铁路光纤无线通信论文范文第1篇
[摘 要]随着网络信息技术的迅速发展，光纤网络已经成为了最重要的现代通信传输技术，而这一技术的应用对信号数据传输效率的提高具有极为重要的意义。本文对光纤通信网络传输技术进行了研究和分析。
[关键词]光纤通信；网络传输；技术
doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2017.12.089
由于光纤具有高效、安全、稳定等方面的特点，因此其已经成为现代通信系统发展的必然趋势。而通信用户则在利用光纤技术之后，有效地提升了控制和传输数据的效率。因此，为了充分发挥出光纤通信技术平台的特点和优势，必须建立与之相适应的数据传输体系，才能确保通信一体化发展目标的顺利实现。
1 光纤网络传输技术要点
1.1 智能技术
光纤通信指的是利用光传输网络，构建的一种现代化的新型网络传输方式，这种新型的数字传输方式，不仅实现了传输模式的进一步优化，同时也为通信一体化建设目标的实现奠定了良好的基础。
1.2 移动技术
光纤网络传输结构在发展过程中通过不断地调整和优化，为其信息数据传输效率的提升奠定了良好的基础。利用光纤通信技术进行数据信息的传输，不仅实现了信息传输方式的多元化发展，同时也为网络数据智能化操作目标的实现提供了广阔的空间。另外，传统信息数据传输模式下的业务体系，也在光纤通信数据传输体系下不断调整和优化，促进了传输效率的稳步提高。
1.3 路由技术
无线网是通信网络传输过程中非常复杂的传输平台，所有需要传输的信息数据在到达服务器后，都必须进行无线信号的整理和分析，最后根据信息数据分析的结果完成最终的信息数据传输。所以，为了从根本上促进信息数据传输效率的全面提升，相关人员必须选择可靠性相对较高的无线通信技术，而3S技术由于其自身在网络数据传输过程中体现出非常显著的优势，因此其成为了目前无线网络传输最常用的方式之一。
2 光纤通信传输技术的特点
光纤通讯技术，其介质是光线，然后加以传输。光纤对于模拟信号以及数字信号都可以进行传输，同时还能满足视频传输。和之前的铜线传播相比，光纤网络其运行速率达到了2.5 GB/s。光纤传输能够传输大量的信息，这也间接地说明了利用较小尺寸的光缆，能够传播较多的信号。同时，在进行光纤传输中和无线电、电机以及一些相邻电缆进行传输汇总，产生的噪声具有较大的电阻，这会对噪声具有较大的干扰作用。从长远的维护角度看，光缆之后的维护成本都是较低的。当前，人们在使用光纤进行传输中，对数字电视、语音音频信息等都可以迅速进行传输。其主要特点表现为：
（1）频带较宽、通信容量大。光纤和铜线或者是电缆相比，传输带都较宽，光纤通信系统单波较长，因此，其终端设备会产生电子瓶颈效应，这样，光纤通信系统会导致其宽频的优势不能很好的发挥，因此，需要采用一些辅助技术，增强光纤的传输。利用密集波复合技术，可以很好地增强光纤通讯的传输容量。
（2）抗干扰能力强。光纤通信材料，一般是由石英组成的，这种材料具有较高的绝缘性，且较为坚固，不容易损坏。在应用中，对于自然界中的电流不会受到影响，对于人为或者是电离层变化产生的电流，受到的影响也是微乎其微，因此，对电磁的抵抗作用较强。
（3）损耗低，中继距离长。和传统的铜线传播相比，其在传输中由于介质的特殊性，产生的损耗较低，所以对于长途的传输，其损耗也是较小的，因此会减少很多中继站，提升中继站的传输长度，降低了光纤的传输成本。
（4）无串音干扰。光纤传输中，其由于信号完全在光纤内部，使电磁波不会遭到泄露，因此不会出现串音的问题，提升其安全性能。
3 光纖通信输入系统的应用
3.1 数据系统
利用数字网络进行光纤通信的调度和控制，不仅可以达到控制信息数据传输流量的目的，同时也降低了信息数据传输所造成的资源浪费。在设计通信系统的过程中，相关人员必须对相关资源平台进行相应的优化和调整，在确定其达到设计目标后，可利用光纤网络进行传输流量的自动调整，从而达到促进网络运行效率提高的目的。
3.2 服务系统
随着网络信息技术的全面发展和进步，如何提高光纤网络通信技术的运行效率，是目前光纤网络通信技术发展过程中所面临的主要问题。而我国光纤网络通信的发展，不仅已经实现了数字化的光纤发展模式，同时也为整个系统的升级和改造奠定了坚实的基础。由于数字化通信技术在应用的过程中还存着很多的问题，因此，相关人员必须采取积极有效的措施并进行相应的改革，才能促进数字化通信系统的不断发展。
3.3 整合系统
信息技术是数字光纤传输技术发展的基础，这一技术主要是以光纤传输技术、远程控制技术以及遥感技术为核心，通过建立自动化的信息数据控制平台，达到自主升级系统功能结构的目的。先进的科学技术是光纤通信技术发展的基础和依据，也是未来通信技术调度和发展的必然趋势。由于数字化平台在我国尚处于初级发展的阶段，因此光纤通信系统在实际运营的过程中，还存在着很多的问题，而这些问题也是影响网络平台操控性的关键因素。这需要光纤通信企业积极地分析相关技术在应用过程中存在的问题，并以此为基础进行通信服务模式的改革和创新，从根本上促进光纤通信平台服务效率的稳步提高。通信系统的发展不仅是现代化城市经济发展的风向标，同时也是促进光纤通信经济效益稳步提高的关键因素。
3.4 操作系统
相关人员必须将数字化平台与区域规划平台紧密的结合在一起，才能将光纤信息技术的优势充分的发挥出来，从而实现促进信息服务效率进一步提高的目的。由于互联网技术在实际应用的过程中仍然存在很多问题，因此必须积极地探索光纤通信技术改革和创新的方式，不断进行原有技术和服务模式的创新和调整，促进整个系统服务效率的全面提高。
4 光纤通信输出系统的应用
光纤通信技术在实际应用的过程中，必须与不同方式的网络传输技术紧密的结合在一起，才能从根本上解决传统无线传输平台中存在的不足，促进数据传输效率和稳定性的不断提升。
4.1 安全管理
光纤技术作为信息化时代发展过程中的必然产物，其自身所具备的强大信息数据处理功能，不仅可以满足不同用户所提出的个性化信息数据服务需求，同时其作为整个信息数据传输的核心，也有效地实现了信息数据资源的自动控制与管理。随着广大用户对信息数据操作要求的不断提高，光纤通信运营企业必须积极进行数据控制功能的进一步优化升级与改造，才能从根本上促进光纤通信传输效率的进一步提高。另外，光纤传输用户的持续增长也增加了数据处理中心风险发生的概率，这也对现有的数据处理中心提出了相对较高的要求。
4.2 层次管理
人为、设备以及技术等各方面的因素是制约无线通信传输和控制效率提高的关键因素。随着光纤通信技术逐步向网络化、自动化以及智能化方向的迅速发展。在改造和升级光纤通信系统的过程中，相关人员必须进一步加强无线通信网络系统的建设力度，才能从根本上促进光纤通信系统传输效率的全面提高。
5 结 语
为了将光纤通信网络的优势充分发挥出来，相关人员必须在系统建设和升级的过程中，将其与数据传输控制平台紧密的结合在一起，才能促进其传输效率的进一步提高。而光纤通信网络在早期应用的过程中仍然存在着很多的不足，经过不断的升级和创新，已经逐步实现了从数据收录、处理、分配、管理等方面的网络传输功能。为了促进光纤信号传输和控制效率的进一步提高，相关人员必须建立与之相适应的网络传输体系，才能实现光纤通信数据系统建设的目标。
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铁路光纤无线通信论文范文第2篇
摘要：针对计量终端存在的数据通信实时性和可靠性较差的问题，基于EPON通信技术提出了一种计量自动化终端的设计。该计量终端的设计采用双光模块的通讯接口设计，以支持EPON通信组网形式，并采用单片机和专用计量芯片的硬件设计，以提高计量终端的使用可靠性和低功耗性能。配合实时操作系统，对计量终端的软件系统进行了优化设计，使其实现了电能自动计量、数据上传、终端状态监测、人机交互等功能。最后通过性能测试证明，该计量终端具有良好的数据通信效率和可靠性，能够满足设计要求。
关键字：EPON;ONU;计量终端;光纤通信;电力通信
文献标识码：A
随着通讯技术的发展，基于光纤通信的电力三网融合业务正在逐步展开。目前多数IIOKV变电站至小区配电站的光缆建设已经完成，EPON设备能够通过光缆连接电力公司综合数据网进行数据交互的[1]。因此利用已经成熟的光纤通信资源和EPON通信技术实现用计量自动化终端的高效率接人，提高计量数据采集的稳定性和可靠性成为必然趋势。相对于其他通讯技术手段光纤通信方式具有更快的传输速率和更好数据的安全性。由于处于电网供配电以及数据采集的末端的计量终端数量巨大且分布面广，显然难以采用点对点方式进行组网。基于通信性能与成本核算的平衡考虑，采用EPON通信技术对计量自动化终端进行组网逐渐成为被广泛接收的最优选择[2-3]。文献[4]面向电网终端计量，基于双向计量与设备监控的实际需求，提出了一种包括光纤通信接口在内的多接口的具备智能电表和智能终端的多用途终端设计。文献[5]采用配用点专用ONU芯片，结合计量自动化通信技术，提出一种嵌入式配电光通信终端的设计方案，并在设计充分考虑了配电信息安全问题。
通过对上述研究成果的总结，基于光纤通信原理、现有设备和计量自动化业务功能原理，采用E-PON通信技术，结合计量自动化系统的通信需求，进行计量自动化终端的优化设计，在实现电能自动计量、数据上传、终端状态监测以及人机交互等功能的基础，提升数据通信的速度和可靠性，实现终端电力数据智能采集和高效上传的目的。
1 计量终端的设计需求
目前计量自动化系统由主站、通信网、计量终端以及电表组成[6]。计量终端实现对多个电表电量信息的集中采集，然后通过电力通信网络把数据上传到主站系统，为电力电能决策部门提供准确实时的原始数据，实现电力计量的自动化过程[7]。
为支撑计量自动化系统诸多功能的实现，计量自动化终端应当具备计量功能、监测与通信功能、人机交互管理等功能，还应具备设备状态监测的功能[8]。针对计量自动化终端的设计，本文着重研究和实现以下问题：
（1）采用EPON（Etherent Passive Optical Net-work）通信技术，保证数据能够高效、准确传输。
（2）有效实现对终端用户的电能自动计量、用电监测以及计量终端的状态检测。
2 硬件设计
2.1 硬件架构
依据设计需求，结合相关设计案列，计量自动化终端采用MCU作为系统控制核心，辅以专用计量芯片的硬件架构[9]。该架构主要由计量模块，CAN总线、存储模块、人机交互模块等构成，如图1所示。
图1中，安全模块包括保证实现安全认证的ESAM电路以及保证终端可靠工作的掉电保护电路;为了保证计量终端的适用性，计量模块包含三相计量电路和单相计量电路。人机交互模块中设计了用于显示基本信息的触摸屏模块，此外还提供基本的显示功能、唤醒、切换等操作。存储模块提供用于配置信息、事件记录、数据存储、历史记录的存储空间。通讯模块主要由EPON通信單元组成。
2.2 计量模块
为保证计量数据的准确，计量模块采用功能成熟的专用电能计量芯片。本设计使用四片CS5460实现四路电量信号的分时采集。CS5460的运用可在实现对模拟信号的高精度采集和转换的基础上使得电路变得更加精简，以有效减少系统功耗[1O-11]。
CS5460是一种专用电能计量芯片，由一个可编程增益放大器、两个16位分辨率2kHz信号带宽并同时取样的ADC组成。该芯片有高通滤波、数字滤波、系统校准以及相位补偿等功能，具有完成转换精度高、测量能量强、线路简单等优点，能够充分满足本设计的需求[12-13]。
2.3 通讯模块
将目前市场已有的通用ONU、OLT产品集成到计量自动化终端的通讯模块中，会存在抗干扰能力差、功耗高、性价比低、数据安全难以保证等问题[14-15]。为此，本方案设计了嵌入式ONU电路方案，原理如图2所示。
为支持EPON的环形、链形及分支等组网形式，计量终端ONU电路采用2片ONU芯片、2个光电转换模块的设计。此外ONU电路还包含加密电路、控制电路、交换电路及与接口电路等部分。
在在计量终端的ONU电路中终下行和上行数据都由交换电路调度，并通过控制模块设置两个光口的主从关系。通讯模块的数据处理过程可描述如下：
1）主站与计量终端的通信数据经由控制电路进行判断是否为需加、解密操作;
2）具体加、解密操作的算法和密钥交互由MCU负责与主站进行协调;
3）MCU与ONU电路只进行应用层数据报文通信。
2.4 存储和人机交互模块
外设存储器包括一片2M x16 -bit的NorFLASH和一片IMx16-bit的PSRAM。复用MCU的外设存储器总线，工作频率为125Mhz。MCU的FLASH模块和PSRAM模块公用外部数据总线和地址总线，因此，在PCB中存在大量的分支走线。为防止信号在传输过程中出现分支反射，存储模块采用菊花链布线方式。通过这种方式的布线能够有效可知分支长度，使得信号的上升边不至于被掩盖，提高设备的工作可靠性。
计量自动化终端采用DGUS触摸屏作为人机交互的载体。DGUS触摸屏内部有自己的处理器、寄存器、存储区等，显示的内容与操作模式都是基于预先配置好的变量文件，配置文件通过DGUS组态软件生成，用SD卡下载到DGUS屏中。当DGUS屏接收到单片机发送过来的命令时，就根据命令和预先配置的模式对相关变量进行显示。DGUS触摸屏的使用使得人机交互设计与数据计量、数据存储以及网络通信等功能分离开来，减少MCU的代码量，降低了人机交互界面设计的难度，为开发带来了便利。
3 软件设计
计量自动化终端对数据采集、数据处理的实时性要求较高，选用μLC/OS II作为操作系统，将计量操作、通讯操作以及存储操作独立成线程，依据其优先级由系统调用。
3.1 总体流程
计量自动化终端的主要任务为电能计量、数据存储、人机交互以及和主站的通信[16]。因此将上述几个功能分割成独立线程，在实时操作系统的主流程中由不同优先级的中断分别调用。为了保证实时性要求不同的线程都能得到及时处理，需要对不同的线程设置不同的优先级[17]。
看门狗等保证系统安全运行的线程获得最高的优先级。数据存储线程需要处理掉电数据应急保存等实时要求高的操作，因此设定为仅次于看门狗的优先级。通信线程需要处理主站发送操作命令，而为人机交互的流畅性，因此这两个线程的优先级被设定高于计量线程。优先级的具体设置如图3所示。
在完成优先级设定的基础上，对系统的各个参数进行初始化，并在系统空闲线程中依据优先级响应各个线程中断请求。软件总体流程如图4所示。
3.2 计量线程
计量线程的主要工作是在完成对计量芯片的初始化的基础上，周期读取计量芯片集成的寄存器数据，并向主线程发送中断请求。在计量中断处理线程中，对计量中断存储单元中的电能数据进行及时更新，为主线程提供实时的计量数据。
计量线程的较表操作是在计量终端的操作指令下对校准数据进行自动计算，并将较正后参数存储在计量终端的外存储器中以备下次较表使用。计量流程如图5所示。
3.3 通信线程
计量终端的ONU模块上电后需要与主站建立连接，才能够完成数据通信。主站运行的计量自动化软件于服务监听模式，计量终端的ONU模块采用TCP协议主动发起socket连接，完成连接后依据376.1通讯协议进行握手操作，完成握手操作后主站与计量终端的通讯链路正式建立。流程如图6所示。
由中断线程触发的光口通信线程接收、提取主站发送的376.1数据帧，并通过对数据帧中的操作命令的识别，分别完成在线抄表、数据上传、参数配置等操作，并把操作完成的数据打包成376.1数据帧通过socket链路回传给主站。具体通信流程如图7所示。
3.4 数据存储线程
数据存储线程图如图8所示。该线程主要实现对计量终端的基本参数、电能信息和用户用电信息等数据的读写操作，同时在掉电和上电时进行数据存储和数据恢复操作。同时该线程还对计量终端的当前运行状态进行实时记录。
4 性能测试
4.1 通信性能测试
完成计量自动化终端的设计与实现后，选取具有代表性的以太网性能测试对设计方案的通讯性能进行分析。测试配置如图9所示。
将计量自动化终端的数据端口与流量发射器连接，进行300s吞吐量测试和背靠背测试。测试结果如表1所示。
由测试结果可以看出，计量终端数通信正常，吞吐量最大能够达到30Mbyte/s。吞吐量随着数据帧的变大而逐渐变小，最小值为16 Mbyte/s。显然这样的吞吐量能够充分满足设计要求。
通信时延测试时间为10分钟，测试结果如表2所示。
由表2可以看出，计量终端随着帧的变大，响应时延有所增加，但是即使在恶劣的通信负担的情形下，时延仍能够控制在50 μs以内，足以满足数据采集的实时性要求。在测试计量终端通信功能正常，没有出现丢包现象，有着较好的通信可靠性。
5.2 计量精度测试
首先对计量芯片CS5460内部各个寄存器进行校准，然后将较玩后计算出的电压电流有效值偏移量、电压电流增益、有功增益、相位偏移、无功增益等参数写入MCU。完成校正操作后，利用计量装置的脉冲输出对计量精度进行测试。测试条件为：外加电源的电压，功率因数依次为0.5L、0.8C、1.OL，输出电流依次为O.11n、0.41n、0.71n、1.OIn。测试结果如表1所示。
由表3所示数据可知，本文所设计的计量自动化终端的计量精度能够符合设计要求。
5 结论
以计量自动化终端的需求为基础，基于EPON通心技术，采用MCU核心，设计了支持光口通讯、具备自动电能计量和数据上传功能的计量终端的设计。在计量終端的软件设计中，采用μcios II嵌入式实时操作系统，通过对计量线程、通讯线程、数据存储线程的独立设计，使得计量终端的数据采集和数据通讯功能的实时性能更加凸显。通过性能测试表明，该计量终端的设计具有优异的通讯性能，能够满足设计需求。从软件和硬件设计上实现了计量自动化终端基于EPON的通信，但是没有对针对电力计量系统通信特点进行通讯协议的优化，下一步将在硬件设计的基础上继续对通讯协议进行解析和优化，以期实现更高效的计量自动化系统的数据通信。
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铁路光纤无线通信论文范文第3篇
摘 要：误码是数字通信传输系统中主要的传输损伤，它直接影响信息传递的准确性。其是衡量数字光纤通信系统传输质量优劣的一个非常重要的指标。对误码进行分析，有助于提高光纤通信系统的性能。本章从误码的基本概念出发，分析了光纤传输系统的误码产生原因以及测试方法，并且还描述了各种误码的分布。
关键词：光纤通信；误码
一、误码的概念以及产生原因
（一）误码的概念
所谓误码，就是在数字通信系统的接收端，经判决电路，产生的比特流中，某些比特发生了差错，对传输质量产生了影响。
（二）误码产生的原因
产生误码的原因有很多种，包括色散、信噪比、光纤非线性以及单板的光器件性能劣化等原因。
1、光纤的非线性
波分设备是将多个波长信号复用在一根光纤中进行传输，接入波长越多，乳腺的光功率就越大，32波系统的满波光功率可以达到20dBm。在光强很大，光纤传输比较长的情况下，光纤的非线性会严重影响系统的性能，导致接收端误码性能会劣化。
2、色散
光纤色散分为色度色散和偏振模色散（PMD）。色度色散是在介质的正常区域，波长较长的光具有更快的传播速度，反之在反常色散区域，波长较短的光具有更快的传播速度。
色散色度一般可以通过DCF进行补偿方法解决。PMD是一个随机量，无法通过DCF进行补偿。光纤的色散用色散系数来衡量，色散系数就是两个波长间隔为1nm的两个光波传输1km长度光纤到达时间之差，单位为ps/nm。
3、光器件的性能劣化
光器件的性能劣化导致单板损坏是目前系统产生误码的一个主要原因。系统中产生误码可能性较大的是OUT板和功放板。
功放板容易产生误码的原因是掺饵放大器的泵浦激光源会引起很大的自激辐射噪声，如果光器件质量不好或失效，会导致接收端的信号信噪比过低。
OUT（波长转换单元）产生误码的主要原因是信号在单板上经过了O/E/O（光/电/光）的转换，一路为数据信号，另一路为时钟电信号。任何一个环节的处理芯片和电路不好都会引起信号的劣化，从而产生误码。另外发端激光器波长不稳定，偏移标称波长过大，或合波后相邻波长信号隔离度不够，也会导致产生误码。
二、误码分布
（一）A型传染分布
A型传染又称复合泊松分布，是描述突发性误码的数学模型，此时误码是成群发生的，且基于两个前提：①误码群发生的概率是常数，符合泊松分布；②各误码群中的误码也是随机的，它也符合泊松分布。若定义m1为每秒平均误群数，m2为每误码群中平均误码数，则T0时间内出现k个误码的概率经化简为：P（K）=m2k/k！··e-m1·dkexp[m1eu-m2]/duk
其中k≥1，?是中间分量。
（二）泊松分布
泊松分布是由光纤通信系统的内部机理造成的，且基于两个前提而得出的：①假定数字序列各比特率是相互独立的；②有恒定的平均误码率Pe，即每个比特出错概率为常数Pe
根据概率理论，速率为B的二进制序列在T0时间内传送的比特数为BT0，则可求得在BT0比特中不多于m个比特错误的概率为：
P{k≤m}=∑P（k）=∑（BT0PE）K/k！·e-BTO
三、误码分析处理的方法
误码故障处理原则：先外部原因，后系统；先主光通道，后个别通道。在维护过程中，一般采用以下方法来定位和处理误码故障。
（一）仪表测试法
在日常维护中，系统上一般都割接了实际的业务信号，业务没有中断的情况下是不可能进行断纤试验的，对维护中遇到的误码处理中，如果辅助以仪表在线测试，采集数据进行定性的分析，方便对误码故障的定位。
（二）环回法
系统出现误码的时候，有时从告警和性能数据可能分析不出来，这时，可以象SDH中的故障处理方法一样，对业务信号逐段环回来进行故障定位，回环可以在收发的OUT单板进行，也可以在收发WBA和WPA之间加衰减进行；可以在本站环回，也可以在对端站环回。环回法要中断业务，环回前应该先在SDH上做强制倒换，将业务进行保护后再断纤。环回法在误码处理过程中非常有用，不过做环回的时候一定要注意加衰减，以免光功率过大损坏激光器。
四、降低误码率的方法
（一）前向纠错技术（FEC）
前向纠错技术是指信号在被送入传输信道之前预先进行编码处理，加入带有信号特征的冗码，在接收端按照相应算法对接收信号进行解码，从而找出传输过程中产生的错误码并将其纠正的技术。前向纠错编码（FEC）技术通过在传输码列中加入冗余纠错码，在一定条件下，通过解码可以自动纠正传输误码，降低接收信号的误码率。在光纤传输中采用FEC技术，不仅能够减小系统的误码率。而且其编码增益还能够提供一定的系统富余量，从而降低光链路中线性及非线性因素对系统性能的影响。FEC的实现方式有带外FEC系统和带内FEC系统两种。带内FEC的增益一般为3dB左右，而带外FEC的增益远高于带内，使用带外FEC后线路速率会提高，下图是两者的性能比较：
与带内FEC相比，采用带外FEC后系统在性能上可获得更大的改善。
（二）信道均衡技术
均衡是指对信道特性的均衡，即接收端的均衡器产生与信道特性相反的特性，用来减小或消除因信道的时变多径传播特性引起的码间干扰。均衡分为两种，频域均衡和时域均衡。
（三）色散补偿技术
1、传统的色散补偿技术
色散补偿光纤
所有的散补偿技术都是围绕如何消除相位系数的影响，使光信号得以还原而进行的。色散补偿光纤是目前较成熟、应用较广泛的色散补偿技术。其原理是利用和传输光纤色散系数符号相反的色散补偿光纤传输光纤的色散。
光纤型色散补偿技术大体可分为两类：a基于基膜的单模色散补偿光纤的补偿技术。b基于高阶模的双模DCF补偿技术，它是利用在截止波长附近工作的高阶模有很大的负色散的特点来实现色散补偿的。
光纤色散补偿器是利用线性啁啾光纤光栅实现色散补偿，让原先跑得快的波长经过补偿器时慢下来，减小不同波长由于速度不一样而导致的时延。跟色散补偿光纤不一样，光纤光栅补偿模块体积小、损耗低、不易受到非线性效应影响、无偏振相关性。尤其是啁啾光纤光栅色散补偿器受到高度重视。通常认为光纤光栅只适合于窄带补偿，工作带宽难以达到DWDM系统补偿要求。实用的光纤光栅补偿器以窄带的居多，对于占用频带特别宽的多波长系统，只好进行通道分组补偿。
2、电域色散补偿技术
电域色散补偿技术弥补了光域色散补偿技术的很多缺点，因此目前成为很多研究机构研究的热点。电域补偿技术的优点：减少了使用昂贵的光器件的成本；减少了由于使用光器件而必须加入的光放大器的数目，提高了信号的质量；采用成熟的电处理自适应算法，可以动态的进行色散补偿。
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铁路光纤无线通信论文范文第4篇
摘 要：在电信的发展历史上，光纤的诞生以及发展是一次非常重要的革命，与其他类型的网络技术相比，光纤通信网络技术具有抗干扰能力强、速率快、容量大的特点，而且它可以最大限度的提高资源的利用，可改变传统的通信方式，具有较高的使用价值。在广电网络中，光纤通信网络的应用范围不断广泛。而且与网络基础技术间的融合度也越来越高，目前光纤通信网络已经成为现代通信的主力军，对人们的生活产生极大的影响。因此，我们主要针对光纤通信技术在广电网络当中的应用进行深入探讨，希望能够为相关工作人员提供一定的借鉴和参考。
关键词：光纤通信网络;技术内涵;优势
1.光纤通信网络的原理以及现状
1.1光纤通信网络技术的原理
光纤通信网络技术是通过光放射的原理，其主要传输介质为特种玻璃和塑料纤维，在使用光纤通信网络技术进行光信号传播的过程中，利用光的全反射效应实现对信号的快速、准确传播，改种方式实现了通信信息的实时传递，实践应用中，需要将较多光纤汇聚在一起形成光缆，以此实现对通信信息的高效率传播。
1.2光纤通信网络技术的主要应用方式
在对光纤通信网络技术进行研究和应用中，我们可以发现它设计的理论知识相对较多，主要分为光学理论知识和电子理论知识。除此之外，支撑光纤通信网络技术完善和发展的技术构建内容也非常复杂。比如光信号生成电信号的转化、光纤、光信号发射器等等都是使用光纤通信网络技术进行信息传递过程不可缺少的硬件设施。为方便光信号和电信号进行相互轉化以及信号的发送，在进行光纤安装时，工作人员都会将光信号的发射器安装在光线的两端，而且光纤的光系统接收器还具有放大信号的特点，所以在接上光信号之后，设备可以将光信号进行还原，转换为电信号。
2.光纤通信网络技术的优势
通过对收集的数据进行分析，发现我国目前光纤使用的长度已经超过8万公里，而且它在我国的发展速度越来越快，从传统的单模光纤状态发展成多模光纤状态，并且近年来，多模光线的信息传输速度呈现出了大幅度提升的趋势，这使得很多电子企业纷纷加入光纤技术和光纤通信网络技术的研发过程中。与传统的网络技术相比，光纤通信网络技术具有体积小、抗干扰能力强、容量大特点，所以在我国的通讯工程得到广泛的应用。
2.1光纤通信网络技术抗电磁干扰的特点
使用传统的方式进行信息传递，因为电磁场的存在，导致数据传递过程中受各因素的干扰，导致通信系统出现质量问题。所以，在进行通信的数据传输的过程当中，人们不得不使用各种技术，对已经存在的影响通信信号的质量问题进行解决，但这不仅使得数据传输的成本大大增加，还会影响数据传输的质量。因为在使用光纤进出进行数据传递的过程当中，要使用光信号进行数据传递，所以电磁场的存在并不会对光纤传输产生消极影响，这不仅解决了传统电信号传输过程当中电磁干扰的问题，还保证了数据传输的效果以及稳定性。
2.2传输距离长，信号损耗低
在通信技术当中，电信号衰退是一个非常突出的问题，同时也是影响通讯技术质量的主要问题之一，并且电信号消减速度会因为传输距离而增加，距离越长，那么电信号衰减的程度越严重。不管是有线电信号传输还是无线电信号传输，都会存在非常明显的信号衰减问题，这极大的影响了信号通信传输的实时性。所以在进行电信号传输的过程中，人们会通过建设基站的方式加强信号，这就极大的增加了通信传输的成本。而光纤技术并不存在电信号的损耗问题，它可以利用特有的折射原理进行信息传递，这就极大地降低了通信的建设成本和维护成本。
3.光纤通信网络在广电网络中的应用探讨
3.1应用在广播电视网络传输中
在科学技术快速发展的背景之下，光纤通信技术已经逐渐走向成熟。目前我国广播电视领域已经基本完成光纤通信技术的应用以及现代化网络的建设，而在实际运行的过程当中，有线电视网络的业务也在不断的拓展。以太原有线电视网络公司作为研究案例发现它在业务发展以及实践工作当中已经普及光纤通信技术，并且以光纤通信技术的应用作为目标，对后期的发展以及基础设施的建设进行合理的规划。在实际建设期间，技术人员对光纤技术的传播速度传播距离远等多种优势进行了深入的分析，同时完善现有网络传统模式，将其深造改进之后，对部分新楼盘进行光纤用户覆盖的业务推广，不仅保证了信号传播效率的稳定提升，同时也为宽带的速度以及稳定性奠定坚实的基础。
在广播电视网络传输工作当中，受多种因素的影响，网络的抗干扰能力相对较低，而且网络节点多，所以在针对广播电视网络的内容进行研究，是我们需要通过增加信号传播设备的方式，将其不稳定性因素进行控制，保证有线电视双向网平台产品的推广效果得以提升。而在这项过程当中，有线广播电视技术人员应该将研究的重点放在先进的光纤通信技术上。
3.2双向化改造策略
我国广播电视网络结构组成，以CATV作为基础，经过多年的发展以及优化之后已经形成HFC的网络结构，它在实际应用的过程当中，其服务的主体是有线电视，可以为电视提供具体的信号传输服务。但是受到技术条件的影响，该网络结构模式使用单线下行的技术模式，无法满足信号资源传播时效性的实际需求，而且数据传输效率相对较低，这在一定程度上限制了该行业的高标准发展需求。因此相关技术人员将研究的重点放在现有的网络结构技术升级优化改造上，并利用先进的光纤通信技术实现网络结构的双线改造。以光纤网络技术作为基础，我国广播电视网络接入改造技术可分为两种不同类型，分别是cmts+CM技术以及epon技术。这两种技术的出现，在一定程度上提高了数据网络，在广播电视系统传输中的应用价值，整体提高其数据传输的稳定性和高效性，同时也为有线电视产业带来了较大的挑战。
4.前景和展望
在通信工程技术当中，光纤通信网络技术的发展前景主要为光纤入户和全光网络大力发展。光纤入户可以解决互联网主干网到用户桌面最后1公里不足的问题。目前我国已经实现光纤用户覆盖平原地区的目的，相信一段时间之后，山区也可以实现。全光网络目前在我国没有完全成熟，但具有巨大的潜力，因为他具有可靠，透明，开发兼容的特点。
结束语
光纤通信网络技术是近几年发展起来的创新型通信方式，不仅是科技进步的特征，也是时代发展的产物。与传统的通信技术相比，光纤通信网络技术的优势较为明显的独特。通过上文的分析，我们可以了解到光纤通信技术在广电网络当中的应用范围较为广泛，而且它还具备信号传输距离长、质量高、抗干扰能力强的特点。同时，它的信号传输效率相对较快，能够更好的满足广电消费者的视觉体验。运用光纤通信技术进行有线电视网络的优化以及完善，在一定程度上推动该行业的发展，同时对提升行业竞争力也有深远的影响。
参考文献：
[1] 李洪田. 广电网络光纤通信网络技术的分析与运用研究[J]. 电视技术， 2019（19）.
[2] 郑晓宇. 广电网络光纤通信网络技术的分析与运用研究[J]. 数码世界， 2020， No.172（02）：29-29.
[3] 吕颖. 论广电网络光纤通信网络技术的研究与应用[J]. 数字通信世界， 2019（5）：201-202.
铁路光纤无线通信论文范文第5篇
安全性建设是电力光纤通信网发展中不可忽视的一个重要部分，其安全性与可靠性是保证电力光纤通信网正常运用的必要条件。我国通信领域虽然对电力光纤通信网的安全性建设有了一定的研究，并且其研究应用在实际的安全性建设中也取得了很大的成效。然而，随着我国通信领域的不断发展，现有的对电力光纤通信网安全性建设的研究已经不能满足发展的需求。因此，在今后的通信领域的发展中，要加强对电力光纤通信网安全性建设的重视和研究，从而大幅度的提高电力光纤通信网的发展和进步。
一、安全性建设的基本思路
从影响电力光纤通信网系统安全性的主要影响因素，即主导信息的角度出发，以电力光纤通信网管理规范及工程验收规范等为基本资料载体进行分析，发现影响电力光纤通信网安全性的因素相对较多，而且不同影响因素的影响程度也均不同，因此本文从统计学原理出发，构建了影响因素与指标评价框架，以系统认识电力光纤通信网的安全性建设内容。通过对传统电力光纤通信网安全性建设经验进行总结，本文得出电力光纤通信网安全性建设需遵照如下原则开展：首先要保证安全性建设基本思路的科学性与适用性，明确目标，客观反映建设对象的实际状况;其次要做到全面性，并确定层次分明;最后要注意可操作性与独立性，避免不同影响因素之间作用的重叠。
二、安全建设与管理的指标体系
1、安全建设指标的选择
一套行之有效的安全建设与管理指标体系的建设离不开安全建设指标的选择。这是因为安全性建设指标对于其安全性建设有着不可忽视的作用。所以，在选择安全建设指标时，一定要要以科学性、合理性、以及全面性为选择的原则。此外，在进行选择时，还可以利用权数判断法来进行有效的选择。
2、安全建设指标的有效性检验
在对安全建设指标进行选择后，需要对所选择的指标进行有效性检验，进而确保每一个指标都能够有效的反映评估对象的实际情况。而在这一过程中需要运用统计学帮助检验的完成。
3、安全建设指标的可靠性分析
安全性指标体系由于涉及的专业很多，所以，在指标的理解上也就会有很大的不同，而理解的不同也就会导致评价结果的不统一。出现这一问题的原因就是因为安全性指标体系的建设没有一定的稳定性和可靠性。所以，在电力光纤通信网的安全性建设中，对于其指标的可靠性进行分析以及鉴定是十分有必要的。
三、电力光纤通信网安全性建设的对策
通过上述分析可知，我国当前电力光纤通信网在安全性建设方面虽然在以往的基础上有了很大的发展和进步，但是就当下通信领域的发展水平来看，还不能有效的满足其发展的需求。由于安全性建设是电力光纤通信网有效运行与发展的保证，所以，通信领域必须要对这一问题加以重视和研究。笔者在此对如何加强电力光纤通信网安全性建设的对策进行了一定的研究，希望可以为其安全性建設水平的提高而献计献策。
1、加强安全因素的分析
要想加强电力光纤通信网安全性建设，可以实行的方法有很多，但是就笔者看来首先最为重要的一点就是要加强对安全性因素的分析。只有明确了电力光纤通信网的安全性因素，才有利于安全性建设的加强。那么我们就要从电力光纤通信网建设的目的进行考虑。其建设的目的就是为了保证电力信息安全的传输。所以，一切不利于、有可能影响电力信息安全传输的方面都是电力光纤通信网的安全因素。而这些因素归纳起来主要包括三个方面：第一，电力光纤通信网设备自身的状态;第二，保证电力光纤通信网电力信息安全传输的检测设备、监管系统;第三，电力光纤通信网相关操作人员的技术水平、素质水平。此外，也包括电力光纤通信网覆盖地区的环境因素。
2、增强安全建设指标体系的构建
安全建设指标体系的构建首先需要选择合适的指标，需要遵循指标体系构建的基本思路，并参照相关安全性评价指标及安全生产意见，确定电力光纤通信网的安全建设评估体系。同时还可以根据专业的定性定量分析，对指标体系与框架进行层次性分析，确定各项指标的权重，根据每项指标的特征值状况及权数对其进行取舍，将无显著性意义的指标进行剔除。
3、鉴别安全建设指标体系的可靠性
加强电力光纤通信网安全性建设，除了要做好以上几个方面外，还需要鉴别电力光纤通信网安全性建设指标体系的可靠性。而要想做好这一工作，需要从以下几个方面进行着手。首先要邀请安全性建设相关方面的权威专家对所有安全性因素进行分析和鉴定;其次要求专家在鉴定的过程中给每一个安全因素确定分值;最后，根据影响因素的分值来修订电力光纤通信网安全建设体系。但是，在这一过程中我们需要注意的是，我们不仅仅要重视指标体系的鉴定，更为重要的是安全建设指标体系的修订，进而使得安全建设指标体系能够更好的指导实践。
电力光纤通信网安全性建设的研究涉及的方面有很多，所以，对于电力光纤通信网安全性建设的研究就可以从多个方面进行研究。而以上仅仅只是笔者对于安全性建设的几个主要方面的研究，并且由于笔者对于该方面的研究能力有限，所以以上研究也比较粗略。而仅仅凭借这些研究来提高电力光纤通信网的安全性建设水平是远远不够的，因此，对于电力光纤通信网这一课题的研究还有待更多研究人士的探索。
结语
综上所述，电力光纤通信网的安全性建设的研究不仅有利于安全性建设水平的提高，同时更有利于我国通信网络的发展。然而，电力光纤通信网安全性研究本身就是一项比较复杂的研究，再加之我国通信领域对于其安全性建设方面的研究还没有达到一定的深入程度，因而不利于实际建设水平的提高。所以，在今后通信领域的发展中，要加强对电力光纤通信网安全性建设的重视和研究，并且要从电力光纤通信网的多个角度，从其安全性建设的多个方面进行研究，从而研究出更有效的安全性建设的方法和对策。
铁路光纤无线通信论文范文第6篇
摘 要：光纤通信是现代通信技术之一，也是现代通信的杰出标志。它的特点是传输的中继距离长、容量大、质量好，并且具有抗干扰能力强的优势，可以依靠电力系统完成的光纤通信技术，广泛的被利用起来。本文对电力通信中光纤通信技术运用及其影响进行了研究分析。
关键词：光纤通信；电力通信；应用及影响
电力通信是电网安全稳定的基础，也是调度自动化系统的基础。在新的发展形势下，对于电力通信也有了越来越高的要求。最初，光纤通信是沿用电信部门传统存在的管道、地埋等方法铺设普通的光缆，从而来构成了电力光纤通信。根据现实需要，为了满足长距离、甚至跨区域的电能输送，电力系统建设的高压输电线路遍及各地数量繁多、密布街道村庄，是覆盖面最为广泛的网络基础设施，并且可靠性高。因此，充分利用电力系统的网络资源，成为了需要研究的重要课题，让光纤通信技术在电力通信中更好的发挥优势，是通信时代发展的必经之路。
1 关于电力通信现状的探讨
（1）复杂的网络结构。复杂多样的通信设备，其连接、转换方式不同，通信手段不同，存在的复杂性让维修检修的难度大大增加。
（2）传输量小。信息传输量少，失效性差的特点严重影响了运行性能。
（3）可靠性不足，灵活性不够。随着电力系统逐渐渗透进人们的生活中，并且成为生活中很重要的一部分，在系统运行的时候，若是出现问题，例如简短或突变等，会对有关设备产生一定的影响，甚至是安全事故。
（4）抗冲击能力弱。电力通信系统中，设备繁多，必然要加强的各个设备之间联系，来方便不同设备的统一管控，但在实现控制管理自动化的同时，也产生了弊端，既牵一发而动全身，其中的一个环节发生了故障，就可能会波及到其他相关设备的运行，导致部分或整体的电力系统无法正常运作。传统电力通信系统的不稳定，较弱的抗冲击能力不能满足当今社会的需求。
2 电力通信中光纤通信技术应用现状
当前，电力通信系统在我国的应用有着特殊性，光纤通信网的建设工程难度大、复杂程度高，随着人们对于高水平通信技术需求的增多，新型光纤的应用也越来越广泛，其中包括光纤符合地线，光纤复合相线，自承式光缆等。
（1）光纤复合地线（OPGW）也被称为地线光纤架空地线或者复合光缆，这个技术的可以对输电导线进行保护，也会对整个输电线进行防雷，并同时使系统的抗冲击能力得到了提高；架空地线、光缆综合的有机结合，实现了多种信息之间的传输传递。包含了光纤单元的电力传输线路地线来形成了光纤复合地线，这样就提高了系统的安全可靠度，大大减轻后续检修维护工作的难度。这项技术虽然性能优良，却增加了成本，这使得技术的应用范围受到了限制。一般来讲，光纤通信技术大多运用于新建的线路或旧的线路的地线更换工程，能够适应架空地线机械电气的性能。这项技术的推广应用，会加快我国电力系统发展升级的步伐，给予更好的通信体验。
（2）光纤复合相线（OPPC）。光纤复合相线作为一种新型技術，它将光纤通信技术与传统的相线结构融合。OPPC是电力特种光缆，这种光缆可以将相线中符合光纤单元，将电力相线和通信两种功能集于一身。传统的导线被不锈钢材质的单元一一根或多根的形式所替代，共同绞合，形成光纤复合相线。为了实现通电功能和通信功能相互融合，在三相导线的研发中，将其中的一根导线使用光纤复合相线代替，如此一来，三相导线就成为了两根导线和一根管线符合相线形成的电力系统，让通电和统统功能得以在一条三相导线中融合。这项研究使得线路的功能被充分利用，在一定程度上提高了信息传输的质量以及数量，避免另外开辟新线路的麻烦。
（3）全介质自承光缆。ADSS是全介质自承式的英文缩写名称。根据字面意思分析，在全介质光缆的材质构成上就都是介质材料。所谓自承式，指的是光缆自身具有承受自身重量的作用，还可以承受外界负荷所带来的影响。以上介绍就证明了此种光缆的应用条件少，适用范围广，得益于其存在的关键技术：自承式—在机械强度上举足轻重；全介质—处于高压强电环境中的光缆能够耐受电影响。这种光缆在使用时需要架空在电杆上，在架空的过程中需要将光缆通过挂件固定在杆塔上。全介质自乘光缆具有3个关键性的研发技术：机械设计技术，确定悬挂点和配套挂件的选择。这项技术在环境适应能力上由于其他光缆，ADSS在进行施工的时候，可以不受任何其他外界电磁信号的干扰，与其他高压电力传输线路一起铺设，这样有效的提高了系统的便捷性。
3 电力通信中光纤通信网的维护探究
得以广泛运用的光纤通信规模越发庞大，越来越复杂的网络结构，让光纤通信网的维护工作显得愈发重要，维护与管理是保证电力通信系统稳定安全的重中之重。如何提高光纤通信网维护工作水平，是当前要探究的。在专业水平上，可以通过提升相关技术人员专业素质入手，扎实掌握光纤系统维护工作原理和内容。在维修效率上，可以通过配备专业设备仪器来保证维修质量检测。全方位的提高电力通信中光纤通信网的维护，切实保障光纤通信平稳安全运行。
4 结语
人们的生活中，通信不可或缺，要求逐渐增高。互联网流量的爆发对传输网络扩容需求不断增加，互联网流量爆发，传输网络扩容需求也在不断增加。“宽带中国”战略持续推进，4G和光纤到户的广泛覆盖。“一带一路”加速数字丝路出海。为了更好的适应未来的发展，要预留足够的资源来适应未来通信行业的飞速发展，适应我国光纤通信的新需要。
参考文献
[1]刘权.电力通信中光纤通信技术的应用和影响探究[J].科技创新与应用，2014，（2）：56.
[2]刘海超，刘凌宇，杨妙，等.浅析电力通信中光纤通信技术的应用和影响[J].黑龙江科技信息，2015，（33）：49.
[3]董彬彬.光纤通信技术在电力通信中的应用[J].中小企业管理与科技，2015，（7）：59.
（作者单位：国家电网冀北电力有限公司围场供电分公司）