中国电信2500公里主干网扩容——NEC获15亿元订单

7月16日获悉:NEC公司获得了中国电信系统一笔总价值达15亿元人民币的订单。由此,NEC将向中国电信提供同步数字分类光纤传输系统(SDH/FOTS)及波分复用技术(WDM)的全套方案,实现中国电信从北京到沈阳再到长春总计达2500公里的主干网扩容建设。据有关人士介绍,我国目前电讯传输系统面临的困难是线路光纤对有限,电信业务的快速发展导致主干网扩容已是刻不容缓。而WDM波分复用技术可在不增加光纤对的前提下有效提高通讯容量,并能够方便地将16路WDM升级为32路。据悉,这笔订单是NEC在中国获得的第一笔关于WDM系统的订单。     

高速光纤通信系统中复用技术的关键器件

主要介绍了近年来高速光纤通信中采用的关键复用技术,包括波分复用(WDM)和正交频分复用(OFDM)等复用技术的发展历史,组成结构和所使用的器件。因为波分复用网络需要在一根光纤中传输多路信号,所以系统对组成的器件的性能较普通光源有更多的要求,而光波分复用器则是该技术的关键所在。O-OFDM技术是在射频领域长期使用的技术,近几年把该技术应用到光纤通信系统中减小了网络串扰,增大了传输稳定性。通过这些技术,光纤网络在提高数据传输稳定性和增加传输容量上获得了成倍的增长。     

做全数字电力方案

“数字电力”是一个完整的电力信息系统,技术实现上包含了网络、主机、应用等多个层次的方案,在北电网络所提供的“数字电力”的网络解决方案中,主要包括基础传输网络方案、智能园区网方案、光纤以太城域网方案、多业务广域网方案、数据中心(IDC)方案和网络安全方案。目前北电网络解决方案已经在西北电力、华中电力、华北电力等二级数据网以及十几个省级数据网和大量的城域网和园区网中得到了成功实现。基础传输网络方案该解决方案包括有密集波分复用(DWDM)和SDH方案。北电网络的光传输平台OPTera LH可把各种混合业务组合到单一光纤干线上,并最终扩展传输容量到1.6 Tbit/s。此外,北电网络的MetroDWDM设备可提供类似于SDH的快速可靠的光纤层保护倒换,同时能提供波长级的保护和恢复。而北     

面向多径业务传输的快速故障定位机制

为解决WDM光网络中快速准确定位故障的难题,提出一种面向多径业务传输的快速故障定位机制,即建立多径业务传输模型来寻找多条链路分离光通路,在此基础上,各网络节点分布式独立计算故障链路向量,以快速限制定位区域。通过理论分析和仿真表明,所提机制对业务分布依赖性更低,能够迅速实现故障完全定位,并能提升故障定位速度。     

光纤在线自动监测系统在铁路通信专网中的应用

光纤传输系统本身有网络管理、保护倒换功能,但不支持对光纤特性的监测,当光缆出现故障时,无法确定故障位置而进行快速修复。常规的人工测量光纤传输网络方式已不适应铁路通信系统对光纤传输网络性能分析和管理维护的要求。光纤在线自动监测系统与常规监测方式相比具有很大优越性,它的应用将为线路的运行维护人员提供了一个自动化的维护与测试平台,实现了光纤通讯维修体制从“故障修”到“状态修”的转变。     

密集波分复用技术在广电视频专网电路项目中的应用

笔者通过分析密集波分复用(DenseWavelengthDivisionMultiplexing)技术在广电网络视频专网电路租用项目上的实际应用,展示了密集波分复用技术具有光传输、灵活的信号处理、大带宽容量充足等优点。密集波分技术涵盖了光层和电层两层网络,其技术继承了SDH和WDM的双重优势,关键技术特征体现为:多种客户信号封装和透明传输;大颗粒的带宽复用、交叉和配置;强大的开销和维护管理能力;增强了组网和保护能力。     

保护组叠加倒换方法的研究与应用

在互联网的持续加速发展下,各种各样的新型大带宽应用喷薄而出,带宽需求量急剧增大,承载了数十Gb/s甚至Tb/s的速率的光传输网络一旦光纤毁坏将中断大量的业务,所以必须要提高光传输网络的生存能力,它的一个重要衡量指标即是倒换性能。提出一种应用于光传输网的保护组叠加倒换方法,支持业务保护功能的光传输设备可以在网络发生故障时主动将业务切换至备用通道上,提供业务自动恢复能力。利用FPGA实现硬件上的保护倒换叠加功能,且可令交叉芯片在业务交叉过程中以宿点作为对保护状态表和交叉表进行读取操作的索引,将倒换时间降低到几毫秒,可极大提高保护倒换性能。     

区分业务的混合网络资源优化方法

为了实现混合网络资源的最大利用,以IP/GMPLS over WDM网络为例,提出了一种区分业务的混合网络资源优化方法.该方法通过不给多跳低等级业务提供光路级保护,以及当承载LSP业务的工作光路故障无关的情况下保护光路共享波长资源的方式,有效降低了光路的建立数以及所需的波长数,在最大程度上提高了网络资源的利用率,降低了网络的整体开销.最后建立了整数线性规划模型,并通过该模型验证了方法的有效性.     

基于运营级传送技术的快速轨道交通的故障定位方法

利用现有的多业务传送技术构建高速地下铁路的通信系统,通过运营级的OAM报文实现分布式故障的快速定位.在地铁换乘站和中间站分别配置MEP和MIP管理点,利用常规开销报文实现故障发现、故障定位等功能,能够实现自动化故障倒换处理,避免了复杂的人工干预过程.为验证方法有效性,针对所设计方法在OPNET下搭建仿真平台,所用拓扑结构为北京现行地下铁路的结构.仿真结果表明该方法大幅度提高了传统的跟踪方法的效率和故障定位速度,特别在节点数目多,故障分布均匀的情况下性能更为明显.在未来的大规模线路交叉扩大运输网络规模后具有良好的应用前景.     

基于5G C-RAN技术的数字化矿山全光网研究

建设数字化矿山的首要问题之一是构建一张低时延、大带宽、高可靠的高品质信息网络,WiFi、4G等传统无线通信技术已无法满足矿山数字化转型的新需求。从数字化矿山对通信网络的需求出发,研究了5G技术在井下矿山应用的必要性和部署难点,指出基于集中式无线接入网（C-RAN）的井下5G组网方案可有效降低5G网络在井下的部署要求和难度,但须解决光纤资源消耗大、“哑资源”故障管理难2个问题。提出了基于5G C-RAN技术的数字化矿山全光网系统,从C-RAN接入网、高速全光网、智能管控平台3个层面阐述了系统架构,并研究了半有源光网络架构、低成本波分复用（WDM）高速传输、智能管控平台等关键技术。该系统采用直检WDM技术节省光纤资源,可将光纤使用数量减少91.67%,同时基于半有源架构、调顶操作维护管理（OAM）技术实现对光纤网络的低成本管控和灵活部署,破解井下巷道光纤资源紧张和光纤网络管理难题。实验结果表明：12个不同波长WDM光模块的发送光功率为3.5～5.2 dBm,接收灵敏度为-16.9～-19.0 dBm,链路预算能力可达21 dB以上,满足应用要求;消光比为4.7～5.1 dB,眼图裕量大于1...     

并行启发式P圈配置算法

为保证波分复用光网络单链路在尽可能短的时间实现快速恢复,提出一种与并行算法相结合的启发式P圈配置算法。找出网络拓扑中所有的备选P圈,结合并行算法实现网络中保护效率比较大的P圈优先配置。仿真结果表明,该并行算法适用于数据量较大的P圈配置,在数据量达到一定程度时,计算时间的加速比随着网络中配置P圈数据量的变化呈正比例增加。     

基于小波去噪与离散余弦变换相结合的正交频分复用系统信道估计算法

针对传统的基于离散余弦变换(DCT)信道估计算法没有处理循环前缀之内噪声的问题,提出了一种基于小波去噪与DCT插值相结合的正交频分复用(OFDM)系统信道估计方法。首先,采用最小二乘(LS)法对接收到的导频信号进行信道初步估计;然后,对LS法估计出的结果进行离散小波阈值去噪处理;最后,利用DCT插值对循环前缀内的噪声再次处理,以进一步减小噪声的影响。在Matlab 2012平台上仿真,与传统的基于DCT信道估计算法相比较,误码率相同的条件下,所提算法的信噪比(SNR)性能提升了1 dB左右;均方误差相同的条件下,所提算法的SNR性能提升2 dB左右。仿真实验结果表明,该算法能够较好地减小加性高斯白噪声(AWGN)的影响,并有效提高信道估计的准确度,其总体性能较基于DCT的信道估计算法更优。     

循环PN相关时域同步正交频分复用频偏估计算法

针对电力线通信中,传统频偏估计复杂度较高问题,提出了低复杂度时域同步正交频分复用（TDS-OFDM）频偏估计算法。首先,对电力线网络特性进行解析,采用三段等长循环伪随机噪声序列（PN）构造帧头填充保护间隔;其次,帧头与帧体分别基于二进制相移键控（BPSK）和正交振幅调制（QAM）;最后,与传统基于循环前缀（CP）与一般PN频偏估计算法相比,改进算法只需对一段循环PN长度作相关,减少自相关运算次数,且可达到较好频偏估计性能。仿真表明：误码率（BER）为10^-4时,改进算法较传统基于CP及一般PN算法约有5 dB和1 dB的增益。当插入总序列及循环序列长度分别为420与165时,改进算法每帧相关运算次数减少1186次。由理论分析及仿真结果可知,所提算法有效降低计算复杂度,减少传输过程实现成本,提高通信速率。     

基于正交频分复用调制的物理层并行插值加密算法

针对传统链路层安全机制不能从根本上保护无线通信系统信息传输安全的问题,提出了一种基于正交频分复用（OFDM）系统并行调制特性和物理层安全的并行插值加密算法。首先,根据OFDM系统调制的子载波数目确定插入符号个数,并通过密钥控制生成插入符号位置;然后,取出对应插入位置前后的原OFDM符号,并计算其平均值作为插入符号;最后,在反快速傅里叶变换（IFFT）后完成伪随机插值。与传统链路层安全机制相比,所提算法能实现调制符号整体加密,保证了信令、标志及数据信息的安全,并有效降低了算法实现复杂度。仿真实验结果表明,该算法能有效抵抗各种窃听攻击,对通信系统固有性能影响小,能较好地适应高斯信道和多径信道,且表现出一定的抗多径衰落能力。     

多用户正交频分复用加权比例公平调度

传统的正交频分复用(OFDM)调度进行资源分配时没有考虑用户间速率比例公平性。针对这一问题,提出了一种新的适合于混合业务的多用户OFDM系统比例公平调度方案,其用户队列承载混合类型业务。该方案在用户间速率成比例约束条件下最大化系统权重容量和;授予用户队列中不同类型的分组不同的权重因子,并通过权重因子计算用户的权重;在子载波分配时不仅定义了信道优先级因子,而且在用户间速率成比例公平约束条件下通过该因子为用户分配子载波;最后推导出一种线性的功率分配方式。仿真结果与分析显示,该方案可以较好地满足用户速率和业务时延的需求,且可以在有效提高系统容量的基础上,严格地保证用户容量公平性。     

基于多带正交频分复用的超宽带信号压缩传感

针对超宽带(UWB)信号在采样率过高时难以采样的问题,提出了改进的并行分段式压缩传感（MPSCS）方法,并且在多带正交频分复用超宽带通信系统中,利用MPSCS中基于正交匹配追踪（OMP）的重构算法进行了压缩采样与信号重构。在CM1信道下,通过仿真分析比较了MPSCS方法和并行分段式压缩传感（PSCS）方法、奈奎斯特方法的误码率、采样率性能。仿真结果显示,MPSCS在误码率、采样率方面有很大优势,而且在采样率仅为奈奎斯特速率6.06%的情况下,MPSCS能精确重构超宽带信号。     

基于波长选择型可重构光分插复用设备的IP网络的传输长度设计

针对高速大容量波分复用(WDM)网络在多点故障、变更的情况下,运行效率低、维护成本高的问题,提出使用可重构光分插复用设备(ROADM)元件来构建灵活网络.首先,给出了所用的5节点网络配置模型;然后,研究了在动态网络条件下使用ROADM的光网络损耗与传输长度间关系,提出网络传输长度设计流程;其次,基于ROADM搭建一个5节点双向光纤环路实验网络,测量了光损失特性;最后,分析实验结果,得出损耗计算值与光纤实装损耗测量值近似相等(相差0.8 dB),验证了设计的可行性,保证了节点间的可靠传输.     

新的基于粒子群优化的正交频分复用系统盲频偏估计算法

针对正交频分复用(OFDM)系统频偏估计问题,提出了一种基于粒子群优化(PSO)的盲频偏估计算法。首先,根据频偏估值重建的接收信号和实际接收到的信号误差最小原则构造了盲频偏估计的数学模型,并推导出了代价函数;然后,利用粒子群优化算法强大的随机并行全局搜索能力,通过最小化代价函数估计频偏。仿真比较了常系数、微分递减两种惯性权重策略PSO算法的频偏估计性能,并与最小输出方差、黄金分割盲频偏估计算法进行了比较分析。仿真结果表明,所提算法精度高,同一信噪比下较同类算法大约有一个数量级的提升,且不受调制类型和频偏估计范围(-0.5,0.5)的限制。     

基于干扰温度限制的认知正交频分复用系统功率分配算法

在认知正交频分复用（OFDM）系统中,为避免对主用户（PU）的干扰,需要对认知用户（CU）基站的发射功率进行控制和分配。针对认知用户基站无法合理分配其发射功率及无法有效提高数据传输速率等问题,在传统注水功率分配算法的基础上,提出了一种双因子二分搜索最优化功率分配算法。该算法充分考虑认知用户信道上干扰温度的限制,首先,在满足总功率限制的条件下引入剩余函数;然后,利用剩余函数的单调性,通过双层二分搜索迭代方法求得拉格朗日因子的准确值;最后,通过拉格朗日因子的值求出各子信道上所分配的功率值。仿真结果表明,所提算法能有效利用主用户频带间的频谱空穴,在总功率限制和干扰温度（IT）限制下,最大化认知用户的数据传输率,其值逼近传统注水算法。同时该算法所得到的数据传输速率比总功率平均控制算法和干扰温度平均控制算法有明显的提高,在相同仿真环境下其传输总速率超出约4×105b/s。在迭代过程中所提算法处理时间较少,并体现出良好的鲁棒性。     

低复杂度的时域同步OFDM信号检测算法

构造一种在所有正交频分复用(OFDM)符号中使用同一PN序列作为保护间隔的时域同步OFDM信号格式,提出一种基于快速傅里叶变换的PN码干扰消除和信号检测算法,该算法不使用FIR均衡技术,复杂度低,仅与常规CP-OFDM信号检测算法的复杂度相当,但由于引入了部分保护间隔内的噪声,因此BER性能不如CP-OFDM系统。仿真结果表明,在典型的双径短波信道中,两者的BER性能差距小于0.1 dB,在信道时域扩展较大的四径短波信道中,两者的BER性能差距小于1 dB。