通信网概论论文

通信网概论论文

这个是我们的考试题也许会对你有帮助，现代通信新技术大约就是这几个方面
1、什么是宽带接入？简述现阶段接入技术基本原理？简述你对未来接入技术发展的看法？
宽带接入是接入速率较高的接入方式。在公用电话网中通常认为在几百kbit/s以上的接入就属于宽带接入，有线、无线等不同专业有不同的定义。宽带是相对传统拨号上网而言，尽管目前没有统一标准规定宽带的带宽应达到多少，但依据大众习惯和网络多媒体数据流量考虑，网络的数据传输速率至少应达到256Kbps才能称之为宽带，其最大优势是带宽远远超过56Kbps拨号上网方式。
未来的宽带上网技术应当具有连接简单，操作发便，同时功能强大等特性，它至少必须满足用户在语音和数据业务上的基本需求-例如高速网上冲浪，HDTV，VOIP话音业务等等。而今，通信技术与互联网技术的不断成熟使得这些服务离你越来越近，全球的电信运营商都在向着未来不懈的努力。
我们了解了多种有可能实现的宽带接入方式，如"Stratellite"宽带、FTTH (光纤入户) 、ADSL2/ADSL2+，很难判断其中的哪一种会成为未来的主流，但是每一种技术都在快速的发展，最终能够笑道最后的，一定是那种能提供更高速度，更佳性能，更低成本，更高可行性的技术方案。所以，现在的宽带用户还有那些潜在的宽带用户将看到一个全新的局面，未来的宽带接入技术将会更成熟，没秒10M甚至100M不是梦！
2、无线城市的概念？当前无线城市有哪些解决方案？简述你对无线城市发展的认识和看法？
无线城市，就是使用高速宽带无线技术覆盖城市行政区域，向公众提供利用无线终端或无线技术获取信息的服务，提供随时随地接入和速度更快的无线网络,从而使在现有的第二代移动通信网络上不能使用、未来第三代移动通信网络上效果不够理想的高速度的新业务、新功能被开发出来，例如用手机看电视、打网络游戏、手机视频聊天、用手机随时召开或参加视频会议、家庭数字网络、无线传输文稿和照片等大文件、无线网络硬盘、移动电子邮件，等等。是城市信息化和现代化的一项基础设施，也是衡量城市运行效率、信息化程度以及竞争水平的重要标志。
无线城市解决方案：
为了实现无线数字城市建设的目标，对于不同的区域，不同的传播环境，不同的业务量需求，采用应不同的站型，不同的站间距和不同的天线类型，合理分布，达到用尽量少投资实现尽量好的覆盖效果。
1、城市主干道的覆盖；主干道路覆盖对数据流量的要求不高，一般容量不是问题，但对连续覆盖要求较高。对高速交通干道覆盖，可以采用高增益定向天线的方式对道路进行覆盖。
2、广场的覆盖；广场覆盖主要以公众用户上网为主，由于覆盖区域较为开阔所以可采用全向天线进行区域覆盖，但考虑到传输问题因此规划时可以采用Mesh方式进行网络连接。
3、景区的覆盖；此类地区由于往往线路难以到位，必须采取MESH或无线中继的方式进行覆盖。天线的选用需要考虑到景区整体的效果，可以采用仿真或仿生天线。
4、机场、车站、咖啡吧、茶室、休闲场所公共营业区域等室内区域的覆盖；室内场馆主要包括候机厅(候车室)、展览馆、体育场馆、高级写字楼、咖啡吧、室内茶室、大型室内商场等，可以采用普通无线控制器+AP使用自带天线或连接室内天线的方式进行覆盖。
5、园区的覆盖；园区覆盖主要面向游牧应用的公众用户，多数区域较为开阔但可能存在树荫的阻挡。对于数据的突发流量要求不高，覆盖区域较为分散。覆盖可以考虑采用全向和定向天线的结合，对于线路不到位的地方也可以采用Mesh或无线中继的方式进行无线组网。
随着移动技术的成熟，以及人们生活和工作等行为的网络需求越来越倾向于“随时随地上网”的行为模式，无线网络作为一种便捷快速的网络服务肯定要在全世界普及，无线城市成为未来城市发展的目标是民意所向，也是大势所趋。中国已经有很多城市已经开始无线网络发展计划，北京、上海、广州、深圳、成都等多个城市已经开始建设无线城市。最近北京的中移动和房山区长阳镇就签订了合作协议，计划在长阳半岛建设无线城市，助力北京世界城市和信息化产业建设的同时，更为长阳半岛的居民生活和产业发展带来更为高效便捷的网络通讯服务。
3 、什么是现代服务业？具体包括哪些业务？分析并阐述ICT？信息通信技术在现代服务业发展中的作用？
现代服务业大体相当于现代第三产业。国家统计局在1985年《关于建立第三产业统计的报告》中，将第三产业分为四个层次：第一层次是流通部门，包括交通运输业、邮电通讯业、商业饮食业、物资供销和仓储业；第二个层次是为生产和生活服务的部门，包括金融业、保险业、公用事业、居民服务业、旅游业、咨询信息服务业和各类技术服务业等；第三个层次是为提高科学文化水平和居民素质服务的部门，包括教育、文化、广播电视事业，科研事业，生活福利事业等；第四个层次是为社会公共需要服务的部门，包括国家机关、社会团体以及军队和警察等。
业务：
1.基础服务（包括通信服务和信息服务）
2.生产和市场服务（包括金融、物流、批发、电子商务、农业支撑服务以及中介和咨询等专业服务）
3.个人消费服务（包括教育、医疗保健、住宿、餐饮、文化娱乐、旅游、房地产、商品零售等）
4.公共服务（包括政府的公共管理服务、基础教育、公共卫生、医疗以及公益性信息服务等）。
现代服务业是相对于传统服务业而言，适应现代人和现代城市发展的需求，而产生和发展起来的具有高技术含量和高文化含量的服务业。
ICT是信息、通信和技术三个英文单词的词头组合(Information Communication Technology，简称ICT) 。它是信息技术与通信技术相融合而形成的一个新的概念和新的技术领域。也是在线测试仪的简称。
任何依靠信息通信技术(ICT)实现现代服务业的，首先要有一个多种电信技术和互联网技术的接入网络，为用户实现方便、快捷、廉价、多功能的接入。它应包括对互联网的接入，对无线、移动通信系统的接入，对固网的接入等。而且这些接入可以根据用户需求提供窄带和宽带的服务，或者按服务种类提供语音、数据、视频的接入。所以现代服务业共性服务支撑系统的接入也必须作到完全现代技术的、无时不在的、无处不在的全方位的服务。具体的通信手段要包括PSTN、PHS、ISDN、GSM、CDMA、3G(WCDMA、CDMA2000、TD-SCDMA)、WIFI、WIMAX、集群通信、Cable、卫星、互联网的各种接入(PC与固网、移动网和无线网各种接入)等。
4、网络优化的方法有哪些？室内补充覆盖信号源接入方式各自的特点？
网络优化的方法很多，在网络优化的初期，常通过对OMC-R数据的分析和路测的结果，制定网络调整的方案。在采用图1的流程经过几个循环后，网络质量有了大幅度的提高。但仅采用上述方法较难发现和解决问题，这时通常会结合用户投诉和CQT测试办法来发现问题，结合信令跟踪分析法、话务统计分析法及路测分析法，分析查找问题的根源。在实际优化中，尤其以分析OMC-R话务统计报告，并辅以七号信令仪表进行A接口或Abis接口跟踪分析，作为网络优化最常用的手段。网络优化最重要的一步是如何发现问题，下面就是几种常用的方法：
1．话务统计分析法：OMC话务统计是了解网络性能指标的一个重要途径，它反映了无线网络的实际运行状态。它是我们大多数网络优化基础数据的主要根据。通过对采集到的参数分类处理，形成便于分析网络质量的报告。通过话务统计报告中的各项指标(呼叫成功率、掉话率、切换成功率、每时隙话务量、无线信道可用率、话音信道阻塞率和信令信道的可用率、掉话率及阻塞率等)，可以了解到无线基站的话务分布及变化情况，从而发现异常，并结合其它手段，可分析出网络逻辑或物理参数设置的不合理、网络结构的不合理、话务量不均、频率干扰及硬件故障等问题。同时还可以针对不同地区，制定统一的参数模板，以便更快地发现问题，并且通过调整特定小区或整个网络的参数等措施，使系统各小区的各项指标得到提高，从而提高全网的系统指标。
2．DT （驱车测试）：在汽车以一定速度行驶的过程中,借助测试仪表、测试手机，对车内信号强度是否满足正常通话要求，是否存在拥塞、干扰、掉话等现象进行测试。通常在DT中根据需要设定每次呼叫的时长，分为长呼（时长不限,直到掉话为止）和短呼（一般取60秒左右,根据平均用户呼叫时长定）两种（可视情况调节时长），为保证测试的真实性，一般车速不应超过40公里/小时。路测分析法主要是分析空中接口的数据及测量覆盖，通过DT测试，可以了解：基站分布、覆盖情况，是否存在盲区；切换关系、切换次数、切换电平是否正常；下行链路是否有同频、邻频干扰；是否有小岛效应；扇区是否错位；天线下倾角、方位角及天线高度是否合理；分析呼叫接通情况，找出呼叫不通及掉话的原因，为制定网络优化方案和实施网络优化提供依据。
3．CQT （呼叫质量测试或定点网络质量测试）：在服务区中选取多个测试点，进行一定数量的拨打呼叫，以用户的角度反映网络质量。测试点一般选择在通信比较集中的场合，如酒店、机场、车站、重要部门、写字楼、集会场所等。它是DT测试的重要补充手段。通常还可完成DT所无法测试的深度室内覆盖及高楼等无线信号较复杂地区的测试，是场强测试方法的一种简单形式。
4．用户投诉：通过用户投诉了解网络质量。尤其在网络优化进行到一定阶段时，通过路测或数据分析已较难发现网络中的个别问题，此时通过可能无处不在的用户通话所发现的问题，使我们进一步了解网络服务状况。结合场强测试或简单的CQT测试，我们就可以发现问题的根源。该方法具有发现问题及时，针对性强等特点。
5．信令分析法：信令分析主要是对有疑问的站点的A接口、Abis接口的数据进行跟踪分析。通过对A接口采集数据分析，可以发现切换局数据不全(遗漏切换关系)、信令负荷、硬件故障(找出有问题的中继或时隙)及话务量不均(部分数据定义错误、链路不畅等原因)等问题。通过对Abis接口数据进行收集分析，主要是对测量仪表记录的LAY3信令进行分析，同时根据信号质量分布图、频率干扰检测图、接收电平分布图，结合对信令信道或话音信道占用时长等的分析，可以找出上、下行链路路径损耗过大的问题，还可以发现小区覆盖情况、一些无线干扰及隐性硬件故障等问题。
6．自动路测系统分析：采用安装于移动车辆上的自动路测终端，可以全程监测道路覆盖及通信质量。由于该终端能够将大量的信令消息和测量报告自动传回监控中心，可以及时发现问题，并对出现问题的地点进行分析，具有很强的时效性。所采用的方法同5。
在实际工作中，这几种方法都是相辅相成、互为印证的关系。GSM无线网络优化就是利用上述几种方法，围绕接通率、掉话率、拥塞率、话音质量和切换成功率及超闲小区、最坏小区等指标，通过性能统计测试→数据分析→制定实施优化方案→系统调整→重新制定优化目标→性能统计测试的螺旋式循环上升，达到网络质量明显改善的目的。
(1) 宏蜂窝作信源接入信号分布系统；
采用宏基站作信号源，其主要的优点是业务承载量大，通过增加基站设备的资源即可完成扩容，适用于用户众多，业务量高的大楼，场馆等建筑；缺点是宏基站和塔放之间采用射频馈缆连接，当用于大型建筑物的室内覆盖时，过多射频电缆集中于塔放节点，造成系统成本上升，需要较大的布线空间，施工难度加大，同时馈线损耗会造成射频信号衰减过大，不利用功率的有效使用。
(2) 微蜂窝作信源接入信号分布系统；
采用微基站作信号源，相对宏基站，业务承载较小的建筑易于安装。缺点如下：
A．微基站因为要体积小，输出功率小，覆盖有限，可能产生较多的校区切换，会消耗一定的资源。如果要覆盖较大的区域，一种方案是使用更多的微基站，导致建网成本增加。
B.微基站组网时，每个信源的容量有限，不同信源之间的容量不能共享；对于一些室内环境，如果区域内其话务量的分布不均或者随时间变化很大，微基站因为无线资源共享率低，建设成本相对较高。
C.微基站室内覆盖的扩容时增加微基站，扩容成本高。
(3) 直放站作信源接入信号分布系统。
直放站（中继器）属于同频放大器，是指在无线通信传输过程中起到信号增强作用的一种无线发射中转设备。
5、什么是下一代网络？NGN有哪些核心技术？阐述不同核心技术之间的区别及你对NGN发展的看法？
下一代网络是网络的下一个发展目标。目前一般认为下一代网络基于IP，支持多种业务，能够实现业务与传送分离，控制功能独立，接口开放，具有服务质量(QoS)保证和支持通用移动性的分组网。
NGN的关键技术有软交换技术、高速路由/交换技术、大容量光传送技术和宽带接入技术，其中软交换技术是核心技术。
软交换技术是一种基于软件的分布式交换和控制平台。
高速路由器处于NGN的传送层，实现高速多媒体数据流的路由和交换，是NGN的交通枢纽。
大容量光传送技术：光纤传输具有大容量和高速率的特点，光交换和智能光网更加灵活，更有效的传输。
宽带接入技术：将各种宽带服务与英语那个才能开展起来，网络容量的潜力才能真正发挥。
NGN的技术标准研究正在继续进行中，各国的电信运营商都对其非常关注，对NGN的未来发展中融合成为主旋律。其中IMS的NGN架构是对3GPP规范中的特性补充，相信不久的将来NGN将会得到很好的发展。

6、什么是云计算？云计算包括哪些服务类别？简述云计算的基本原理及应用领域？并谈谈你对云计算发展的看法？
云计算概念是由Google提出的，这是一个美丽的网络应用模式。狭义云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源；广义云计算是指服务的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的服务。这种服务可以是IT和软件、互联网相关的，也可以是任意其他的服务，它具有超大规模、虚拟化、可靠安全等独特功效。
云计算服务类别包括基础架构云、平台云、应用云。
云计算的基本原理是，通过使计算分布在大量的分布式计算机上，而非本地计算机或远程服务器中，企业数据中心的运行将更与互联网相似。这使得企业能够将资源切换到需要的应用上，根据需求访问计算机和存储系统。
Amazon
Amazon以在线书店和电子零售业起家，如今已在业界享有盛誉。它最新的业务却与云计算有关。两年多以前，亚马逊作为首批进军云计算新兴市场的厂商之一，为尝试进入该领域的企业开创了良好的开端。
Google
围绕因特网搜索创建了一种超动力商业模式。如今，他们又以应用托管、企业搜索以及其他更多形式向企业开放了他们的“云”。
Salesforce
Salesforce是软件即服务厂商的先驱，它一开始提供的是可通过网络访问的销售力量自动化应用软件。在该公司的带动下，其他软件即服务厂商已如雨后春笋般蓬勃而起，Salesforce的下一目标是：平台即服务。
Microsoft
在云计算的起步阶段，微软曾经历过不少周折。经过几年的磨合调整之后，这个软件巨头的云计算战略终于走上了正轨。

中国移动
云计算作为中国移动蓝海战略的一个重要部分，于2007年由移动研究院组织力量，联合中科院计算所，着手起步了一个叫做“大云”的项目。
Giwell
Giwell是国内首个通讯计算云平台，是天地网联科技有限公司研发的新一代云计算平台。
随着经济的发展，服务化成为产业发展的必然趋势，各种生产活动的陈国逐渐开始以服务方式向用户进行交付。而云计算所提供的xaas模式正是服务化趋势的体现。云计算为产业服务化提供了技术平台，使生产流程的最终交付品是一种基于网络和信息平台的服务。我确信，在未来几年中，中国云计算市场将会保持快速的增长。
7、什么是物联网？物联网包括哪些关键技术及应用领域？简述你对物联网的理解及未来发展的看法？
物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网的英文名称叫“The Internet of things”。顾名思义，物联网就是“物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物体与物体之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是：通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
物联网的关键技术有短距离无线通讯（zigbee、wifi、蓝牙等）、低功耗无线网络技术、无线传感器网络、无线定位、射频识别（RFID）（高频、超高频）、远程网络、多网络融合等
物联网关键领域有1. RFID； 2.传感网； 3. M2M 4. 两化融合[。
物联网的发展，也是移动技术为代表的普适计算和泛在网络发展的结果，带动的不仅仅是技术进步，而是通过应用创新进一步带动经济社会形态、创新形态的变革，塑造了知识社会的流体特性，推动面向知识社会的下一代创新形态的形成。移动及无线技术、物联网的发展，使得创新更加关注用户体验，用户体验成为下一代创新的核心。技术更加全面，体验更加丰富成为新一代物联网的发展目标。

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电子信息工程专业毕业论文（设计）大纲

课程编号：

课内学时：16 周 学分数：

一，毕业论文（设计）目的与要求

1, 毕业论文（设计）目的：

提高学生对工作认真负责、一丝不苟，对国家、集体无私奉献，对同事友爱团结、协作攻关，对事物能潜心考察，勇于开拓，勇于实践的基本素质。

培养学生勇于探索，严谨推理，实事求是，有过必改，用实践来检验理论、全方

位地考虑问题等科学技术人员应具有的素质。

培养学生综合运用所学知识独立完成课题的工作能力。

培养学生从文献，科学实验，生产实践和调查研究中获取知识的能力，提高学生从别人经验，从其他学科找到解决问题的新途径的悟性。

培养学生根据条件变化而调整工作重点的应变能力。

对学生的知识面，掌握知识的深度，运用理论去处理问题的能力，实验能力，外语水平计算机运用水平，书面及口头表达能力进行考核。

为学生能否毕业，能否取得学士学位提供必要的依据。

力争为社会作出贡献。

2, 毕业论文（设计）要求

通过毕业设计对学生进行综合运用所学知识去解决实际问题的训练，使学生的科学实验和工程实践技能的水平，独立工作能力有所提高。

毕业论文（设计）应该在教学计划所规定的时限内完成

既可以一个学生一个课题；也可以多名学生采取分工负责的办法，共同完成一个大的课题；还可以前后几届学生连续攻关，共同完成。

毕业论文（设计）完成后，学生提交毕业论文，毕业论文必须符合有关规定的要求。

为考核学生的外语水平及阅读外文资料的能力，按教育部的规定，学生需上交5000汉字的译文，并附交原文，译文内容应与课题紧密相关。

二，毕业论文（设计）的安排

毕业设计（论文）通常按照下列程序予以实施：

取得课题；对课题进行剖析，明确其要求及预期成果，规划出步骤及工作程序；进行实验或工程实践；中间检查；用所学知识对结论予以分析及整理。完成文字材料后，请指导老师审阅；改稿、定稿和打印；评委阅读毕业设计（论文），写出书面意见；答辩。

三，不同类型的毕业论文（设计）基本特点和要求

1, 工程型：

工程型毕业设计，具有硬件设计和软件设计两种类型。

硬件课题的特点是以硬件实体来体现毕业设计的成果。例如，课题要求在PC计算机上做一块接口卡，这块卡就是毕业设计成果。该课题的主要工作有以下几个方面：

选择核心电路的主要芯片；设计接口电路，并尽量选用芯片；考虑软件与硬件分工，设计总体电路；画印刷板电路图，并考虑相应结构；

所谓软件设计是指利用成熟的技术和产品，完成工程技术要求的设计。这一类型的设计是根据设计任务书中的要求，对现场、有关的产品设备及仪表等进行调研之后，通过计算，落实到设备的选型配套、施工图纸的绘制及对施工要求、投资的说明上，最后写出设计报告。这类课题需要阅读大量资料，有时要进行实地勘查，现场测试，而后才能完成。此外，计算机软件开发、设计也属于工程型设计，例如在信息处理以及通信网中就有很多这种类型的毕业课题，数据库、数据管理及处理系统就是其中的主要内容。这些软件课题则以围绕要求实现的功能编写出若干程序，来体现设计成果的题目。

2, 科研型：

这种课题一般来自教师所承担的科研项目，把其中的一些子课题作为毕业设计课题让学生来做。这类课题有一定难度，要求比较高，往往是几个同学配合起来共同完成一个完整的项目，有时还需要几届毕业设计连续几年才能完成，这样就出现一个如何继承往届成果及前后几届同学如何配合的问题，但这种协调配合对同学将来的工作是大有好处的。完成这类课题需要有较好的理论基础和外语水平，以及较强的独立工作能力。

3, 理论型：

本专业的若干个方向都有理论工作可以做。

如：信息论、信号理论与信号处理方向：有通信体制的比较，编译码的分析等。是偏重数学的课题，选这方面课题的学生要有较好的数学基础。

如：电子电路与电路系统方向： 有网络综合问题，反射功放交调分析等。选这方面课题的学生对电路要有较好的理论基础。

搞理论方面的课题时，一般先根据具体条件建立一个数学模型，推导出相应的表达式，利用计算机计算出结果并画出各种曲线，然后对结果和曲线加以分析，再提出结论性意见。

四，成绩评定

1, 成绩的等次及评定方法

毕业论文（设计）的成绩分为优秀，良好，中等，及格和不及格五个等级。

毕业论文（设计）的评定方法是指导教师，评阅教师和答辩委员会的三项成绩按照3:3:4的 原则加权计算求得。

2,评分标准及原则

（1）、指导老师用毕业论文（论文）成绩评审标准

调查论证：能独立查阅文献和从事其他调研；能正确翻译外文资料；能提出并较好地论述课题的实施方案；有收集加工各种信息及获取新知识的能力。

实验方案设计与实验技能：能正确设计实验方案，独立进行实验工作，如设备安装，调试和操作等。

分析与解决问题的能力：能运用所学知识和技能去发现和解决实际问题；能正确处理实验数据；能对课题进行理论分析，能得出有价值得结论。

工作量、工作态度：按期圆满完成规定的任务，工作量饱满，难度较大；工作努力，遵守纪律；工作作风严谨扎实。

论文（设计）质量：综述简练完整，有简介；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析，处理问题科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范。图表完整，整洁，正确；设计（论文）有应用价值。

创新：工作中有创新意识；对前人工作有改进和突破，或有独特见解。

（2）评阅人用毕业论文（设计）成绩评审标准

翻译资料，综述材料：查阅文献有一定的广泛性；翻译外文资料的质量好；有综合归纳资料的能力和有自己的见解。

文章质量：综述简练完整，有简介；立论正确，论述充分，结论严谨合理；实验正确，分析，处理问题科学；文字通顺，技术用语准确，符号统一，编号齐全，书写工整规范。图表完整，整洁，正确；设计（论文）有应用价值。

工作量，难度：工作量饱满，难度较大

创新：对前人工作有改进和突破，或有独特见解。

（3）答辩委员会用毕业论文（设计）成绩评审标准

报告内容：思路清晰；语言表达准确，概念清楚，论点正确；实验方法科学，分析归纳合理；结论严谨；论文（设计）有应用价值。

创新：对前人工作有改进和突破，或有独特见解。

答辩：回答问题有理论依据，基本概念清楚。主要问题回答准确，深入。

报告时间：符合要求。

（4）毕业设计（论文）评分标准

分析、计算、论证：1、综合分析的正确、合理性；2.设计，计算的正确性；3.方案论证的充分性；

结构，建模，实验：1、设计（论文）的正确合理性；2、数模建立的正确，合理性；3.实验方案的合理性和数据的可靠性；

说明书的书写质量：1.条理清楚，文理通顺，用语符合技术规范；2.字迹工整，图表清楚；3、书写格式规范化。

图纸质量：1、结构合理，工艺可行；2.图纸的绘制与技术要求符合国家标准；3.图面质量及制图的工作量符合要求。

译文：1.翻译准确，通顺；2.文字流畅。

创新：1.有重大改进或有独特见解；2、有一定应用价值。

答辩：1、论述思路清晰、表达清楚；2.回答正确，深入，有逻辑性。

光纤通信系统的概述

光纤即为光导纤维的简称。光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看，构成光纤通信的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外，在应用中，光纤常按用途进行分类，可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种，而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤，并常以某种功能器件的形式出现。光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。当今，光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通信的传输，已成为世界通信中主要传输方式。1966年英籍华人高锟(Charles Kao)发表论文提出用石英制作玻璃丝(光纤)，其损耗可达20dB/km，可实现大容量的光纤通信。当时，世界上只有少数人相信，如英国的标准电信实验室(STL)、美国的Corning玻璃公司，Bell实验室等领导。2009年高锟因发明光纤获得诺贝尔奖。1970年，Corning公司研制出损失低达20dB/km，长约30 m的石英光纤，据说花费了3000千万美元。1976年Bell实验室在华盛顿亚特兰大建立了一条实验线路，传输速率仅45Mb/s，只能传输数百路电话，而用中同轴电缆可传输1800路电话。因为当时尚无通信用的激光器，而是用发光二极管(LED)做光纤通信的光源，所以速率很低。1984年左右，通信用的半导体激光器研制成功，光纤通信的速率达到144Mb/s，可传输1920路电话。1992年一根光纤传输速率达到2.5Gb/s，相当3万余路电话。1996年，各种波长的激光器研制成功，可实现多波长多通道的光纤通信，即所谓“波分复用”(WDM)技术，也就是在1根光纤内，传输多个不同波长的光信号。于是光纤通信的传输容量倍增。在2000年，利用WDM技术，一根光纤光纤传输速率达到640Gb/s。有人对高锟1976年发明了光纤，而2010年才获得诺贝尔奖有很大的疑问。事实上，从以上光纤发展史可以看出，尽管光纤的容量很大，没有高速度的激光器和微电子仍不能发挥光纤超大容量的作用。电子器件的速率才达到吉比特/秒量级，各种波长的高速激光器的出现使光纤传输达到太比特/秒量级(1Tb/s=1000 Gb/s)，人们才认识到“光纤的发明引发了通信技术的一场革命!” 常规的光纤通信系统的主要组成部分是光纤、光源和光检测器。光纤包括单模和多模光纤，光源包括半导体激光器和发光二极管。中、长距离系统采用单模光纤和半导体激光器，新开发的高速系统用分布反馈（DFB）激光器，短距离系统可以采用多模光纤和发光二极管。常规的光纤通信系统系指发送端对光源进行强度调制，接收端用光电检测器对收到的光信号进行直接检测（IM/DD）的系统，又称强度调制直接栓波光纤通信系统，它是90年代初实际使用主。其基本结构以2.488Gbit/s系统为例，如图2所示。图的左方为发送端电的时分复用器，它把输入的155Mbit/s的数字信号复合为2.488Gbit/s的信号。该信号直接强度调制一只分布反馈激光器，再将已调光输出传送给单模光纤。图的右方先由光一电检测器把已调光直接检测，得出2.488Gbit/S的数字信号，再经时分解复器得出一组155Mbit/s的数字信号。常规的光纤通信系统的中继设备如图3所示。2.2 应用范围光纤通信首先在电话局之间得到应用，构成光纤本地网，接着作为长途通信构成全国性的光纤网，它将成为宽带通信网的骨架。又发展海底光缆系统作越洋通信或作短距离越岛、沿海岸等通信，著名的有横跨大西洋和太平洋的各海底光缆通信系统。例如1988年12月开始商用的最早一个横跨大西洋系统TAT—8，光缆里有3对光纤，2对使用，1对备用。每对信息率为280Mbit/s。全长6 700km，平均中继站间距为67knu波长1.3μm，采用常规的单模光纤。各发达国家正在规划设计和建设光纤用户网，即光纤到户（FTTH）或光纤到马路边（FTTC）。其它的应用，如各种规模，在各种场合应用的光纤局域网等。 （1)通信容量大、传输距离远；一根光纤的潜在带宽可达20THz。采用这样的带宽，只需一秒钟左右，即可将人类古今中外全部文字资料传送完毕。400Gbit/s系统已经投入商业使用。光纤的损耗极低，在光波长为1.55μm附近，石英光纤损耗可低于0.2dB/km，这比任何传输媒质的损耗都低。因此，无中继传输距离可达几十、甚至上百公里。(2)信号干扰小、保密性能好；(3）抗电磁干扰、传输质量佳，电通信不能解决各种电磁干扰问题，唯有光纤通信不受各种电磁干扰。(4）光纤尺寸小、重量轻，便于铺设和运输；(5）材料来源丰富，环境保护好，有利于节约有色金属铜。(6）无辐射，难于窃听，因为光纤传输的光波不能跑出光纤以外。(7)光缆适应性强，寿命长。(8）质地脆，机械强度差。(9）光纤的切断和接续需要一定的工具、设备和技术。(10）分路、耦合不灵活。(11）光纤光缆的弯曲半径不能过小（>20cm）(12）有供电困难问题。利用光波在光导纤维中传输信息的通信方式．由于激光具有高方向性、高相干性、高单色性等显著优点，光纤通信中的光波主要是激光，所以又叫做激光－光纤通信． 光纤通信的原理是：在发送端首先要把传送的信息（如话音）变成电信号，然后调制到激光器发出的激光束上，使光的强度随电信号的幅度（频率）变化而变化，并通过光纤发送出去；在接收端，检测器收到光信号后把它变换成电信号，经解调后恢复原信息．随着信息技术传输速度日益更新，光纤技术已得到广泛的重视和应用。在多微机电梯系统中，光纤的应用充分满足了大量的数据通信正确、可靠、高速传输和处理的要求。光纤技术在电梯上的应用，大大提高了整个控制系统的反应速度，使电梯系统的并联群控性能有了明显提高。电梯上所使用的光纤通信装置主要由光源、光电接收器和光纤组成。 微机控制系统输出的信号为电信号，而光纤系统传输的是光信号，因此，为了把微机系统产生的电信号在光纤中传输，首先要把电信号转换为光信号。光源就是这样一种电光转换器件。光源首先将电信号转换成光信号，再向光纤发送光信号。在光纤系统中，光源具有非常重要的地位。可作为光纤光源的有白炽灯、激光器和半导体光源等。半导体光源是利用半导体的 PN结将电能转换成光能的，常用的半导体光源有半导体发光二极管（LED）和激光二极管（LD） 。　　半导体光源因其体积小、重量轻、结构简单、使用方便、与光纤易于相容等优点，在光纤传输系统中得到了广泛的应用。 光纤是光信号的传输通道，是光纤通信的关键材料。光纤由纤芯、包层、涂敷层及外套组成，是一个多层介质结构的对称圆柱体。纤芯的主体是二氧化硅，里面掺有微量的其它材料，用以提高材料的光折射率。纤芯外面有包层，包层与纤芯有不同的光折射率， 纤芯的光折射率较高， 用以保证光信号主要在纤芯里进行传输。 包层外面是一层涂料，主要用来增加光纤的机械强度，以使光纤不受外来损害。光纤的最外层是外套，也是起保护作用的。光纤的两个主要特征是损耗和色散。损耗是光信号在单位长度上的衰减或损耗，用db/km表示，该参数关系到光信号的传输距离，损耗越大，传输距离越短。多微机电梯控制系统一般传输距离较短，因此为降低成本，大多选用塑料光纤。光纤的色散主要关系到脉冲展宽。 在三菱电梯控制系统中， 光纤通信主要用于群控与单梯间的数据传送及两台并联的单梯之间的数据传送。三菱电梯所用的光纤装置主要由光源、光接收器和光纤组成，其中光源和光接收器被封装在光纤接插件的定插头内，光纤与动插头相连。 发送：CPU 通过专用 IC芯片将并行数据串行化，并根据通信格式插入相应位码（起始、停止、校验位等） ，由输出端 TXD将信号送入光纤接插件（即定插头） ，再由光纤接插件中的光源进行电—光转换，转换后的光信号通过光纤动插头向光纤发送光信号，光信号在光纤中向前传播。接收：来自光纤的光信号经光纤接插件的动插头，向定插头的接收器发送，接收器将接受到的光信号进行光—电还原，从而得到相应的电信号，该电 信号送入到专用的 IC 芯片的RXD输入端，经专用 IC芯片将串行数据改为并行数据后，再向 CPU传送。 光纤通信的应用领域是很广泛的，主要用于市话中继线，光纤通信的优点在这里可以充分发挥，逐步取代电缆，得到广泛应用。还用于长途干线通信过去主要靠电缆、微波、卫星通信，现以逐步使用光纤通信并形成了占全球优势的比特传输方法；用于全球通信网、各国的公共电信网（如中国的国家一级干线、各省二级干线和县以下的支线）；它还用于高质量彩色的电视传输、工业生产现场监视和调度、交通监视控制指挥、城镇有线电视网、共用天线（CATV）系统，用于光纤局域网和其他如在飞机内、飞船内、舰艇内、矿井下、电力部门、军事及有腐蚀和有辐射等中使用。光纤传输系统主要由：光发送机、光接收机、光缆传输线路、光中继器和各种无源光器件构成。要实现通信，基带信号还必须经过电端机对信号进行处理后送到光纤传输系统完成通信过程。它适合于光纤模拟通信系统中，而且也适用于光纤数字通信系统和数据通信系统。在光纤模拟通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、预调制等处理，而电信号反处理则是发端处理的逆过程，即解调、放大等处理。在光纤数字通信系统中，电信号处理是指对基带信号进行放大、取样、量化，即脉冲编码调制（PCM ）和线路码型编码处理等，而电信号反处理也是发端的逆过程。对数据光纤通信，电信号处理主要包括对信号进行放大，和数字通信系统不同的是它不需要码型变换。