针对存在物理损伤约束的生存性组播网络中的能耗问题, 提出了一种基于物理损伤的组播节能保护算法。该算法通过修改工作、保护链路的能耗代价, 优化工作、保护路径选择, 再进行物理损伤约束判断, 在工作、保护路径满足物理损伤约束的条件下实现网络能耗最小化。仿真结果表明, 该算法在满足物理损伤约束的条件下, 可以降低网络能耗。

目前大部分EPON(以太网无源光网络)和EoC(以太网数据通过同轴电缆传输)技术联合组网时都采用独立网管的方式, 文章分析了现有技术在管理方面存在的不足, 对EPON和EoC综合网管设备的自动发现协议进行了介绍, 提出一种可以在OLT(光线路终端)上实现的EPON-EoC拓扑自动发现方案, 并测试验证了该方案的有效性, 该方案极大地减少了网络管理的负担并使EPON-EoC网络的统一管理成为现实。

基于PON(无源光网络)技术的光纤宽带网络正在快速发展, 传统PSTN(公共交换电话网络)语音业务正逐步被基于PON的多业务统一接入替代, 如何快速高效地完成PON承载的语音业务故障诊断是服务提供商面临的难题。文章介绍了基于PON的语音业务组网特点和实现流程, 分析了语音业务故障诊断的需求, 设计了一种利用ONU(光网络单元)模拟语音呼叫信令的技术方案。实际测试表明, 该方案能够模拟用户完成语音呼入呼出操作, 自动分析语音呼叫故障原因, 简化了语音业务故障处理流程, 提升了服务效率。

先进的调制技术可以有效地改善光通信系统抵御色散、偏振模和非线性等损伤的能力, 是超高速光通信系统中的重要技术。MSK(最小频移键控)是一种恒包络调制技术, 具有色散容限较大和能量集中等优点, 文章将MSK调制引入PM(偏振复用)系统, 提出了一种适应于超高速光通信系统的PM-MSK调制方案。理论分析和数值仿真结果表明, 该方案与RZ(归零)和QPSK(正交频移键控)方案相比, 具有更好的误码率性能。

针对使用转换技术实现IPv4网络与IPv6网络通信存在的问题, 文章提出了一种在数通产品上实现NAT64(由IPv6到IPv4的网络地址转换)的方案, 该方案在充分分析NAT64工作原理的基础上, 力求结合现有数通产品的硬件平台资源状况和软件平台特性, 既保证相关功能的完善实现, 同时也尽可能地减少对系统资源的使用。对方案进行了测试验证, 结果表明, 该方案能够实现NAT64的功能要求, 自身运行性能达到设计预期, 同时未对设备性能和网络环境造成不良影响。

随着家庭宽带业务的快速发展, 传统的SNMP(简单网络管理协议)已不能满足用户的需求,TR-069(用户终端设备广域网管理)协议作为对下一代网络中终端设备进行管理配置的通用框架和协议应运而生。文章首先介绍TR-069的框架和工作原理, 然后阐述TR-069软件模块的功能设计与实现方法, 最后给出了测试方案。经验证, 该方案成功实现了所设计的系统功能并具有一定通用性与可扩展性。

介绍了一种大有效面积单模光纤的数值设计分析与PCVD(等离子体化学气相沉积)制备工艺, 该光纤的有效面积达到133 μm2, 同时在1 550 nm处衰减系数优化到0.183 dB/km, 弯曲损耗优化至0.45 dB/圈(弯曲半径7.5 mm)。在双偏振DFT-S CO-OFDM 4QAM/16QAM(4进制/16进制正交振幅调制的离散傅里叶变换扩展相干光正交频分复用)调制信号下, 对该光纤在100 Gbit/s和400 Gbit/s系统的误码率和Q值等传输性能进行了验证。结果表明, 该光纤能有效改善最佳入纤功率和非线性效应, 可使传输距离提升30%, 能有效优化400 Gbit/s传输系统, 并且在FTTx领域有着广泛的应用前景。

将PSOD(等离子固态外部沉积)、光纤预制棒制备技术以及光纤拉丝技术相结合, 成功开发了芯棒+天然石英砂套管的预制棒制备技术。该技术以成本相对较低的天然石英砂为原料, 等离子体为热源, 干燥压缩空气为工作气体, 熔制了符合光纤生产要求的套管, 并研究出了合适的光纤生产工艺路线。该套管的工艺路线简单, 无需合成套管工艺中的脱水和烧结处理, 且生产过程不会产生有毒有害的尾气, 对环境无污染。针对天然石英砂材料的特殊性质, 制定了低掺杂的预制棒沉积技术以及高张力拉丝的工艺条件, 成品光纤各方面合格, 并具有更低的衰耗。

介绍了国际上低损耗单模光纤的研究进展, 从理论上分析了低损耗单模光纤实现的技术途径。通过对石英玻璃物理特性的研究, 探索出石英玻璃光纤的退火工艺, 以降低光纤的内应力从而降低光纤的衰减。采用自主知识产权的专利技术制造的光纤在1 310、1 550和1 625 nm波长的衰减典型值分别为0.320、0.182和0.195 dB/km。该光纤的技术指标优于ITU-T国际标准和GB/T规定的光纤指标值。

文章提出了一种对称结构的新型抗弯曲单模光子晶体光纤, 采用全矢量有限元法分析了该光纤的单模特性及弯曲特性。在1 550 nm波长处, 光纤处于单模运转; 当弯曲半径为5 mm时, 弯曲损耗仅为8.73×10-5 dB/圈; 最小弯曲半径可达4.5 mm, 此时弯曲损耗为2.38×10-4 dB/圈; 且无论光纤弯曲与否, 其在1 550 nm波长处的模场面积均约为61 μm2, 色散系数约为11.13 ps/(nm·km), 与普通单模光纤相匹配。

提出了一种基于FBG(光纤布拉格光栅)的新型双向传输可调谐光分插复用器, 同时对该结构的复用解复用原理进行了阐述,通过Optisystem软件验证了结构设计和理论分析的可行性。仿真结果表明, 下载波长的边模抑制比在20 dB左右。这种器件具有灵活度高、器件利用率高等特点, 在波分复用系统中两条线路互为冗余, 提升了系统的容错性,有望在光网络中得到应用。

提出一种基于复式三角晶格的红外光子晶体光纤, 该光纤采用具有优良透过特性的Ge30Sb8Se62硫系玻璃作为基底材料, 由圆形与方形两种介质柱组成晶格, 两者按横、纵向上错位相间嵌套排列, 每个介质柱与相邻介质柱的夹角都成60°。文章采用平面波展开法和有限元法分析了不同结构下该光纤的光子带隙和限制损耗特性, 通过优化光纤的结构参数, 获得了10.6 μm处大带隙、低损耗的光子晶体光纤。

针对OPGW(光纤复合架空地线)易发生断股的现象, 提出了采用布里渊光时域反射仪测量其内部光纤应变的断股检测方法。实验中将一段OPGW的两端固定在拉力机上并施加固定的拉力值, 逐渐增加OPGW中断开的单丝数, 记录布里渊光时域反射仪测量的光纤应变值。实验结果表明, 该方法可实现对25%以上的断股区域截面积比的监测, 为在线监测OPGW断股状态提供了一种新的思路。

用简单地调节泵功率的方法, 实现了独立、连续地调整输出方波脉冲的振幅和宽度。采用了双泵结构, 其中一个泵用来调节输出脉冲的宽度, 另一个泵用来调整幅度; 提出并实现了一种8字形双泵被动锁模光纤激光器。仿真结果表明, 该被动锁模光纤激光器可以产生幅度可调的方波脉冲。这一结果将有助于纳秒方波脉冲机理的进一步研究。

FRA(光纤拉曼放大器)增益的峰值位置由泵浦波长决定, 不同波长的泵浦光在不同的信号波长处产生最大增益。为获得最佳的FRA增益特性, 采用多波长泵浦FRA理论模型, 利用Optisystem软件建立了多泵浦FRA系统, 通过系统仿真, 研究了光纤通信系统中FRA的增益特性, 分析了传输距离、纤芯有效面积、泵浦光功率和泵浦数量等因素对FRA增益的影响, 确定了影响FRA增益的最佳参数, 验证了FRA仿真系统的正确性和设计方案的可行性。

鉴于电子护具在体育竞技方面的广泛应用和跆拳道电子护具的发展, 提出了基于光纤传感技术的散打电子护具。利用现有光纤微弯传感器的原理和特点, 设计出了合适的微弯调制器和各部分发射接收系统。在一定外部击打力作用下光纤会发生不同程度的弯曲, 从而可以得到不同的电压值, 并根据输出的电压值来判断运动员打击力的大小。实验测试表明, 在一定范围内击打力与输出电压值近似成线性关系,从而可实现散打运动的自动评判得分。

为了改善通信的带宽效率、功率需求, 以及信道中信号传输的抗干扰性能, 对应用于无线激光通信系统中的DPIM(数字脉冲间隔调制)方式进行了研究。通过仿真分析, 比较了OOK(开关键控)、PPM(脉冲位置调制)、DPPM(差分脉冲位置调制)以及DPIM方式的功率、带宽、单位传信率和差错性能。根据DPIM的理论分析, 设计了一种以FPGA(现场可编程门阵列)为核心的DPIM系统。结果表明, 该调制系统性能稳定, 可以达到较高的调制速率。

针对已有加权算法在紫外光通信组网运用中存在的结构划分不均衡、不稳定和不准确等问题, 提出一种改进的加权算法。改进算法基于能量损耗模型确定合理的小区数划分, 并将节点间的相对移动性考虑到功率变化因素中计算通信连接时间。仿真分析表明, 改进算法提高了网络的稳定性, 中心节点的选择更趋于均衡化, 可以进一步改善紫外光通信网络的性能。

设计了一种基于PSK(相移键控)外调制的激光通信系统。该系统选用637 nm的全固态激光器作为光源, 利用FPGA(现场可编程门阵列)开发板作为调制解调硬件控制声光调制器将调制信号加载于激光, 通过大气信道传输, 采用光电倍增管作为激光接收器。对传统PSK解调进行了改进, 消除了相位模糊现象, 搭建了完整的激光通信系统实验平台。实现了通信速率为115.2 kbit/s、误码率低于10-8的激光通信系统。

针对如何降低无线传感网络中的节点能量消耗问题, 文章提出了一种基于能量高效的网络模型和编码模型, 给出了相应的网络编码策略和能量消耗模式, 建立了一种新的基于网络编码多路径路由技术的节点能量有效算法, 并以误码率为参照基准, 与有关的多路径路由协议算法做了相应的实验比较。仿真结果表明, 文章所提出的方法在能量高效、网络生命延长及数据分组传递方面有较好的改进。

文章仿真研究了两种改进型光双二进制调制格式。首先对比分析了产生两种改进型光双二进制调制格式的发射机结构及两种调制格式的码型和频谱特性, 随后进行了系统的传输性能仿真。仿真结果表明: 当残留色散较大时, 改进Ⅱ型光双二进制调制格式性能较为优异; 而在-13.2～2.8 dBm入纤光功率范围内, 与改进Ⅱ型光双二进制和NRZ (非归零) 码调制格式相比, 改进Ⅰ型光双二进制的Q值最高, 抗非线性效应能力最强。

在CoMP(协作多点发送/接收)联合传输资源分配中, 研究发现在单天线功率约束条件下, 传统的迫零波束赋形预编码技术会降低平均天线发射功率利用率。为了进一步提升系统吞吐量, 文章提出一种预编码与功率联合分配算法, 该算法采用一种预编码迭代计算方式, 提高了天线发射功率利用率。仿真结果表明, 所提算法与传统的预编码相比性能有较大提高。

针对以LED(发光二极管)为光源的紫外光通信系统中接收端紫外光信号较弱的问题, 对基于PMT(光电倍增管)的紫外光语音接收系统提出了一套完整的优化设计方案, 系统包括电流/电压变换、放大、滤波以及整形电路等, 利用模块化设计思想完成了各部分电路的设计与实现, 并进行了仿真和实验测试。结果表明, 当光源采用1.6 mW的紫外LED发射速率为4.8 kbit/s的语音信号时, 系统在10 m半径范围内准视距条件下可以正确恢复出语音信号, 话音清晰完整。