光電信息技術(shù)論文范文

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第1篇

關(guān)鍵詞:光纖通信技術(shù)；優(yōu)勢；接入技術(shù)

0引言

近年來隨著傳輸技術(shù)和交換技術(shù)的不斷進步，核心網(wǎng)已經(jīng)基本實現(xiàn)了光纖化、數(shù)字化和寬帶化。同時，隨著業(yè)務(wù)的迅速增長和多媒體業(yè)務(wù)的日益豐富，使得用戶住宅網(wǎng)的業(yè)務(wù)需求也不只局限于原來的語音業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)的需求已經(jīng)成為不可阻擋的趨勢，現(xiàn)有的語音業(yè)務(wù)接入網(wǎng)越來越成為制約信息高速公路建設(shè)的瓶頸，成為發(fā)展寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的障礙。

1光纖通信技術(shù)定義

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ帕κ健Ｔ诠饫w通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多，所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的，它是電氣絕緣體，因而不需要擔(dān)心接地回路，光纖之間的中繞非常小，光波在光纖中傳輸，不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽，光纖的芯很細，由多芯組成光纜的直徑也很小，所以用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題。

2光纖通信技術(shù)優(yōu)勢

2.1頻帶極寬，通信容量大

光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬，光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。散波長窗口，單模光纖具有幾十GHz·km的寬帶。對于單波長光纖通信系統(tǒng)，由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?，特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。采用密集波分復(fù)術(shù)可以擴大光纖的傳輸容量至幾倍到幾十倍。目前，單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps，采用密集波分復(fù)術(shù)實現(xiàn)的多波長傳輸系統(tǒng)的傳輸速率已經(jīng)達到單波長傳輸系統(tǒng)的數(shù)百倍。巨大的帶寬潛力使單模光纖成為寬帶綜合業(yè)務(wù)網(wǎng)的首選介質(zhì)。

2.2損耗低，中繼距離長目前，實用的光纖通信系統(tǒng)使用的光纖多為石英光纖，此類光纖損耗可低于0.20dB/km，這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低，因此，由其組成的光纖通信系統(tǒng)的中繼距離也較其他介質(zhì)構(gòu)成的系統(tǒng)長得多。

如果將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖，其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路，由于中繼站數(shù)目的減少，系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。目前，由石英光纖組成的光纖通信系統(tǒng)最大中繼距離可達200多km，由非石英系極低損耗光纖組成的通信系至數(shù)公里，這對于降低通信系統(tǒng)的成本、提高可靠性和穩(wěn)定性具有特別重要的意義。

2.3抗電磁干擾能力強我們知道光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料，不易被腐蝕，而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力，它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾，也不受人為釋放的電磁干擾，還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。它是一種非導(dǎo)電的介質(zhì)，交變電磁波在其中不會產(chǎn)生感生電動勢，即不會產(chǎn)生與信號無關(guān)的噪聲。這樣，就是把它平行鋪設(shè)到高壓電線和電氣鐵路附近，也不會受到電磁干擾。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。

2.4光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè)光纖的芯徑很細，約為0.1mm，由多芯光纖組成光纜的直徑也很小，8芯光纜的橫截面直徑約為10mm，而標準同軸電纜為47mm。這樣采用光纜作為傳輸信道，使傳輸系統(tǒng)所占空間小，解決了地下管道擁擠的問題，節(jié)約了地下管道建設(shè)投資。此外，光纖的重量輕，柔韌性好，光纜的重量要比電纜輕得多，在飛機、宇宙飛船和人造衛(wèi)星上使用光纖通信可以減輕飛機、輪船、飛船的重量，顯得更有意義。還有，光纖柔軟可繞，容易成束，能得到直徑小的高密度光纜。

2.5保密性能好對通信系統(tǒng)的重要要求之一是保密性好。然而，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電通信方式很容易被人竊聽，只要在明線或電纜附近設(shè)置一個特別的接收裝置，就可以獲取明線或電纜中傳送的信息，更不用去說無線通信方式。

光纖通信與電通信不同，由于光纖的特殊設(shè)計，光纖中傳送的光波被限制在光纖的纖芯和包層附近傳送，很少會跑到光纖之外。即使在彎曲半徑很小的位置，泄漏功率也是十分微弱的。并且成纜以后光纖在外面包有金屬做的防潮層和橡膠材料的護套，這些均是不透光的，因此，泄漏到光纜外的光幾乎沒有。更何況長途光纜和中繼光纜一般均埋于地下。所以光纖的保密性能好。此外，由于光纖中的光信號一般不會泄漏，因此電通信中常見的線路之間的串話現(xiàn)象也可忽略。

3光纖接入技術(shù)

隨著通信業(yè)務(wù)量的不斷增加，業(yè)務(wù)種類也更加豐富，人們不僅需要語音業(yè)務(wù)，高速數(shù)據(jù)、高保真音樂、互動視頻等多媒體業(yè)務(wù)也已經(jīng)得到了更多用戶的青睞。光纖接入網(wǎng)可分為有源光網(wǎng)絡(luò)A(ON)和無源光網(wǎng)絡(luò)((PON。)采用SDH技術(shù)、ATM技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)在光接入網(wǎng)系統(tǒng)中稱為有源光網(wǎng)絡(luò)。若光配線網(wǎng)(ODN全)部由無源器件組成，不包括任何有源節(jié)點，則這種光接入網(wǎng)就是無源光網(wǎng)絡(luò)。

現(xiàn)階段，無源光網(wǎng)絡(luò)P(ON)技術(shù)是實現(xiàn)FT－Tx的主流技術(shù)。典型的PON系統(tǒng)由局側(cè)OLT光(線路終端)、用戶側(cè)ONUO/NT(光網(wǎng)絡(luò)單元)以及ODN-OrgnizationDevelopmentNetwork(光分配網(wǎng)絡(luò))組成。PON技術(shù)可節(jié)省主干光纖資源和網(wǎng)絡(luò)層次，在長距離傳輸條件夏可提供雙向高帶寬能力，接入業(yè)務(wù)種類豐富，運維成本大幅降低，適合于用戶區(qū)域較分散而每一區(qū)域內(nèi)用戶又相對集中的小面積密集用戶地區(qū)。

為實現(xiàn)信息傳輸?shù)母咚倩瑵M足大眾的需求，不僅要有寬帶的主干傳輸網(wǎng)絡(luò)，用戶接入部分更是關(guān)鍵，光纖接入網(wǎng)是高速信息流進千家萬戶的關(guān)鍵技術(shù)。在光纖寬帶接入中，由于光纖到達置的不同，有FTB、FTTC，F(xiàn)TTCab和FTTH等不同的應(yīng)用，統(tǒng)稱FTTx。

FTTH(光纖到戶)是光纖寬帶接入的最終方式，它提供全光的接入，因此，可以充分利用光纖的寬帶特性，為用戶提供所需要的不受限制的帶寬，充分滿足寬帶接入的需求。我國從2003年起，在“863”項目的推動下，開始了FTTH的應(yīng)用和推廣工作。迄今已經(jīng)在30多個城市建立了試驗網(wǎng)和試商用網(wǎng)，包括居民用戶、企業(yè)用戶、網(wǎng)吧等多種應(yīng)用類型，也包括運營商主導(dǎo)、駐地網(wǎng)運營商主導(dǎo)、企業(yè)主導(dǎo)、房地產(chǎn)開發(fā)商主導(dǎo)和政府主導(dǎo)等多種模式，發(fā)展勢頭良好。不少城市制定了FTTH的技術(shù)標準和建設(shè)標準，有的城市還制門了相應(yīng)的優(yōu)惠政策，這此都為FTTH在我國的發(fā)展創(chuàng)造了良好的條件。

在FTTH應(yīng)用中，主要采用兩種技術(shù)，即點到點的P2P技術(shù)和點到多點的xPON技術(shù)，亦可稱為光纖有源接入技術(shù)和光纖無源接入技術(shù)。P2P技術(shù)主要采用通常所說的MC(媒介轉(zhuǎn)換器)實現(xiàn)用戶和局端的自接連接，它可以為用戶提供高帶寬的接入。目前，國內(nèi)的技術(shù)可以為用戶提供FE或GE的帶寬，對大中型企業(yè)用戶來說，是比較理想的接入方式。

第2篇

有助于學(xué)生能力的培養(yǎng)多媒體技術(shù)能夠把信息以豐富的形式進行展示，學(xué)生要不斷地進行學(xué)習(xí)，才能在這種形象教學(xué)中更好地感受各種元素，激發(fā)創(chuàng)造力、想象力。對于一些普通條件下無法觀測的現(xiàn)象，多媒體可以生動形象地將其模擬出來，從而提高學(xué)生對抽象事物的客觀認識，改善教學(xué)效果，有效得提高多媒體教學(xué)效率。將多媒體技術(shù)運用到廣播電視編導(dǎo)專業(yè)教學(xué)中，一些圖形圖像的學(xué)習(xí)可以更加直觀地表現(xiàn)，能夠刺激學(xué)生的感官，讓學(xué)生發(fā)揮出自身的潛能，成為綜合型人才。提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性在以往的教學(xué)模式中，教師是知識的傳輸者，學(xué)生則是被動的接收者，這種單一的學(xué)習(xí)模式不利于學(xué)習(xí)效率的提高，使得學(xué)生不能夠更好地進行學(xué)習(xí)。運用多媒體信息技術(shù)進行教學(xué)，可以豐富教學(xué)手段，打破以往的時間限制，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)自主能力，讓枯燥的專業(yè)知識學(xué)習(xí)變得津津有味，從而提高學(xué)生對學(xué)習(xí)的積極性。多媒體教學(xué)強調(diào)藝術(shù)的想象力，將其運用到廣播電視編導(dǎo)專業(yè)教學(xué)中，能夠增強教學(xué)的活躍性，有助于塑造輕松愉快的學(xué)習(xí)氛圍。好的學(xué)習(xí)氛圍對于學(xué)生有著積極的影響，可以讓學(xué)生輕松地掌握專業(yè)知識，并且學(xué)會自如地運用，從而培養(yǎng)學(xué)生對廣播電視編導(dǎo)專業(yè)的學(xué)習(xí)充滿興趣。另外，在進行專業(yè)知識學(xué)習(xí)時，還要提高學(xué)生的協(xié)作能力，分組進行討論，進行合作式學(xué)習(xí)。這樣既能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又可以讓學(xué)生更好地掌握所學(xué)的專業(yè)知識。方便了師生交流在傳統(tǒng)的教學(xué)模式中，教師與學(xué)生之間存在一些教學(xué)距離，難免給學(xué)生一種威嚴感，不方便師生之間的溝通。長此以往，學(xué)生和教師的關(guān)系將會疏遠，交流時間會越來越少，不利于建立良好的師生關(guān)系。將多媒體信息技術(shù)運用到教學(xué)中，教師除了可以利用多媒體技術(shù)制作課件外，還可以運用網(wǎng)絡(luò)手段建立學(xué)生群。這樣一來，教師可以把相關(guān)資料上傳到群內(nèi)，學(xué)生可以及時了解學(xué)習(xí)中需要用到的資料，方便了學(xué)生之間、教師與學(xué)生之間的交流，改善了師生關(guān)系，讓教師成為學(xué)生最好的引導(dǎo)者。而且，網(wǎng)絡(luò)資源非常豐富，運用信息技術(shù)教學(xué)可以讓廣大師生在網(wǎng)絡(luò)世界里吸取足夠的學(xué)習(xí)資源，既可以幫助教師更好地進行教學(xué)，也可以幫助學(xué)生有效地進行專業(yè)知識的學(xué)習(xí)。

2在教學(xué)中運用多媒體信息技術(shù)時應(yīng)注意的問題

現(xiàn)代多媒體教學(xué)與傳統(tǒng)電教媒體的結(jié)合目前，在現(xiàn)代多媒體教學(xué)中忽略了傳統(tǒng)電教媒體的運用，雖然計算機多媒體發(fā)揮覆蓋了部分功能，但是傳統(tǒng)電教媒體的作用不可忽視。在運用各種媒體教學(xué)時，首先要了解媒體的特點，并且要學(xué)會充分地運用各種媒體。再就是選擇媒體教學(xué)時，還需要堅持媒體功能性原則、教學(xué)需要原則，在教學(xué)中要綜合運用各種媒體，既要會運用傳統(tǒng)電化教育媒體，又要充分發(fā)揮傳統(tǒng)電教媒體的作用。傳統(tǒng)的電教媒體主要是運用幻燈片、投影片來直觀表現(xiàn)專業(yè)信息，在廣播電視編導(dǎo)專業(yè)的教學(xué)中仍然發(fā)揮著重要作用。雖然多媒體信息技術(shù)對廣播電視編導(dǎo)教學(xué)有著重要意義，但它始終不能夠完全替代傳統(tǒng)電教媒體，它們在功能特點上仍然存在差異。在運用傳統(tǒng)電教媒體時，學(xué)生可以參與到幻燈片的制作中，從而幫助學(xué)生打下堅實的影視技術(shù)基礎(chǔ)?？傊诮虒W(xué)過程中，要有效地結(jié)合各媒體的效果，取長補短，并且要根據(jù)媒體的優(yōu)勢，讓教學(xué)更加豐富生動。多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)教學(xué)手段的結(jié)合將多媒體信息技術(shù)運用到廣播電視編導(dǎo)專業(yè)中，發(fā)揮了重要的作用，但是過多地運用多媒體教學(xué)課件，或者課堂中運用過多的影視片段等，對教學(xué)會產(chǎn)生反效果。雖然傳統(tǒng)的教學(xué)手段在教學(xué)過程中有一定的局限性，但是也具備一定的優(yōu)勢。傳統(tǒng)的教學(xué)手段沒有過多動態(tài)的畫面，容易讓學(xué)生將精力集中到專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中。除此之外，教師采用口頭傳授教課，這樣一來，學(xué)生可以在課堂上提出疑難問題，然后教師便能夠根據(jù)教學(xué)問題來進行課堂教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，從而增強教學(xué)的靈活性。為此，要掌握廣播電視編導(dǎo)專業(yè)教學(xué)課堂中多媒體技術(shù)的運用，將多媒體教學(xué)手段與傳統(tǒng)的教學(xué)手段有效地結(jié)合在一起，進一步完善教學(xué)效果。合理控制多媒體課件的運用在廣播電視編導(dǎo)專業(yè)中運用多媒體進行教學(xué)時，制作多媒體課件要有一定的度，課件不能被直接作為電子板書的形式運用到教學(xué)過程中，也不能過多地運用多媒體課件。教師還要學(xué)會使用多媒體課件，把握好課件中的視聽比例，做好組織教學(xué)內(nèi)容的配置，有效地提高課堂教學(xué)效率。與此同時，教師在運用多媒體教學(xué)課件時，還要加入一些新的觀點和理念，不要一味地重復(fù)以往的教學(xué)課件。在合理配置教學(xué)內(nèi)容的同時，充分體現(xiàn)多媒體課件的優(yōu)勢，有效地提高廣播電視編導(dǎo)專業(yè)的教學(xué)質(zhì)量。

3總結(jié)

第3篇

論文摘要:光纖通信不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。本文探討了光纖通信技術(shù)的主要特征及應(yīng)用。

1.光纖通信技術(shù)

光纖通信是利用光作為信息載體、以光纖作為傳輸?shù)耐ㄐ欧绞?。在光纖通信系統(tǒng)中,作為載波的光波頻率比電波的頻率高得多,而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或?qū)Рü艿膿p耗低得多,所以說光纖通信的容量要比微波通信大幾十倍。光纖是用玻璃材料構(gòu)造的,它是電氣絕緣體,因而不需要擔(dān)心接地回路,光纖之間的串繞非常小;光波在光纖中傳輸,不會因為光信號泄漏而擔(dān)心傳輸?shù)男畔⒈蝗烁`聽;光纖的芯很細,由多芯組成光纜的直徑也很小,所以用光纜作為傳輸信道,使傳輸系統(tǒng)所占空間小,解決了地下管道擁擠的問題。

光纖通信在技術(shù)功能構(gòu)成上主要分為:(1)信號的發(fā)射;(2)信號的合波;(3)信號的傳輸和放大;(4)信號的分離;(5)信號的接收。

2.光纖通信技術(shù)的特點

(1)頻帶極寬,通信容量大。光纖比銅線或電纜有大得多的傳輸帶寬,光纖通信系統(tǒng)的于光源的調(diào)制特性、調(diào)制方式和光纖的色散特性。對于單波長光纖通信系統(tǒng),由于終端設(shè)備的電子瓶頸效應(yīng)而不能發(fā)揮光纖帶寬大的優(yōu)勢。通常采用各種復(fù)雜技術(shù)來增加傳輸?shù)娜萘?特別是現(xiàn)在的密集波分復(fù)用技術(shù)極大地增加了光纖的傳輸容量。目前,單波長光纖通信系統(tǒng)的傳輸速率一般在2.5Gbps到1OGbps。

(2)損耗低,中繼距離長。目前,商品石英光纖損耗可低于0~20dB/km,這樣的傳輸損耗比其它任何傳輸介質(zhì)的損耗都低;若將來采用非石英系統(tǒng)極低損耗光纖,其理論分析損耗可下降的更低。這意味著通過光纖通信系統(tǒng)可以跨越更大的無中繼距離;對于一個長途傳輸線路,由于中繼站數(shù)目的減少,系統(tǒng)成本和復(fù)雜性可大大降低。

(3)抗電磁干擾能力強。光纖原材料是由石英制成的絕緣體材料,不易被腐蝕,而且絕緣性好。與之相聯(lián)系的一個重要特性是光波導(dǎo)對電磁干擾的免疫力,它不受自然界的雷電干擾、電離層的變化和太陽黑子活動的干擾,也不受人為釋放的電磁干擾,還可用它與高壓輸電線平行架設(shè)或與電力導(dǎo)體復(fù)合構(gòu)成復(fù)合光纜。這一點對于強電領(lǐng)域(如電力傳輸線路和電氣化鐵道)的通信系統(tǒng)特別有利。由于能免除電磁脈沖效應(yīng),光纖傳輸系還特別適合于軍事應(yīng)用。

(4)無串音干擾,保密性好。在電波傳輸?shù)倪^程中,電磁波的泄漏會造成各傳輸通道的串擾,而容易被竊聽,保密性差。光波在光纖中傳輸,因為光信號被完善地限制在光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中,而任何泄漏的射線都被環(huán)繞光纖的不透明包皮所吸收,即使在轉(zhuǎn)彎處,漏出的光波也十分微弱,即使光纜內(nèi)光纖總數(shù)很多,相鄰信道也不會出現(xiàn)串音干擾,同時在光纜外面,也無法竊聽到光纖中傳輸?shù)男畔ⅰ?/p>

除以上特點之外,還有光纖徑細、重量輕、柔軟、易于鋪設(shè);光纖的原材料資源豐富,成本低;溫度穩(wěn)定性好、壽命長。由于光纖通信具有以上的獨特優(yōu)點,其不僅可以應(yīng)用在通信的主干線路中,還可以應(yīng)用在電力通信控制系統(tǒng)中,進行工業(yè)監(jiān)測、控制,而且在軍事領(lǐng)域的用途也越來越為廣泛。

3.光纖通信技術(shù)在有線電視網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用

20世紀90年代以來,我國光通信產(chǎn)業(yè)發(fā)展極其迅速,特別是廣播電視網(wǎng)、電力通信網(wǎng)、電信干線傳輸網(wǎng)等的急速擴展,促使光纖光纜用量劇增。廣電綜合信息網(wǎng)規(guī)模的擴大和系統(tǒng)復(fù)雜程度的增加,全網(wǎng)的管理和維護,設(shè)備的故障判定和排除就變得越來越困難。可以采用SDH+光纖或ATM+光纖組成寬帶數(shù)字傳輸系統(tǒng)。該傳輸網(wǎng)可以采用帶有保護功能的環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng),鏈路傳輸系統(tǒng)或者組成各種形式的復(fù)合網(wǎng)絡(luò),可以滿足各種綜合信息傳輸。對于電視節(jié)目的廣播,采用的寬帶傳輸系統(tǒng)可以將主站到地方站的所需數(shù)字,通道設(shè)置成廣播方式,同樣的電視節(jié)目在各地都可以下載,也可以通過網(wǎng)絡(luò)管理平臺控制不同的站下載不同的電視節(jié)目。

有線電視網(wǎng)絡(luò)在全國各地已基本形成,在有線電視網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上,比較容易地實現(xiàn)寬帶多媒體傳輸網(wǎng)絡(luò),因此在目前的情況下,不應(yīng)完全廢除現(xiàn)有的有線電視網(wǎng),而用少量的投資來完善和改造它,滿足人們的目前需要。很多地區(qū)的CATV已經(jīng)是光纖傳輸,到用戶端也是同軸電纜進入千萬家。但是現(xiàn)在建設(shè)的CATV大多是單向傳輸,上行信號不能在現(xiàn)有的有線電視網(wǎng)中傳送?？梢酝ㄟ^電信網(wǎng)PSTN中語音通道或數(shù)據(jù)通道形成上行信號的傳送,也可以通過語音接入系統(tǒng)來完成。將電話接到各用戶,這樣各用戶間即可以打電話,也可以利用廣電自己的綜合信息網(wǎng)中的寬帶傳輸系統(tǒng)構(gòu)成廣電網(wǎng)中自己的上行信號的傳送,組成了雙向應(yīng)用的Internet網(wǎng)。

現(xiàn)在光通信網(wǎng)絡(luò)的容量雖然已經(jīng)很大,但還有許多應(yīng)用能力在閑置,今后隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,作為經(jīng)濟發(fā)展先導(dǎo)的信息需求也必然不斷增長,一定會超過現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)能力,推動通信網(wǎng)絡(luò)的繼續(xù)發(fā)展。因此,光纖通信技術(shù)在應(yīng)用需求的推動下,一定不斷會有新的發(fā)展。

參考文獻:

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