（一）就目前国内城市轨道交通的实际发展现状而言，当下国内的城市轨道交通具备着建设的城市多、建设的势头猛、建造的类型多元化等多方面的特点。而在实际建设的过程中，关于信号系统的建设却又是轨道交通建设过程中最为重要的一个环节。所以，按照信号系统本身所具有的特点，在进行信号系统的建设时要去打破国外垄断局面，在建设时尽量去避免信号系统的复杂性。以此为基础，来更好的去构建城市轨道交通，让城市轨道交通信号体系进一步标准化，让国内的轨道交通建设可持续健康发展。
整体中国城市轨道交通建设发展过程
国内最开始有关于城市轨道交通建设起源于上个世纪五十年代的北京，在上个世纪五十年代，国内正式开始筹建北京地铁网络，在八十年代末期正式建立起了北京地铁一期工程。在此之后的八十年代末和九十年代初期，国内其他的发达城市也纷纷开始进行地铁方面的规划，1995年之后，国家计委正式开始研究并制定关于城市轨道交通设备国产化的政策，全面指导国内地铁方面的规划建设。当然，虽然在此之后的数年时间内国家计委暂时停止了对地铁项目方面的审批，但是，随着后续国内经济的快速发展和进步，我国的整体环境开始进入了城市化和机动化的时代。在这样的国内大环境下，城市轨道交通其本身以运输量大、高效率、低污染等方面的特点，其开始成为了很多大中城市解决交通问题的重点选择对象。到目前为止，国内已经有四十多个城市获得批准开始进行城市轨道交通方面的建设。
（二）基于通信的列车控制系统（Communication Based Train Control System）简称CBTC系统，是通信技术飞速发展背景下的产物，为一种目前在铁路系统和城市轨道系统都具有广泛应用趋势的列控系统，是当前列车运营中移动闭塞技术的核心，属于轨道交通信号系统中的一部分。
1999年，美国电气及电子工程师学会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，简称IEEE）为CBTC系统制定了世界上首份标准：IEEE Std 14741-1999。其后，IEEE又多次制定、修改并发布了相应的诸多标准。按IEEE在1999年发布的首份标准，CBTC被定义为：利用（独立于轨道电路的）高精度列车定位、双向大容量车-地数据通信和车载、地面的安全功能处理器实现的一种连续自动列车控制系统。是基于无线电台通信技术的CBTC移动闭塞系统在世界各国城市轨道交通线路的应用状况。不同颜色代表不同提供商的产品，加横线的是已经实际运用的线路。图自wiki，有时限性，不代表当前各城市城轨建设的情况。
从技术上讲，CBTC系统是城市轨道交通列车自动控制系统（ATC）中所使用的一种闭塞系统技术，与速度码控制的固定闭塞系统和基于目标距离控制的准移动闭塞系统并立，后两种闭塞系统在国内部分城市地铁线路中亦有所应用。(勘误：北京地铁一号线已在15年由卡斯柯公司对其信号系统进行了改造，现在采用的也是CBTC)CBTC系统突破了轨道电路的局限性和固定/准移动闭塞的桎梏，基本特性可罗列如下：不依赖轨道电路的高精度列车定位。连续的车-地和地-车数据通信网，比传统系统可传输更多的控制和状态信息。轨旁和车载核心处理器处理列车的状态和控制数据，并可提供列车自动保护（ATP）、列车自动驾驶（ATO）和列车自动监控(ATS)功能。其中ATP、ATO和ATS是保证城市轨道交通安全、高效运行的重要系统——列车自动控制系统（ATC）的三个子系统。严格遵守故障导向安全原则，对列车运行进行监控和超速防护，通过对与行车安全有关的设备进行实时监测，保证列车在安全间隔下行驶，必要时给出各种信号的提醒，包括自动启动紧急制动；同时还可进行安全性停车点防护和列车车门控制，在列车不能停稳时不允许列车继续运动等。
（三）列车自动驾驶（Automatic Train Operation，ATO）子系统：完成列车站间自动运行，进行列车速度调节和进站定点停车，对车门和屏蔽门的控制，接受OCC（运行控制中心）的运行调度命令，实现列车自动折返、站台扣车、站台调停等，根据控制中心的命令使列车按最佳工况正点、安全、平稳地运行，自动完成对列车的启动、牵引、惰行和制动。
列车自动监控（Automatic Train Supervision，ATS）子系统：城市轨道交通系统的运营核心，可集中监视调车区段内列车的运行情况，监测进路控制、列车间隔控制设备的工作，按行车计划自动控制轨旁信号设备；具有接发列车、列车运行轨迹的自动记录功能，可以自动生成、显示、修改和优化时刻表；另外还能够监测设备运行状态和记录调度员 *** 作等。整个CBTC系统由CBTC地面设备和CBTC车载设备组成。地面设备和车载设备通过数据通信网络连接，共同构成系统的核心。上图中单独列出的“联锁”模块，与CBTC地面设备相连接。
值得关注的是其中的数据通信网络。CBTC地面设备（含联锁）通过数据通信网络向CBTC车载设备传输控制信息来控制列车运行；同时，CBTC车载设备也通过数据通信网络向CBTC地面设备（含联锁）传送列车信息，以此形成闭环信息传输及控制。
而数据通信网络可由多种通信方式组成，诸如无线电台（CBTC系统简介部分中，所贴的图即是基于无线电台通信技术的CBTC移动闭塞系统在世界各国城市城轨中的应用）、裂缝波导管、漏泄同轴电缆、微波和GSM-R等方式。上述的CBTC系统的典型结构，根据不同的设备提供商和实际工程需要，可能会有所差异。但所有的CBTC系统皆具有通过数据通信网络连接CBTC车载设备和地面设备以实现ATP子系统功能的特点。
（四）CBTC系统在我国的发展情况
如前所述，采用CBTC系统是列车运行控制系统发展的趋势。我国自2003年后，新建及改造的城市轨道交通基本上都采用了基于IEEE80211标准的CBTC系统，以WLAN通信为基础，以无线电台、漏泄波导管等为传输通道实现地-车信息的双向传输；而列车定位采用速度传感器进行测速及移动体位置测量，位置校正则由在轨旁所设置的应答器或信标实现；又基于移动闭塞原理，采用目标距离（Distance-to-Go）控制方式实现列车运行的连续闭环速度控制。
目前，CBTC系统在北京、广州、上海、武汉、成都、沈阳等国内城市广泛应用。其中，2010年北京地铁亦庄线LCF-300型列车的投入使用，标志了中国成为继德国西门子、法国阿尔斯通和加拿大庞巴迪后，第四个成功掌握CBTC核心技术并顺利应用于实际工程的国家，实现了全生命周期性价比最高的目标，比引进系统低20%左右。该国产CBTC系统兼容了无线电台、漏泄波导管、漏泄电缆三种传输方式，实现了移动闭塞、固定闭塞、站间闭塞三级控制，保证了列车高密度、安全平稳运行和精确停车。
鉴于目前国内CBTC系统在实际工程中的应用还未完全成熟，很多线路仍采用海外设备提供商的产品，并且存在国外设备与国产设备间不能完全协调运行等诸多情况。要真正实现国内城市轨道交通CBTC系统的完全国产装备化，还有不短的路要走。
<参考文献>
1唐涛《列车运行控制系统》，中国铁道出版社，2016年12月
2董昱《区间信号与列车运行控制系统》，中国铁道出版社，2008年4月
3张强锋 陈林秀 杨德友等《城市轨道交通系统概论》，科学出版社，2013年8月情景一 信号盲区
1要判断是否属于信号盲区，信号的盲区就是指在运营商的覆盖之外的地区，包括电梯、工厂、偏远郊区、山区和尚未有无线通信网络覆盖的地方。
2解决方法：走出信号盲区，到宽阔的地方拨打手机即可
情景二 高楼
1如果地处高层，尤其是20层以上的情况，又没有手机信号，那跟情景一的情况又不一样。有经验的朋友肯定知道，高楼的信号有时候挺好，有时候又是一个“叉”，这个是由于通信上的“乒乓效应”造成的，高层由于开阔，同时收到好几个基站的信号，强度又差不多，频繁地切换，造成手机切换的时候没有信号无法通信。
2解决方案：参考“其他解决方案”一节，需要加装信号导入器
情景三 网络中断
1由于运营商的网络的呼叫量饱和或者临时性故障，也会造成手机信号不好。在呼叫极其集中的时候，比如繁华的闹市区，2008年汶川地震的时候，都是属于呼叫量太大造成的网络瘫痪。
2解决方案： 远离闹市区、高峰区，避开高峰网络繁忙时段，信号状况自然改善。
其他通用解决方案
1向当地移动公司反映情况，让运营商调整基站功率或者加装基站。
不过一般小区做信号覆盖都是整个小区一起做的，经常碰到的情况是小区的基站装好就被居民联名反对而被迫迁走。如果个人要改善信号则不太适用
2更换运营商，或者适用座机
有些地方可能移动的信号好，有些地方可能联通的信号好，有时候更换供应商 或者适用座机拨打电话不失为一个应急的解决方案，但是对于用了很多年的手机号，换号也是非常不方便的，所以只能作为应急的方案，在处理急事又没有信号的时候才用
3检查是否手机原因
不同的手机的天线的位置和参数不一样，所以有些手机信号会相对较差。
4加装信号导入器或者信号放大器
信号放大器的解决方案是以上几种通用方案中相对较好的，只要安装一个信号放大器，家里的信号就会显著改善。安装也较简单，只要几根线连一下就可以了。以蜂信通手机信号放大器为例，安装前后的手机信号对比图可以很明显的发现信号改善效果明显，通话流畅度显著提高。
注意事项:
1不同的情况引起信号不好的原因都不一样，千万不要“一刀切”
2家里的信号不好的解决方案跟厂区解决方案也不完全一样，家里需要更多考虑辐射、安全等等，需要选用绿色手机信号放大器，不能盲目选择。多种谐振模式会导致电路可以在较宽的频率范围内进行共振，从而实现超宽带。这是因为在一个电路中，谐振频率是由电路的几何结构和电学参数共同决定的。如果这个电路结构中存在多个谐振频率，那么这个电路就可以对多个频段进行响应，从而达到超宽带的效果。
例如，在天线设计中，多种谐振模式的存在可以让天线同时响应多个频段，从而提高天线的带宽和频宽，使其适用于更广泛的通信应用。在实际电路和元器件设计中，通过优化电路结构和参数，可以有效地增加谐振频率数量和频带宽度，实现更优异的超宽带工作性能。
总的来说，多种谐振模式是实现超宽带的关键之一，但同时也需要结合具体的应用需求和工程实践加以考虑和优化。
5G时代的商机和个体创业机会都基于一个新字，5G时代就是一个大创新的时代，也是一个大改变大发展的崭新时代，5G时代：未来，已来！5G的未来是多彩的，5G的能力也是不断积累的。业务需求和技术驱动是5G发展的两个“风火轮”，缺一不可。与前几代无线通信技术不同，5G带来的变化是全社会的，例如大视频，未来还有虚拟现实；例如自动驾驶，从辅助驾驶未来进一步走向无人驾驶，行驶主导权从人到汽车。从阶段发展的角度看，5G面临五大挑战：
1、目标的差异化。
全球5G发展不平衡，诉求也不一致。例如美国做5G固定宽带接入，相当于抛开3GPP自定义一种5G标准，产业链依托特殊场景形成；欧洲 4G 发展没有中国、亚太蓬勃，5G时代更多关注URLLC场景；中国则是定义为国家战略，5G三大场景齐头并进。日本和韩国则有大型赛事的驱动，开始阶段EMBB是主要诉求。这将带来对技术、频谱不同的诉求。
2、网络的复杂化
5G并不是单独的网络存在，而是和前面2G、3G、4G网络共存，本身还有EMBB、URLLC、mMTC三大场景业务，网络复杂程度是指数级的增加，对产业链所有厂商来说都是巨大挑战。
3、技术的妥协化
5G面临如此复杂的场景，考虑前后项的兼容，在标准制定时存在一些妥协，同时也是产业伙伴共同协作的结果。
4、场景的演进化
应用场景在2020年后，随着技术的革命，不一定局限于当前的思维，甚至会带来技术和标准演进的不确定性。
5、应用的滞后化
网络依赖业务应用的驱动，但这些业务蓝图属于未来业务，目前还没有真正实现，初期相辅相成，会存在一定结合滞后性和全面推广的时延性。
面临五大挑战，我们要步步为营，博学笃用，运势谋篇，明道优术，合众践行，一周一微步，一月一小步，一年一大步，循序渐进，日积月累，通过创新发展去有效应对：、技术创新、架构创新、应用创新、模式创新、产业创新。很期待5G时代，很期待融入5G生活！
以光网络构建未来高速、大容量的信息网络系统需要重点解决高速光传输、复用与解复用技术。基于光的分插复用（OADM）技术，网络间的光交叉互连（OXC）技术，集成化的窄带、高速、波长可调的低噪声探测器技术，以及可用于光纤网络干线传输的、速率可达4OGbit/s的、波长可调谐的、高稳定的增益耦合DFB激光器/光调制器的集成光源。
1）光纤传输通常认为单模光纤SMF色散很大，对减少四波混频（FWM）引起的干扰有好处，但需要很多的补偿光纤。实际的实验表明SMF（G652）和DSF（G653）用于WDM系统时，其SPM，XPM的危害较小，不像想象的那么严重。过去理论和实验表明DSF光纤的FWM干扰严重，不宜作WDM系统。然而采用喇曼放大后，其放大作用是沿光纤分布而不是集中的，因而发送的光功率可减小，从而FWM干扰可降低，因此WDM在DSF光纤中传输仍能取得较好的效果。偏阵模色散（PMD）、色散补偿是长距离大容量WDM系统必然遇到的问题，如果想得到一个又宽又平的波段。那么对色散补偿器件的色散和色散斜率同时有一定要求。
2）DWDM光源 WDM光网络对光源的要求是高速（大容量）、低啁啾（以提高传输距离）、工作波长稳定，为此要研究开发高速、低啁啾、工作波长可调且高度稳定的光源。从世界范围的发展趋势上看集成光源是首选方案，激光器与调制器的集成兼有了激光器波长稳定、可调与调制器的高速、低啁啾等功能。有多种集成光源：其一是DFB半导体激光器与电吸收调制器的单片集成。其二是DFB半导体激光器与M-Z型调制器的单片集成：也有分布布拉格反射器（DBR）激光器与调制器的单片集成以及有半导体与光纤栅构成的混合集成DBR激光器。
3）DWDM探测器波长可调谐的窄带光探测器是WDM光网络中一种高效率、高信噪比的下载话路的光接收技术。为了使系统的尺寸大大降低，可考虑将前置放大电路和探测器集成在一起。该类器件的每个探测器必须对应不同的信道，所以探测器必须是窄带的，同时响应的峰值波长必须对准信道的中心波长，所以响应带宽必须在一定范围内可调谐。此外要求探测器间的串扰要小。共振腔增强型（RCE）光探测器集窄带可调谐滤波器与探测器于一体，是这类探测器的首选方案。
4）波长转换全光波长转换模块在接入端应用是对从路由器或其它设备来的光信号进行转换，将非匹配波长上的光信号转换到符合ITU规定的标准波长上然后插入到光耦合器中；而当它用于波长交换节点时，它对光通路进行交换和执行波长重用功能，因此它在波长路由全光网中有着非常巨大的作用。宽带透明性和快速响应是波长转换器的基本要求。在全光波长交换的多种（包括交叉增益调制、交叉相位调制、四波混频、非线性光学环镜）技术中，最有前途的全光转发器是在半导体光放大器（SOAs）中基于交叉相位调制原理集成进Mach-Zehnder干涉仪（MZI）或Michelson干涉仪（MI）而构成的带波长转换器，它被公认为是实现高速、大容量光网络中波长转换的理想方案。
在大规模使用WDM组网时，特别是通道调度时，可能需要把某一波长变换为另一波长，或者需要整个波段的变换。Lucent研制的光波段变换器是利用LiNbO3的二阶非线性系数x（2）：x（2）对光波长进行变换的。光波导是周期极状LiNbO3光波导（Periodically poled waveguide）。
5）光放大器为了克服光纤中的衰减就需要放大器。掺铒光纤放大器EDFA已被广泛应用于长距离通信系统中，它能在1550nm窗口提供30nm左右的平坦增益带宽。
对于宽带EDFA放大器特别需要在整个WDM带宽上的增益平坦特性。日前己有基于掺铒光纤的双带光纤放大器DBFA（Dual-band fiber amplifier），其带宽可覆盖1528～1610nm范围。它由常规的EDFA和扩展带光纤放大器EBFA（Extended band fiber amplifer）共同组成。相类似的产品有Bell Lab的超宽带光放大器UWOA（Ultra-Wideband Optical Amplifier），它有80nm的可用带宽可对单根光纤中多达100路波长信道进行放大。它覆盖了C波段（1530～1656nm）和L波段（1565～1620nm）。
英国帝国学院（UK Imperial College）研制了宽带的喇曼放大器。受激拉曼放大（Stimulated Raman Amplify）是在常规光纤中直接加入光泵功率，利用光纤的非线性使光信号放大的。单光泵的喇曼放大的增益带宽较窄，采用波长为1420nm和1450nm两个光泵的喇曼放大器可得到很宽的带宽（1480～1620nm）。喇曼放大的增益可达30dB，噪声系数小于6dB。光泵功率为860mW。
6）光分插复用器（OADM）和光交叉连接器（OXC）光分插复用器OADMs（Optical Add Drop Muxs）实现在WDM光纤中有选择地上/下（drop or add）特定的任何速率、格式和协议类型的所需光波长信道。它是高速大容量WDM光纤网络与用户接口的界面。OADM一般是复用器、解复用器、光开关阵列的单片集成或混合集成。可调波长工作的OADM器件正在开发之中，并且已取得突破性进展。另外WDM光网络间的交叉互连也将逐步过渡到完全采用光的形式进行。国际上已经有单片集成OXC的实验室工作报道，但是更多的工作是集中在其中的关键器件上，主要有为了解决网络阻塞和合理利用网络资源的波长转换器件。AWG（Array Waveguide Grating）是最适于DWDM复用与解复用以及作为核心器件构成OADM和OXC的新型关键器件。因为AWG可与石英光纤高效耦合使插入损耗很低、能够实现低成本集成。此外，AWG减轻了对光源面阵的集成度的要求，采用多个单波长激光器与其耦合就可以实现DWDM目标。该研究的技术关键在于掌握厚层波导的制备技术，设法避免因应力引入偏振色散，甚至导致器件破裂。
7）光开关光波导开关集成面阵也是构成OXC和OADM的关键部件，实用的光开关阵列，大都是用LiNbO3光波导开关实现的。这种光开关矩阵实现大规模单片集成难度较大，尤其难以与 *** 作电路实现OEIC集成，也有采用SiO2/Si的热光开关，但响应速度较慢，约为毫秒量级，只适用于信道切换，对信元/包的交换，其响应速度不能满足要求，要实现信元/包交换至少响应时间要达到微秒量级。而准实时交换（如在计算机网络中的交换）则要达到纳秒量级。网络中信息资源的利用率决定于OXC的集成规模和运行的灵活程度，所以最终的OXC应当是单片集成的。技术关键是发展高速响应Si基彼导光开关，而利用电注入折变效应构成的SOI型SiO2/Si波导光开关，可以实现小于微秒的光开关运作，有望实现大规模单片集成。
赫茨实验室研制了速度极高的光开关，它可在160Gbit/s的光数据流中取样。其工作原理是：利用波长分别为1302nm、1312nm的两个光脉冲在半导体光放大器中产生的四波混频可对照检查155O nm的光信号脉冲取样。这种高速开关适用于未来从光IP信号中直接提取路由地址，以便实现光IP（IP over Optical）。
基于微电子机械系统MEMS（Micro-elecromechan-ical systems）技术的微镜阵列光开关技术也是技术发展的一个热点。在光网络中使用MEMS技术相对于传统的电子设备具有低成本、快速、体积小、通信容量大，而且具有体积小、灵活可变、对比特率和协议透明、跨越电子限制提高网络速度等优点。但开关速度还达不到要求。微机械技术还可做可变光衰减器，其工作原理是利用静电引力改变微机械中的遮蔽片的位置，以遮蔽光纤的导光面积，从而改变光衰减。该器件可由光信号控制，可用以制作：光衰减器、光功率稳定器、光功率均衡器和光波段开关。
另一种光开关是高分子数字交换器件。采用Polymer高分子材料制作的光波导器件正趋于成熟。高分子材料易于加工，成本低，在电极上施加电压就可控制光信号通过或不通过光波导。存在问题是易于从衬底硅片上脱落、易吸水和老化问题。 光网络可按照物理连接分为环网、网状网、星型网和总线结构。环型拓朴与网状拓扑相比有很多优点，例如：链路分摊的成本低，链路可共享，而且当出现大的突发数据流时可同时使用工作光纤和保护光纤降低路由器的负荷，从而避免了在路由器端的缓存需要。
多波长网络又可分为单跳网和多跳网。在单路网中从源端到目的地的数据流就像一个光流一样穿过网络，在中间任何节点无需电的转换。从光网络选路方式上划分有两种典型的单跳网络：广播与选择网（Broadcast and select network）以及波长选路网（Wavelength routed network）。
广播与选择网是通过无源星型耦合器件将多个节点按照星型拓朴结构连接起来的。基本原理是以广播形式发送，接收端有选择地滤波接收。这种网络主要用于高速局域网或广域网。有两种工作方式：固定波长光发送而使用可调谐的光接收或者接收波长固定而发送波长可调。广播与选择网有两个不足之处：其一是浪费了光功率。发射的光功享送到所有的接受器，不管这个接收器是否是通信对象。这样，对实现通信节点来说，增加了光分流引起的损耗。其二是可扩展性差。N个节点至少需要用N个波长，增加一个节点要增加一个波长，每一个接收器的可调谐范围也要相应增加一个波长，而且不能执行波长重用。
与之相反，波长选路网关键元素是波长途择交换器，它也分为两种：波长远路交换方式和波长转换交换方式。前者是通过改变WDM路由动态地在通信间交换数据信号。后者通过波长转换将数据倒换到另一个波长通道上。
若在节点中采用光开关、波长转换器、可调谐滤波器、阵列波导路由器等光子器件，就可构成灵活的、可扩展的、可重构的光网络结构。 光网络是由光通路将波长路由器和端节点相互连接而构成的。显然每个链路可支持好多信号格式，但它们都被限定在波长粒度上。波长交换机（或波长路由器）构成形式有以下几类：
非重构交换机：每个输入端口和输出端口对应关系是固定的而且波长一致，一旦建成就无法改变。
与波长元关型可重构交换机：输入端口和输出端口的对应关系可以动态重构，但这种关系与波长无关。即每一个输入信号都有一些固定的输出端口。
波长选择型可重构交换机：它同时兼有端口的动态重构和依据输入波长的选路功能。
给定一个网络的物理拓扑和一套需要在网络上建立的端到端光信道，而为每一个带宽请求决定路由和分配波长就是波长途路由问题。光网络中波长路由问题主要有3类：
一是在不使用全光波长变换模块时，实现自适应网络波长和路由的动态分配（RWA）问题，解决途径是确定优化判据、波长和路由的分配算法。也包括在所需系统代价最小的情况下故障恢复路由的动态自愈恢复算法。
二是在有全光波长变换模块时，利用波长变换模块如何降低波长堵塞的算法研究，包括使用波长变换模块后系统性能增加和波长路由光网络拓扑结构、网络尺寸的关系。
另外要实现真正的自适应路由和波长分配，还必须考虑业务流量制约下的选路问题。最理想的情况是DWDM光网络节点监测光信道上的业务流量，根据使用情况按照相应算法增加/减少光信道数量和提高/降低光信道数据速率。
光网络独一无二的属性是可以实现波长路由，通过网络中的信号路径由波长、源信号、网络交换的状态信息以及选路中的波长改变信息等来共同决定。图2表示了一种基于波导光栅路由器（WGR）的波长选路网中光路的建立过程。WGR节点通过波长路由算法分配波长，波长转换器的应用可增加网络的灵活性。
波长分插复用（WADM）可与路由器直接连接，使得在两者之间建立光路径成为可能。由于Internet数据在发达和接收信道上具有很高的不对称性，因此依据对称的话音业务设计的现有通信系统不能适应这种非对称业务。而直接将路由器与分立波长相连的一个优势是光学系统能够直接根据Internet数据的流量情况在以波长为基础的光域上执行相应的流量疏导功能。 由于DWDM系统提供的相互不存在时间关系的不同波长的复用，因此不需类似于SONET中的时钟系统。然而要保证传输质量，也许在WDM系统中仍需要同步技术。
光纤可非常容易地实现安全性连接。量子密码（Quantunm cryptography）技术使用最基本的量子互补（quantum complementarity：基于粒子与波在行为上互斥的同时又是完全描述一种现象的密不可分的两个要素）原理就是其中之一，它允许相距较远的两个用户使用共享的随机比特序列作为密码通信的密匙。十分复杂的传统加密措施是通过复杂和强度很大的数学运算来实现的，与其相比分布量子密码QKD（Quantum Key Distribution）技术，正像它的名字所表示的那样提供了一种新型的基于基本的物理原理来保护和加密有用信息的有效方法。 与点到点WDM系统相比，WDM光网络的一个重要特点是网络中同一参考点各信道的功率不同。在端到端WDM系统中，信号发送端处各波长的功率是相等的。而在光网络中，从本地节点上路的光信号与其它传输了不同距离、从而有不同光功率的一些信号复用在一起传输。即使是复用在一起传输的光信号，传输一段距离后，由于EDFA、光滤波器和光开关等器件对各波长的响应略有不同，它们的功率也可能不同。不同功率的波长信号经过级联EDFA系统后，某些波长的功率将可能进一步降低，使该信道性能恶化。此外由于光网络的上下话路、重新配置或网络恢复等原因。使进入节点的各个波长通道的光功率也存在差异，由于光信号要经历多个节点和链路，各个波长通道之间的光功率差异产生累积，导致各个光信道的信噪比下一致，使得系统服务质量受到影响，甚至使某些信道劣化到不可接受的水平。因此在光网络中有必要在节点对每个波长的光功率进行均衡，以保证通信质量。
光网络中通道的不均衡性可严重恶化网络性能，因此通道的均衡性是光网络性能好坏的重要依据，已经提出了许多均衡方案，如AOTF滤波器、MZ滤波器、F-P滤波器调谐方案，以及衰减器调谐方案等，这些方案都是利用光元源器件如可调衰减器以及有源器件如SOA的基于通道级均衡。一种方法是在终端机上的OMUX盘对输入的多路光信号进行中断检测，这一消息被监控系统处理后，将通过监控信道通知到全线各站点，控制各站的光放大器的输出动率。另一种方法是在各种光放大器盘上均设计有输入、输出光信号监视点，通过监控子架，实现对线路信号中各波长通道的集中监视和分析，即从光放大器盘的光监视点引入光信号，进行在线分析，可获知任一波长通道的工作状态，如光功率大小、光波长值、光通路的信噪比等重要参数。当功率监测点位于0XC/OADM中功放EDFA之前，监测并调整各个信道中的信号功牢或信号与噪声的总功率时，这种方案对于各个通道的不均匀性具有很好的均衡效果。但是，如果整个复用段的光功率发生波动，会导致所有受影响的通过都进行相应的调整，这不仅增加了调整时间，还使调节过程复杂化。链路支持的波长数目增多时情况尤为突出。此外，在特定情况下（若通过均衡能力已经达到极限），仅靠通道级均衡无法实现功率均衡。因此为适应网络配置、网络重构对各个光通道的影响，WDM光网络中光功率均衡是WDM光网络一个重要研究内容。 光网络节点要支持光联网，必然要有对光通路的OAM（ *** 作、管理与维护）信息，因此就必须具有开销处理能力。对开销的载送方式有随路和共路两种，各有优缺点。而提供开销的方法有3种：副载波调制（SCM），例如利用引示音（Pilot Tones）；光监视通道（OSC）；数字“包封器”（Digital“Wrapper”）。
WDM系统如何与IP网结合以传送IP信息（通称IP 0ver WDM），是一个极其重要的问题，因为不久的将来IP数据业务会占主要地位。当不使用SONET/SDH设备而要实现直接的IP 0ver WDM，则需要考虑在原来的SONET/SDH中执行的某些功能（如各种开销字节的处理）如何在新型系统中来实现。一种方案是：光的通过开销有两部分，一部分在光容器帧结构内，它对应SONET/SDH的段开销，另一部分不在帧内，而是用调制的导频（pilot tone）另外传送，光层只具有WDM的复用功能。
光联网技术提供在光层上的传送组网技术，例如在光通路（OCh）层上作OCh的快速路由和交换；为了以光通路组网，就需要具有管理频（率）隙（slot）的能力（正像在现有网中管理时隙一样），这里一个频隙就是一个光通路。 在传统的点到点波分复用（WDM）系统中，由于波长选择器件（如波分复用器/解复用器和可调谐光滤波器）性能的不完善，相邻波长信道之间会产生串扰，这种串扰被称为异频串扰。它是一种加性串扰，表现为在信号上叠加了一定功率的噪声，恶化了信号的消光比。构成光网络时这种串扰的影响下去积累，且在接收机前加光滤波器可以将其滤掉，因此对系统的影响较小。
而在以波分复用传输和波长交叉连接（OXC）为基础的WDM光网络中，当不同输入链路中同一波长（频率）的信号被送入同一光开关，根据需要完成光交叉连接后，再送入相应的波分复用器中。由于器件性能的不完善，一个信道的信号经过交叉器件后会包含其它信道的串扰。当多个信道重新耦合到一起时异频串扰就会转化为同频串扰，即与信号光频率相同的串扰。它可以是不同链路中相同波长间的串扰或同一信号与自身的串扰。当光通道经过多个OXC时，由于每个OXC中波长选择器件的作用，异频串扰不会随着节点数的增加而积累。而同频串扰和信号在同一个波长信道内，不受波长选择器件的影响，将随着节点数的增加而下断积累。因此同频串扰需要着重研究。
OXC引入的同频串扰可以分为相于串扰（串扰光的相位与主信号相关）和非相干串扰（串扰光的相位与主信号不相关）。当主信号的一部分能量经过OXC变成串扰时，串扰光信号与主信号可能相干。这主要由串扰光信号和主信号的传输时延差与激光器的相干时间决定。当传输时延差小于激光器相干时间时，这种同频串扰就成了相干串扰。为了减小串扰对系统的影响，在设计OXC时应该使不同光路的时延差大于激光器的相干时间。
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