工业互联网下的无线光通信研究进展

无线光通信是一种重要的现代通信手段,具有频谱资源丰富、抗电磁干扰等优点,可以作为传统无线射频技术的重要补充,有望为未来工业制造提供重要的技术驱动力。文章首先介绍了工业互联网背景下无线光通信的相关应用,并对近年来国内外的研究现状进行综述,针对较为典型的研究进展进行总结,另外阐述了无线光通信系统的信道模型及关键技术,并介绍了射频/可见光异构技术用来保证通信系统上下行链路可靠传输。最后总结了当前无线光通信在工业互联网面临的问题,并对未来发展趋势进行展望,可为未来无线光在该领域的研究和发展提供一定的参考和借鉴。     

基于Cloud-RAN的协作式无线接入网架构

Cloud-RAN架构和CoMP技术是未来蜂窝移动通信的两个重要演进方向。基于Cloud-RAN的网络架构结合了信息通信技术领域最先进的云计算、虚拟化以及软件无线电等技术,具有维护升级简单、可扩展性强,基站调度灵活、能耗低,便于实现协作式无线传输技术等特点。CoMP技术是一种重要的协作式无线接入网技术,通过小区间的协作传输,可以有效降低小区间干扰,提高系统容量。通过将这两种技术融合起来,构建基于Cloud-RAN的协作式无线接入网,可以在多基站间进行高效的数据传递与共享,结合软件无线电技术,可以针对移动通信技术特征实现分层次的软件优化,通过使用多线程设计和指令集并行技术,提高软件运行效率,实现基于通用处理器平台的协作化无线接入网。基于Cloud-RAN的协作式无线接入网系统设计方案和实现优化方案具有一定的通用性,可以为未来Cloud-RAN架构和CoMP技术的融合提供参考。     

无线光通信技术在电力系统中的应用

介绍了无线光通信系统的系统构成和特征,阐述了山东无线光通信实验网的系统设计方案及通信测试结果,总结了影响无线光通信系统因素,并提出了改善无线光通信系统性能的有效措施。     

无线光通信性能影响因素分析

文中主要分析了影响无线光通信性能的各种可能因素,并提出了相应的解决方法以及其实现的可行性,为无线光通信系统的实现进行了较完整的理论分析。     

配电通信接入网三层光网络典型模式分析

配电通信接入网是坚强智能电网通信网的重要组成部分,配电网点多面广,通信接入需求大,目前的10k V通信接入网以光通信技术为主,一般采用成熟的以太网无源光网络（EPON）和工业以太网技术。由于二者均属于二层网络技术,所有设备处在一个广播域内,存在广播风暴、易受攻击、服务质量（Qo S）能力弱等潜在问题。本文提出了一种基于三层光通信技术的接入网建设模式,可有效防止广播风暴的产生,安全性更高,使大规模组网更加容易,并显著优化配电通信接入网的性能和结构。     

光载无线通信技术在智能小区系统中的应用

文章根据光载无线通信系统的基本结构和技术特点,提出了基于光载无线技术的智能小区通信网络结构,以及具体的解决方案,实现了智能小区多业务灵活接入,并研究了实际应用中存在的技术问题。光载无线通信以其显著的技术优势,将在未来电力通信接入网建设中发挥重要作用。     

无线宽带接入网技术在中卫供电局乡镇供电所(站)的应用方案

以中卫供电局城区分局乡镇供电所为例,介绍了目前比较成熟的、性价比较高的无线宽带接入网技术,提出了应用方案,以期实现乡镇供电所信息化建设和现代化管理。     

飞行器中继无线光通信研究进展

飞行器中继可以快速构建端到端的通信网络,增强通信系统的覆盖范围和传输能力,强化信号强度和提高数据传输速度,提高通信系统的可靠性。总结了无人机中继技术以及无人机中继在无线光通信中的国内外发展现状,并对无人机中继在无线光通信中关键技术进行了深入研究。对信道特性及其对通信的影响和抑制技术进行了分析,比较了不同调制解调方法的优缺点和通信过程中的光束捕获,跟踪和对准的具体方法,详细介绍了光束的快速对准。最后展望了无人机中继在无线光通信中的发展方向。     

自由空间光通信

介绍了无线光通信——FSO技术，主要论述了FSO的特点以及与光缆和微波相比较的优缺点，并且举例说明在城域网中的应用方案。     

宽带无线技术在电力光通信网拓展中的应用

电力光通信网为电网安全、稳定、经济运行提供了重要的通信保障。如何在光缆未到位的情况下实现新建变电站通信系统的临时接入,在应急情况下使电力光通信网络能拓展延伸至紧急救援地点,以满足电网安全生产的需求,一直是电力通信部门亟待解决的难题。文章介绍了目前比较成熟的几种宽带无线传输技术,提出了建设以无线技术为基础的移动通信站作为既有光纤通信网的扩展延伸的方案,详细讨论了系统构架及关键技术。     

光缆实时监测技术在电力光纤通信网中的应用

针对目前电力光缆网络运行维护工作量大,光缆故障发生率上升等问题,提出了几种有效的光缆实时监测方案。详细介绍了光缆实时监测系统的工作原理、系统结构及关键技术。对几种典型的实时测试方式进行了详细的比较,为今后电力系统通信规划、光通信系统设计提供指导性意见。     

DWDM+SDH在福建电力传输网中的应用

密集波分复用（DWDM）系统具有传输距离长、容量大、波道多、实施全透明传输、能组成全光层网络和工程造价相对较低等技术经济优势。文章阐明了DWDM与同步数字系列SDH的内在关系，介绍了整个DWDM系统的组网概况，并在DWDM传输平台上配置了SDH复用保护段设备，建设福建省调通中心到各地区电业局的光纤通信系统的传输平台。     

光传输技术节能减排研究

针对通信行业能源消耗不断增长的现状,阐述了通信行业节能减排的内容,指出光传输技术的节能排减应从硬件与软件入手,降低网络运行成本,为下一代通信网络的节能打下坚实的基础。     

光回波损耗（后向反射）测试仪的校准

本文介绍了采用光连续波反射法(OCWR)技术的光回波损耗测试仪的校准内容和校准方法。校准内容包括内部光源的校准、光功率计的校准、回波损耗校准件的校准、回波损耗测量准确度的校准等诸多方面,着重介绍了校准回波损耗测量准确度的校准方法-光回波损耗无源模拟法和有源模拟法,并介绍了无源模拟法和有源模拟法所使用的标准仪器和计算公式以及不确定度评定。经对多台光回波损耗测试仪的校准,表明本校准方法准确可行,满足了客户的需求。     

GPRS在电力光缆在线监测与管理系统中的应用

电力光缆在线监测与管理系统需要必要的数据传送通道,采集光功率实时监测信息及对光开关进行控制。介绍了GPRS通信系统的工作原理及特点,讨论了GPRS网络系统作为电力光缆在线监测与管理系统数据采集和控制信息传输通道的意义,并提出了其实现方法。     

光电式互感器及其在数字化变电站中的应用

概述了光电式互感器的结构、工作原理及其在数字化变电站中的重要应用,然后对其市场前景进行了分析。光电式互感器的稳定性、可靠性和经济性将得到不断提高,在日后的工业应用中将发挥越来越重要的作用。     

并行冗余协议在智能变电站网络的应用

分析了利用自动交换光网络智能控制平面通道重路由恢复功能,利用恢复-返回通道的“先拆后建”机制,实现光纤差动保护通道收发在任何时刻同路由,保证收发时延相同。提出了新的自动交换光网络智能控制平面协议改造方案以实现电力线路光纤差动保护通道的抗多点故障自动恢复能力,为电力通信网络实现智能电网控制业务自愈能力提供保障。     

基于故障树分析法的全光纤电流互感器可靠性研究

全光纤电流互感器（FOCT）具有体积小、绝缘简单、无磁饱和等优点,并能更好地兼容现代数字控制和保护系统,成为电流互感器的重要发展方向。然而,目前FOCT长期运行可靠性较低,严重制约了其在数字化变电站中的推广应用。本文从电路和光路两方面全面开展了FOCT的故障树模式分析,建立了覆盖FOCT整体结构的故障模式分析体系,提取出FOCT长期运行过程中出现的主要故障模式,构建了完整的FOCT故障树,对其故障模式进行原因分析和排查,从方案设计、元器件筛选和施工工艺方面提出可靠性提升措施,并结合实际案例对所提方法进行了应用验证。研究结果可为FOCT故障分析及运行可靠性提供理论依据。     

A behavioral model for optically powered OCT endoscope with a micro electrostatic vertical‐comb optical scanner

This paper presents a novel device architecture for optically actuated microelectromechanical systems (MEMS) endoscopes for optical coherence tomography (OCT) measurement. A 10‐mW infrared light beam at a wavelength of 1.5 µm is transferred through the single‐mode fiber to provide a scanning MEMS mirror with the drive voltage (maximum 11 V) by exciting a photovoltaic cell, while also providing with a secondary light beam at a wavelength of 1.3 µm for the OCT measurement. An electrostatic vertical comb‐drive optical scanner (1.5 mm × 2.0 mm × 0.5 mm) has been developed by using the deep reactive ion etching (DRIE) of a silicon‐on‐insulator (SOI) wafer. The design of the scanner module is discussed, along with the experimental results of electrostatic operation. An equivalent circuit model for the optical scanner is developed to explain the behavior of the optically powered actuation mechanism, including the hysteresis loop in the frequency response and the voltage dependence of oscillating angle (mechanical peak ±3.2°/7 V around the resonance frequency of 250 Hz). OCT measurement of a tissue is demonstrated to reconstruct the cross‐sectional image of a fingerprint at a resolution of lateral 40 µm × vertical 8 µm and penetration depth of 2.5 mm. © 2014 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

弹性分组环(RPR)技术简介

弹性分组环(RPR)是一种新的协议，是为优化IP数据包的传输和构建光互联网而提出的，目前正由IEEE802．17工作组进行标准化工作。文中介绍了RPR技术的特点，并对RPR的关键技术进行了分析。