基于传输技术的通信工程论文

2022-04-22

摘要:随着多媒体信息技术的迅猛发展,具有独特优势的数字图像处理技术也随之不断更新进步和壮大,且越来越多的应用到社会生产生活的各个领域。该文将主要从图形图像处理技术的基本原理出发,重点对其在不同领域的应用现状及发展趋势做相关的分析研究。今天小编为大家推荐《基于传输技术的通信工程论文(精选3篇)》,仅供参考,大家一起来看看吧。

基于传输技术的通信工程论文 篇1:

移动通信技术与互联网技术的结合发展

【摘要】    随着信息化、通信技术的高速发展,新型通信技术在人类生活工作中扮演着越来越重要的角色,并且在人类社会中得到了很好的应用。移动互联网技术的广泛应用主要体现在互联网技术和移动通信技术的完美结合,通过实现这两种技术的有效结合,彻底改变了原有传统的移动通信技术,迎合当今社会的发展需求,人类通过对互联网实现了对移动通信技术的高要求、高质量、高水平。笔者在本文中重点探索研究移动通信技术和互联网技术两项技术深度融合的价值及意义所在、发展状况和预测它未来的发展方向,给移动互联网行业人员提供相关的参考。

【关键词】    移动通信技术    互联网技术    深度融合    发展

引言

移动通信技术具有移动性、便携性的特点,互联网技术具有快速高效通信的特点,两者之间互相补足、互相融合、彼此给对方带来最大的效益,从而产生了移动互联网技术。它的诞生及应用给人类社会生活带来了便捷,使人类生活和工作方式发生了天翻地覆地变化,成为了人们日常生活工作中不可或缺的一部分。

一、移动通信技术和互联网技术两者之间的概念

1.1移动通信技术的概念

在上个世纪1980年,诞生了第一代移动通信技术,它主要由NMT、AMPS、NMT 等三大系统构成,通过模拟传输的方式运行,但是它运行速度慢、安全级别低、处理数据量小,尽管如此它是我们人类社会通信技术发展历程上重要的一步,代表着1G时代的来临。随着时间的推移到了1990年,在1G的基础上改善了系统功能,2G移动通信技术是利用双频模式,该系统有WCDMA、CDMA2000和 TD-SCDMA三种类型,让数字发送技术和交换技术得到了很好地应用,通话的语音质量得到了很大的提升。第三代3G通信技术就是提升数据传输的速度,利用WCDMA或者TD-SCDMA两种调制模式,实现多媒体与语音的有效结合,但人类需求在日益增大,无法满足的移动通信技术在深入研究以后,又产生了4G,目前我们大多数都是在使用4G网络应用,它已经能够从图像、视频、语音通话三方面充分满足移动用户对无线网络通信的要求,真正意义上地实现了移动性、通畅性和连续性。但是我们中国不甘于平庸,继续挑战着新的技术研发,逐步开启了向5G时代奋进的步伐,努力将信息传输数据的速度达到1Gbit/s以上,下载速度超过20 Mb/s,满足对無线网络服务的高要求。

1.2互联网技术的概念

互联网从整体上来划分的话可以分为三个层次:一是硬件设施,它的硬件确保了数据的存储、运输、处理等,它是网络通信设备中非常重要的硬件设施;二是软件设施,它是衡量移动数据计算和存储的水平,通过保护数据和搜索数据来实现对网络数据的分析;三是应用服务水平,它主要是通过对数据信息的管理,再加以充分应用,发挥互联网的最大价值,现如今人类社会已经习惯于用手机上的各种网络平台实现自己对工作生活上的需求,比如美团外卖、淘宝购物、滴滴打车等,我们的生活已经离不开这些互联网服务数据了,最大化地实现了社会效益和经济效益。

二、移动通信技术与互联网技术二者结合的意义

2.1移动互联网的便捷性

首先移动通信技术在人们运用的过程中实现了便捷,加之移动终端越来越人性化,体积小、存储量大、运行速度快,让人们真正脱离了时间、地点、空间的束缚,让人们可以在任何地点、任何时间根据自己的需求来办公、查询自己想要的内容信息。

2.2有效保护用户的隐私性

伴随着信息化大数据时代的到来,用户每天在计算机上访问浏览着互联网,由于互联网的公开性特点,这无疑将自己的个人隐私信息暴露在网络上,进而让一些违法分子利用这一点在网络上窃取用户的私人隐秘信息,移动通信技术的发展,让用户在经常使用的移动设备上登录自己的信息,若是要通过其它设备登录,必须有效实现相互关联,用这样的一种加密技术,可以有效的保护用户的个人隐私,确保民众的信息安全。

2.3互联网的即时性、互动性

互联网最大的功能体现就是能够快速掌握社会动态信息,快速完成人们在不同的场境中对生活各方面信息的收集、处理。人们可以根据自己的需求快速找到自己想要的信息内容,这一即时性和互动性可以实现大众的网上购物、微商平台交流、在线学习、直播会议、协同办公,应用覆盖面广泛,互联网的记忆性特点主动给人们积极推送每个个体平常关注的信息,帮助人们快速搜索到自己想要的内容。

2.4 促进经济社会快速发展和提升社会治理水平

移动通信技术与互联网并头发展,伴着5G、大数据、云计算、区块链等技术逐步推进人类进入智慧社会,通过努力挖掘和应用这些技术,建设诚信社会、智慧社会、共享社会,这些技术的发展让人们不止是满足于简单的生活标准,而是让人们进化成科技生活、智慧生活、5G时代生活,从而进一步地提升人们的生活水平和社会发展水平,建立和谐、稳定、法治、安全的社会环境。

三、移动互联网技术同互联网技术结合发展态势

3.1移动终端发展现状

由于移动通信技术和互联网的结合,现在人类的工作方式实现了移动办公,人们可以利用手机、平板、轻便电脑等移动终端办公。在研究开发阶段中,人与计算机就在不断地互相交换,通过电子屏触摸感应的研发,大大地改进了移动设备的利用,不仅基本地满足移动用户的要求,还进一步研发出了语音代办功能,在这一领域的实现主要是依靠着传感器在人与计算机之间相互交换中提供了最基本的保障。

3.2移动网络发展现状

当前我们的移动网络主要是有三种,即4G 网络、无线 LAN 以及无线 MESH 网络。近些年来中国的通信技术突飞猛进,4G的应用随处可见,它的语音通话和互联网网速具有绝对优势,2020年5G信息技术涵盖的各项更新技术,让人们翘首以盼它的到来,享受着它带来的更多的新服务,在这样一个信息高速发展的时代,无论在家里还是办公室都需要使用高速的网络,同时它还得具有较强的稳定性和传输性。

3.3移动应用服务技术发展现状

移动应用的服务技术主要有移动搜索技术以及 QR 码技术,这些移动服务技术无不彰显着它在向高级的方向前进,应用程序都是围绕着可以满足不同人类工作生活的需要。搜索技术就是通过移动设备来进行查询和实现综合检索功能,例如用户可以快速搜索到位置信息;而QR 码技术主要是在人类的日常生活中,通过微信、支付宝等二维码图像识别来完成我们的付款功能,真正实现了无纸币交易的便捷性,就缩小了购物环节收付的时间,改变了人类以往传统的购物模式。

四、移动通信技术与互联网技术的优势分析

4.1升级移动通信网络

移动通信网络运营商值得注意的是,在移动通信技术和互联网技术结合的过程中,要考虑移动通信技术的加强升级、多地方多区域的覆盖网络,如今互联网已经在人们的生活中扮演着不可替代的作用,它已经在民众的日常生活里深埋种子、生根发芽,是人们工作生活里最根本、最基础的存在。为了保证移动通信技术的快速便捷,那就需要运营商舍得投入大量资金、人力、物质保障来加强基础设施的打造,从而快速地为移动互联网技术提供坚强后盾和实力保障。

4.2加强网络安全监管

实现了移动通信网络的速度升级后,我们还要确保老百姓在使用互联网时的网络信息安全,互联网具有公开性、透明性、开放性等特点,用户们在浏览互联网的过程中输入了一些个人信息从而造成了私人信息泄露,接到一些莫名电话的骚扰,收到一些网络诈骗的短信,这样的问题屡屡皆是。专家们近年来深入研究,他们发现互联网的安全性是可以通过人为的研发加以推广应用的,互联网络的安全得到了有力的保障,这就要仰仗于加强网络安全知识的宣传,让人们熟知一些网络安全防护小知识,加强防火墙的安装建设等,这些都是可以加强网络安全力度的。

4.3加强移动互联网信息共享

众所周知,移动互联网具有快速性、高效性、便捷性、开放性等特点,我们在进行网络交互使用的过程中,进一步实现在移动互联网信息的共享使用,它为社会和经济的发展提供了一定的帮助,像有重叠区域的单位可以通过这一共享特点,实现大家的互利互惠,加强产业升级和信息化建设的使用,帮助各行各业能够可持续高效发展。

五、移动通信技术在互联网技术融合中发展的未来展望

5G时代的到来,无疑是给我们中国的移动通信技术带来了新的格局,给中国手机市场带来了新的契机。首先,移动互联网在人们娱乐文化方面发生了翻天覆地的变化,尤其是在网络游戏、在线音乐、聊天平台等多种业务都取得了举足轻重的发展,像我们现在经常接触的就有腾讯游戏、微信、QQ音乐、抖音等,无论是技术支持上还是信息发展快速的大环境下,人们已经从原来的简单文字编辑演进到了现在的丰富图像和视频交互;在多媒体宣传这方面,以前企业商家都是通过电视播放广告来盈利,如今人们的生活娱乐方式改变了,往往通过现在出现的多媒体观看视频,商家通过插播广告来提供商家新推商品的知名度;随着5G时代的到来,大数据和云计算也开始进入了人们的视野,现在很流行的一句话就是:“人在做、云在看”,以多媒体技术为手段按照人们的需求推送有针对性的广告;在智能化方面的应用,移动通信技术和互联网技术的有机结合,已经应用在一些机械设备上,达成了高密度的智能化机械设备,为人类的工作带来了全方位的、人性化的、多功能性的服务。

六、结束语

为了进一步推动移动通信技术和互联网技术的有机融合和发展,讓其在社会发展和经济建设中占据重要地位,有效实现空间、时间跨越,让人们可以随时随地依据自己的意愿办公、获取自己想要的信息、加强人与人沟通方式,这些就要提升互联网的工作效率,通过传递的速度加快有效的对终端进行识别、优化,各环节都需要加强信息的采集,同时还要加强互联网的加密技术,确保用户在互联网上能够安全运用,减少个人信息的泄露。

在未来的发展进程中,移动通信技术和互联网技术联系的更加紧密,除了会引出更多的新型技术,给人们工作和生活带来更大的便利。

参  考  文  献

[1]李静,刘梧林,范莉 .“互联网 +”时代移动通信技术应用现状 [J]. 电子技术与软件工程,2017(22):30.

[2]杨波 . 互联网通信技术及其实际应用探究 [J]. 电脑知识与技术,2017,13(18):42-43.

[3]张敬利 . 探究基于第三代移动通信技术的互联网 [J]. 中国新通信,2016,18(19):19-20.

[4]张凯,段晓红 . 浅谈移动互联网通信技术 [J]. 电子技术与软件工程,2016(18):16.

[5]李淑芳.浅析移动通信技术与互联网技术的结合发展[J].中国新技术新产品,2019(23):14.

王君堂(1982—),性别:男,民族:汉,籍贯:甘肃省景泰县,学历:本科(专业:通信工程),职称:中级通信工程师,研究方向:通信工程互联网方向。

作者:王君堂

基于传输技术的通信工程论文 篇2:

数字图像处理技术的应用现状与发展研究

摘要:随着多媒体信息技术的迅猛发展,具有独特优势的数字图像处理技术也随之不断更新进步和壮大,且越来越多的应用到社会生产生活的各个领域。该文将主要从图形图像处理技术的基本原理出发,重点对其在不同领域的应用现状及发展趋势做相关的分析研究。

关键词:数字图像;处理技术;图像分析;应用与发展

Key words: digital images; processing technology; image analysis;application and development

近年来,人类社会生活的各个领域都出现了数字图像处理技术,尤其以航空航天、信息科学、生物医学、三维立体艺术及工业领域最为普遍,各领域工作者已习惯用图像的方式描述事物的特性与逻辑关系。随着信息科技的发展,社会对数字图像处理技术的要求越来越高,各领域对图像传递信息的质量要求也越来越严格。提高数字图像处理的及时性、直观性、客观性,使其走出一条发展之路,任重而道远。

1 数字图像处理技术相关概述

1.1 数字图像处理技术的概念与优势

数字图像处理技术是指将一种图像信号转变为二进制数字信号,经过计算机对而其进行的图像变换、编码压缩、增强和复原以及分割、特征提取等处理,而高精准的还原到显示器的过程,其中计算机是图像处理的主要载体,因而又称其为计算机图像处理技术。早在20世纪60年代,图像处理技术便得到一定程度的应用。

经过多年的发展,现代化的数字图像处理技术已具备了如下优势:第一,再现性好。数字图像处理技术不会因对图像进行的变换操作而导致图像质量退化,数字图像能始终保持图像的再现;第二,处理精度高。数字图像处理技术通过计算机编写各种算法而对图像数据进行运算处理,保障了计算的精度;第三,适用面广。数字图像处理技术可以对电子显微镜图像、航空照片、遥感图像乃至天文望远镜图像等实现精准的处理,其使用范围是一般图像处理技术所达不到的;第四,灵活性强。数字图像处理技术不仅能完成线性图像处理,还能完成非常复杂的非线性图像处理,其都可以通过数学公式和逻辑关系进行运算得出,具有极强的灵活变通性。

1.2 数字图像处理技术的主要处理技术分析

1.2.1 图像变换

为了减少图像在空间域中处理的计算量,数字图像处理技术通过傅立叶变换、沃尔什变换、离散余弦变换等图像变换方法而对图像进行变换域处理,大大提高了图像处理的效率。目前新研究的小波变换方法,其在时域和频域中都具有良好的局部化特性,现已广泛应用于数字图像处理技术中。

1.2.2 图像编码压缩

这一技术主要是为了减少图像描述的数据量,以减少图像传输、处理的时间和存储容量。图像编码压缩能绝对保证图像信息的真实性,是数字图像处理技术中较为成熟的技术。

1.2.3 图像增强和复原

对图像进行增强和复原的操作,主要是为了提高图像的质量,使其清晰度更高。首先,图像增强主要是突出图像中需要突出的部分,例如,采用强化图像高频分量,使其图像中物体轮廓更清晰,起突出强调作用。然而在图像增强的操作中,容易导致图像降质,因而图像复原操作可以恢复原有的图像,但操作前要求了解图像降质的原因与过程,建立“降质模型“,采用滤波方法恢复图像。

1.2.4 图像分割

简单的理解,图像分割就是将图像整体分割开来,保留需要的内容。图像分割技术是数字图像处理中运用的频率最高的关键技术。实际上,图像分割的目的就是将图像中有意义的边缘、区域等特征部分提取出来,以方便进行下一步的图像识别与分析操作。然而,目前还未研究出一种普遍使用于各种图像分割的有效方法,仍需要加以不断的图像分割研究创新。

1.2.5图像描述与识别

首先,图像描述是为了方便对图像进行识别和理解,较简单的二值图像的描述方法主要是二维形状描述法,其包含对图像边界和区域的不同描述。目前,三维物体描述方法正处于研究中,已提出体积、表面、广义圆柱体描述等方法。其次,在图像识别技术上,主要是对进行预处理过的图像进行特征提取,并进行分类,以便开展分析。

2 数字图像处理技术的应用现状分析

数字图像处理技术应用到社会生产生活的各个领域,其处理技术原理是相同的,只是针对不同领域不同的技术要求,数字图像处理技术的应用有其各自的特点。在数字图像处理技术日益发展的今天,其应用范围大到高深的前沿科技领域(天文地理、工程测量等),小到人们的休闲娱乐生活领域(3D特效电影、动画制作等)。可以说,人类的生产、生活早已离不开数字图像处理技术的应用。

2.1 航天航空领域的应用

数字图像处理技术在航空航天技术方面的应用,最普遍的是对月球和火星图片的处理,通过对其照片细节的处理与分析,反映火星和月球的地貌。除此之外,数字图像处理技术还在飞机遥感和卫星遥感技术中得到广泛的应用。1983年,美国首次成功实现了在飞机遥感和卫星遥感技术中运用数字图像处理技术,其发射的LANDSAT-4系列陆地卫星,采用多波段扫描器(MSS),在900km的高空中以18天为周期对地球每一地区进行扫描成像,图像分辨率相当于地面上40米左右。这些图像在空中经过数字化、编码等处理后产生数字信号并存入磁带,当卫星经过地面站上空时,再将数字信号高速传送下来,由计算机处理中心进行分析。可以发现,这些图像成像、传输的过程以及判读分析等环节都需要采用许多的数字图像处理技术。随着计算机处理速度的提升,数字图像处理技术在航空航天领域的应用发展会更加迅猛。

2.2 生物医学工程领域的应用

数字图像处理技术在生物医学工程领域的应用也获得了不错的成效。最典型的是,CT技术的出现为现代医疗事业作出了巨大的贡献。随着生物医学事业的发展,对人体微观构造的分析逐渐深入,数字图像处理技术对此也起到了巨大作用。数字图像处理技术通过对显微图像的处理,能更准确的分析染色体、识别癌细胞等。另外,越来越多的医疗仪器,如超声波图像处理、X光肺部图像增晰、心电图分析等无不都融入了对数字图像处理技术的应用。

2.3 通信工程领域的应用

在现代社会中,通信技术已经向着声像、文字、数据综合的多媒体通信方向发展。图像作为通信传输中最直观的交流工具被大量使用,然而,由于图像的数据量较大、占用空间较大,在直接传输的过程中容易导致网络受阻,影响效率。因而,采用数字图像处理技术中的编码压缩技术,压缩图片信息的比特量,保证其正常传输效率至关重要。目前,数字图像处理技术中的熵编码、DPCM编码、变换编码已得到广泛的应用,分行编码、自适应网络编码等新的图像编码压缩方法也正处于大力开发阶段。

2.4 工业和工程领域的应用

工业作为国民经济的支柱产业,其领域中应用数字图像处理技术的范围极为广泛,无论在机械制造业、模具加工业还是软件研发业、工程测量业等都离不开数字图像处理技术。随着信息技术的发展,目前人们学习和工作中普遍用到的UG、PROE等三维CAD软件,其中都应用到了数字图像处理技术;再如,针对工业产品人工检测的漏洞问题,数字图像处理技术通过计算机对图像进行有效甄别检测,即可判断产品质量优良;另外,数字图像处理技术还结合视觉、听觉、触觉理论和人工智能技术,研发出智能机器人,机器视觉作为智能机器人的重要感觉器官在目前的三维景物理解和识别、军事侦察等方面应用广泛,很大程度上位工业的生产注入了新的活力。

2.5 文化艺术领域的应用

在不断丰富物质文明与精神文明社会中,文化艺术产业在不断的发生变化与创新发展。在现代文化艺术领域中,人们在休闲之余对照片进行的Photoshop处理、对人工绘画的处理、对动画的制作等都是对数字图像处理技术的应用;设计师们在工作中进行装潢设计、发型设计、三维特效渲染等都是对数字图像处理技术的应用;此外,数字图像处理技术在文化艺术领域中的强大作用的发挥还体现在3D特效的电影的制作上,通过对数字图像处理技术的高效综合利用,3D电影能带给人强大的视觉冲击力与真实感,尤其在当代年轻人群体中,3D特效电影广受追捧。

3 数字图像处理技术的发展趋势

基于目前数字图像处理技术在应用领域的现状及其为社会生产生活的发挥的重要作用,在信息科技的不断更新发展的背景下,数字图像处理技术的未来发展趋势大致可以如下三方面内容:第一,未来数字图像处理技术会向着高速、高分辨率、实时图像处理、三维成像或多维成像、智能化、标准化方向发展;第二,未来数字图像处理技术更加强调操作的高效快捷,因而会将图像处理技术的诸多功能集中化,向图像处理技术集中化趋势发展;第三,随着理论的不断更新,未来的数字图像处理技术研究方法也将不断更新,向着新理论新思潮方向发展。

4 结束语

总之,随着科学技术的发展,数字图像处理技术的地位及作用更加突显出来,数字图像处理技术为国民经济的发展和人民生活水平的提高做出了巨大的贡献。然而,与西方先进国家相比,我国数字图像处理技术的水平还比较低,其应用领域还有待扩展。在人工智能技术发展的背景下,数字图像处理技术仍需要不断的加强研究创新,向着未来数字图像处理技术的发展趋势迈进,为未来的国家现代化建设发挥更大的作用。

参考文献:

[1] 张智高.数字图像处理演示系统的设计与实现[D].吉林大学,2012.

[2] 郭武,张鹏,王润生.独立分量分析及其在图像处理中的应用现状[J]. 计算机工程与应用,2008(23).

[3] 朱睿.数字图像处理技术现状与展望[J].中国科技博览,2011(14).

作者:孙玉兰

基于传输技术的通信工程论文 篇3:

基于EPON网络的光纤到户接入技术分析

摘 要:宽带技术的发展,使得大众对通信网络有了越来越大的要求,对网络的传输速度以及交换能力也提出了新的挑战。而如何提高骨干网络的传输速度和交换能力,成为目前通信网络发展的瓶颈。本文通过对宽带接入网目前的情况及问题入手,通过分析基于以太网无光源网络(EPON),分析目前光纤安装的技术原理。FTTH是目前被认为一个理想的综合接入解决方案,将在未来几年内,成为我国光纤到户发展的一个新阶段。

关键词:EPON;光纤到户;接入;网络

南方电信和北方联通这一类传统的主导运行商,尤其早期就已经建成一张覆盖全国的固话网络,一般采用大量的铜缆方式。目前,个人用户采用的是ADSL拨号上网的方式,但是由于铜缆价格过高,宽带无法得到更大的提高,铜缆方式势必会被社会所抛弃。一些新型网络提供商和运营商提供有源的光纤到小区。由于新型网络供应商没有PSTN网,所以对已经铜缆覆盖的小区不予以考虑。这种有源光缆接入网主要提供光纤到小区,然后再结合小区局域网,最终为用户提供宽带接入。这种网络接入方式,虽然会提供比铜缆更高的带宽,但是浪费接入机房设备端口,而且网络的带宽还会受到小区局域网的限制。

1 国内小区宽带入网的现状

近几年,以EPON/GPON为技术基础的无源网络得到了迅猛的发展,被大部分运营商接受。这种接入方式,不仅可以有效节省接入机房局端设备端口的数目,还可以提供光纤到户这样的最终解决方案,提供更高的带宽空间。

2 对传统接入方式的分析

2.1 铜缆为主的小区的宽带接入

早期,在PSTN上提供数据业务曾经走过窄带和宽带的过程。为用户提供窄带接入互联网,这种方式需要电脑安装窄带modem终端,却只能为用户提供56kb/s的接入带宽。虽然后来随着技术的进步,在PSTN上提供了ISDN一线通的业务,将接入带宽提高了原来的一倍,但还不是真正意义上的宽带接入。然而xDSL技术的出现,使得铜缆的效率发挥到了极限。ADSL技术为用户提供多个档次的接入带宽,HDSL技术为企业提供对称接入,VDSL可以为用户提供更高的用户要求,但是却有一个限制因素,铜缆的长度要在800米内。

2.2 以有源光缆为主的小区宽带接入

虽然xDSL技术的出现,使得铜缆效能发挥到极限,但是随着超高视频等应用的出现,显然xDSL技术不能满足人们不断增长的带宽需求。铜缆的价钱比光缆贵,同时提供的带宽也比光缆窄,因此新型的运营商首选还是光缆接入方式。光纤接入到小区方式,主要是为了节约主干铜缆,综合利用小区原有的铜缆资源。这种方式可以为用户提供稳定和较高上网带宽的同时,却不能突破更高的接入带宽。如果一些新小区采用光纤到楼宇的方式,在楼宇安装楼道交换机,为用户提供LAN接入方式。这种方式在理论上可以为用户提供10M独享带或者100M共享带宽。

2.3 无源网络小区接入带宽

传统有源光纤到楼宇采用的是从接入机房布放光缆的方式,一个小区有多少个楼宇,那么便需要多少对从机房接入到楼宇的纤芯,而如果采用无源光网络,只需要在光纤交接箱中安装一台无源分路器。在带宽方面,传统有源接入光纤到楼方式如果100M到楼宇,那么无源光网络方式则是1000M到楼宇,也就是说可以为用户提供更宽的带宽。同时也不必为楼宇设备的供电而烦恼。

3 EPON技术和几种PON技术的分析

在選择铜缆还是光缆方面,已经不是问题,光缆肯定是运营商的首选。在无源光网络技术方面,先后出现了APON/BPON、EPON和GPON。

3.1 从APON/BPON、EPON到EPON

APON是在二十世纪九十年代,被国际电信联盟和全业务接入网论坛标准化的技术。在2001年,全业务接入网论坛标准化将APON改名为BPON。BPON在二层采用ATM封装和传送技术,但是同时BPON存在带宽不足、技术复杂、价格高等问题,随着ATM技术的没落,也没有在市场上获得成功。

EPON由第一英里以太网联盟在2001年提出,主要在二层采用全双工以太网技术。由于EPON技术与以太网的完美结合,使得EPON成为广泛使用的无源光网络技术。EPON采用时分复用技术,不会产生碰撞,因此有效地提供了带宽。

GPON是由全业务接入网论坛在2002年提出,在二层采用ITU-T定义的GFP协议对多种业务进行封装映射,具有较强的操作、管理和维护功能。GPON的优点在于高速率和支持多业务,劣势在于技术复杂成本高于EPON,以及产品成熟性不高。

APON/BPON、EPON以及GPON都是采用时分复用技术,而下一代PON系统技术中有波分复用技术、正交频分复用技术、码分多址技术。

3.2 EPON技术的简介

与其他的PON技术相似,EPON技术采用的也是点到多点的网络拓扑结构,利用光线实现数据、语音等全业务接入的目的。一个典型的EPON系统有三部分构成:OLT、POS、ONU。OLT放在接入机房,POS是无源光纤分路器,只要用于分发下行数据并集中上行数据。ONU光网络单元用来提供最终业务接口。

4 EPON的传输原理

4.1 EPON上行复用技术

根据EPON是一个点对多点的结构,因此EPON的上行是多址接入。这样便可以使用时分多址技术和波分多址复用技术。波分多址技术的主要问题是提供Gbit/s以上的带宽,但是波分复用的光器件的价格较贵,因此采用波分多址技术的EPON系统价格高,本文主要讲述基于时分多址复用技术的EPON。时分多址复用技术具有16个或者32个ONU,只需要一个OLT转发和单一波长上行,而且提供的带宽也能够满足需要,因此得到广泛应用。

4.2 EPON下行技术

根据上行时分复用多址技术,相应的下行技术采用广播方式,OLT通过无源分路器将Ethernet帧发送到每个ONU。这种方式类似于共享媒质网络。EPON的下行方向是广播式的发送以太帧,每个ONU根据各自的LLID提取自己的数据信息。

4.3 EPON技术的优势

由于PON结构在传输途中没有电源和电子部件,因此易于铺设,易于维护,长期的运行和管理成本开销很小。无源光网络是纯介质网络,不会受到电磁干扰和雷电的影响,在极端恶劣的环境下也能够使用。对局端资源占用比较少,前期投资小,回报率高,同时也能提供比较宽的带宽。作为EPON一种一个点对多点的网络,可以构建扇形拓扑网络,用户共享局端设备和光纤,减少投资。

5 FTTH光纤到户的研究

5.1 FTTH建设的目标

在成本方面,FTTH的建设成本比xDSL成本要高,设备价格以及光缆价格都比较高,因此造价较高。在维护方面,FTTH因为是直接面向用户,所以维护起来比较容易。在光功率方面,EPON因为覆盖范围在0-20公里,对光通路的功率衰耗有一定的限制,所以分光器尽量选用一级分光。

5.2 光缆汇聚点设置

FTTH建设方案使用光交接箱、光分纤盒。将光交接箱置于大楼的旁边,那么一个光交接箱便可以覆盖周围几栋楼,这就作为光接入网络中的一级汇聚点。光分纤盒设置在楼层内,每个分纤盒可以覆盖2到3个楼层,这就作为光接入网络中的二级汇聚点。

5.3 OLT的设置

OLT设置在接入网基站内,通过OLT的接口接入交换系统,然后通过GE光纤经过光跳纤接至机房的IP城域网节点。如果用户附近没有基站,但是电信用户主干光缆经过,便可以将OLT设置在机房内,但是,一般机房设备多,因此OLT选址首先是接入网基站,然后是机房。根据“大容量、少局所”的原则,OLT基本采取原点扩容的方式,不在增加OLT下沉点。

5.4 光分路器的设置

如果从资源利用的角度看,为了减少光纤的占用,光分路器应该尽可能靠近用户端,采用多级分光。如果从维护的难度看,光分路器应该靠近用户,别太零散,但这样会带来很大的工作量。综合考虑以上两个因素,光分路器最好统一放置在光交接箱内。因为分光器对光的损耗比较大,进行多级分光后光的信号质量难以保证,因此一般在工程上采用一级分光,这样也可以减少多级分光后的维护难度。

5.5 ONU的设置

一般ONU单元安装在用户智能盒中,是有源器件。电源供电首先考虑由用户自己供电,最后考虑由大楼统一供电。用户智能盒一般有三种安装方式,一种是在旧式楼宇的家门口安装,一种是在楼宇竖井内安装,另一种是在室内安装。

6 FTTH光缆建设方案

6.1 主干光缆建设方案

OLT节点作为光缆的汇聚点,采用“树形”和“环型/树型+公共纤”方式对主干光缆进行建设,在原有的光交主纤上,进行“树形”光缆建设增补。主干层光缆一般选用144芯光缆。对于明确有大容量用纤的小区、楼宇等成片的开发区域,首先选择新建主干光缆设置光缆分支点直接分纤接入方式,以免造成现有光缆资源紧张,同时也可以减少光交内成端及跳纤衰耗,因此可以增加光缆传输距离。

路边光交设置主要是以576芯为主,设置点也主要是单位区域中心的附近。城区范围内的光交间距控制在五六百米左右,用户接入配纤光缆缩短在300米左右。对于不明确的地方,首期接入24芯,余纤预留在光缆接头内。

6.2 政企客户等零星用户、住宅小区等密集FTTH用户光缆建设方案

政企客户等零星的用户通过现网型主干光缆环网上联至端局,提供双路由保护。住宅小区等密集FTTH用户因为受到光交容量限制,沿用传统电缆网结构,即“树型”。最好不采用从主干光缆环上的光交引出的方法。

7 不同场景下的FTTH接入的建设方案

7.1 新建多层、小高层FTTH接入的建设方案

因为FTTH对分光器和PON口的需求比较大,所以采用分光器在机房或者光交集中的方式。可以提高光交覆盖住户数,增加分光器的使用效率。高密度的高层的分光器可以下沉到单元分纤箱。小区机房或者光交内分光器按着住户的30%配置。光交至单元布放普通光缆到单元分纤箱,预留出2-4芯障碍调纤。

因为皮线光纤不能够在楼道垂直长距离布放,因此,小高层和高层楼宇一般每6-8层设置1个光缆分纤箱,接入普通12-48芯光缆,从而缩短了皮线光缆的垂直布放的长度。如果在单元内设置多个光纤分纤箱,那么接入光缆可根据光交或者机房出线的长度选择接入多条12-48芯或者在第一个分纤箱分一条大芯数光缆。

普通光缆与单芯皮线光缆在光纤分类器上采用热熔的方式一一对接。单芯皮线光缆接入每户的FTTH箱内底板熔纤盘采用热熔管与0.5米尾纤成端,也可以选择机械接续直插头与皮线光缆直接成端。

7.2 现有多层、小高层FTTH接入的建设方案

住宅楼楼道安装线槽的LAN的小区,可以利用现有的线槽设皮线光缆,现有网络箱安装熔纤盘完成光缆和皮线光缆的热熔,借用住户门口的86明盒完成皮线光缆成端。如果整个大楼外墙全程明装线槽,而线槽却被胶水封死,无法开启,需要在墙外搭脚手架,布放难度比较大。因此在楼道内暗管暗线,底楼为网络箱或者分线盒。

7.3 新建与现有别墅小区FTTH接入的建设方案

将分光器布置在小区机房或者室外光交,ODN一次建成,ONU按发展业务放装和割接。考虑到别墅小区的用户比较少,避免后续分光器预警增补等,别墅小区分光器按着用户数100%满配。

7.4 新建商务楼宇FTTH接入的建设方案

商務楼宇因为用户集中,为了提高保障,楼宇机房按着双路由光缆接入,接入光缆容量按着楼宇规模采用12-48芯。分割好办公间的楼宇,将小规模楼宇分光器集中安装在楼宇机房,然后从机房到各个楼层布放光缆,并通过楼层光缆配纤箱分配2-4芯皮线光缆到每一个办公间。

对于没有分割空间的楼层,由于用户的接入位置及数目不确定,将分光器在机房内集中放置,从机房到每个楼层布放6-24芯光缆。商务楼存在二次装修,会拆分和合并房间,因此楼道内建议光配线箱便于调纤。分割好的办公室的分光器F光路采用“FTTH/O标准地址覆盖表”导入BSS实现自动配纤。未分割的楼层办公区域,提供楼层、水平布线CAD施工图,便于人工配纤定位参考。

7.5 现有商务楼宇FTTH接入的建设方案

现有商务楼宇内部有机房,在机房内设置ODF架,在楼层或者间隔3-4层楼层设置光缆配纤箱,从机房到楼层布放光缆,配线光缆热熔上成端,按需布放水平皮线,两头采用机械快速成端。

老商务楼内部没有机房,那么在靠近大楼侧做室外光交或者在竖井内部ODF架。在楼层或者间隔2-3个楼层设置光缆配纤箱,布放1-2条光缆通过楼层熔纤递减分配至楼层,配线光缆热熔上成端,按需布放水平皮线光缆,两头采用快速机械成端。

8 结束语

光纤到户(FTTH)是目前网络通信的发展目标,但是因为技术、需求、政策等各种因素的制约,一直不能大规模的建设和推广。随着普通用户对宽带需求的增加,光纤到户的成本进一步降低,各个运营商之间的竞争加剧,使得FTTH成为关注的热点和焦点,吸引了许多研究者的目光。光纤通信容量大、保密性能好、抗干扰能力强等优点,使其成为现代通信网的主流。为了适应FTTH大规模发展的趋势,国内的三大运营商已经开始在各个小区进行FTTH建设,虽然目前这项技术在一些方面还有一些制约性,但长远来看,FTTH必将会在我国得到大规模的发展。本文针对光纤到户业务发展过程中涉及的技术、市场、维护等方面进行了研究,并分别提出了不同小区,不同的实施方案,阐述了EPON作为FTTH理想的接入手段的优点。

参考文献:

[1]吴寰,王金雪.基于EPON技术的FTTH组网与设计[J].建筑电气,2011(10):21-22.

[2]陈超,郭劲,李沛峰.基于EPON的光纤到户网络设计[J].知识经济,2011(11):25-26.

[3]王卫莲.FTTH-光纤到户接入技术浅析[J].科技信息,2011(02):35-36.

作者简介:朱淑英(1978.01-),女,吉林松原人,经理,通信工程师,本科,研究方向:通信工程;石峰(1971.07-),女,吉林辽源人,主管,通信工程師,本科,研究方向:通信工程。

作者单位:中国铁通集团有限公司长春分公司,长春 130000

作者:朱淑英 石峰

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