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40卷 第1期
历经40多年的发展，我国已经发展成为世界光通信大国。文章主要介绍了我国光通信技术的发展状况及其与世界光通信技术水平的比较、光通信技术目前在我国的应用状况、我国光通信产业的发展现状以及所存在的主要问题等。
光通信 光纤通信 光通信技术 光通信产业 optical communications optical fiber communications optical communication technologies optical communication industries 
均匀波带交换波带粒度固定，灵活性和可扩展性不足。文章提出一种新型多粒度光交叉连接结构，并在该结构的基础上提出一种FENBS (灵活可扩展的非均匀波带交换)算法。当路径重叠的业务较少时，分组成较小粒度波带；当路径重叠的业务较多时，分组成较大粒度波带，比均匀波带交换波带分组更灵活。使更多的业务容纳在波带内，节省了端口。仿真结果表明：FENBS算法比均匀粒度的BPHT(大业务优先的平衡路径路由波带分配)算法占用的端口更少。
波带交换 节点结构 非均匀 端口 waveband switching node architecture non-uniform port 攻击防护是光网络的一个重要问题。文章构建了光网络大功率带间串扰攻击和光放大器增益竞争攻击的传播模型，提出了一种限制物理层攻击影响范围的路由和波长分配算法。在路由分配阶段，该算法把具有较小最大光路攻击范围的路由分配给光路请求，以降低攻击影响范围。仿真结果表明，与常用算法相比，该算法能够有效限制物理层攻击影响范围，提升光网络的安全性。
光网络 带间串扰攻击 增益竞争攻击 路由和波长分配 optical network inter-channel crosstalk attack gain competition attack RWA 为了更方便地监控城域以太网的性能参数，文章提出一种结合ITU-T Y.1731标准的UDAPM(用户可定义的自动性能监测)方法。介绍了性能参数测试原理，阐明了UDAPM模块具体监控性能参数的实现原理，并分析了具体的UDAPM模块设计方案。试验结果表明，用户可以设置最小时间间隔和相关参数阈值，并能显示历史监控情况和实时监控情况，具备可行性。通过在几项性能指标上对比ITU-T Y.1731协议，证实了该模块的优越性。
ITU-T Y.1731标准 以太网性能监控 用户可定义的自动性能监测 最小时间间隔 ITU-T Y.1731 standard Ethernet performance monitoring UDAPM minimum time interval 电力骨干光传送网是电力部门生产调度、信息通信的基础，提高其生存性是近几年的研究热点。文章结合电力骨干光传送网对保护的需求，提出了一种SDP(基于Suurballe算法的专有保护)算法。仿真结果表明，SDP算法比传统的DDP(基于Dijkstra算法的专有保护)算法有更低的阻塞率和资源占用率，适用于需要专有保护的电网业务。
骨干光网络 生存性 专有保护 路由波长分配 backbone optical network survivability dedicated protection RWA 在新型OTN(光传送网)中，传统的p圈算法在保护效率和资源利用率上有明显的不足，文章针对这一缺点，提出了一种新的改进算法。该算法针对链路双向工作量的差别，通过优先选择跨接链路来提高资源利用率，还能在资源有限的情况下提高保护效率。在泛欧COST239网络上进行了仿真，仿真结果表明：该算法在资源利用率上有明显的提高，在保护效率上也优于传统的p圈算法。
光传送网 生存性 p圈 相差比值 容量效率 OTN survivability p-cycle difference ratio volumetric efficiency 文章研究了DTN(延迟容忍网络)中一种基于副本受限的散播和等待路由算法，针对散播和等待路由算法的弊端，提出了一种基于节点密度自适应的路由算法。该算法根据当前区域的节点密度自适应地分配消息副本，并对散播和等待路由算法的等待阶段进行了改进，使较为活跃的节点携带消息。仿真结果表明，与BSW(二分法散播和等待)算法以及经典的Epidemic算法相比，文章所提出的算法能有效地降低传输时延，提高消息传递成功率。
延迟容忍网络 路由算法 节点密度 散播和等待 DTN routing algorithm node density spray and wait 伴随着传输距离和传输速率的提升，光放和色散管理已成为光纤通信系统中非常重要的影响因素。在40 Gbit/s光纤通信系统逐渐替代10 Gbit/s系统的过程中，通信系统对非线性抵抗性和色散管理提出了更高的要求。文章通过对3种色散管理方案进行对比，讨论了40 Gbit/s光纤通信系统中的不同色散管理方案下的输入光功率对光纤传输系统的Q值、误码率和光信噪比的影响，并且发现中置放大的色散补偿方案具有更好的Q值和信噪比，更适合超长距离光纤通信系统。
色散管理 非线性 光放大 Q值 dispersion management nonlinearity optical amplification Q value 首先介绍了G.657单模光纤制造技术的演进情况，然后提出采用“三步法”制造G.657弯曲不敏感单模光纤的工艺技术，设计并制造出两种类型的弯曲不敏感单模光纤。其中，G.657A2光纤在弯曲半径为7.5 mm时，1 550和1 625 nm波长的弯曲损耗分别为0.063和0.136 dB，1 383和1550 nm波长的衰减系数分别为0.272和0.188 dB/km；G.657B3光纤在弯曲半径为5 mm时，1 550和1 625 nm波长的弯曲损耗分别为0.067和0.122 dB，1 383和1 550 nm波长的衰减系数分别为0.276和0.182 dB/km。测试结果表明，该“三步法”预制棒技术能够生产出高抗弯、低损耗的小弯曲半径单模光纤，该光纤的关键技术指标均优于ITU-T国际标准。
光纤 弯曲不敏感 三步法 预制棒 制造 工艺 optical fiber bend-insensitive three-step method preform manufacture process 以某海峡铺设的110kV XLPE(交联聚乙烯)光电复合海底电缆的故障类型检测为目标，提出了一种利用海缆中复合的光纤检测其故障类型的方法。该方法首先使用IEC标准、PSCAD(电力系统计算机辅助设计)软件和ANSYS有限元仿真软件对不同故障时海缆温度进行计算及仿真；然后在不同故障情况下从这类海缆的温度数据中提取出光纤温度数据，分析不同故障时光纤温度变化情况，推导出光纤温度变化与海缆故障类型的关系；最后分析故障点位置不同对光纤温度变化的影响。分析结果表明，该方法可以成功检测出海缆故障类型，对海缆的故障检测具有重要参考价值。
光电复合海底电缆 故障检测 故障类型 温度检测 故障分析 photoelectric composite submarine cable fault detection fault type temperature detection fault analysis 文章设计了一种新型高双折射PCF(光子晶体光纤)，并对其双折射、色散、非线性、约束损耗以及模场等特性进行了数值分析。数值模拟结果表明：优化光纤结构参数后的PCF在1.55 μm波长处的双折射高达2.36×10-2,负色散值高达-7 740 ps/(km·nm),模场面积高达2.17 μm2,非线性系数为56 km-1·W-1,基模约束损耗为0.10 dB/km,其色散斜率在-21.9～23.5 ps/(km·nm2 )范围内波动。这种光纤将会在光纤激光器、光纤放大器、光滤波器和传感系统中具有广泛的应用。
光子晶体光纤 双折射 色散 非线性 PCF birefringence dispersion nonlinearity 我国光纤传感器行业经过十多年的快速发展，已经逐步趋于成熟化、规范化和标准化。文章结合当今光纤传感器市场的发展现状，分析了我国光纤传感器行业的特点，讨论了我国光纤传感器行业的市场发展方向。
光纤传感 智慧城市 物联网 optical fiber sensing smart city Internet of things 为了得到衍射效率高的光子晶格，采用光诱导光子晶格的方法，在LiNbO3∶Fe(掺铁铌酸锂)晶体中写入一维光子晶格。对写入晶格周期的密度的最小值，以及晶格周期与衍射效率之间的关系进行了研究，并对用不同波长的激光器写入时的情况进行了对比。实验结果表明，写入周期最小时为入射波长的一半，此时两束入射光形成驻波。发现双光束夹角在20°以内时衍射效率比较高，大于25°时衍射效率比较低。得出结论是：要得到衍射效率高的光子晶格，双光束夹角应在20°以内，并使用短波长激光器作为辐照光源。
非线性光学 光诱导光子晶格 掺铁铌酸锂晶体 晶格周期 衍射效率 nonlinear optics light-induced photonic lattices LiNbO3∶Fe crystal crystal lattice period diffraction efficiency 介绍一个基于嵌入式Linux的PCE(路径计算单元)硬件系统设计及实现实例，其主要目的是用于光网络中“PCE+网管”架构的测试，也可用于多域多层异构光网络设备间的互联互通及路径计算。考虑到PCE开发需求及嵌入式系统的特点，为硬件系统的使用者预先载入板级支持包，完成硬件的启动引导。文中首先根据该PCE架构的需求比较了主流嵌入式Linux操作系统的异同及优缺点，然后就硬件系统的设计、实现和初始化做了详细的阐述，最后给出了一个可以成功运行的PCE测试实例及部分实验成果。
光网络 路径计算单元 嵌入式操作系统 optical network path computation element embedded operating system 为了更加准确地反映LTE(长期演进)网络的切换失败率，文章根据LTE控制面信令流程提出了一种统计LTE系统内切换失败率的实现方案。该方案是基于源基站侧的统计，根据LTE系统内切换的类型和切换失败的原因设计切换失败统计流程。该方案可以准确地统计源基站的切换失败次数和切换失败率，并最终将结果显示在OMC(运行维护中心)界面上，从而使网络运营商可以及时了解TD-LTE(分时长期演进)系统内的切换性能。
长期演进系统 运行维护中心 切换失败 切换性能 LTE system OMC switch-over failure switch-over performance 针对无线传感器网络对能量的要求非常高且节点能量有限的特点，以提高无线传感器网络的生命周期为目的进行研究，提出了无线传感器网络中混合路由技术的改进方案。通过仿真实验对混合路由协议进行了技术分析，结果表明与其他路由协议相比，所提出的混合路由协议能有效降低节点的广播冗余，从而有效地增加了网络寿命，提高了数据的传输速率且降低了传输时延，更加适用于大型无线传感器网络。
无线传感器网络 路由 能量 wireless sensor network routing energy 为了解决AC(接入控制器)基于多核快转软件平台下控制面和数据面数据的快速转发，文章基于该多核快转软件平台深入分析了无线网络AC控制面和数据面实现邻居表信息同步的原因，介绍了控制面和数据面邻居表信息同步的原理，提出了一种适合无线网络AC的控制面和数据面邻居表信息同步的方案，并编程实现。实验结果表明，该方案能够实现无线AC控制面和数据面邻居表信息的同步。
接入控制器 控制面和数据面 邻居表 同步 AC control plane and data plane neighbor table synchronization 为解决经典AODV(按需距离矢量)路由协议中目的节点在已建立路由链路信号覆盖范围内随机移动时脱离其原来直接通信节点而断路、通信恢复时间长以及网络负载大等问题，对利用AODV协议Hello消息报文激活中间节点与目的节点的通信切换实现快速路由修复进行了研究，并得到改进后的路由协议AODV_L。仿真结果表明， AODV_L比经典的AODV路由协议减小了网络负载并缩短了路由修复时间。AODV_L更适用于目的节点在已建立路由链路信号覆盖范围内随机移动的网络，节点间通信具有更高的实时性。
Ad hoc网络 按需距离矢量 Hello消息 路由维护 Ad hoc network AODV Hello message route maintenance 针对无线传感器网络中的高效能路由协议问题进行研究，详细分析了传统的分层路由协议LEACH(低功耗自适应集簇分层)的簇首选取原则和成簇算法，并指出该算法存在的局限性。针对簇首节点的位置不同，提出了簇首间进行多跳中继转发的改进算法，并对此算法进行了仿真实验，结果证明，改进算法的网络生存时间要优于传统的LEACH算法。
无线传感器网络 路由协议 低功耗自适应集簇分层 簇首 wireless sensor network routing protocol LEACH cluster head 针对以往启发式p圈容量分配算法未考虑容量有限的问题，提出一种新的启发式算法。该算法以空闲容量为基础，将最大工作容量作为扩张标准来构造p圈，利用构造的p圈进行容量分配。用COST239网络拓扑对算法进行了仿真，结果表明，该算法能利用更少的空闲容量来保护更多的工作容量，且配置p圈数减少。
光网络 生存性 p圈 启发式算法 容量分配 optical network survivability p-cycle heuristic algorithm capacity allocation