期刊基本信息
创刊：
1975年 • 双月刊
名称：
光通信研究
英文：
Study On Optical Communications
主管单位：
中国信息通信科技集团有限公司
主办单位：
武汉邮电科学研究院有限公司
主编：
余少华 社长：王熹
ISSN：
1005-8788
刊号：
CN 42-1266/TN
电话：
027-87691537
邮箱：
地址：
湖北省武汉市江夏区高新四路6号烽火科技园
邮编：
430074
定价：
16元
光通信研究 第38卷 第4期
由于调制光信号质量的好坏影响到传输和接收信号质量的好坏，因此对100 Gbit/s系统中的数字光信号的测量与分析十分重要。文章对100 Gbit/s transponder中调制光信号的生成原理进行了分析，对数字光信号测试中的OSNR(光信噪比)、EVM(误差矢量幅值)和星座图等几个参数进行了必要的理论探讨。同时也分析了各种QPSK(四相相移键控)信号星座图的图形，为使用调制器分析问题提供了有效参考。
双极化四相相移键控发射机 QPSK调制信号 光信噪比 误差矢量幅值 星座图 DP-QPSK transmitter QPSK modulated signal OSNR EVM constellation map 
ITU-T G.8032协议只定义了以太环网中一级链路故障情况下的保护方案，对于多级链路故障，缺乏具体的解决方案。文章阐述了ITU-T G.8032中单环和多环的工作原理，分析了多环中存在的问题及缺陷，在此基础上提出了一种针对多环的多级保护倒换机制。该机制利用多环中虚链路的概念，通过对虚链路故障检测以及虚链路保护进行研究，实现了对以太环网中多级链路故障的保护。测试结果表明，多级保护倒换的时间在50 ms以内，满足电信级以太网的网络自愈时间要求，提高了以太网的可靠性。
以太环网 多级保护倒换 虚链路 ITU-T G.8032 ITU-T G.8032 Ethernet ring network multistage protection switching virtual link 新型相位调制格式技术能够有效地减少光传输损伤，是光传输系统中的重要技术。从理论上分析了光MDPSK(M进制差分相移键控)的调制解调原理，构建了通用的调制解调结构，并首次推导出MDPSK的通式和解调公式，最后以基于CSRZ(载波抑制归零，占空比为67%)码的DQPSK(差分正交相移键控)、8DPSK(3阶差分相移键控)和16DPSK(4阶差分相移键控)为例，用MATLAB软件仿真得到了其调制后的频谱图和解调后的眼图。仿真结果表明，随着级数的增加，MDPSK调制格式的频谱宽度会逐渐变窄，且解调后的眼图也令人满意。
光纤通信 相位调制格式 M进制差分相移键控 载波抑制归零 fiber-optic communication phase modulation format MDPSK CSRZ EPON(以太网无源光网络)_EOC(以太网数据通过同轴电缆传输)是实现下一代广电(简称NGB)三网融合的主流技术。文章深入分析了其网络结构，提出了下一代广电计费系统的需求特点，在此基础上设计了一套实现下一代广电计费系统优化的技术解决方案，并经实验证明了该方案的可行性和有效性，为广电三网融合的进一步发展提供了参考。
下一代广电 以太网无源光网络 以太网数据通过同轴电缆传输 计费 优化 NGB EPON EOC billing optimization 提出了一种基于Φ-OTDR(相位敏感光时域反射计)技术的Φ-OTDR分布式光纤振动传感技术，该技术能够方便地进行入侵定位。介绍了Φ-OTDR分布式光纤振动传感系统的传感机理，论述了光纤传感采集系统的硬件和软件设计。试验结果表明，该系统可对通信光缆不同位置的入侵事件自动识别预警，显示险情位置，测量距离大于60 km，定位精度10 m。
分布式光纤传感系统 相位敏感光时域反射计 周界安防 distributed fiber-optic sensing system Φ-OTDR perimeter protection 针对现有的预测式FMIPv6(快速移动IPv6)没有提供域内乒乓切换机制，因而可能导致大量远程注册开销和系统通信开销的问题，在FMIPv6的基础上引入HMIPv6(分层移动IPv6)层次结构，提出了一种基于FHMIPv6(快速层次移动IPv6)的乒乓切换优化方案。分析结果表明，与FHMIPv6相比，所提方案在乒乓切换模式下能够有效减少时延和丢包率，进一步提高吞吐量。
移动IPv6 快速移动IPv6 快速层次移动IPv6 乒乓切换 快速移交 隧道转发 mobile IPv6 FMIPv6 FHMIPv6 ping-pong handoff fast handover tunneling 针对FM (调频)信号数字化解调中叉积鉴频法存在占用资源大、精度低和只适用于窄带信号解调的缺点，采用了一种改进的解调算法，该算法通过改变对I路和Q路信号的处理方法，避免计算近似反正切值，最大限度降低了算法复杂程度，实现了占用资源小、精度高和满足窄带和宽带信号的解调。经MATLAB软件仿真并利用Quartus II 11.0软件基于Cyclone III芯片设计仿真，验证了该算法是可行的。
数字化解调 多相滤波 正交变换 现场可编程门阵列 digital demodulation polyphase filter orthogonal transformation FPGA GPON(吉比特无源光网络)技术以其高效率、高带宽并能提供全业务服务等众多优点成为目前宽带接入网的主流，WLAN(无线局域网)技术为用户提供了方便快捷的多业务化无线宽带服务。文章针对GPON与WLAN的特点，根据不同的WLAN覆盖场景，研究了基于GPON技术承载的WLAN组网方案，为网络规划提供借鉴。
吉比特无源光网络 无线局域网 组网 GPON WLAN networking 采用半导体玻璃/有机聚合物作为材料，利用禁带效应，设计了传输波段中心波长位于10.6 μm处的空心Bragg(布拉格)光纤。利用COMSOL Multiphysics仿真软件，分析了径向包层数对基模(HE11)传输损耗的影响。结果表明，当包层数增至20层时，其损耗值已降至0.051 4 dB/m，明显优于普通硫系化合物光纤最低所能达到的0.6 dB/m。这种Bragg光纤既可用于医用高功率二氧化碳激光传输，也适用于远距离红外传输。
Bragg光纤 二氧化碳激光 红外波段 传输损耗 Bragg fiber CO2 laser infrared waveband transmission loss 光纤余长是海底光缆的重要性能指标，目前针对光纤余长的分析主要采用解析法，尚没有进一步精确分析光纤余长分布的实验方法。文章提出两种精确分析管内光纤余长分布的实验方法: 高能射线法和光纤光栅法，并从理论上分析了这两种方法的可行性。
海底光缆 光纤余长 高能射线 三芯光纤Bragg光栅 submarine optical cable fiber excess length high-energy ray three-core fiber Bragg grating 为提高海底光缆的探测效率，克服有源磁探测法的缺点，首先从海底光缆自身的铠装出发，提出了磁异探测这种无源磁探测的方法，接着对该方法的原理进行了深入分析，并利用无限长圆柱体模型和磁偶极子磁场模型对其进行了理论推导，其结果对今后开展仿真和实验具有较强的指导意义。
海底光缆 无源磁探测 磁异探测 optical submarine cable passive magnetic detection magnetic anomaly detection 以PSK(相移键控)外差光通信系统作为研究对象，对相位噪声和散弹噪声对锁相环的性能影响进行了深入的量化分析，得出了锁相环的最优带宽与激光器线宽的关系以及误码率和比特率对激光器线宽的要求，可以作为光锁相环设计的理论指导。
相干探测 相位噪声 散弹噪声 光锁相环 coherent detection phase noise shot noise optical PLL THz波调制器是太赫兹波通信系统中的关键器件之一。提出了一种基于复式晶格光子晶体直接耦合结构的双波长THz波调制器。该调制器通过在一个点缺陷中引入非线性材料 GaAs (砷化镓)，可实现仅通过一个点缺陷对双波长THz波的光控调制。仿真结果表明: 当两个不同的THz波入射时，调制器插入损耗小、消光比高、调制速率快。与同类侧耦合结构调制器相比，该调制器具有更高的消光比。
复式晶格 光子晶体 直接耦合 双波长 太赫兹波 调制器 compound lattice photonic crystal direct coupling dual-wavelength THz wave modulator 分析了光二分路器常规体系存在的问题，给出了解决的办法与思路，推出了一种新的光二分路器规格体系，详细介绍了这种规格体系的构建方法和设计过程。这种新的光二分路器规格体系，相邻规格型号的适用范围之间既没有重叠也没有断带情况，在每一种规格型号不同的适用范围内，都能保证光节点电平的变化量始终在相同的允许范围内。而且在选择规格型号时，不用计算网络所需分光比，而是直接根据两路光纤长度的差值，由规格表选择合适的规格型号，所以使用起来非常简单方便。
光二分路器 分光比 光纤长度差值 规格值 适用范围 带宽 two-output optical distributor optical splitting ratio optical fiber length difference specification value application scope bandwidth 为了满足传输容量日益增长的需求和降低通信系统的成本，介绍了一种用于城域网的40 Gbit/s CFP(百吉比特可热插拔)光模块，该模块采用波分复用技术来实现4路不同波长的10 Gbit/s载波信号在一根光纤中传输。它主要由发射单元、接收单元和控制单元3大部分组成。重点介绍了各个部分的工作原理及具体设计方案，按照IEEE 802.3.ba标准对样机进行了测试，结果表明该模块满足40 Gbit/s以太网的应用要求。
IEEE 802.3ba标准 粗波分复用 发射单元 接收单元 控制单元 IEEE 802.3ba standard CWDM transmitting unit receiving unit control unit 针对脊波导器件在生产、装配及使用中可能产生的变形，采用有限元法研究了错位变形和受力变形对矩形单脊波导衰减特性、功率容量和阻抗特性的影响。数值分析结果表明: 随着脊波导变形程度的增大，衰减常数增大，功率容量和特性阻抗减小，其中下侧受力变形对矩形单脊波导的特性参数影响最大，因此在波导器件的使用过程中应尽量避免下侧受力变形。
有限元法 脊波导 衰减特性 功率容量 阻抗特性 finite element method ridge waveguide attenuation constant power-handing capability impedance characteristic 调度是LTE(长期演进)系统中基站为用户分配资源的重要环节和关键技术。UE(用户终端)一般通过BSR(缓存状态报告)和SR(调度请求)获得无线资源。文章针对BSR和SR同时存在时造成资源浪费的问题，通过不同的参数设置设计了解决方案，并且提出了一种在半静态调度下判断触发BSR和SR的方法以及解决填充BSR和其他BSR冲突的方法，有效地提高了资源利用率和系统稳定性。
长期演进 调度 调度请求 缓存状态报告 LTE schedule schedule request BSR RRC(无线资源控制)消息的编解码是LTE (长期演进)协议栈软件的关键一步。基于LTE协议中RRC消息的抽象语法和传送语法，设计了ASN(抽象语法标记)模块新的解决方案。该模块采用结构化编程理念，结构清晰，易于扩展。结合OSS Nokalva公司编解码工具的一致性测试表明，该模块能对RRC消息进行正确的编解码，完全能满足协议软件的要求。
无线资源控制 抽象语法标记 非对齐紧缩编码规则 编解码 RRC ASN UPER encoding/decoding 针对卫星激光通信过程中初始捕获产生的相对运动偏移误差，建立了星间激光通信的相对运动补偿模型。该模型只需提供较少的星历表查询，就能得到高精度补偿数据。仿真实验结果表明，该模型可以减小不确定区域扫描过程中产生的偏移误差，在星间激光通信过程中实现了高概率、快速建立激光通信链路。
星间激光通信 初始捕获 偏移误差 扫描补偿 intersatellite laser communication initial acquisition deviation scanning compensation 针对无人机组网通信的需求，利用MIMO(多输入多输出)技术可以获得分集增益、提高通信质量的优势，构建了一个无人机协作通信系统模型。提出了一种解决MIMO协作传输的组簇算法，对通信传输过程的信干噪比情况进行了理论分析，得知协作传输相比单节点传输可以有效提高信干噪比。在构建的模型下进行了仿真，验证了分析结果的正确性。同时对组簇算法中嵌入的同步技术进行了仿真，可以有效地解决码间串扰问题。
协作MIMO 组簇 信干噪比 码间串扰 cooperative MIMO cluster recruiting SINR ISI 在基于相干光时域反射计的分布式光纤温度与应变传感原理的基础上，对不同频率入射光的后向瑞利散射信号在频域上的相关特性进行了分析。用后向瑞利散射的离散模型来说明后向瑞利散射信号在传感光纤中传播的原理，用MATLAB软件对COTDR(相干光时域反射)过程进行了仿真和分析，对不同脉冲宽度的入射信号的功率及相关特性进行了分析研究。结果表明，输入脉冲宽度与频域相关带宽成反比，即传感位置精度与温度或应变精度成反比。
分布式光纤传感 相干光时域反射 瑞利散射 distributed optical fiber sensing COTDR Rayleigh backscattering