光纤传送

2024-08-20

光纤传送(通用6篇)

光纤传送 篇1

1 引言

城域传送网是覆盖城区、郊区或者部分规模较小的市县, 为城域多业务提供综合传送平台的网络, 是承载城域范围内的固定、移动和数据等多种业务的基础传送网络, 它一般以多业务光传送网络为基础、以多种接入技术为辅, 为多种业务和通信协议提供综合传送承载平台。城域传送网向上与省际和省内干线相连, 向下负责综合业务引入, 完成集团用户、商用大楼、智能小区的业务接入和电路出租的任务。

2 城域传送网的特点

城域传送网是非常复杂的网络, 每个城市和每个城市都因现状不同而有所不同, 从网络分层结构来说, 城域传送网一般分为核心传送层、汇聚层和接入层。对于网络规模较小的城市, 可根据实际情况简化网络层次。下面从通用角度分析城域传送网的特点。

多业务。城域传送网需要同时支持多种业务, 单一平台支持多种协议和处理混合业务的特征是城域光传送网络获得足够竞争优势的关键因素, 也是最重要的特点。多业务支持是城域光传送网络的基石, 可为运营商带来许多竞争优势, 如后向兼容性 (如SDH over WDM) 、成本显著降低 (减少了网络分层和设备) 、网络管理简化和配置工作量减少等。安全可命性和可增位性。城域传送网涉及到大量的客户和服务, 网络的安全可靠性直接影响到客户, 传送网应支持网络节点的备份和线路保护, 提供网络安全措施, 同时多种生存性有利于运营商向用户提供更好的业务定义。同时城域传送网应当要充分考虑业务扩展能力, 能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务, 使网络可持续赢利。

动态性。与骨干传送网相比, 城域传送网的动态性较强, 多种数据业务的动态性和不可预见性使得城域传送网的相关需求加强, 目前的发展趋势是越来越多的客户需要带宽更灵活的业务。他们需要快速的业务配置、更短期的、可灵活增加的服务合同和基于Qo S的价格, 将来还可能出现对带宽按需分配等新业务的需求。

网络扩展性。由于受用户需求和地理分布动态变化的影响, 城域的数据业务具有多变性, 城域传送网要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台, 留有充分的扩充余地, 能够随着需求变化, 可允许运营商不断地按照业务需求增加带宽, 而不需要进行网络整体升级。

3 城域网中的相关技术分析

SDH多业务传送平台。SDH多业务传送平台 (MSTP) 是目前广泛应用的产品。为了适应城域网多业务的需求, SDH从单纯支持2Mb/s, 155Mb/s等话音业务接口向支持以太网和ATM等多业务接口演进, 将多种不同业务通过YC或VC级联方式映射入SDH时隙进行处理。SDH多业务平台将传送节点与各种业务节点融合在一起, 各厂商只是融合程度不同。

MSTP的出发点是将2层或3层的功能作为SDH附加功能来完成的, 其对2层或ATM层的处理都是与SDH处理相分离的, 但都可以映射到SDH的VC时隙进行重组。从功能上看, MSTP除了具有SDH功能外, 还具有2层、MAC层和ATM功能。

MSTP比较适合于已经敷设大量SDH网的运营公司, 它可以方便有效地支持分组数据业务, 实现从电路交换网到分组网的过渡, 适合支持混合型业务特别是以TDM业务为主的混合型业务, 同时可以保证网络管理的统一性。

弹性分组环技术。正在由IEEE 802.17工作组制定的弹性分组环 (RPR) 技术, 吸收了吉比特以太网的经济性、SDH系统50ms环保护特性。RPR采用类似以太网的帧格式, 结合丝丝标记, 基于MAC高速交换, 简化IP前传。RPR技术可以支持更细的带宽粒度, 网络成本较低, 可以承载具有突发性的IP业务, 同时支持传统语音传送, 有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。RPR环是在整个环上实现公平机制而不是在单独链路上, 容易实行全局的公平机制。服务供应商可以利用源节点发送数据包的速率来控制上游节点和下游节点的速率。带宽策略允许在无拥塞的情况下, 把环上任意两个节点之间所有的带宽分配给这两个节点, 没有SDH那种固定电路系统的不灵活性, 同时又比点到点的以太网更加有效。

目前RPR标准尚未完成, 其中的一个重要问题是对时钟的透明传输, RPR同步机制与SDH不同, 必须确保TDM时钟可以透明传输到对端。第二个挑战来自RPR定义的是一个环网结构下的技术, 无法工作在复杂的网络环境下 (甚至是环间互联) , 而实际的城域网络环境则是十分复杂的。

RPR技术适合于以数据业务为主、TDM业务为辅的网络, 其应用范围将逐渐扩大, 适合于新建网络。

城域WDM光网络。WDM技术不仅提高了光纤利用率, 而且在业务信号复杂多变的城域网中对信号具有透明性, 它可以对从不同设备出来的信号不进行速率和帧结构调整, 直接进行透明传输。这可给用户、特别是租用波长的用户以最大的灵活性。同时, 不同波长间的信号互不干涉, 每个波长都可以自己灵活上下。WDM技术主要应用于城域骨干网。

城域OADM环网可以承载大量客户的多种协议和多种速率的业务, 每个波长承载一种业务的方式将很快耗尽波长, 为提高每个波长的带宽利用率, 应尽量避免低速率业务单独占用一个光波长通道。一种新兴的经济有效的方法是将多个低速率客户信号复用到一个波长信道中, 该技术被称为子波长复用, 从而实现了每个波长携带多种业务。这种子波长复用器降低了城域网WDM系统的应用门槛, 可以直接容纳低速率信号, 给组网带来了灵活性。WDM环网解决了两个重要问题:光纤短缺和多业务的透明传输。成本是限制其应用的重要因素, 目前它主要用来保护那些SDH还无法保护的业务, 如ESCON, Fiber Channel等。

在目前的光网络中, 数据业务的提供需要经过

4 层处理:

首先将业务映射进IP包, 并以ATM信元封装, 然后将ATM信元映射进SDH帧, 最后转换为光信号在光网络上传送 (采用WDM/DWDM方式) 。随着IP业务的飞速发展, 这种结构的缺点日益暴露.人们开始研究将ATM层和SDH层从4层结构中剥离出去, 将其功能融合到IP/MPLS层和WDM/OTN (光传送网) 层中, 将IP业务直接在WDM光路上传送 (即IP over Optical, 目前主要为IPover WDM/DWDM) 。在传统的光网络中引入信令控制和动态交换功能, 将IP层和光网络层置于同一控制平面下, 对光网络实施配置连接管理, 在此思想下, 一种能够自动完成网络连接的新型网络ASON (自动交换光网络) 应运而生。

自动交换光网络。ASON是在IP over DWDM基础上发展起来的, 底层仍为OTN, 主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通过信令交换完成对传送平面的动态控制。控制平面的引入带来了以下好处:迅速实现业务提供, 允许网络资源动态分配路由和带宽;容易管理, 业务提供者无需为新的传输技术系统的配置管理而开发维护操作支持系统软件;具有扩展的信令能力, 增加了补充业务;在出现故障时可实现快速的保护与恢复, 比通常的传送网节省了冗余容量和资源;控制平面的协议比管理平面的协议有更丰富的原语组, 可用于各种传输技术。

4 通用标签交换 (GMPLS) 技术

为了使MPLS适应时分复用、波分复用等不同的应用环境, 以支持在电路交换网中建立连接, I-ETF对MPLS中标签的概念和形式进行了相应的扩展, 将时分系统和空间交换系统涵盖了进来, 推出了通用标签交换--GMPLS。其具有许多新功能:时隙、虚通道和波长等均可作为标签。GMPLS所管理的对象不仅是分组, 还可以是FR.ATM, SDH和WDM等, 且这些设备上的接口还可以细分为PSC (分组交换功能) 、TSC (TDM交换功能) 、LSC (波长交换功能) 和FSC (光纤交换功能) 等多种类型。

可以为离散单位分配带宽, 因为时隙、波长和光纤等都是离散单位。

具有下行按需标签分配和使用上行标签的双向LSP建立能力, 并且可以通过从上游节点向下游节点传送建议标签来简化倒换过程、减少双向LSP的建立时延。

可以设置标签组, 以缩小下游标签的选择范围。当然, 在引入GMPLS控制平面后, 对传统数据通信网络 (DCN) 也提出了新的要求, 特别是电路交换网络。首先, DCN必须保证能为控制器之间提供控制信息的传送, 能够直接或间接地为两个LSR提供交换控制信息的信道:其次, 所提供的信道必须是可靠的、安全的:最后, DCN必须支持IP, 且必须具有较高的可靠性和Qo S, 以避免用户数据业务出错而影响控制数据, 确保控制信息的顺利发送。

摘要:当前信息容量日益剧增, 为提高信息的传输速度和容量, 光纤通信被广泛的应用于信息化的发展。城域传送网传作为承载城域范围内的固定、移动和数据等多种业务的基础传送网络, 在整个光网络中占有不可替代的地位。本文介绍了城域传送网的特点, 对主要技术进行了分析, 最后探讨了其发展趋势。

关键词:光纤通信,城域传送网,光网络

参考文献

[1]韦乐平《光同步数字传输网》人民邮电出版社2002

[2]Palais, 《光纤通信》第五版, 电子工业出版社

光纤城域传送分析及展望 篇2

在当今世界向知识经济时代迈进过程中, 计算机互联网技术的应用成为重要的促进因素, 它的不断发展形成推动世界经济高速发展新的源动力。随着国民经济信息化进程的深入发展, 整个社会对现代化通信需求进一步增加, 新一代宽带通信网络将成为新一代电信的明显特征, 宽带IP网络技术应运而生。随着技术条件的成熟, 网络的融合正成为电信发展的大趋势。首先是数字技术的迅速发展和全面采用, 使电话、数据和图像信号都可以通过统一编码进行传输和交换。其次是光通信技术的发展, 为综合传送各种业务信息提供了必要的带宽和传输质量, 是三网业务的理想平台。再就是软件技术的发展, 使得三大网及其终端都能通过软件变更最终支持各种用户所需的特性、功能和业务。最后, 也是最重要的是统一的TCP/IP协议的普遍采用, 使得各种以IP为基础的业务都能在不同的网上实现互通。人类首次具有了统一的为三大网都能接受的通信协议, 从技术上为三网融合奠定了最坚实的基础。

1 光纤城域传送网的概念

光纤通信的诞生与发展是电信史上的一次重要革命, 近几年来随着技术的进步, 电信管制体制的改革以及电信市场的逐步全面开放, 特别是IP的爆炸式发展所带来的对带宽的巨大需求, 光纤通信又一次呈现了蓬勃发展的新局面, 成为近几年来发展速度最快的技术。

城域传送网是本地传送网覆盖城市及其郊区范围的部分, 即本地传送网在城市区域的具体实现, 负责在城域范围内为数据网络节点和各类业务网络提供传输电路, 或直接为具有某些特殊需求的客户提供业务类型丰富的应用服务。城域传送网面向的不仅是普通用户, 更要考虑大客户和企业用户等。城域传送网具有业务需求密集、业务量大等特点, 由于90%以上以光纤为传输介质, 因此又称为光纤城域传送网。

2 光纤城域传送网的特点

光纤城域传送网是非常复杂的网络, 每个城市和每个城市都因现状不同而有所不同, 从网络分层结构来说, 城域传送网一般分为核心传送层、汇聚层和接入层。对于网络规模较小的城市, 可根据实际情况简化网络层次。城域传送网有以下特点。

2.1 多业务

城域传送网需要同时支持多种业务, 单一平台支持多种协议和处理混合业务的特征是光纤城域传送网络获得足够竞争优势的关键因素, 也是最重要的特点。多业务支持是光纤城域传送网络的基石, 可为运营商带来许多竞争优势, 如后向兼容性 (如SDH over WDM) 、成本显著降低 (减少了网络分层和设备) 、网络管理简化和配置工作量减少等。

2.2 安全可靠性和可增位性

城域传送网涉及到大量的客户和服务, 网络的安全可靠性直接影响到客户, 传送网应支持网络节点的备份和线路保护, 提供网络安全措施, 同时多种生存性有利于运营商向用户提供更好的业务定义。同时城域传送网应当要充分考虑业务扩展能力, 能针对不同的用户需求提供丰富的宽带增值业务, 使网络可持续赢利。

2.3 动态性

与骨干传送网相比, 城域传送网的动态性较强, 多种数据业务的动态性和不可预见性使得城域传送网的相关需求加强, 目前的发展趋势是越来越多的客户需要带宽更灵活的业务。他们需要快速的业务配置、更短期的、可灵活增加的服务合同和基于QoS的价格, 将来还可能出现对带宽按需分配等新业务的需求。

2.4 网络扩展性

由于受用户需求和地理分布动态变化的影响, 城域的数据业务具有多变性, 城域传送网要建设成完整统一、组网灵活、易扩充的弹性网络平台, 留有充分的扩充余地, 能够随着需求变化, 可允许运营商不断地按照业务需求增加带宽, 而不需要进行网络整体升级。

3 光纤城域网中的相关技术分析

3.1 SDH多业务传送平台

SDH多业务传送平台 (MSTP) 是目前广泛应用的产品。SDH支持以太网和ATM等多业务接口, 将多种不同业务通过YC或VC级联方式映射入SDH时隙进行处理。MSTP的出发点是将2层或3层的功能作为SDH附加功能来完成的, 其对2层或ATM层的处理都是与SDH处理相分离的, 但都可以映射到SDH的VC时隙进行重组。比较适合于已经敷设大量SDH网的运营公司, 它可以方便有效地支持分组数据业务, 实现从电路交换网到分组网的过渡, 适合支持混合型业务特别是以TDM业务为主的混合型业务, 同时可以保证网络管理的统一性。

3.2 弹性分组环技术 (RPR)

RPR技术可以支持更细的带宽粒度, 网络成本较低, 可以承载具有突发性的IP业务, 同时支持传统语音传送, 有比较好的带宽公平机制和拥塞控制机制。RPR环是在整个环上实现公平机制而不是在单独链路上, 容易实行全局的公平机制。适合于以数据业务为主、TDM业务为辅的网络, 其应用范围将逐渐扩大, 适合于新建网络。

3.3 城域WDM光网络

WDM技术不仅提高了光纤利用率, 而且在业务信号复杂多变的城域网中对信号具有透明性, 它可以对从不同设备出来的信号不进行速率和帧结构调整, 直接进行透明传输。WDM环网解决了两个重要问题:光纤短缺和多业务的透明传输。成本是限制其应用的重要因素, 目前它主要用来保护那些SDH还无法保护的业务, 如ESCON, Fiber Channel等。

3.4 自动交换光网络

ASON是在IP over DWDM基础上发展起来的, 底层仍为OTN, 主要的不同就是在OTN上引入了控制平面。控制平面通过信令交换完成对传送平面的动态控制。控制平面的引入带来了以下好处:迅速实现业务提供, 允许网络资源动态分配路由和带宽;容易管理, 业务提供者无需为新的传输技术系统的配置管理而开发维护操作支持系统软件;具有扩展的信令能力, 增加了补充业务;在出现故障时可实现快速的保护与恢复, 比通常的传送网节省了冗余容量和资源;控制平面的协议比管理平面的协议有更丰富的原语组, 可用于各种传输技术。

4 光纤城域传送网的发展趋势及演进

电信业务的IP化对光纤城域传送网的承载能力提出了新的要求, 而当前的SDH、MSTP、ASON、WDM光纤城域传送网在应对这些挑战时由于其自身的局限性不能适应这些要求, 促使光纤城域传送网向下一代光纤城域传送网发展, 而光纤城域传送网目前所面临的问题和需求则决定了下一代光纤城域传送网的发展方向。

随着市场对传送网要求的不断变化, 下一代光纤城域传送网将呈现诸多新趋势:

4.1 网络边缘趋向传送和业务层的融合, 并向智能化和内核分组化演进;

4.2 网络核心趋向传送层与业务层分别独立发展, 光纤城域传送网本身向业务网方向演变;

4.3 网络垂直结构趋向扁平化, 中间层薄化或淡出;

4.4 网络水平的全光化趋势继续向用户延伸;

4.5 组网方式开始从点对点和环网向网状网方式演进, 并进一步向智能化光联网方向发展等。

在这些新趋势中, 光纤城域传送网分组化的发展趋势是光纤城域传送网从“多业务的接口适应性”向“多业务的内核适应性”转变和更好地适应IP业务发展的必然要求, 分组传送网在全网的部署成为光纤城域传送网未来发展的必然选择。

根据应用策略的不同, 城域传送网和骨干传送网的发展趋势演进路线各不相同。城域传送网的演进路线是以电路交换为基础的接入层/汇聚层传送网络向分组传送网络 (PTN) 演进, 以SDH/WDM为基础的核心层传送网络向以智能化大容量调度为基础的核心传送网络演进;骨干传送网的演进路线是以WDM为基础的骨干传送网络向以智能化大容量调度为基础的骨干传送网络演进。

摘要:为提高信息的传输速度和容量, 光纤通信被广泛的应用于信息化的发展。城域传送网传作为承载城域范围内的固定、移动和数据等多种业务的基础传送网络, 在整个光网络中占有不可替代的地位。本文介绍了城域传送网的特点, 讨论了几种IP传送新技术, 探讨了光城域传纤送网发展趋势和演进。

关键词:光纤通信,城域传送网,光网络

参考文献

[1]王砚平.城域网的现状和发展趋势[J].通信技术, 2007 (04) .

光纤通信传送网承载业务分析 篇3

光纤通信自从问世以来, 给整个通信领域带来了一场革命, 它使高速率、大容量的通信成为可能。光纤通信由于具有损耗低、传输频带宽容量大、体积小、重量轻、抗电磁干扰、不易串音等优点而备受业内人士的青睐, 发展非常迅速。光纤通信系统的传输容量从1980年到2000年这20年间增加了近一万倍, 传输速度在过去的10年中大约提高了100倍。目前, 我国长途传送网的光纤化比例已超过80%, 预计到2010午, 全国光缆建设长度将再增加约105km, 并且将有11个大城市铺设10G以上的大容量光纤通信网络。

随着各种光传送网技术的商用, 各大运营商都在探讨光传送网技术的引入问题。本文从承载业务的角度出发, 结合ASON传送网的功能及特点, 给出了基于ASON传送网的业务承载分析。

2. 光纤传送网技术

在近30年的发展过程中, 国内单波传输设备由20世纪70年代的PDH发展到90年代的SDH, 2001后又推出了MSTP的产品, 以适应城域网IP业务的发展。此后, 随着网络对于组网能力和智能化需求的提升, 又出现了基于MSTP的ASON设备。而多波光传输系统方面, 也由早期的2.5G速率发展为10G速率, 波道数则由8个波长发展到了160个波长甚至更多。到了今天, 用于干线的DWDM技术已大量步入城域网, 其组网的灵活性和业务承载的可靠性也得到了极大的提高。

经过几十年的发展, 光传输技术已非常完美地解决了TDM业务的承载问题, 但随着IP业务为主的分组业务的发展, 光传送网的承载能力正在经受挑战。国际国内的各个光通信厂家一直在不断地寻求新的技术和产品来提升光传输设备对于数据业务的承载能力, 发展的领域涉及带宽、灵活性、可靠性、可管理性等各个方面。

2.1 同步数字系列 (SDH)

统一光接口标准和幀结构;不同厂家的产品可以在光路上互通。一步复用特性, 上下话路简单, 降低成本, 提高可靠性和稳定性。强大的OAM能力--5%左右的信息作为开销, 用来对设备和网络进行操作、管理、维护和配置。增强网络的生存性和安全性--能组成各种自愈网;前向/后向兼容--兼容PDH各种速率信号, 并能兼容新业务信号。

但是SDH频带利用率低, 指针调整机理复杂, 软件的大量应用时, 系统易受病毒或者误操作的危害

2.2 密集波分复用 (DWDM) 技术

DWDM系统的传输容量很大复用;充分利用光纤的带宽资源, 多波长复用在单模光纤中传输使一根光纤的传输容量比单波长传输增加几倍至几十倍;由于同一光纤中传输的信号波长彼此单独因而能够传输特性完全不同的信号;波分复用通道对数据格式透明;能消除电光转换中电子器件的瓶颈。

但是DWDM系统采用了较多的光器件由此造成了系统成本过高这是当前制约DWDM系统大规模应用的主要因素DWDM技术;相关标准的制定还不完善等

3. 光纤通信传送网业务承载分析

作为解决未来的移动通信系统支持高速的数据接入的光纤通信传送网络, 其业务承载除了GSM话音业务外, 更多的是对移动数据业务的承载。作为数据业务的整体提供方案, 集团用户数据专线业务、智能小区高速上网业务以及带宽出租业务等都应在光纤通信传送网建设中给予考虑。针对上述考虑, 可开发的通信业务将更加丰富, 通信网上承载的信息总量和信息流量将迅速增长。远程医疗、网上购物、网上投票、网上视频直播、VOD视频点播、IPTV、网上教学、宽带游戏、视频会议、视频聊天、多媒体邮件等宽带增值业务应用日趋广泛。以下对ASON传送网的全面承载业务分类进行分析。

3.1 话音业务承载分析

3.1.1 固定话音业务承载分析

目前固定电话用户数缓慢增长, 固定话音业务也保持平稳的增长趋势。固定电话业务对带宽的需求增长不快。不远的将来, 固定电话网络将向NGN下一代网过渡。数据通信格式为IP数据包, IP数据包首先通过IP承载网承载, 然后过渡到传送网络进行传输。固定运营商传输节点多, 传送网络庞大, 电路利用率低。传输带宽需求继续平稳增加, 引入ASON可以在满足新增传输带宽需求的同时整合目前电路配置的混乱现状, 实现传送网络的平稳转型。

3.1.2 移动话音业务承载分析

目前移动电话业务带宽需求增长较快, 移动电话网络的带宽需求占传输系统总带宽需求的比例较大。3G网络的语音和数据都是以分组的方式传输。IP数据包首先通过IP承载网承载, 然后过渡到传送网络进行传输。IP承载网由于承载话音业务, 不会在传统城域网内混和传输, 必须组建IP专用承载网, 此专用承载网必须经过传输层的保护, 因此IP承载网是承载在传送网之上的, 占用传输带宽。ASON传送网络通过提供丰富的接口、灵活的配置管理、高效的带宽利用、完善的恢复机制等一系列优点。

3.2 数据业务的承载分析

3.2.1 基础数据业务的承载分析

基础数据业务的承载网络主要有X.25、DDN、FR/ATM等。X.25、DDN业务未来呈缓慢萎缩趋势, FR/ATM还有一定增长, 但是增长幅度不大。基础数据业务的带宽需求不大, 未来对网络的冲击微乎其微, 一般城市基础数据网络的节点数都不会很多, 设备的端口速率一般不会超过155Mb/s, 对传送网络影响较小。网络规划时一般取基础数据网络占交换网络带宽的5%左右。随着技术进步, 基础数据网络的承载方式也将革新。

基础数据网络虽然带宽占用不大, 但是历史沿用至今, 承载的业务却是非常重要的, 比如银行专线等, 基础数据网络的传输层对安全的要求非常高。ASON可以对电路割接, 提供更高的基于网络恢复机制的安全性。

3.2.2 IP多媒体业务的承载分析

随着宽带的普及, IP多媒体业务是发展最快的业务。借助Internet, 主要开展娱乐、视频点播、信息浏览查询下载、远程教学、聊天、邮件等各种业务。3G牌照发放之后, 各大运营商都将在省际、省内、本地层面建设专用IP承载网, 以便疏通3G语音和移动数据业务。ASON在疏通IP承载网业务上具有优势能够在传送网上疏通疏通IP承载网业务, 能够提供完善的保护机制。

3.2.3 移动数据业务承载分析

移动数据业务是通过IP承载网进行疏通的, IP承载网必须经由传送网络进行传输和保护。因此ASON对IP承载网的疏通包含了对移动数据业务的承载。

3.3 流媒体业务承载分析

流媒体 (Streaming Media) 指在数据网络上按时间先后次序传输和播放的连续音/视频数据流。本质上, 流媒体技术是一种在数据网络上传递多媒体信息的技术。目前数据网络具有无连接、无确定路径、无质量保证的特点, 给多媒体实时数据在数据网络上的传输带来了极大的困难。流媒体技术实际上是IP数据网层面的技术, 传输层面只是提供透明的传输通道。

ASON传送网络以其动态带宽自动配置的优势特别适合流媒体业务的开展。因为传输层为路由器配置的通道是可以通过动态调节不断变化的, 路由器之间数据流量小时可以缩减传输配置, 路由器之间数据流量大时可以动态增加传输配置, 只要带宽需求在ASON传输系统所能提供的最大带宽范围之内, 都可以实现动态配置, 使得流媒体业务不会因为底层传输的瓶颈而受到影响, 不会出现网络拥塞, 实时业务不能提供等弊端。

3.4 其它业务承载分析

其他业务主要包括带宽出租、大客户接入业务等。这些业务是运营商增长较快, 盈利性较好的业务, 必须通过传送网络的保护, 最大限度的提高业务的安全性, 让客户满意。ASON引入后比之目前的SDH等传输技术可以更加快速的配置端到端电路, 安全性能也更强。

4. 结束语

通过对基于ASON传送网的各种承载业务进行分析, 认为在目前传送网的各项业务中, 传送网承载业务IP化已经是无可争辩的事实, IP业务逐渐成为主导业务, 因此, 承载业务的IP化成为整个电信网发展的必然趋势。ASON也是下一步运营商规划时重点考虑引入的重大技术, 是网络转型的重要工作之一。

摘要:本文简要介绍了目前光纤通信传送网的现状, 通过介绍自由交换光网络 (ASON) 的功能及技术特点, 从承载业务的角度出发, 分析了ASON网络承载业务的特点及其发展趋势。

关键词:光纤通信,SDH,DWDM,ASON

参考文献

[1]韦乐平, 光同步数字传送网, 人民邮电出版社, 2002

[2]邬贺铨, 中国光纤传送网的发展, 电信科学1999年第10期

[3]中国电信.2009年年报

[4]李允博徐荣, 数据业务承载技术应用分析, 《电信网技术》, 2007年8月第8期

短距离高速率传送用的塑料光纤 篇4

塑料光纤 (Plastic Optical Fiber, POF) 是纤芯和包层均由塑料组成的光纤。与石英玻璃光纤相比, POF具有芯径大、柔韧性好和接续方便等特点。POF的大芯径使得其连接不需要采用高精度定位连接器件, 允许使用注塑连接器, 从而大大降低了连接成本。POF具有的良好柔韧性使得施工安装更为简单和快捷。因此, POF目前主要用于短距离、高速率通信, 如用作局域网和数据中心的连接等的传输媒质。

为了推动POF的实用化进程, 日本、美国和德国等发达国家的著名大学和研究机构一直在致力于POF的制造工艺、衰减和带宽等传输性能、简易连接器件、接续方法和配套的传输系统的研究。截止至2008年, 发达国家对POF光器件和传输系统的研究已经取得了一系列令入瞩目的成果, 例如低衰减 、高带宽氟化聚合物梯度折射率分布塑料光纤 (Perfluorinated Polymer Graded-Index POF, PF GI-POF ) 、塑料光缆、接续与成端方法和试验传输系统已逐渐转入实际工程应用。

本文综述了2008年世界光纤会议文献所报道的POF及其传输系统的最新研究成果, 以供从事短距离、高速率传送研究工作的读者参考。

1 光纤性能

1.1 衰 减

自1968年美国的Dupont公司开发出第1根阶跃折射率分布聚甲基丙烯酸塑料光纤 (Polymethyl Methacrylate Step Index POF, PMMA SI-POF) 至2000年日本硝子玻璃公司推出了PF GI-POF商品 (其商品名称为“Lucina”) , 人们对POF的研究定位在两个方面: (1) 制造出低衰减、高带宽的POF; (2) 推动POF传输系统工程应用。

POF的研究重点是降低衰减和提高带宽。GI-POF的衰减是由吸收、散射和弯曲损耗共同作用所决定的。要想制造出低衰减的GI-POF, 具体措施如下: (1) 选择与纤芯材料结构相似的掺杂剂来减小散射损耗; (2) 降低掺杂剂的浓度来降低散射损耗; (3) 利用掺杂方法降低纤芯材料的本征吸收损耗等。

减小POF衰减的最具体的做法是:选择吸收损耗小的材料作为纤芯, 如以PMMA为纤芯基本材料, 选择小分子量的掺杂剂 (其结构与PMMA相似) 掺入纤芯PMMA中, 通过界面凝胶聚合反应, 可以形成所需要的梯度折射率分布结构。由于选用的掺杂剂的结构与PMMA相似, 减小了因掺杂剂和纤芯材料PMMA的结构不均匀所造成的散射, 从而大大降低了POF的衰减。

我们也可以利用具有高折射率的小分子材料作为掺杂剂, 使其掺杂浓度下降, 减小因纤芯和包层材料不同而引起的光散射。这种掺杂方法可以降低纤芯材料的本征吸收损耗。众所周知, POF一般是用碳氢聚合物制造而成的。由于碳氢键伸展振动, 使得这种聚合物呈现出非常大的本征吸收损耗。然而, 通过以氟置换碳氢聚合物中的碳氢键中的氢, 可以制造出在波长1 310 nm处衰减非常小的PF GI -POF。表1 给出了两种已经进入商用的塑料光纤 (PMMA GI-POF和PF GI-POF) 的性能。由表1可以看出, PF GI-POF的性能优于PMMA GI-POF, 原因是PF材料的性能比PMMA材料的性能好得多[1]。

1.2 带 宽

由光波理论得知, 限制多模光纤带宽的主要因素是模间色散。减小模间色散的惯用做法是力求在多模光纤径向形成一个平方律的折射率分布。为了定量分析PF GI-POF的折射率分布和带宽之间的关系, 可以用指数律公式 (1) 来描述PF GI-POF纤芯的折射率分布。式 (1) 既可以解释PF GI-POF的折射率分布形状, 又可以解释优化折射率分布的GI-POF的最大带宽:

n (r) ={n1[1-2Δ (ra) g]120ran2ra, (1)

式中, g为折射率指数的参数;n1和n2分别是纤芯和包层的折射率;r为离开纤芯中心的距离;a为纤芯半径;Δ为相对折射率差, Δ=n12-n22/2n12, 其数值由折射率分布的形状决定。

因为PF GI-POF的折射率分布直接影响着PF GI-POF的带宽大小, 所以精确地控制折射率分布形状和折射率指数g对PF GI-POF的带宽起着十分重要的作用。为提高 PF GI-POF的带宽, 在制造PF GI-POF时, 要想方设法降低模间色散、材料色散和折射率分布色散。提高PF GI-POF带宽的具体做法是通过调整预制棒芯区聚合反应速度来保证折射率指数g≈2.7。这样, 可使制得的PF GI-POF的最大带宽达到10 Gbit/s的水平。

商用PF GI-POF 的带宽是由其折射率分布形状所决定的。PF GI-POF的制造采用界面凝胶聚合法制造预制棒和高度拉丝两步工艺。界面凝胶聚合法的预制棒的具体制备过程如下:首先将制造纤芯的单体和为形成折射率分布形状而使用的掺杂剂的混合物注入一根作为光纤包层的聚合物管子里, 然后将装有混合物的管子放入一个加热炉内, 加热该管内的混合物使其在一定的温度下慢慢地聚合, 通过扩散聚合最终在由管芯至管边沿形成一个梯度折射率分布。在这个扩散聚合反应过程中, 随着聚合物管内壁的逐渐溶解和单体混合物不断增多, 进而在固-液界面处逐渐形成了聚合的凝胶相。在聚合的凝胶相中的掺杂剂浓度及分布直接决定着PF GI-POF的折射率分布形状。最后通过扩散聚合而制得预制棒并将其放入一个温度为220~230 ℃的拉丝炉内, 拉制成芯径为50~120 μm、外径为245~1 000 μm的PF GI-POF。

1.3 光纤性能

为了规范POF产品的性能, 推动POF在短距离、高速率传输中的应用, 国际电工委员会 (International Electrotechnical Commission, IEC) 制定了POF标准。该标准按照制造POF所用的基础材料不同, 将POF分成两大类:PMMA GI-POF和PF GI-POF, 并对每一类中的各个子类 GI-POF的几何尺寸和传输性能进行了具体的规定。有兴趣的读者可查阅IEC 60793-2-40标准。

在遵循IEC 60793-2-40标准的前提下, 日本三菱公司、日本硝子化学公司、日本硝子玻璃公司和法国Nexans公司都已经生产出了PF GI-POF和PMMA GI-POF商品。为了使我国的读者能够及时了解POF产品的性能情况, 表2列出了2008年世界光纤会议所报告的最新的POF商品性能参数与石英玻璃多模光纤性能的比较[2,3]。

2 系统应用

2.1 光缆接续

POF的纤芯粗, 其光缆结构简单, 接续可采用由两三个部件构成的注塑连接器, 这使得它们的连接既快又便宜, 从而可大大降低系统投资和施工费用。

PMMA GI-POF有两种应用形式:带有缓冲层光纤或带有紧套缓冲层但没有加强件的软线光缆。PMMA GI-POF软线光缆大多采用单芯或者双芯结构。PMMA GI-POF采用加热平板端接, 这种加热端接过程是将POF插入连接器插针, 切除多余的光纤, 用加热的镜面平板将光纤端头压至与插针头平整, 冷却已经形成的端头, 最后从端头上拆除加热镜面板。

PF GI-POF的应用形式采用的是具有增强材料的轻松套管光缆, 如以扁平光缆、8字形光缆形式进入实际工程应用。PF GI-POF的连接可以采用石英玻璃光纤使用的连接器, 如模塑插拔连接器 (SC) 、插孔闩锁连接器 ( LC) 等。商用时直接插拔SC连接器可以使PF GI-POF的终接变得既简单又方便。PF GI-POF一般采用抛光端接。

2.2 光收发模块

PMMA GI-POF光收发模块的工作波长为650 nm。现在一些光电器件公司已经开发出了供PMMA GI-POF使用的光收发模块产品。例如, 650 nm、250 Mbit/s塑料光纤光收发模块, 模块的性能满足IEC 62149-6标准要求。

PF GI-POF的工作波长范围为850~1 310 nm, 其光收发模块可以选择为石英玻璃光纤设计的通用光收发模块。这样既扩大了光收发模块的可选范围, 又提高了系统维护的可靠性, 从而为PF GI-POF在短距离、高速率传送中的推广使用奠定了坚实的物质基础。

2.3 系统应用

目前PMMA GI-POF主要用于短距离数据传输, 如工厂自动控制、数字音频接口和计算机局域网等。PF GI-POF具有低衰减和高带宽的特点, 所以其主要用作光纤接入网、数据中心连接等短距离、高速率传输系统的传输媒质。

为了探索PF GI-POF的短距离、高速率传输的性能, Arup Polley等人利用纤芯为50 μm的PF GI-POF, 在工作波长1 325 nm, 进行了传输速率为40 Gbit/s、传输距离为100 m的传输试验。试验装置由一个50 Gbit/s脉冲发生器、一个激光发射机、一段长度为100 m的被测PF GI-POF光缆、一个多模光接收机, 其后面接一个误码分析仪组成。

光发射机由低插入损耗、调制带宽>30 GHz 的铌酸锂强度调制器和工作波长为1 325 nm 、光谱宽度为3 nm的FP激光器组成。光接收机中所用的光电检测器的3 dB带宽>25 GHz, 且转换增益为13.6 V/W。在这个光电检测器后面接入一个线性后置放大器, 其增益为3 dB、带宽为30 kHz~38 GHz。被测光纤是通过SC连接起来的芯径为50 μm、长度为100 m的 PF GI-POF光缆。光信号通过一单模光纤注入PF GI-POF的输入端。在PF GI-POF的输出端, 光信号则是通过一段芯径为50 μm的梯度折射率分布石英玻璃多模光纤和一个自聚焦透镜耦合至光电检测器的[4]。

Arup Polley等人对上述试验系统进行了一些传输性能的测试。眼图和误码率的测量数据表明, 光纤码间干扰的光功率代价大约为1 dB。这个数据说明, 这条由PF GI-POF构成的传输链路的带宽-距离的乘积是目前POF构成的链路的世界最高水平。他们测得的每个连接器的光损耗<1 dB, 100 m的PF GI-POF链路损耗为3.4 dB, 从而进一步证明, 这个试验系统的光功率允许的传输距离可以达到200 m。

3 结 论

由上述短距离、高速率传输试验结果, 我们可以得到的结论是:PF GI-POF本身具有衰减低、工作波长宽、接续简单和接续快捷等特点, 而且与其配套使用的光收发模块、PF GI-POF光缆和连接器也已商品化。因此, PF GI-POF将成为局域网与数据中心连接的短距离、高速率传送的最佳传输媒质。

摘要:文章综述了一些发达国家塑料光纤、塑料光缆、光电器件、接续方法和传输试验系统的最新研究情况。由于氟化聚合物梯度折射率分布塑料光纤具有衰减低、带宽宽和价格便宜等特点, 故其在短距离、高速率传送中逐渐得到应用。文章阐述了降低塑料光纤衰减和提高塑料光纤带宽的具体措施。同时, 也描述了构建塑料光纤传输系统所用的光缆结构、接续方法和光收发模块。传输试验证明, 塑料光纤是短距离、高速率传送的最佳传输媒质。

关键词:氟化聚合物,梯度折射率,塑料光纤,通信系统

参考文献

[1] Kaminow Ivan P. Optical Fiber Telecommunications VA Components and Subsystems [M]. San Diego, CA: Academic Press , 2008.

[2]Ralph Stephen E.40 Gb/s in Plastic Optical Fiber[A].OFC/NFOEC2008[C].San Diego:Optical So-ciety of America, 2008.

[3] Ziemann Olaf. Polymer optical fiber for short , shorter and shortest data links [A].OFC/NFOEC 2008 [C]. San Diego: Optical Society of America , 2008.

光纤传送 篇5

关键词:移动前传网络,集中式/云无线接入网,波分复用,时分复用,光载中频,分割物理层处理

0 引言

移动前传网络是近几年在C-RAN(集中式/云无线接入网)结构中出现的一种新技术。当前的移动前传网络大多基于CPRI(通用公共无线电接口)协议,考虑到5G(第五代移动通信技术)中的RRU(射频拉远单元)将更加复杂、需要更多的扇区和天线数量以及更高的信号带宽,单个RRU对数据速率的需求甚至会达到上百G,即使通过压缩技术也很难用一个CPRI连接满足当前的需求[1]。因此构建一种低成本且高效的前传结构迫在眉睫。

本文介绍了C-RAN和前传的基本结构,总结了当前较为主流的前传网络解决方案,为深入理解和进一步研究5G通信中前传网络的解决方案奠定了基础。

1 C-RAN基本结构

传统BS(基站)由两部分组成:提供数字信号处理功能的BBU(基带单元)和具有射频传输和接收功能的RRU。它们之间的接口关系由CPRI或OBSAI(开放式基站架构联盟)进行定义[2],CPRI是当前网络供应商最常用的接口协议,包含物理层和数据链路层。

RAN(无线接入网)的结构历经了从一体化BS到分布式结构再到C-RAN的演进过程。C-RAN可被看作是分布式结构的演进版本,其利用开放平台和实时虚拟化技术以云计算为根基来实现动态共享资源分配和多功能环境,拥有极大的发展前景。

图1所示为一种C-RAN基本结构。传统BS被分为BBU和RRU两部分。其中,BBU池部分可以是虚拟的,RRU部分则与各发送接收天线相连,BBU和RRU之间的网络部分即为前传网络。

注:PHY表示物理层,MAC表示介质访问控制层

2 前传网络的解决方案

2.1 基于纯数字信号的CPRI协议的前传网络

2.1.1 基于WDM(波分复用)的前传网络

短期来看,前传网络的部署仍然基于2.5或5Gbit/s的CPRI连接,无源CWDM(稀疏波分复用)方案是不错的选择。其不仅结构简单、成本低,而且适合户外部署,可靠性也具有保证。ITU-T(国际电信联盟)定义了一种18信道、信道间隔为20nm的CWDM方案[2],其中,一条链路用于信息的传输,另一条链路用于链路监控以保证传输的可靠性。该方案显著地减少了光纤的需求量,但却加重了网络管理维护的负担。图2所示为基于WDM-PON(波分复用无源光网络)的前传网络基本结构。

注:TP表示转发器;RRH表示射频单元

基于WDM-PON的前传网络中的另一项重要技术是利用自种RSOA(反射式半导体光放大器)来实现无色收发机,至今为止已经实现了2.5和10Gbit/s的传输实验[3,4]。5G网络中站点众多,由于光模块/设备种类繁多、波长规划和管理复杂等客观原因,简单的WDM方案难以实现。一种有效的解决方案是引入无色WDM技术,每个光模块仅作速率区分,不区分波长。

2.1.2 基于TDM(时分复用)的前传网络

如果无法找到一种低成本的多信道WDM技术,那么利用TDM技术实现前传网络不失为一种好办法。但基于TDM的解决方案会受到数据传输时间及光带宽的限制,文献[5]中给出了一种基于以太网和TDM的前传网络实现方案,图3所示为基于TDM的前传系统结构图。由图可知,BBU集中池中发出的数据帧经过CPRI、以太网转换器传至OLT(光线路终端),通过前传网络将数据分发至各个ONU(光网络单元),再经过转换器转换之后送至RRH。

注:CEC鄄B表示基站端;CEC鄄R表示远端;TS表示时间戳

这种基于第二层的C-RAN使用了当前的以太网部分,降低了网络的整体成本。由于此种C-RAN在前传网络中传输的是第二层数据,因此比较适合采用TDM-PON(时分复用无源光网络)[6]。基于第二层的C-RAN与传统的C-RAN不同,它的基带处理在RRU中完成,故其数据传输时间受到极大的限制。这是由于中心局必须在无线调度完成后才能传输MAC帧数据,并且传输需在RRU开始基带处理之前完成。文献[5]中提出的解决办法是利用TDM-PON的广播特性在无线规划完成前先将数据传至ONU,规划完成后只需将各ONU中被选中的数据送至RRU即可,该方法延长了数据传输时间,并增大了前传网络的有效带宽。

2.2 基于纯模拟信号传输的前传网络IFoF(光载中频)

如前文所述,5G中RRU的结构将会更加复杂,并且会与MIMO(多入多出)技术相结合。为了应对这种需求,一种基于WDM的IFoF技术的前传网络结构逐渐流行起来。文献[7]中给出了IFoF系统的结构,如图4所示。

假设RRU中有M个扇区,每个扇区有N根天线,则RoF(光载无线)链路中相应地有M×N个中频载波[8]。携带基带信息的各个中频载波通过WDM复用到一根光纤上,相比于简单的WDM系统,IFoF系统中每个单一波长上可以有多个传输中频,因此IFoF系统的优点是能够有效利用紧张的带宽资源,并能降低运营成本,方便对波长进行管理。但该系统的传输容量受系统中所用LD(半导体激光器)固有非线性的限制。另外,LTE-A(长期演进增强系统)信号由于其高PAPR(峰均功率比)的特性,相较于单载波调制的信号更易受到非线性失真的影响。

注:PD表示光电二极管;RF表示射频;LO@IF表示本振中频

2.3 基于PHY功能重构的前传网络

为了使得移动前传网络更为经济有效,光传输带宽需要≤10 Gbit/s。尽管IQ数据压缩技术能够有效减少传输带宽,但1/2~1/3的压缩比无法满足未来的无线传输要求,因此另一种可能的办法是改变RRH和BBU之间的功能分割点[9],该方案是模拟和数字解决方案之间的一种平衡。文献[9]中给出了一种SPP(分割物理层处理)的新结构,它既能有效地减少光传输带宽,又有着较好的COMP(协作多点传输)表现,其结构如图5所示。

在这种SPP的结构中,BS的功能被分割成了无线信道编码和其他PHY结构(如无线调制和MIMO处理)。此时,移动前传网络的最大光传输带宽取决于下行链路的无线数据带宽,类似于MAC和PHY之间的分割。另外,尽管MIMO的处理功能被分散,这种SPP结构依然能够通过一些额外的信号处理过程实现联合传输和接收功能。

3 结束语

移动前传网络作为5G中C-RAN的重要组成部分已得到广泛的关注。随着对5G架构研究的不断深入,各种高速率、高性能的前传网络解决方案被不断提出。目前主流的解决方案仍旧是基于纯数字信号的CPRI协议的前传网络,但无论是WDM-PON还是TDM-PON,都存在谱效率低的问题,并且WDM-PON的部署成本较高,TDM-PON的传输时间又受到严格限制。基于纯模拟信号传输的前传网络IFoF解决方案相比于数字的方案有着较高的谱效率,但由于传输的是纯模拟信号,易受到传输过程中器件和光纤的非线性效应的影响,如何消除这些非线性效应是下一步亟待解决的课题。基于PHY功能重构的前传网络是一种在模拟和数字之间的平衡方案,有着很好的性价比。总的来说,对于前传网络的研究趋势主要为稳定的高信道容量、极低的时延以及高可靠性。

参考文献

[1]Pfeiffer T.Next generation mobile fronthaul architectures[C]//OFC 2015.Los Angeles,US:OSA,2015:M2J.7.

[2]Pizzinat A,Chanclou P,Saliou F,et al.Things you should know about fronthaul[J].Journal of Lightwave Technology,2015,33(5):1077-1083.

[3]Saliou F,Simon G,Chanclou P,et al.Self-Seeded RSOAs WDM PON Field Trial for Business and Mobile Fronthaul Applications[C]//OFC 2015.Los Angeles,US:OSA,2015:M2A.2.

[4]Ma Y,Xu Z,Lin H,et al.Demonstration of CPRI over Self-seeded WDM-PON in Commercial LTE Environment.[C]//OFC 2015.Los Angeles,US:OSA,2015:M2J.6.

[5]Shibata N,Tashiro T,Kuwano S,et al.Mobile front-haul employing Ethernet-based TDM-PON system for small cells[C]//OFC 2015.Los Angeles,US:OSA,2015:M2J.1.

[6]Uzawa H,Arikawa Y,Kawai K,et al.Data transmission scheme for enhancing effective downlink bandwidth in 5G mobile fronthaul with TDM-PON[C]//ECOC 2015.Valencia,Spain:IEEE,2015:1-3.

[7]Cho S H,Park H,Chung H S,et al.Cost-effective next generation mobile fronthaul architecture with multi-IF carrier transmission scheme[C]//OFC 2014.San Francisco,US:OSA,2014:1-3.

[8]Han C,Cho S H,Chung H S,et al.Linearity improvement of directly-modulated multi-IF-over-fibre LTE-A mobile fronthaul link using shunt diode predistorter[C]//ECOC 2015.Valencia,Spain:IEEE,2015:1-3.

光纤传送 篇6

关键词:密集波分复用,粗波分复用,DWDM,CWDM

1 改造背景

1.1 改造前网络现状

舒兰本地原有通信业务通过粗波分设备承载,依据光缆敷设情况划分为四个环网。四个环网共计22 个支局的语音、互联网、基站、DDN、客户专线等业务通过各支局粗波分设备传送至舒兰中心机房粗波分设备上。完成相应业务落地或上联至上级通信设备。粗波分设备型号为OSN 900,每台OSN 900 设备满配共计8 道波,第一道波用于承载SDH业务,第二道波至第八道波用于承载各支局的互联网业务。第一道波SDH业务在环网中分两个方向落至SDH设备的东西两侧光板上;由于互联网业务不能成环,各支局互联网业务均以链的形式上联至舒兰中心局S9312 数据交换机上。

1.2 改造前存在问题

当环网中光缆出现某一处断点时,由于各支局互联网数据交换机没有成环,会出现该断点以下一个或几个支局数据交换机全阻的情况。如朝阳支局与亮山支局间光缆断,环网一中各支局SDH业务完好,但因亮山支局互联网数据交换机与白旗支局互联网数据交换机均通过朝阳方向上联至舒兰中心局S9312 数据交换机上,所以亮山支局与白旗支局互联网业务会全部阻断。另各支局互联网数据交换机均以GE上联至舒兰中心局S9312 数据交换机上,已不能满足个别流量大的支局的互联网业务需求(如吉舒支局),粗波分设备波道有限,无法完成相应环网中各支局业务扩展。基于以上运行情况需进行粗波分设备改造。

2 OSN 6800/OSN 1800 OTN设备替换OSN 900A设备改造

舒兰本地四个环网光缆资源老旧,舒兰中心局及各乡镇支局分别采用OSN 6800 设备与OSN 1800 设备替换原有OSN 900A设备。替换后由原有8 个波道扩容至40 个波道。波道数量、承载带宽、设备稳定性及资源利用率都得以充分扩展与提高,替换后相比较原有网络在网络拓扑及承载业务方面均有所不同。

2.1 网络拓扑结构

替换后四个环网的网络拓扑基本同前,物理拓扑唯一不同的是根据实际相应环网中距离对个别波道增加了中继设备。具体如下

舒兰中心站1——东富—吉舒—天合—吉舒中继—溪河—白旗—亮山—朝阳—舒兰中心站1。

舒兰中心站2——亮山中继—法特—莲花—庆丰—天德—舒兰中心站2。

舒兰中心站3——水曲柳—平安—七里—青松—开原—舒兰中心站3。

舒兰中心站4——小城—上营—新安—舒兰中心站4。

2.2 承载业务

舒兰本地四个环网第一道波、第二道波分别用于承载10G分组业务、SDH业务。剩余波道用于承载各乡镇支局数据业务或备用扩展波道。替换后使各乡镇支局数据业务带宽由GE扩展为4GE,分别从两个方向以2GE的带宽汇聚上联至舒兰中心站S9312 数据交换机。解决了替换前各支局数据业务以单独链路上联的接入模式。即环网中出现一处断点时,数据业务会从环网中相反方向上联至舒兰中心站。使数据业务不会由于环网中断点而导致中断。应LTE-4G基站发展的需求,替换后承载的分组设备网络不仅高带宽的4G基站业务,且承载了大部分传送带宽相对较高的大客户专线(如财政专网、信用社专网、交通卡口等)。

3 DWDM技术的原理与系统构成

DWDM技术是利用单模光纤的带宽以及低损耗的特性,采用多个波长作为载波,允许各载波信道在光纤内同时传输。与通用的单信道系统相比,密集WDM(DWDM)不仅极大地提高了网络系统的通信容量,充分利用了光纤的带宽,而且它具有扩容简单和性能可靠等诸多优点,可以直接接入多种业务更使得它的应用更加广泛。如果按组成模块来分有:光波长转换单元(OTU)、波分复用器:分波/ 合波器(ODU/OMU)、光放大器(BA/LA/PA)、光监控信道/ 通路(OSC)。光波长转换单元(OTU)将非标准的波长转换为ITU-T所规范的标准波长,系统中应用光/ 电/ 光(O/E/O)的变换。

4 实际应用

舒兰本地共计四个密波分环网,下面主要以环一为例介绍DWDM技术在本地的实际应用。舒兰环一中心站ONT设备为OSN6800 设备,环中各乡镇支局为OSN 1800 设备,环一中各支局OTN设备通过原有光缆资源组建成密波分环网。由波长转换单元的LSX单板与LWX2 单板分别承载第一道波的新建分组设备环网、第二道波的原有SDH设备环网。由于朝阳支局数据业务经亮甲山、白旗、溪河、天合、吉舒、东富到达舒兰中心站的距离较远,在吉舒支局加放中继设备一台,使朝阳支局的数据业务在吉舒支局再生放大后再送上线路。由于密波分设备替换,使得在舒兰本地组建分组传送网络。将原来由SDH设备承载的基站业务及部分大客户专线业务改由分组设备环网承载,在满足业务发展需求的同时,有效利用传输设备网络资源。同时大大减少了由于光缆故障等原因引发的数据业务中断的故障次数。

5 结语

以上是笔者对DWDM技术在舒兰本地光纤传送网络的替换与实际应用的粗浅认识,要进一步在日常维护工作中不断钻研DWDM技术业务知识,提高专业操作技能,总结并梳理承载的各业务流信息。力争做到将网络结构、业务分布情况熟记于心,进一步做好舒兰本地OTN设备的维护工作。

参考文献

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