【目的】近年来，数据通信量呈爆炸性增长，为了应对高速、高容量数据传输及网络应用场景多样化的需求，超100 Gbit/s密集波分复用（DWDM）混合组网作为一种高效的解决方案逐渐受到关注。文章通过对超100 Gbit/s DWDM混合组网的需求、关键技术及实际案例进行分析，为构建高容量、高效率的通信网络提供了技术支持和指导。
【方法】文章首先阐述了网络发展在容量扩展和支持复杂网络设计方面的需求，其次重点介绍了超100 Gbit/s混合组网的关键技术，包括星座图整形、频谱整形和灵活栅格技术等。其中，为支撑混合组网的业务速率设计，提供了一种用于级联掺铒光纤放大器（EDFA）通信系统的光信噪比（OSNR）计算方法，仅利用信道配置信息、发端信号光功率、EDFA的增益及噪声等相关参数，即可计算出整个链路中各个波长的输出OSNR。最后，结合海外某网络案例，根据实际链路OSNR评估情况，合理进行混合速率网络设计，论证了超100 Gbit/s DWDM混合组网在实际工程中的应用效果。
【结果】通过应用超100 Gbit/s DWDM混合组网，根据OSNR评估情况灵活配置传输速率和传输带宽，实现了200、600和800 Gbit/s混合速率网络部署，既满足了核心站点的大容量需求，也兼顾了边缘站点的长途大跨度需求，并在3年期间实现了网络的平滑升级和扩容。
【结论】实践证明，超100 Gbit/s DWDM组网能够有效提升网络容量、灵活性及频谱资源利用率，同时也为网络的持续演进提供了空间，是推进大容量光传输网络发展的重要手段。
超100 Gbit/s密集波分复用 混合组网 光信噪比 星座图整形 频谱整形 B100 Gbit/s DWDM hybrid network OSNR constellation shaping spectrum shaping 光通信研究
2024, 50(1): 23013701
西安理工大学 自动化与信息工程学院，西安710048
为了弥补卫星网络中使用微波无线通信的不足，卫星激光通信网络因具有高数据传输速率、体积小、重量轻、低功耗、小天线尺寸、抗干扰能力强等优点而备受关注。总结了国内外卫星激光通信网络研究进展，介绍了卫星激光通信网络的关键技术、卫星网络结构、星间激光链路几何结构、卫星网络路由算法等重要内容，最后展望了卫星激光通信网络的未来发展方向。
卫星激光通信 卫星组网 星间激光链路 satellite laser communication, satellite networkin
现有自组网通信和导航技术缺乏深度融合的框架和方法, 在未来场景下难以保障未来“智慧城市”、“智能出行”等场景对通信感知的综合性需求, 因此研究面向物联网、车联网等自组织网络的通感融合(ISAC)技术成为亟待解决的问题。本文针对自组网通感需求, 提出了通信感知信号融合方法和技术方案, 可在保障通信性能的同时提高测距感知估计精确度。针对自组网设备间、通感任务间资源需求冲突等问题, 依据自组网集群业务需求, 构建了保障通信需求的定位感知网络时频资源优化框架, 设计了联合资源分配方案及相应迭代优化算法, 实现有限资源情况下的高可靠、强稳定自组网协同感知能力。针对当前自组网通信模组存在时延高、网络覆盖范围小、感知能力缺失等问题, 设计并搭建了通感一体化模块原型样机 I型, 可在卫导数据缺失下提供全网高精确度时钟同步, 保障集群协同感知能力, 并在长距离下提供自组网通信协同传输支撑, 从硬件设备上为通感融合提供支撑。最终形成了一套包含通感信号融合设计、时频资源联合优化方案的自组网通信感知系统框架, 并研制搭建了一套通感融合软硬件平台(含通感一体化原型样机4台)。在外场测试中, 2 km内通信速率≥320 kbps, 丢包率≤0.05%, 感知精确度优于 10 m。
通感融合 功率分配 自组网 integrated sensing and communication power allocation Ad Hoc network 太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(4): 472
1 深圳大学智能光测研究院，广东 深圳 518000
2 深圳大学物理与光电工程学院，广东 深圳 518000
位移监测是结构健康监测最基础、最常规的任务之一。针对桥梁、隧道等长大线状结构形变监测，基于相机组网的位移传递测量是有效手段，但随着相机测站数量的增加，提点误差、模型简化等因素会导致相机网络的误差传递与累积，从而使得测量方程的病态程度增加，如何有效地抑制相机网络误差累积效应是该方法的关键问题之一。为此，本文对相机组网测量误差传递机理进行了系统分析，并提出一种基于误差系数的位移传递测量误差抑制方法，通过误差系数可以对网络测量误差直接进行表征。根据所构建的理论模型，优先在控制点处布置相机测站，尽可能在相机测站处增加标志点，并尽可能在相机测站间多布设标志点，以优化相机网络构型、提高测量精度，并在大跨度斜拉桥上对误差抑制方法进行了现场验证。结果表明，通过优化网络构型，相机网络的传递误差最高可被抑制79.19%。该研究可为相机组网测量在实际工程特别是长大线状结构形变测量中的应用提供有效的累积误差抑制和网络构型优化手段。
相机组网 线状结构 形变监测 位移传递误差 构型优化 光学学报
2023, 43(21): 2112002
1 空军工程大学, a.基础部
2 空军工程大学,b.信息与导航学院, 西安 710000
针对无人机自组网中多种混合业务并行传输以及现有的信道忙闲划分方式未考虑信道忙闲模糊化特征等问题, 提出了一种模糊信道忙闲划分的概率媒体接入控制协议。该协议主要采用模糊信道忙闲划分和概率接入两大核心机制, 其中,模糊信道忙闲划分机制通过对信道忙闲的模糊化特征进行分析, 更加合理地对信道忙闲程度进行划分; 概率接入机制能够保证系统在重负载情况下, 有效减少数据分组碰撞, 提高最高优先级业务的成功传输率和信道利用率。仿真结果表明, 该协议实现了多种优先级业务区分服务, 并且保证了最高优先级业务严格的时效性和可靠性, 同时在高负载下提高了网络的信道利用率。
无人机自组网 多优先级 模糊信道忙闲划分机制 概率接入机制 UAV Ad Hoc network multi-priority fuzzy division of channel busy/idle state probabilistic access mechanism
中国移动通信集团 江苏有限公司, 南京 210029
现有的4G、5G设备一般可支持5G基站承载的双栈IP地址组网, 但这种双栈网络如何在现网中跨越多种专业网络、准确完成端到端组网配置, 仍存在难点。针对此问题, 以大规模工程部署为目标, 提出5G基站承载端到端双栈组网方案, 并在真实网络环境下对切片分组网(SPN)系统、现网端到端进行了测试与验证, 给出了测试结果, 验证了双栈组网方案的可行性。最后, 举例介绍了故障排查方法。
双栈 组网 方案 验证 5G 5G, dual-stack, networking, scheme, verification
1 长春工业大学 电气与电子工程学院, 长春 130012
2 国网蒙东赤峰供电公司 松山变电工区, 内蒙古 赤峰 024000
针对被采样的超弱光纤光栅反射光谱中含有干扰噪声的问题, 提出一种应用于大容量超弱传感网络的混合组网去噪算法。该算法将具有自适应噪声的完整集成经验模态分解(CEEMDAN)与小波包降噪算法相结合, 通过小波包阈值去噪对测量信号进行处理后, 将初步处理过的信号进行CEEMDAN; 再将分解得到的本征模态函数(IMF)分量和残余分量按照相关系数排列顺序叠加重构, 从而获得去噪后的信号。实验结果表明: 在4种不同信噪比且连续20次重复性试验的情况下, CEEMDAN与小波包降噪相结合的优化算法的信噪比最大程度可提升3.682 dB, 均方根误差最多可降低0.245 dB, 相关系数最多可提升0.0353, 三大指标均得到明显改善。
自适应噪声 模态分解 小波包降噪 组网复用 超弱光纤光栅 adaptive noise, modal decomposition, wavelet packe
1 国网福建省电力有限公司信息通信分公司, 福州 350003
2 福建永福电力设计股份有限公司, 福州 350108
针对宏微协同组网下小区间无线资源管理问题, 文章提出一种大规模多入多出系统下基于微小区分簇的联合传输和动态频谱分配策略, 该策略分两步执行以优化网络加权和速率。首先, 所提算法根据各用户当前的信道状态执行微小区分簇, 以尽可能地降低小区间干扰, 提升系统容量。接着, 宏基站和各微小区簇根据所服务用户当前的业务请求信息分别为其动态分配子载波, 以最大化网络加权和速率, 并提升资源利用率。仿真结果显示, 该文提出的微小区分簇和动态频谱分配策略能在尽可能降低宏微协同组网中用户间干扰的同时, 有效地提升系统吞吐量。
宏微协同组网 小区分簇 无线资源分配 大规模MIMO macro-micro collaborative networking cell clustering wireless resource allocation massive MIMO
