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光纤通信系统中光传输技术分析及维护

通信电源技术 2022年第3期39卷 97-99页

作者：张锋中移铁通有限公司乌海分公司内蒙古乌海016000

在光纤通信领域,光传输是利用光信号共享信息、传输信息的方式之一。光纤传输不但频带宽,而且损耗低、抗干扰性强,在光纤通信领域应用广泛。然而光纤通信系统运行时可能出现设备故障,导致光纤传输技术的运用受到影响,不利于光信号安全... 详细信息

在光纤通信领域,光传输是利用光信号共享信息、传输信息的方式之一。光纤传输不但频带宽,而且损耗低、抗干扰性强,在光纤通信领域应用广泛。然而光纤通信系统运行时可能出现设备故障,导致光纤传输技术的运用受到影响,不利于光信号安全、稳定传输。鉴于此,重点对光传输技术的特点进行分析,论述技术应用常见问题,并对设备维护措施的运用加以探讨。

关键词：光纤通信系统光传输技术设备维护

光纤通信系统中基于端到端学习的自编码技术研究与实现

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光纤通信系统中基于端到端学习的自编码技术研究与实现

作者：李鸣亮北京邮电大学

学位级别：硕士

近年来信息技术的蓬勃发展带来了数据量的激增,光纤通信以其高带宽、大容量、低损耗等优点,成为有线通信的重要方式,满足日益增长的数据传输需求。但是光纤通信系统中传统数字信号处理技术基于模块化的结构,不同模块针对不同损伤进行补... 详细信息

近年来信息技术的蓬勃发展带来了数据量的激增,光纤通信以其高带宽、大容量、低损耗等优点,成为有线通信的重要方式,满足日益增长的数据传输需求。但是光纤通信系统中传统数字信号处理技术基于模块化的结构,不同模块针对不同损伤进行补偿,仅能实现各自目标的局部最优,而难以达到全局最优性能。深度学习中的自编码技术以其基于端到端学习的联合优化目标以及契合光纤通信系统的结构,成为实现光纤通信系统全局优化的可能途径。本论文围绕强度调制直接检测(IM-DD)的光纤通信系统,以研究和实现基于端到端学习的自编码技术应用于系统为目标,提出如下创新方案,最终实现系统性能的整体提升:第一,由于光传输系统包括器件非线性、光纤色散、非线性、衰减和噪声等物理损伤,传统基于数学物理方法的光纤信道模型不仅依赖于大量专业知识而且具有复杂度过高、难以实现梯度反向传播等不足。本论文基于数据驱动的深度学习方法使用双向长短期记忆网络(BiLSTM)将包括调制器、光纤、光探测器等光传输器件建模为一体化的光传输系统。在对时域信号波形、眼图进行分析后可得该信道模型能够准确反映光传输系统响应特性,R-Square也表明不同调制格式信号传输响应的拟合程度平均高达99.6%。第二,针对传统光纤通信系统基于模块化的设计结构而无法全局优化的问题,引入端到端学习的自编码器,将整个IM-DD光传输系统,包括发射机、信道以及接收机,作为一个整体进行端到端优化。仿真结果表明自编码器通过端到端的训练形成了健壮、一一对应的编码映射机制。实现12Gb/s系统在50km传输距离内以低于6.7%的前向纠错硬判决门限的误码率(BER)进行传输,优于传统脉冲幅度调制。此外,引入多任务学习使系统能够适用于不同传输距离的场景,增加了系统迁移性,丰富了光纤通信自编码系统的适用范围。

关键词：光纤通信系统深度学习端到端自编码数据驱动

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光纤通信系统中光传输技术的应用与维护

移动信息 2023年第6期45卷 80-82,88页

作者：陈晓岚北京外企人力资源服务有限公司南宁530219

光纤通信系统在我国被广泛应用,具有很大的应用空间,是人们日常生活中不可缺少的信息传播系统。光纤通信的出现与应用,一方面促进了我国电力通信事业的发展,另一方面也使人们的生活更加便利,提高了人们的生活质量。文中对光纤通信系统... 详细信息

光纤通信系统在我国被广泛应用,具有很大的应用空间,是人们日常生活中不可缺少的信息传播系统。光纤通信的出现与应用,一方面促进了我国电力通信事业的发展,另一方面也使人们的生活更加便利,提高了人们的生活质量。文中对光纤通信系统中光传输技术的应用与维护内容进行了探究,希望能进一步为人们提供高质量服务。

关键词：光纤通信系统光传输维护抗电磁干扰

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光纤通信系统中带内光信噪比监测技术的研究

光纤通信系统中带内光信噪比监测技术的研究

作者：胡春杰华中科技大学

学位级别：硕士

随着数据流量需求的急剧增长,光纤通信系统目前正朝着更高速、更高频谱效率、更大容量、更远传输距离以及动态可重构的方向发展。为了确保光纤通信系统运行的可靠性和稳定性,光性能监测（Optical Performance Monitoring,OPM）技术的作... 详细信息

随着数据流量需求的急剧增长,光纤通信系统目前正朝着更高速、更高频谱效率、更大容量、更远传输距离以及动态可重构的方向发展。为了确保光纤通信系统运行的可靠性和稳定性,光性能监测（Optical Performance Monitoring,OPM）技术的作用显得尤为重要。在众多OPM参数中,与误码率有着直接关系的光信噪比（Optical Signalto-Noise Ratio,OSNR）参数能够准确反映光信号质量的优劣。因此,精确的OSNR监测技术在光纤通信领域一直是不可或缺的。然而,随着密集波分复用（Dense Wavelength Division Multiplexing,DWDM）系统的信道间隔越来越窄以及可重构光分插复用器的广泛部署,基于线性插值的传统带外OSNR监测技术已经不再适用。于是针对高速光纤通信系统和动态光网络,OSNR监测技术不得不从带外转向带内。此外,为了灵活监控光纤链路中任意节点处光信号的质量,OSNR监测需要遍布在整个光网络中,包括接收机终端节点和中间节点。基于以上背景,本论文围绕带内OSNR监测技术开展了一系列研究,主要创新成果如下:（1）提出并实验验证了一种应用于接收机终端节点的基于频域线性调频（Linear Frequency Modulation,LFM）信号的带内OSNR监测技术。该技术首先通过在发射端将LFM信号以极低的功率叠加在数据信号的频谱范围之内,然后在接收端利用LFM信号在以最优阶次进行分数阶傅里叶变换时具有很好的能量聚集性来有效地分离信号功率和噪声功率,从而实现带内OSNR监测。最后通过搭建10GBaud QPSK相干光通信系统进行实验研究,实验结果表明该技术在不占用额外频谱资源的条件下仍具有较高的OSNR监测精度。（2）提出并实验验证了一种应用于中间节点的基于高斯过程回归（Gaussian Process Regression,GPR）的带内OSNR监测技术。该技术是一种新颖的机器学习方法,它首先通过以恒定步长调整宽带可调谐带通滤波器的中心波长对信号进行扫频,然后再利用GPR与低速光电探测器测量得到的信号不同波长成分处的光功率测量值相结合来实现带内OSNR监测。最后分别通过搭建9×10GBaud QPSK相干光通信系统和9×32GBaud PDM-QPSK、PDM-16QAM、PDM-64QAM相干光通信系统进行实验研究,实验结果表明该技术具有以下优点:较高监测精度;较宽监测范围;对色度色散、偏振模色散、非线性效应、级联滤波效应、光放大器类型均具有强鲁棒性;对调制格式透明;对符号速率兼容;无需链路配置的先验知识;无需测量发射端光谱;低成本;快速响应时间;分布式监测。因此,该技术能够实现中间节点处的OSNR监测,适用于动态可重构的高速DWDM光纤通信系统,具有广泛实际应用的潜力和巨大的发展前景。

关键词：光纤通信系统光性能监测光信噪比监测线性调频机器学习高斯过程回归

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光纤通信系统中光传输技术分析及维护

通信电源技术 2023年第9期40卷 206-208页

作者：何慧国能孟津热电有限公司河南洛阳471112

目前,社会科技水平不断提高,为人们的日常生活和工作都带来了诸多便利。通信与人们的正常生活密切相关,传统的通信设备不能满足新时代的发展要求,所以在通信领域中应用光传输技术,可以提高信息更新的准确性与及时性。在光纤通信系统中,... 详细信息

目前,社会科技水平不断提高,为人们的日常生活和工作都带来了诸多便利。通信与人们的正常生活密切相关,传统的通信设备不能满足新时代的发展要求,所以在通信领域中应用光传输技术,可以提高信息更新的准确性与及时性。在光纤通信系统中,光传输技术的应用与维护具有极其重要的影响意义,因此重点探讨了光传输技术的相关内容,以促进电力通信行业的稳定发展。

关键词：光纤通信系统光传输技术技术维护

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光纤通信系统的异常入侵行为检测研究

激光杂志 2019年第12期40卷 141-144页

作者：门耀华山西大学商务学院信息中心

针对当前光纤通信系统异常入侵行为检测过程中存在的效率低、误差大等难题,提出了核主成分分析和灰色关联分析的光纤通信系统异常入侵行为检测方法。首先对光纤通信系统异常入侵行为的检测原理进行分析,得到光纤通信系统异常入侵行为的... 详细信息

针对当前光纤通信系统异常入侵行为检测过程中存在的效率低、误差大等难题,提出了核主成分分析和灰色关联分析的光纤通信系统异常入侵行为检测方法。首先对光纤通信系统异常入侵行为的检测原理进行分析,得到光纤通信系统异常入侵行为的原始特征向量,然后采用核主成分分析方法对光纤通信系统异常入侵行为原始特征进行处理,选择一些重要的光纤通信系统异常入侵行为特征,,减少光纤通信系统异常入侵行为检测特征的输入数量,最后采用灰色联系分析确定权值,并建立光纤通信系统异常入侵行为检测模型,与对比检测模型的实验结果表明,所提方法减少了光纤通信系统异常入侵行为检测时间,检测效率高,检测精度的平均值超过了90%,为解决光纤通信系统入侵行为检测提供了一种新的研究方法。

关键词：光纤通信系统异状状态检测复杂度对照实验检测效率

光纤通信系统中光孤子传输特性影响因素分析与研究

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激光杂志 2019年第12期40卷 184-187页

作者：刘雅娴余华武汉东湖学院电子信息工程学院

伴随大容量、高速通信需求的逐渐增多,光孤子通信成为科研人员关注的热点问题。光孤子属于一种光脉冲序列,在光纤远距离传输时相斥作用较弱从而保证保形传输,这是光孤子高效通信的基础。深入研究光纤通信系统中光孤子传输特性影响因素... 详细信息

伴随大容量、高速通信需求的逐渐增多,光孤子通信成为科研人员关注的热点问题。光孤子属于一种光脉冲序列,在光纤远距离传输时相斥作用较弱从而保证保形传输,这是光孤子高效通信的基础。深入研究光纤通信系统中光孤子传输特性影响因素。首先建立光孤子传输模型,获取光纤损耗、初始啁啾以及光纤色散等光孤子传输特性因子;然后分析光纤损耗、初始啁啾以及光纤色散对光纤通信系统中光孤子传输特性的影响,结果显示:光纤通信系统中存在光纤损耗时,光孤子传输特性受其干扰;初始啁啾值不同设定下,光孤子传输特征会受其干扰;光纤色散值越大,对光孤子的传输特征的干扰越大。

关键词：光纤通信系统光孤子传输特性影响因素光纤损耗初始啁啾光纤色散

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光纤通信系统

国家电网 2012年第12期 33-33页

作者：刘源国网信息通信公司通信工程中心电网通信一处

锦苏工程与向上工程基本上共用同一套通信系统,这套通信系统还将为后续开建的溪洛渡—浙西特高压直流工程提供通信通道。这样的设计节约了上亿元的配套通信工程建设成本,这是大规划带来的综合效应。特高压配套通信工程为相关线路的安全... 详细信息

锦苏工程与向上工程基本上共用同一套通信系统,这套通信系统还将为后续开建的溪洛渡—浙西特高压直流工程提供通信通道。这样的设计节约了上亿元的配套通信工程建设成本,这是大规划带来的综合效应。特高压配套通信工程为相关线路的安全稳定运行,包括电力调度、电网自动化等提供了重要的保障,是坚强智能电网的神经中枢,为电网赋予了智慧。

关键词：通信工程光纤通信系统特高压安全稳定运行综合效应电网自动化电力调度工程建设直流工程通信通道

基于深度学习方法的光纤非线性损伤补偿技术研究

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基于深度学习方法的光纤非线性损伤补偿技术研究

作者：杨信志北京邮电大学

学位级别：硕士

大数据、移动互联网、云计算等新兴技术的发展,催生了新应用的涌现。全球数据容量的需求也呈现出爆炸式的增长趋势。为满足系统传输容量需求,光纤通信系统必然向着“超大容量”“超大速率”“超长距离”方向发展。然而,随着光纤链路传... 详细信息

大数据、移动互联网、云计算等新兴技术的发展,催生了新应用的涌现。全球数据容量的需求也呈现出爆炸式的增长趋势。为满足系统传输容量需求,光纤通信系统必然向着“超大容量”“超大速率”“超长距离”方向发展。然而,随着光纤链路传输距离的增大、发射功率的提高使得非线性效应进一步增大,这成为限制系统容量提升的主要因素。传统的数字信号处理(digital signal processing,DSP)技术,在过去几十年,已经被广泛研究。然而,现有补偿非线性损伤的数字信号处理技术,需要依赖系统参数,这在实际链路传输中是困难的。同时,传统方案模型的复杂度也较高。本文通过分析光纤非线性产生机理,结合深度学习方法,提出一种基于注意力机制的双向循环神经网络(bi-directional recurrent neural networks,Bi-RNN)。本文主要研究内容和创新点如下:(1)引入注意力机制,设计了一种补偿光纤链路中非线性损伤的方案。注意力机制使得模型聚焦在对输出影响较大的输入数据上。数值仿真表明,在使用 16QAM(quadrature amplitude modulation,QAM)的 45 Gbaud 偏分复用(polarization division multiplexing,PDM)1 600 km光纤通信系统中,与数字反向传播算法(digital back propagation,DBP)相比,该方案均可获得0.2 dB～0.67 dB的Q值提升。(2)注意力机制的引入,提高了模型的可解释性。通过输入序列中每个符号的注意力得分,可以更好地理解输入符号对均衡后符号的贡献。(3)提出一种参数共享策略,提升了补偿方案对信号输入功率和信道数量变化的容忍度。因此,使用参数共享策略的方案可以更好地适应实际的传输链路,大大降低了波分复用(wavelength division multiplexing,WDM)系统中模型的训练复杂度。与传统神经网络补偿方案相比,该方案可以使用更短长度的符号进行训练,达到相似的补偿效果。(4)本文中的方案采用端到端的设计模式。通过对训练数据的学习,该方案可直接补偿传输过程中的非线性损伤,且不依赖于系统的物理参数。

关键词：光纤通信系统非线性效应深度学习注意力机制