時(shí)空間激光通信光學(xué)跟瞄技術(shù)研究
69.開放式自動(dòng)需求響應(yīng)通信規(guī)范的發(fā)展和應(yīng)用綜述
70.兆瓦(MW)級(jí)海島微電網(wǎng)通信網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)研究及工程應(yīng)用
71.帶通信約束的多無人機(jī)協(xié)同搜索中的目標(biāo)分配
72.基于信道認(rèn)知在線可定義的電力線載波通信方法
73.一種基于混沌系統(tǒng)部分序列參數(shù)辨識(shí)的混沌保密通信方法
74.智能配電網(wǎng)無線傳感器網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信的QoS-MAC層模型
75.無線紫外光散射通信中多信道接入技術(shù)研究
76.水下無線通信技術(shù)發(fā)展研究
77.深空、自由空間、非可視散射和水下激光光子通信
78.基于光電反饋延遲的多點(diǎn)耦合混沌同步和通信
79.面向異步通信機(jī)制的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)及其MAC協(xié)議研究
80.不可靠通信環(huán)境下無線傳感器網(wǎng)絡(luò)最小能耗廣播算法
81.中間環(huán)節(jié)市場(chǎng)結(jié)構(gòu)與價(jià)值鏈治理者的決定——以2G和3G時(shí)代中國(guó)移動(dòng)通信產(chǎn)業(yè)為例
82.基于IEEE802.11p高速車路通信環(huán)境研究
83.太赫茲通信技術(shù)的研究與展望
84.一種分布式電源并網(wǎng)監(jiān)控通信適應(yīng)性評(píng)價(jià)方法
85.不同耦合方式和耦合強(qiáng)度對(duì)電力-通信耦合網(wǎng)絡(luò)的影響
86.太赫茲通信技術(shù)研究進(jìn)展
87.低壓電力線通信網(wǎng)絡(luò)特性模型與組網(wǎng)算法
88.基于LabVIEW的監(jiān)控界面設(shè)計(jì)與單片機(jī)的串行通信
89.聯(lián)盟網(wǎng)絡(luò)的小世界性對(duì)企業(yè)創(chuàng)新影響的實(shí)證研究——基于中國(guó)通信設(shè)備產(chǎn)業(yè)的分析
90.基于共享內(nèi)存的Xen虛擬機(jī)間通信的研究
91.考慮通信系統(tǒng)影響的電力系統(tǒng)綜合脆弱性評(píng)估
92.貓眼逆向調(diào)制自由空間激光通信技術(shù)的研究進(jìn)展
93.擴(kuò)頻通信技術(shù)淺談
94.基于信息熵的電力通信網(wǎng)脆弱性評(píng)價(jià)方法
95.安全高效礦井通信系統(tǒng)技術(shù)要求
96.無線紫外光非直視通信信道容量估算與分析
97.基于高能效無線接入網(wǎng)的綠色無線通信關(guān)鍵技術(shù)研究
98.量子通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用前景分析
1.1通過設(shè)計(jì)Mach-Zehnder調(diào)制器的偏置電壓可以產(chǎn)生強(qiáng)度和相位調(diào)制信號(hào)及RZ信號(hào)。其工作原理是利用兩個(gè)平行偏振的調(diào)相波合成實(shí)現(xiàn)調(diào)制功能[2],其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在LiNbO3襯底上制造一對(duì)平行的條形波導(dǎo),波導(dǎo)兩端各連接一個(gè)分支波導(dǎo),構(gòu)成調(diào)制臂,條形波導(dǎo)的中間和兩側(cè)各有一對(duì)表面電極。輸入的光信號(hào)分成兩束,分別進(jìn)入Mach-Zehnder調(diào)制器的兩個(gè)調(diào)制臂,對(duì)兩個(gè)調(diào)制臂施加電壓后,波導(dǎo)的折射率隨電壓大小而變化,引起附加相移,使得兩束光在輸出端發(fā)生干涉。通過控制施加在調(diào)制臂上的電壓大小即可實(shí)現(xiàn)對(duì)光信號(hào)的調(diào)制。Mach-Zehnder調(diào)制器的調(diào)制公式如下。式中,Vπ代表調(diào)制器工作時(shí)光強(qiáng)由最大變?yōu)樽钚∷璧拈_關(guān)電壓,又稱為半波電壓。
1.2NRZ碼與RZ碼光信號(hào)的碼型分為非歸零碼和歸零碼2種。NRZ是占空比為100%的碼型,通過對(duì)半導(dǎo)體激光器的外調(diào)制或直接調(diào)制即可產(chǎn)生NRZ碼,實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單。但NRZ碼受光纖非線性效應(yīng)的影響較大,帶寬受器件特性的限制,在接收端容易出現(xiàn)誤碼,僅適于在低速率、短距離的系統(tǒng)中使用。目前,NRZ在光接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛。NRZ碼的產(chǎn)生過程如圖2所示。RZ碼是指占空比小于100%的碼型,與NRZ碼相比,具有更大的非線性容忍度。根據(jù)占空比的不同,RZ碼型又可以分為占空比為33%的RZ33、占空比為50%的RZ50及占空比為67%的RZ67。RZ67信號(hào)由于抑制了載波,又稱載波抑制的歸零碼(CSRZ:carrier-suppressedreturn-to-zero)。目前,有兩種方法產(chǎn)生RZ信號(hào):一種是通過對(duì)歸零脈沖源與信號(hào)的同步來產(chǎn)生RZ信號(hào);另一種是產(chǎn)生NRZ信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行切割。第二種方法成本較低,且能夠產(chǎn)生各種占空比的歸零信號(hào),因而應(yīng)用較為廣泛。RZ碼由于信號(hào)占空比小,脈寬窄,在高速時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中有很大的優(yōu)勢(shì)。圖3是RZ碼的產(chǎn)生過程。NRZ碼頻譜寬度較窄,適用于WDM系統(tǒng)。RZ碼在一個(gè)比特周期內(nèi)的脈沖寬度較窄,平均光功率低,因而受非線性效應(yīng)的影響較小,另外對(duì)偏振模色散(PMD:polarizationmodedispersion)的容忍度較好,適用于長(zhǎng)距離傳輸系統(tǒng)。
2強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)
強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)采用光信號(hào)的振幅作為調(diào)制對(duì)象,即用有光信號(hào)通過代表二進(jìn)制碼元‘1’,無光信號(hào)通過代表二進(jìn)制碼元‘0’,因此又稱為開關(guān)鍵控(OOK:on-offkeying)調(diào)制格式。在發(fā)射端,通過強(qiáng)度調(diào)制器將電數(shù)據(jù)信號(hào)加載到光載波上,形成強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。OOK信號(hào)有2種生方案:1)采用內(nèi)調(diào)制技術(shù),利用電信號(hào)改變激光二極管的注入電流來實(shí)現(xiàn)有無光信號(hào)的輸出,生成‘0’碼和‘1’碼。2)采用外調(diào)制技術(shù),利用電吸收調(diào)制器或Mach-Zehnder調(diào)制器產(chǎn)生強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。在接收端,采用直接檢測(cè)的方案,利用光電探測(cè)器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。設(shè)定判決閾值為‘1’碼光信號(hào)強(qiáng)度的一半,抽樣時(shí)刻電信號(hào)強(qiáng)度大于閾值則判為‘1’碼,否則判為‘0’碼,從而還原出數(shù)據(jù)信號(hào)。
3相位調(diào)制技術(shù)
相位調(diào)制技術(shù)通過調(diào)制器將所需要傳輸?shù)碾姅?shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到光載波的相位上,即用0相位代表二進(jìn)制碼元‘0’,用π相位代表二進(jìn)制碼元‘1’,‘0’碼和‘1’碼信號(hào)的強(qiáng)度相同。在接收端,通過Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)度信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。相位調(diào)制技術(shù)在接收端普遍采用平衡檢測(cè)的方式,接收機(jī)靈敏度相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)提高了一倍,因此相位調(diào)制信號(hào)可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。同時(shí),由于接收機(jī)判決的閾值電平為零,與接收機(jī)輸入的光功率無關(guān),因而相位調(diào)制信號(hào)相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)而言,對(duì)光功率的變化具有更高的容忍度。此外,由于光功率均勻分布在相位調(diào)制信號(hào)的每個(gè)比特中,因而使得碼間串?dāng)_所導(dǎo)致的信號(hào)失真大大降低。這些優(yōu)點(diǎn),使得它在抗噪聲方面優(yōu)于強(qiáng)度調(diào)制信號(hào),已逐步取代強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)成為光纖通信系統(tǒng)的主要調(diào)制格式。在相位調(diào)制格式中,目前應(yīng)用較廣泛的是DPSK和DQPSK,實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)產(chǎn)生了D8PSK信號(hào)。
3.1DPSK調(diào)制格式DPSK是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰碼元之間的相位變化{0,π}來對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。若數(shù)字信息為“0”,則前后碼元的相位保持不變,;若為“1”則前后碼元之間的相位差為π。電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過差分預(yù)編碼再進(jìn)行相位調(diào)制。DPSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4所示。在發(fā)射端,電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過差分預(yù)編碼后加載到調(diào)制器,將激光器射出的光信號(hào)調(diào)制成具有0、π相位的信號(hào),式①是調(diào)制后的DPSK信號(hào)表達(dá)式,其中,是預(yù)編碼后的電信號(hào):①在接收端,采用Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào)解調(diào),延遲干涉儀的延遲時(shí)間設(shè)為一個(gè)比特周期。干涉相加和干涉相減的兩路光信號(hào),在平衡探測(cè)器中轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并相減,消去一部分噪聲。最后經(jīng)抽樣判決,恢復(fù)出輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)。與強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)不同的是,相位調(diào)制信號(hào)的判決閾值為0,即無論進(jìn)入判決器的電信號(hào)強(qiáng)度是多少,閾值始終不變,降低了光信號(hào)強(qiáng)度擾動(dòng)對(duì)接收機(jī)的影響。與OOK信號(hào)相比,DPSK具有相同的比特率,但接收端卻提高了3dB的靈敏度,在相同的輸入功率下可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。
3.2DQPSK調(diào)制格式DPSK調(diào)制格式中每個(gè)符號(hào)僅能攜帶一個(gè)比特,近年來,DQPSK調(diào)制格式由于有2bit的容量而逐漸成為研究的熱點(diǎn),并開始被商用。DQPSK又稱為差分正交相位調(diào)制。與DPSK一樣,DQPSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它用相鄰碼元之間的相位差承載信息,每一種相位代表2bit的信息。DQPSK系統(tǒng)如圖5所示。輸入的電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過串并變換,變成兩路電信號(hào),這兩路電信號(hào)經(jīng)過差分預(yù)編碼,加載到DQPSK調(diào)制器的兩臂,將光信號(hào)調(diào)制成具有上述4種相位的信號(hào)。在接收端,采用兩個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào),再由兩個(gè)平衡探測(cè)器得到兩路電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。判決后的兩路信號(hào)經(jīng)并串變換后恢復(fù)出輸入數(shù)據(jù)。與OOK、DPSK等調(diào)制格式相比,DQPSK調(diào)制格式具有較窄的頻譜寬度和較高的頻譜利用率。研究表明,DQPSK信號(hào)對(duì)光纖的色度色散、非線性及偏振模色散等具有較大的容忍度。
3.3D8PSK調(diào)制格式D8PSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰符號(hào)間的相位差。D8PSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖6所示。D8PSK信號(hào)可以通過在DQPSK調(diào)制器后再級(jí)聯(lián)一個(gè)制深度為π/4的相位調(diào)制器產(chǎn)生。將預(yù)編碼后的兩路信號(hào)分別加載到并聯(lián)的兩個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器上,另一路信號(hào)延遲1bit后加載到π/4的相位調(diào)制器上。在接收端,需要4個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀和4個(gè)平衡探測(cè)器。將延遲干涉儀的相位延遲分別設(shè)定為,前兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后得到兩路信號(hào),后兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后進(jìn)行異或得到第三路信號(hào)。D8PSK調(diào)制格式與DPSK、DQPSK相比,具有更高的比特/符號(hào)率,同時(shí)非線性效應(yīng)和PMD的容忍度更高。但由于預(yù)編碼及調(diào)制解調(diào)方案相對(duì)復(fù)雜,目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。
4結(jié)束語(yǔ)
1微波通信技術(shù)概述
微波通信技術(shù)是利用微波進(jìn)行信息傳遞的一項(xiàng)高科技,主要是利用1m~0.1mm的波長(zhǎng)、頻率為0.3~3000GHz的無線波進(jìn)行信息傳遞。微波通信的工作系統(tǒng)主要是由發(fā)信機(jī)、收信機(jī)、用戶設(shè)備和反饋線等若干個(gè)機(jī)械設(shè)備組成。微波通信中微波具有頻率高、波長(zhǎng)短的特點(diǎn),因此,在應(yīng)用過程中要通過拋物面天線來進(jìn)行信息傳遞。另外,微波通信不受地形、距離和建筑物的阻礙和影響,可以準(zhǔn)確傳輸信息。
2微波通信技術(shù)在廣播電視中的應(yīng)用
第一,在廣播電視信號(hào)傳輸過程中,應(yīng)用微波通信技術(shù)可以加快信號(hào)的傳輸速率,擴(kuò)大信號(hào)傳播的覆蓋范圍,降低設(shè)備維護(hù)的難度,進(jìn)而減少信號(hào)傳輸工作的成本消耗。正因如此,在廣播電視中應(yīng)用微波通信技術(shù)可以輕易實(shí)現(xiàn)多通路的傳輸,同時(shí)滿足多個(gè)用戶的不同需求。第二,利用微波通信技術(shù)進(jìn)行信號(hào)傳輸時(shí)需要先將信號(hào)傳播到控制中心,再由控制中心向各個(gè)衛(wèi)星進(jìn)行發(fā)送。這種借助地面微波和衛(wèi)星進(jìn)行傳播的方式對(duì)信號(hào)形式?jīng)]有限制,所以微波通信技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)音頻及視頻等信號(hào)的采集、轉(zhuǎn)換與傳播。第三,由于微波通信技術(shù)是借助衛(wèi)星與地面微波的形式進(jìn)行傳播,且傳播速度快、覆蓋面積廣,所以廣播電視行業(yè)可以利用微波通信技術(shù)進(jìn)行大型現(xiàn)場(chǎng)直播。除此之外,微波通信技術(shù)還能為有線數(shù)據(jù)通信提供技術(shù)服務(wù),或者作為電臺(tái)網(wǎng)站的多路視頻指標(biāo)信號(hào)采集系統(tǒng),為觀眾接收節(jié)目提供方便。第四,微波通信系統(tǒng)可以應(yīng)用在干線光釬傳輸中,在干線光釬傳輸中做到備份和補(bǔ)充,當(dāng)發(fā)生自然災(zāi)害或環(huán)境惡劣等情況時(shí),微波通信系統(tǒng)利用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的SDH微波以及PDH微波等各種微波對(duì)傳輸過程中遭到破壞的部分及時(shí)修復(fù),保證信息的正常傳輸。
3廣播電視微波通信技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
3.1圖像傳輸畫質(zhì)良好
再生中繼技術(shù)是微波通信技術(shù)的核心,該技術(shù)能夠減少?gòu)V播電視的微波信號(hào)在傳輸過程中受到的外界各種因素的干擾,降低干擾強(qiáng)度,從而保證圖像畫質(zhì)良好。
3.2傳輸信息的安全性有保障
由于自然環(huán)境的影響或者人為因素的破壞,廣播電視信號(hào)在傳輸過程中可能受到干擾或損害,從而無法正常傳輸。尤其是當(dāng)前社會(huì)形勢(shì)下,很多不法分子貪圖利益或惡作劇心理作祟,蓄意破壞傳輸信號(hào),導(dǎo)致廣播電視節(jié)目無法正常播出。而微波通信技術(shù)可以有效避免此類問題發(fā)生,微波通信技術(shù)將圖像、聲音等信號(hào)轉(zhuǎn)化為微波進(jìn)行傳輸,因微波難以破解,使信號(hào)的穩(wěn)定性與安全性有了保障,進(jìn)而提升了廣播電視節(jié)目的質(zhì)量。
4廣播電視微波通信技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng)
4.1信號(hào)源配備
為保證信號(hào)傳輸?shù)陌踩?,在利用微波通信技術(shù)進(jìn)行廣播電視信號(hào)傳輸時(shí),廣播電視臺(tái)的微波站內(nèi)一定要配備兩種或多種不同路由的信號(hào)源,每一個(gè)信號(hào)源都要根據(jù)需要配置相應(yīng)的儀器設(shè)備。并且,為了使廣播電視的設(shè)備管理端口與所有的信號(hào)處理設(shè)備相吻合,一定要嚴(yán)格控制應(yīng)急人工跳線端口。除此之外,需要在微波首站內(nèi)設(shè)置完善的監(jiān)測(cè)系統(tǒng),時(shí)刻監(jiān)測(cè)信號(hào)碼流的設(shè)置,從而保證微波信號(hào)傳輸系統(tǒng)涉及到的各項(xiàng)設(shè)備運(yùn)行情況都在微波首站的監(jiān)控范圍之內(nèi),保證微波信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。
4.2外接電源配備
為從根本上促使使用的方便性與快捷性,微波站需要接入兩種不同的外接電源,并且在整個(gè)接收過程中,嚴(yán)格降低配電行業(yè)的基本標(biāo)準(zhǔn)與要求。微波播出符合供電主要采用獨(dú)立低壓的回路方式,為保障微波電路首站能夠按照相應(yīng)的配置進(jìn)行電源自備,需要不間斷運(yùn)行,并且微波站的直流電源需要設(shè)置得比較冗余,還要保證蓄電池組的后備時(shí)間超過8h。
總而言之,微波通信技術(shù)在廣播電視信號(hào)傳輸中具有傳統(tǒng)信號(hào)傳輸技術(shù)無法比擬的優(yōu)勢(shì),為保證微波通信技術(shù)能夠在廣播電視行業(yè)得到更加廣泛的應(yīng)用,并真正提高信號(hào)傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率,相關(guān)工作人員必須嚴(yán)格遵守微波通信技術(shù)應(yīng)用注意事項(xiàng),正確配備并連接電源和信號(hào)源,避免發(fā)生傳輸故障。
作者:趙志強(qiáng) 單位:新疆廣電局節(jié)傳中心694臺(tái)
參考文獻(xiàn):
關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì)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(guó)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(guó)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(guó)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(guó)內(nèi)生產(chǎn)光纖光纜價(jià)格與國(guó)際市場(chǎng)沒有差別,成本無法再降,已經(jīng)是零利潤(rùn),在國(guó)際市場(chǎng)沒有太強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)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(duì)比較成熟。多業(yè)務(wù)傳輸發(fā)展平臺(tái)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(shì)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(duì)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(cè)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(zhǎng)適當(dāng)錯(cuò)開的光源信號(hào)同時(shí)在一級(jí)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(chǎng)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(guó)朗訊公司已宣布將推出80個(gè)波長(zhǎng)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(zhǎng)、互連任何系統(tǒng)和不同制式的信號(hào)。
由于光聯(lián)網(wǎng)具有潛在的巨大優(yōu)勢(shì),美歐日等發(fā)達(dá)國(guó)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(guó)國(guó)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(guó)家骨干光網(wǎng)絡(luò),不僅可以為未來的國(guó)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(duì)我國(guó)下一世紀(jì)的信息產(chǎn)業(yè)和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的騰飛以及國(guó)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(zhǎng)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(shì),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(zhǎng)遠(yuǎn)來看,BPON技術(shù)無可爭(zhēng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(zhǎng)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(jiǎn)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(zhǎng)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(duì)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)。
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