微波信号光纤传输技术作为21世纪人类社会中枢神经系统,是工业社会转变为信息社会的核心技术之一,它不仅促进了社会的发展,其自身也被应用到许多领域,方便了人们的生活。但是电波会在传输的过程中发生损耗,而作下面是小编为大家整理的光传输通信技术论文【五篇】(精选文档),供大家参考。
光传输通信技术论文范文第1篇
关键词:微波信号;
光线传输;
光纤;
技术
中图分类号:TN943 文献标识码:A
一、前言
微波信号光纤传输技术作为21世纪人类社会中枢神经系统,是工业社会转变为信息社会的核心技术之一,它不仅促进了社会的发展,其自身也被应用到许多领域,方便了人们的生活。但是电波会在传输的过程中发生损耗,而作为球体的地球其曲面机构也对微波信号的传输有着很大的影响,因此电波要在不间断传输的过程中,还要不断地放大电波从而保持高质量的通信,这样才能保证信息的正确传输,其解决办法就是在发射信号的点与点之间以差不多50km的距离设置转接的中继站,这样电波才能在长距离的传输过程中不会发生损耗并且保持着高质量的通信。
二、微波信号光纤传输技术概述
微波信号光纤传输技术是以光纤作为媒介,传输微波信号的技术,以下会通过微波光纤传输技术的基本概念以及特点进行论述。
1 基本概念
微波信号光纤传输技术是利用光纤传输微波信号一种传输方式,微波信号在远距离传输过程中有很大的损耗,因为光纤通信体积细且轻,还具备频宽带的特点。时间不断推移,科学也在不断进步,学者们研究出一种将微波信号与光纤传输优点相结合的通信传输技术――微波信号光纤传输技术。
2 微波信号的特点
微波通信频率范围是300MHz(0.3GHz)~300GHz;
它拥有不同于其它现代通信网传输方式。微波信号的传输是不需要固体介质,它具有容量大、质量好传输损伤小、抗干扰能力强并可传至很远的距离的特点,但是又由于它的频率高以及波长短的特点,所以视距通信是它的主要通信方式,一旦超过视距范围,就需要中继站进行转发,因为微波信号一旦遇到阻挡就被反射或被阻断。综上所述,微波通信通过微波进行正常通信,它可以用于点对点或一点对多点的通信方式,但是需要点和点之间没有阻隔,并且需要中继站进行转接传播。
3 光纤的功能
光纤是非常细小并且韧性很强的物体,如发丝一般粗细的光纤可拎起重量达到7kg的重物,并且光纤拥有通信容量大、长距离传输损耗小、体积轻、并且不受电磁波干扰的特点,因此一根光纤可以发挥很大的作用,它可以把声音、文字、图像等等转换成光信号,并以每秒3亿米的速度传递到世界各地。
4 微波信号光纤传输的原理
光纤是微波信号光纤传输技术的微波信号传输媒介,微波光纤传输技术要拥有预失真补偿技术、激光器降噪技术以及“SBS”阈值控制技术这几种关键技术才能保障通信的正常运行。它的系统主要由微波驱动器件、电光转换器件、光电转换器件以及光缆四部分组成,每个器件都拥有着不同的职能,比如光缆是作为光调制信号的传输介质,而微波信号的电光转换功能是由微波激光器及电光调制器进行完成,还有微波信号驱动的电平输出或调制是由微波驱动器件作用完成以及光信号的光电转换功能是由光电探测器完成解调的,四个部分虽然职能不同,但每个部分都非常的重要,都是保障微波信号光纤传输重要步骤。
并且微波信号光纤传输技术还拥有两种调制方式,这样两种调制模式能够寻找与微波信号驱动相匹配的调制或者电平输出,并实现微波信号的远距离传输,这两种调制模式就是外调制模式以及直接调制模式;
其中直接调试模式相比外调制模式要简单许多,直接调试模式是利用微波激光器进行强度调制,但是也有缺点,就是限制了传输距离并且会产生啁啾效应,这样就没有办法进行长距离传输;
而外调制模式就可以实现长距离传输并且不会出现啁啾效应,但是外调制模式需要的技术非常复杂,需要利用电光调制器实现调制,这样不仅会增加成本也需要很高的技术支持。
三、微波信号光纤传输技术的应用
1 微波信号光纤传输技术的优势
微波信号光纤传输技术的优势就在于它的特点,通过上文的论述,我们可以知道微波信号光纤传输技术具有传输容量大、通信质量好、传输损伤小、抗干扰能力强、安全隐秘性好并可传至很远距离的特点,就因为微波信号光纤传输技术的这些特性为它在应用于社会上赢得了强大的竞争优势。
2 微波信号光纤传输技术的应用
微波信号光纤传输技术常应用于商业以及军事领域。商业例如3G\4G通信技术,是因为移动技术对于信号的要求很高,而微波信号光纤传输技术安装成本低、穿透性好,并且可以进行宽带室内覆盖,在一些大型建筑中,就很是看重信号的覆盖率,对于微波信号光纤传输技术来说,只要通过在建筑物内安装中继站与分布式天线,就可以提高信号的覆盖率,满足大型建筑的要求;
而对于军事领域,随着战争形式的不断更新,国家越来越看重信息化战争,这样就提出了超宽带的要求,这种传输方式必须具备抗强干扰的能力以及信号的动态频率要范围广且稳定,并且对于冷热的预判能力要强,因此必须要拥有频率为100MHz~18GHz的光端机,并且必须具备隔离、匹配、频率补偿技术等等一系列的技术,微波信号光纤传输技术的光端机具有体积小、重量轻、延迟范围宽、精确可调的特点,所以微波信号光纤传输技术非常符合标准,从而应用在军事信息传输各频段网络间的延迟网络上。
结语
在现今的信息社会中微波信号光纤传输技术扮演着一个重要的角色,因其优良的特性,因此在商业发展以及军事上都产生着巨大的作用,我们可以看到它拥有着一个非常广阔的舞台。
参考文献
[1]袁圣.微波信号光线传输技术与应用[J].通讯世界,2015(02).
光传输通信技术论文范文第2篇
关键字 信息时代;
网络通信;
三值光纤;
通信原理
【中图分类号】TN929.11文献标识码:B文章编号:1673-8500(2013)01-0025-02
对于三值光纤通信是现代通信技术中一中新的通信技术,其主要是采用了线偏光的两个互相垂直的稳定的偏振趋向和零光强来完成光的三值编码调制出三值码元进行网络信息传输,这项新的技术进一步的提高了传统光纤的通信容量,同时这项技术实现了先偏光等通信手段的实用化,进一步加强了光纤的通信能力,极大的发展了通信技术,而且光的多值码元的编码还能提高光数字网络的信息传输率和频带的利用率。
1线偏振光的波动理论和在光纤中的传输原理
1.1三值光纤通信是一种新的通信技术,其理论基础主要是线偏振光在光纤中的波动理论。光纤通信中采用了电磁波频谱近红外光区的1300nm和1500nm两个低损耗的波段,但在光纤的通信中一般都是用经典的电磁波理论作为光纤通信的理论基础。光波属于横波,是由垂直于传播方向的,也是由其中相互正交的电场矢量和磁场矢量的简谐振动交替变换而产生的一种矢量波。当光波在物质间相互作用时,电场对物质的电场力要远大于磁场对电子的作用力,所以一般使用电场强度的振动来作为光波的振动,同时用电场强度的矢量端点在空间中的运动轨迹来表示光波的偏振状态,由于矢量的振动方向在空间中的取向是不对称性的,这样就使光波具有了偏振性。
1.2在研究线偏振光的波动中,光束中的光线的偏振状态在时间和空间中的变化是相同的,所以光束都完全是偏振光。同时光波的偏振形态一般分为完全偏振光、非偏振光、部分偏振光、有线偏振光、圆偏振光、椭圆偏振光、有自然光、有部分线偏振光、部分圆偏振光、部分椭圆偏振光等七种,由于是在不同的媒质中对光波进行形态的描述,因此我们可以采用米勒矩阵法、复平面法、琼斯矩阵法等表述方法对光波在传输过程中的偏振形态进行表示。
1.3在光纤的波动理论中,一般采用Maxwell的方程作为理论基础来研究电磁波在光纤波动中光纤的波动,来解释光纤理论和波动原理。同时由于存在不同的光纤材料和某些环境的因素对光波的线偏振态的产生了一定程度的影响,使光纤的纤芯在光纤的横截面上的折射率的分布造成了影响,致使折射率发生了一定程度的变化,使其变成沿轴向不均匀的分布,对光波的偏振形态造成了影响。
2三值光纤通信原理
2.1三值光纤通信是采用了束线偏振光承载信息的方式,利用水平线偏振态、垂直线偏振态和零光强来表示不同的信息值,形成了三值的光信号,通过有关的通信元器件,来完成信息的加工和三值光纤通信,一起组合成了完整的三值光纤通信技术。由于存在光纤的材料、通信元器件和外界环境等因素,光信号的线偏振态在传输过程中会受到这些因素的影响而发生变化,需要使用偏振控制器才能获得稳定的光信号,所以三值光纤实现了可以直接利用卫星激光进行通信,同时还能提高通信容量。
2.2对于三值光纤通信的系统原理,其主要是由三值光信号编码器、光信号解码器、偏振补偿器、电信号转换电路等组成。(如图1所示)。
图中所表示的是在发射端输入电信号输入变换器,转换成控制信号通过控制三值光纤信号编码器,其中在光源处再输出线偏光调制成三值光脉冲序列,配合前面的步骤就输出三值光信号进入光纤网络传输到接收端口,然后利用偏置电压控制器来控制偏振补偿器对接收的三值光信号进行有关调整,再传输进入三值光信号解码器输出有关的电信号来反馈一定的信号传输进入偏置电压控制器,偏置电压控制器就会根据电信号进行相应的调整来再次对偏振补偿器进行相应的调整,当得到稳定的电信号后传入电信号输出变化器中,最后接收电信号。其中三值光信号的编码器是在电信号的控制下,利用旋光器中电控旋光效应等来调整光源所发出的线偏光来获取三值光脉冲序列。而三值光信号解码器是把接收的三值光信号使用偏振分光棱镜,沿两个不同的光路对光信号进行解码并传输。同时偏振补偿器是接收的三值光的同步码序列,分两个不同的线路的固定的相位差来补偿电信号,通过识别同步码的信号,是否启动偏振补偿器,并不断地调整偏置电压控制器,促使零光强脉冲宽度达到设计的标准宽度,通过控制接收的光信号来使输出光时设计的偏振光。
2.3在三值光纤通信过程中会使用到到光学元器件(包括偏振分光镜、旋光器和偏振片等),其中旋光器是利用SLM通过对线偏振光的振动面旋转90°来获得互相垂直的线偏振光。而三值光缆的通信系统的主要是由三值光发送机、三值光接收器和再生器等组成,其中基本上是通过对两值光缆网对三值光纤通信进行纵向编码来实现三值光纤通信的信息传输量和频带的利用率。同时三值光信号的发送机原理是通过直接调制或间接调制三值光发送机,来使机器不间断的输入光信号,以达到对三值光信号的发送。其次是三值光信号的接收机是通过直接检波的原理来完成对三值光信号的接收工作。在整个三值光纤通信过程中,衔接的都比较紧密,而且每个环节都需要严格按照规范的操作进行,这样才能保证获取稳定的三值光信号,以保证整个三值光信号的传输通信。
总结:本文主要对三值光纤通信原理进行了浅要地论述和探讨,进一步研究和了解了三值光纤的通信技术。在对进行网络通信技术的研究过程中,我们需要掌握过硬的专业知识,并结合国内外先进的光纤通信技术,进一步对光电子信息技术、计算机科技和光纤通信技术等进行研究,认真分析研究三值光纤的通信原理,加强对三值光纤的利用,使我国在光电子信息技术能够得到长足的发展和进步。
参考文献
[1]徐坤,谢世钟.《高速光纤通信中的偏振模色散及其补偿技术》[J],半导体光电,2000年01期
[2]金翊.《三值光计算机原理和结构》[D],西北工业大学,2002年
[3]张华清.《通信网时钟同步方案》[J],北京广播学院学报(自然科学版),1999年02期
光传输通信技术论文范文第3篇
【关键词】通信工程;
光纤技术;
设计应用
引言
随着社会发展水平迅速提升,社会结构全面优化。一方面,以互联网为核心的信息传输方式,为社会信息交流与共享提供渠道,社会发展各领域的交流密切性增强;
另一方面,光纤传输技术,是一种新型新型传输手段,基于传统信息通讯的基础上,将模拟信号转换为数字信号,实现通信信息直接传播,为我国通信工程全面发展,适应社会需求带来技术研发新角度。
1光纤技术
光纤技术是指借助地下光缆,进行信息传输的方式,光纤传输利用光波作为信息传输的主要信息载体,将通信信号从这一端传导到另一端的信号传输方式。随着光纤技术的逐步发展,现代通信光纤技术逐步发展,从单一层光纤传输向多层光纤传输转变,与现代计算机数字信号传导,共同构建为一个信息传输体。结合现代光纤技术的应用实际,将光纤技术的基本特征归结为:其一,速率性。光纤技术信息传输在光波传导的作用下,直接将接收到的信号传输出去,信号中转时间较短,现代光纤技术信息传输,充分实现光纤传输技术的信号应用平衡;
其二,多层性。光纤技术在通信工程中的应用,借助光波传输的无限延长和无限缩短的优势,实行光纤信息传输多层次分布,在主体光纤传输的基础上,构建通信信息传输体;
其三,保护性。光纤技术信息传输中,传输光波与传输整体结构,分别具有光纤数字保护层,现代通信工程光纤技术应用,能够在此基础上,构建新型光纤数据传输体系,从而实现社会通讯技术全面升级。
2通信工程光纤技术设计应用
2.1移动通信中应用
光纤技术在现代通信工程中的融合,在移动通信中应用最为广泛。传统的移动手机信号接收与传输,主要采用数字模拟光波进行信号传输,手机信号接收中,需要依靠中转站进行手机信息的中转,并将模拟信号传输下去,原传输信号丢失,实现光纤技术在移动通信传输中的应用,采用光纤光波进行手机移动信息传输,整体信号输送与信号处理过程,都在光纤模拟空间站中完成,传输信号随时随地接收,随时进行传输,避免信号传输中转,导致信号传输稳定性低。光纤信号传输的构建手机信号传输网络,延伸移动信号的接收传输能力,推进现代移动数据传输信号的稳定性,接收强度,是通信工程中光纤技术设计与应用的体现。其次,生活中移动通信信息传输,也利用光纤技术构建起信息传输短暂存储系统,现代移动4G网络,正是基于生活中光纤技术传导播,将4G传输信息综合为整体信息,从而实现现代系统整体优化,光纤体系中信息综合传导,移动网虚拟短暂性信息存储,将成为社会信息传导的过度层,确保社会信息传输中信息交换工作第一时间内完成,起到信息传输辅助移动信息输送的作用[1]。
2.2交通运输领域应用
光纤通信技术是现代社会信息引导的主要技术形式,交通运输领域的通讯技术应用,主要包括无极光纤技术和有线光纤技术。无线光纤技术,是结合计算机虚拟空间应用程序,将交通运输中的光纤传输信息进行程序传输,系统数字信息变化,都必须进过自动化程序进行信息检验,光纤技术只负责后期整理后的信号传输,是一种网络连接性传输。无线光纤传输技术,主要应用于交通运输中接收信号处理和信号传输的输送,确保交通运输各部分路线信息网络的准确性,及时进行交通运输系统内部信息交流,提高交通运输运行的信息稳定;
其次,有线光纤信号传输技术,是借助光缆,进行系统信息的综合传播,将光纤交通信息分为多个信息传输节点,光纤技术在每一个节点上建立信息接收站,并技术光波进行交通信息传输,与无线光纤技术传输系统构建为一个完整的信息传输体系,为现代交通通信信息的传输提供数据传输保障。
2.3相干性光纤传输技术
光纤技术在现代通信技术中的融合,采用相干性光纤传输技术,建立现代通信新型传输新结构。新型光纤传输技术与传统通信信息传输不同,新型传输技术按照信息传输量的多少,则划分为多少个自传输地址,实施光纤技术信息资源分地址传输,每一个光纤技术传输资源,都按照不同光纤传输地址进行信号输送。其次,相干性光纤传输凭借每个光纤传输信息之间的相关性,实现光波传输信号与外界光波传输信号同步连立,当光纤传输接收到外部传输信号,光波与外界信号库立即构建虚拟信号传导平台,光纤实现系统传输信息,保障信息传输信号强度大,与此同时,信号传输过程将最大限度进行光波放电,确保通信信号传输稳定,满足信号输送需求,打破信号传播的空间性限制[2]。
2.4光弧度传输技术
光纤技术在通信系统中的应用与设计,采用光弧度传输作为主导技术。所谓光弧度传输,是在光缆信号传输范围内,光纤接收端形成光纤传输带,在传统单一光纤传输的基础上,实现通信信号传输承接范围扩大,提升光纤技术信号传输的强度。我们可以对光弧度信号传输这样理解,带电传输信号在电波输送中,信号传输输送端是单一的光纤,而信息传导的接收端是由多个光纤组成的光纤信息传输网络,无论输送信息与哪一条接收光纤对接,接收端的光纤信息都会得到传输。光弧度传输设计,实现光纤信息传输资源在传输过程中,全面提升信息传输的稳定性,同时光纤传输进行多层光纤同步接收,可以减小光纤损耗,提升光纤在通信技术中的应用率。此外,光纤技术在通信系统中的应用与设计,也可以实光纤传输与以太网信息传输相关联。应用太网IP地址,光纤信息传导的稳定增加,接收信号传输过程中,光纤传输信号与以太网地址信号相互交流,实现现代光纤信息传输脉冲速率与光纤信号传输相同,达到现代通信信号稳定传输的效果。
结论
光纤通信的传播速率快,信号传输稳定性强,在现代通信技术中占有较大的发展优势。笔者结合光纤技术的基本特征,对通信工程光纤技术设计应用关键要点进行探究,引导我国社会通信技术拓展,优化。
参考文献
[1]张力.浅析通信工程中光纤技术的设计应用[J].通讯世界,2015,15:45-46.
光传输通信技术论文范文第4篇
关键词:光纤通信;
通信系统;
优点;
发展
随着科学技术的迅猛发展,通信领域内的各种新型技术悄无声息的进行着演化,光纤通信技术的出现给通信领域带来了一场革命,使利用光纤作为传输媒介实现光传输变为了现实,实现了高速率,大容量的数据通信,光纤通信因此得到了业内人士的青睐,得到了快速的发展。经过半个世纪的研发,光纤通信技术应用于生活中的各个领域,但就目前的光纤通信技术而言,人类开发的仅是其潜在能力的5%左右,仍有巨大的潜力等待开发,因此光纤通信技术的应用前景将十分广阔,光纤通信技术将向更高水平,更深层次发展。
1 光纤通信技术概述
光纤通信技术,即利用光波作为信息载体,使用光导纤维作为传输媒介进行信号传输,达到信息的传递,其中光导纤维由纤芯,包层和涂层组成,利用纤芯和包层的折射率不同,实现光信号在纤芯内的全反射进一步实现光信号的传输。从原理上看,光纤通信系统由光源,光发射机,光纤,光接收机和光检波器构成,光纤通信系统可以分为模拟光纤通信系统和数字光纤通信系统,其中数字光纤通信系统应用更为广泛,所有数字光纤通信系统都是以一连串的“0”和“1”组成的比特流方式进行通信。数字光纤通信系统的原理是,在信号的发送端将所要发送的信息进行A/D转换,利用转换后的数字信号调制光源器件,经调制后的光源器件会发出携带信息的光波,即当数字信号为“1”时,光源器件发送一个光脉冲,当数字信号为“0”时,光源器件不发送脉冲,光波经光纤传输后到达接收端,在接收端,光接收机通过光检波器检测所需信号,再进行D/A转换,恢复为原来的信息,完成信息的一次传递。
2 光纤通信技术的优点
2.1 通信容量大,传输距离远
光纤通信技术采用光导纤维来传递信号,与传统的同轴电缆,铜线相比,光纤的传输带宽要大的多,通信容量的大小与光纤的直径没有关系,理论上讲,一根仅有头发丝粗细的光纤可以传输高达1000亿个话路,是传统电缆,铜线的几百甚至千倍,而且,一根光缆中包含了许多根光纤,可见光导纤维的通信容量要比一般的通信方式大得多。在传输过程中,光纤的损耗也是极小的,其使用的中继器也比较少,所以光纤通信适用于远距离传输,这是传统的电缆,微波等无法比拟的。
2.2 抗电磁干扰能力强,信号干扰小
信号在光导纤维传递的过程中,利用全反射原理在纤芯内进行传输,不受外界环境因素的影响,不会发生串扰现象,保密性比较好。光导纤维的外部一般采用石英,石英具有较强的绝缘性和抗腐蚀性,所以光纤不怕外界电磁场的干扰,耐腐蚀,尤其适合于强电领域内的通信应用。
3 光纤通信技术的发展
3.1 光纤光缆技术
我国光纤通信技术的发展,大概可以分为单模光缆,接入网光缆,室内光缆,通信光缆,塑料光缆五个阶段,每一个阶段的发展都代表着我国光纤通信技术的进步。从最初的普通单模光缆,其对光源的频谱宽度与稳定性都有较高的要求,到完全无金属光缆,塑料光缆,其传输速度比较快,而且成本低,再到今天的产业化的全波光纤,可以实现低损耗,低色散的传输,极大的提高了传输容量,每一次光缆技术的革命都是光纤通信技术的进一步提高。
3.2 光复用技术
复用技术是为了提高通信线路的通信容量,而采用的在同一条传输线路同时传输多路不同信号的技术。光复用技术一般分为光波分复用和光时分复用两种,光纤波分复用技术是指在同一条光纤上运用多束激光进行不同波长传输的一种光波技术,其根据每一条信道光波的频率或波长不同,在发送端通过合波器将不同波长的光波合为一束波进行传输,在接收端利用分波器将几种的光波再分别输入各个分系统,并经过进一步处理,恢复出原信号。光时分复用,是指把一条复用信道分成若干个时隙,每个基带数据光脉冲流分配占用一个时隙,然后将多条基带信号复用成高速光数据流信号进行传输,光纤时分复用即将高速的各支路数据流直接复用进光域,产生极高比特率的合成光数据流,进行数据传输。
3.3 光交换技术
光交换技术是指在光域内用光纤来进行网络数据,信号传输的交换传输技术。光交换技术可以分为光路交换技术和分组交换技术,光路交换又可分为时分交换方式,空间分交换方式和波分交换方式三种。光时分交换方式原理与电子学的时分交换原理基本相同,均采用信号时隙互换而完成交换,不过光时分交换是在光域内完成的。光空间交换方式基本原理是通过控制交换节点的状态实现输入端与输出端的连接与断开,进一步完成光信号的交换。光波分交换采用光波长互换原理,即通过信号检波器检测所需要的光信号波长,并将其调制到另一波长上进行传输,光波分交换充分利用了光路的宽带特性,不需要高速率交换,技术上比较容易实现。由于各种光交换技术均有其各自的优点,因此将几种光交换技术结合在一起可以更好的发挥其优势,即形成了复合型光交换技术,复合型光交换技术在未来将得到更广泛的应用。
3.4 光纤接入技术
光纤接入技术是实现将信息从主干网传入用户的关键技术。为了实现信息的高速率传输,满足普通用户的需求,不仅要有宽带的主干传输网络,用户接入部分更是关键,根据光纤到达的位置不同,可以分为FTTH(光纤到户),FTTB(光纤到楼),FTTC(光纤到路边),FTTCab(光纤到交接箱)等不同的应用,统称FTTx,。在FTTH中,主要采用点到点的P2P技术和点到多点的PON技术,P2P技术主要采用媒介转换器实现用户和局部的直接连接,为用户提供宽带的接入。PON技术称为无源光网络,可以与其他技术结合,如与以太网结合产生EPON,与同步数字体系结合产生GPON,与异步传输技术结合产生APON,各种结合技术个有利弊,在未来的光纤通信系统中需用事实证明哪种技术更好。
4 结束语
21世纪以来,光纤通信技术得到了快速的发展,光纤通信的许多技术由理论知识变为了现实。可以说,光纤技术已成为新世纪的全新技术的核心,它不仅成为了现代通信的主要传输手段,而且还应用于生活中各个领域。随着光纤通信技术的进一步发展,必将对整个通信领域产生巨大的影响,促使通信领域的进步,甚至影响着整个社会经济的发展。
参考文献
光传输通信技术论文范文第5篇
关键词:光传输技术;专业核心课;应用型人才培养
一、课程定位与教学目标
按照应用网络层次的不同,光纤通信技术可以分为光传输网技术和光接入网技术。为保证教学的系统性和完整性,有必要开设两门课程,分别介绍传输网和接入网中的光纤通信技术。本文主要讨论针对光传输网技术的课程教学改革。“光传输网技术”是面向电子和信息类专业高年级本科生开设的一门重要的专业课程。该课程主要介绍光传输网络的基本架构、光传输网技术的基本原理、常用光传输网设备的硬件结构与技术参数,光传输网相关业务的开通与配置,光传输网络通道保护、复用段保护的工作原理与配置方法,光传输网络的维护及故障定位等内容。课程具有鲜明的承上启下、理论联系实践的特点。一方面,学习该课程之前,学生必须掌握“通信原理”“数据通信原理”“IP网络技术”等基础课程知识。通过本课程的学习,学生可以加深对先学课程中诸如复用技术、交换技术、网络分层等概念的理解程度,为今后的考研深造奠定坚实的理论基础。另一方面,“光传输网技术”是一门面向实践的课程。在本课程的教学过程中,学生可以了解光传输网中常用的网元设备,掌握光传输网设备的配置、维护操作方法,在求职就业时具备更强的竞争力。
二、教学内容
传统的光传输网是电话交换机的配套网络,主要承担话音业务的传输。同步数字体系(SDH)凭借较高的传输速率、较强的网管能力和灵活的自愈保护机制在传统光传输网络中获得广泛应用。高等院校的“光传输网技术”课程历来以SDH作为教学核心内容。时至今日,仍有必要将SDH作为课程教学的主要内容。主要原因有如下两点:1.SDH是第一个在全球范围内建立统一标准的光传输网技术。系统讲解SDH技术,有助于学生理解光传输网中的相关概念,如复用方式、时钟同步原理、基于嵌入式控制通道(ECC)的网管系统、自愈保护机制等。2.现行光传输网中仍保有相当数量的SDH网元设备。熟练掌握SDH设备的配置、维护操作是企业对光传输工程师的基本技能要求。我们在重视SDH教学的同时也应认识到,目前的光传输网中的数据业务早已取代话音业务成为主要的业务类型,而SDH自身的支路接口中并没有对数据接口的支持,注定被新的光传输技术淘汰。必须在“光传输网技术”课程中引入新的教学内容。多业务传送平台(MSTP)是基于SDH平台的多业务节点,在支持话音业务的同时还可实现以太网、异步传输模式(ATM)等业务的接入、处理和传送。MSTP可以视为SDH的过渡产物,教学重点在于对以太网业务的支持,涉及的技术包括链路容量调整机制(LCAS)、通用成帧协议(GFP)、弹性分组环(RPR)。光传送网(OTN)是以DWDM为基础,在光层组织网络的传送网。在帧结构定义及电交叉功能方面,OTN与SDH可谓一脉相承。这部分知识相对简单,教学进度可适当加快。而对OTN独有的光交叉的概念则要进行较全面介绍。3.鉴于目前光传输网业务的全IP化和宽带化的趋势,建议在本课程中加入PTN相关知识的介绍。要开展PTN的教学工作,必须确保学生初步掌握IP网络的基本概念和相关技术。在此基础上,重点讲授多协议标签(MPLS)技术和边缘到边缘的伪线仿真(PWE3)技术的原理与应用。
三、教学方法
1.重视实践教学。如前所述,“光传输网技术”是一门兼具工程应用性和科学技术理论性的课程,而工程应用性最突出的教学特征就是实习与实践性。必须合理安排理论学时与实践学时的比例,提高实践教学学时所占比重,给予学生更多动手实践的机会,在实践中加深对理论知识的理解和学习。2.探索项目式教学方法。项目式教学是一种让学生在教师的指导下通过完成一个完整的项目而进行学习的教学模式。它将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个“教学项目”,围绕项目组织学生开展教学,使学生通过自主学习直接参与项目实施的全过程,主动了解项目中的每个技术环节,对项目完成后取得的成果进行总结评价,掌握知识点,实现“做中学”的教学效果。3.开展校企合作。了解企业的人才需求,借鉴企业的培训经验,是高校培养应用型人才,提升学生就业能力的重要途径。就“光传输网技术”课程而言,一方面购置华为、中兴等业内主流企业的光传输设备用于实践环节的教学,为学生提供零距离接触实际设备的机会;
另一方面,在项目式教学的选题上可借鉴企业的真实案例,摒弃脱离实际的“伪实践教学”。此外,参考光传输工程师职业资格标准修订教学内容,鼓励学生考取业内认可的企业职业资格认证,激发学生的学习热情。
综上所述,光传输技术是高等院校电子和信息类专业的一门核心专业课程。该课程的教学内容随通信技术的发展而不断更新,教学方法强调动手实践,可将它视为探索和践行应用型人才培养模式的典型课程。对于光传输技术的教学改革,我们应予以持续关注。
参考文献:
[1]苏义祥,等.工科院校专业课实习实践教学模式探讨[J].大学教育,2015
[2]汪建丰,等.本科专业理论课程实施项目式教学的理论与实践[J].现代教育科学,2012