光传输技术范文10篇(全文)

2023-09-16 15:29

光传输技术范文第1篇

2009年底全球移动宽带用户超过6亿,国际电信联盟预计,2010年将超过1O亿。数据业务在全国各个城市日渐普及,许多企事业单位对此业务越来越需求,数据专线业务市场发展前景非常可观。开通了数据专线的企事业单位,也可以成为宣传此业务的范例,日后将会有更多单位看到次业务带来的高效和便捷,需求量将会大幅增长。面对越来越多的移动用户以及光网络技术的不断提高,移动通信网络正在面临着巨大的挑战。通信行业重组后,电信、移动、联通成为全业务运营商,同时形成了相互竞争的局面,在这种新的局面下,各个运营商对全业务市场的把握,就成为了竞争的关键。首先需要了解什么是全业务,全业务是不但是指平时人民的日常语音通话业务,还包含了网络数据业务等,不但是无线通话,还包括固话。语音业务也由原来单一语音通话,增长为视频语音通话,还有手机上网等各种数据业务的需求。这就需要网络达到一个可以随时随地,都能达到高速率的网络传输要求。传输的带宽也由原来的2M传输,逐步升级的8个2M的单站单方向传输,甚至16个2M的单站单方向传输,由此增加的网络传输和交换负担就变得更加沉重。在数据业务如此发展的状态下,搞好基础网络的建设,保证传输质量,提供多业务发展的有力健康平台,就成为各个运营山需要迫切解决的问题。基于这种需要,对现有新的通信技术的采用、综合就成为一个有效的途径。

作为整个通信网络的基础平台一光传送网络,在整个网络运营中的重要地位就不言而喻,正因为如此,研究光传送网和光网络技术对满足移动通信网络的增长需求,建设一个崭新的基础传输网络,提高全业务的竞争能力,形成全业务运营具有非常重要的现实意义。本课题针对传送网进行研究,分析现有传送网在各方面是否满足多业务运营模式的需求。如果不能满足,针对现有传送网存在的问题,构建一个什么样的新型传送网才能既有效解决现网存在问题并能满足多业务发展的需要,同时又能合理利用现有网络资源,这是本课题想要解决的问题。最近,国际上对下一代的网络标准刚刚颁布了新的标准,共分成了三个层次:最底层是基础传输层,第二个层次是服务层,最上层就是业务应用。下一代网络的目标是基于IP的网络代替的传统的网络并融合通信网、电视网、因特网这4种网络,业务的范围包括原有的语音、电视节目、数据传输等业务,又能保证新增的各种业务都能在一个安全可靠的环境下运行,未来发展的趋势肯定是多种高带宽数据业务及语音业务的融合。移动通信网络的平稳快速的转型,由原来的单一业务调整为与各个行业及业务相适应的网络发展需求种过渡。通信网络在经历了以往通信业务发展的冲击后,正面临着前所未有的新一轮的考验,这次考验对基础网络的要求,在网络可靠性及传输容量上都是一个相当大的冲击,传送网应如何演进,才能适应新形势下通信业务需求,就值得研究和思考。多业务对网络的基本要求就是超大带宽需求、多场景接入、高质量高品质业务保障,多业务运营必然要求从业务、终端、网络到运维等进行全方位的融合,网络的融合是实现所有融合的基础。IP技术以其高效、开放、灵活、低成本的优势成为实施融合的最佳手段。为了迎接全业务运营时代的到来,网络向ALLIP演进将成为一项战略举措。未来运营商的网络必然是把满足这种新的业务需求为目的的网络建设作为自己的核心任务。随着各种新业务的出现,新的网络建设,技术要求都需要不断的提高和更新,建设一个可持续发展,并能满足新业务需求的网络就成为目前各个运营商需要迫切解决的问题。

OTN,PTN,ASON,PON等光网络技术的出现,打破了传统的SDH技术这种单一的传输方式的情况,使得传输网络得到新鲜的血液。本课题就是研究在新的业务增长情况下本地城域网络怎样建设,如何纳入新的网络技术,如何组网,以及这种组网方式的优劣是什么?本文力求寻找一种新的传送网网络结构以便能满足这种快速发张的网络需求,并能符合未来网络发展的方向,通过研究这几种光网络技术的原理以及技术特点,并扬长补短将这几种技术合理应用到构建新型城域传送网上,期待解决目前传送网的不足,并能顺应传送网发展趋势,满足运营商多业务运营模式的需求。确立面向用户业务增长需求的新一代的城域网发展目标和结构,研究目前本地城域网的各种新业务的发展方向,以便确保网络的健康发展。在构建新型城域传送网的同时,使得现有基础网络资源能够得到充分合理的利用,又能满足未来迅速增长的高带宽高质量的全业务需求,同时,能够降低对建成的网络的维护成本,提高服务质量,实现本地城域网络建设的健康稳步发展。光缆传输的实现与发展形成了它的几个优点。相对于铜线每秒1.54MHZ的速率光纤网络的运行速率达到了每秒2.5GB。从带宽看,很大的优势是:光纤具有较大的信息容量,这意味着能够使用尺寸很小的电缆,将来就不用更新或增强传输光缆中信号。光纤电缆对诸如无线电、电机或其他相邻电缆的电磁噪声具有较大的阻抗,使其免于受电噪声的干扰。从长远维护角度来看,光缆最终的维护成本会非常低。光纤使用光脉冲沿光线路传输信息,以替代使用电脉冲沿电缆传输信息。在系统的一端是发射机,是信息到光纤线路的起始点。发射机接收到的已编码电子脉冲信息来自于铜线电缆,然后将信息处理并转换成等效的编码光脉冲。使用发光二极管或注入式激光器产生光脉冲,同时采用透镜,将光脉冲集中到光纤介质,使光脉冲沿线路在光纤介质中传输。由内部全反射原理可知,光脉冲很容易沿光纤线路运动,光纤内部全反射原理说明了当入射角超过临界值时,光就不能从玻璃中溢出;相反,光纤会反射回玻璃内。应用这一原理制作光纤的多芯电缆,使得与光脉冲形式沿光线路传输信息成为可能。光纤传输具有衰减小、频带宽、抗干扰性强、安全性能高、体积小、重量轻等优点,所以在长距离传输和特殊环境等方面具有无法比拟的优势。传输介质是决定传输损耗的重要因素,决定了传输信号所需中继的距离,光纤作为光信号的传输介质具有低损耗的特点,光纤的频带可达到1.OGHz以上,一般图像的带宽只有8MHz,一个通道的图象用一芯光纤传输绰绰有余,在传输语音、控制信号或接点信号方面更具优势。光纤传输中的载波是光波,光波是频率极高的电磁波,远远比电波通讯中所使用的频率高,所以不受干扰。且光纤采用的玻璃材质,不导电,不会因断路、雷击等原因产生火花,因此安全性强,在易燃,易爆等场合特别适用。随着业务的迅速发展,移动商务等新的应用不断涌现,城域网承载的数据业务将不断增长,对承载这些业务的平台的要求也越来越高,目前城域网技术的发展有三个主流方向,即IP城域网技术、城域以太网技术、光城域网技术IP城域网技术和城域以太网技术均属于城域数据网范畴,光城域网属于传送网范畴。IP城域网指利用路由器组网,核队汇聚节点之间利用POS端口互连。城域以太网指利用L2/L3交换机组网,节点之间利用裸光纤互连。光城域网的核心是利用光传输网络直接承载IP/Ethemet,为上层的业务提供更有效的承载。可以使用各种光纤电路承载IP/Ethemet:SDH/SONE厂连接、D~DM/CWDM连接或者RPR连接。3G和全业务竞争,导致城域网不仅承载2G/3G语音和数据业务,还需承载集团客户和家庭业务。城域网需要扩大规模并考虑多业务统一承载,对于基站与高价值集团客户等高价值业务和普通集团客户与家庭宽带等低价值业务,需要合理选择组网技术;增强对于大规模数据业务的控制和管理。现网钢性管道根本不能适应业务弹性需求和突发性需求。现有网络难以保证对所有业务的H-QoS,虽然支持频率同步,但不支持精确时间同步,对OAM和保护等电信级保护能力较弱。3G基站对于空口精确时钟和时间同步需求非常高,城域网需要提供更高精度的同步信号传送能力,而改造现有MSTP/SDH网络成本较高。根据集团对全业务城域传送网建设指导意见:“加快建设面向全业务的基础网络设施,提高全业务竞争能力,满足现阶段各类业务需求,适应网络未来演进”的要求,构建新型城域传送网以适应全业务的发展需求。

构建综合承载网(新型城域传送网)的成功,有力的补充了原有的SDH环的不足,解决了现有网络存在的问题现有网络不能满足GE以上颗粒的大量调度,而且仅有的4个DwDM环通道也已用尽,不能提供电路。OTN构建的城域传送网有灵活的上层调度机制,满足了全市范围内电路的随意调度。新建的OTN综合承载机房极大满足了PTN、OLT、数据等设备的放置,使得PTN、OLT网络以及数据业务割接的各项后续工程能够顺利展开。如果作个比喻,将OTN构建的城域传送网比作是房子的地基,那么地基搭建得结实可靠是房子承载能力高的基础,是今后开展全业务的基础。有了OTN网络的搭建,IP城域数据网、PTN汇聚层、接入层网络以及用户侧(如PON网络)都可以在OTN网络上承载,因此可以说新城域传送网的构建为全网奠定了基石作用。大颗粒的业务接入能力以及多种业务接口满足了不同用户的需求。构建新型城域传送网核心层引入OTN设备构建的核心层网络,结构为MESH网并加载AS0N智能平面,网络管理和维护更加灵活方便,大颗粒的电路调度满足了数据业务对传送网的要求。在没有构建此网络以前,例如IDC接入CMNET骨干路由器NES000E需要10GE的电路,传统的SDH网络根本无法提供。

引入0TN设备缓解了目前数据网络的压力,并提高了网络的安全性。汇聚层引入了0TN设备,在全市范围内有汇聚节点5O多个,这些节点大多数在规划时考虑了数据用户的需求,目前正在积极部署将城域数据网光纤直连的接入方式割接至城域传送网承载,可以满足更多、更大客户群的数据接入需求。光纤直连方式缺少保护,而且有的数据节点串联交换机在三层以上的,跳纤点多,故障点也就多,而且链路形式缺乏保护,在网络安全上存在着极大的隐患。通过传送网承载就不仅可以避免这种隐患,而且可以极大的提高承载能力,符合网络融合的趋势。新型城域传送网构建成功后,某市迅速确实发展集团客户的目标,成立了集团客户部,对外大量宣传,使运营商向全业务运营迈出了坚实的第步。有了第一步OTN网络的基础,使OTN+PTN的搭建成为可能,PTN网络建设也在建设中。有了OTN网络的基础,使得PON技术接入终端用户也成为可能,全省PON网络建设也在建设中。有了强大的带宽资源,发展全业务不再是一句空话,正所谓家里有粮,心不慌。因为运营商承揽的集团客户的增多,以及PTN,OLT设备都要利用0TN网络建设的环承载网络。因此第二期的扩容工程已经开始。当时规划就考虑了后期扩容,因此扩容就会很方便,只要增加相应的板件,就可以满足,而且核心层设备是按80"40G的容量考虑的,网络容量是非常大的。

光传输技术范文第2篇

[关键词]SDH技术;光传输;应用

中图分类号:TM73 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)08-0241-01

1.简述SDH技术工作的原理

SDH技术的原理就是用比较规范的信息等级结构也就是同步传输的模块STM-N,并且N的可以取值一四十六以及六十四,基础的模块就是STM-A,并且四个STM-1同步复用构成了STM-4,同理可知STM-16以及STM-64的构成成分,并且STM-256由四个STM-64组成,SDH技术在进行传输的过程中单位是字节,并且信号的载体就是块状帧,并且纵向九行以及横向二百七十乘以N列字节组成了一帧,对于SDH技术的传输顺序来说,其顺序就是先上后下再先左后右,每一帧的固定频率是八千帧每秒,周期是一百二十五微秒,意思就是每一秒传输一门二十五乘以一百万帧, STM-1的每帧的字节就是八bitx也就是一万九千四百四十bit,速率经过计算就是十五万五千五百二十bit每秒,同理可得STM-4的传输速度是六十二万两千零八十兆bit每秒,那么STM-16就是两百四十八万八千三百二十兆bit每秒,并且段开销区和净负荷区以及管理单元指针构成了帧的所有的结构。

对于段开销区就是利用它来对网络进行运行以及管理和搭配和适当的保养,这样能在最大程度上保障信息的有效传输,并且再生段开销以及复用段开销构成了整个段开销区,其中前者是对STM-N的所有的信号进行监管,后者就是对前者监管的其中的一个STM-1的信号进行监管,对于净负荷区的功能来说就是将真正用于信息业务的比特的储存和保养一些通道以及管理的通道开销,那么管理单元的指针功能就是定位在STM-N帧中的低速信号,这就能在高速信号中进行提前知晓相关的低速的信号。

2.SDH技术的主要特征

总的来说,SDH 光传输技术包括如下两个主要特征:

2.1 将数字交叉连接设备进一步简化通过以往大量的实践结果表明,SDH 能够使数字系统在STM1 等级上获得高度统一,从而在真正意义上实现数字传输体制的世界性标准,与此同时采用灵活多变的映射结构以及同步的复用方式使得不同等级的码流经过整洁处理后使得净负荷内部的排列变得有规律性,同时又因为网络与净负荷相保持同步,因此相关工作人员可以利用硬件与软件的有机结合应

用能够分插出低速支路信号,这样一来就可以很好的实现上下业务的快速便捷性,起到简化数字交叉连接设备的目的;

2.2 具有定时透明性

SDH 帧结构中形式多样的开销比特在很大程度上加强了网络OAM 的能力,与此同时将控制通路中的部分网管通过嵌入的方式分配至各个网络单元当中,从而通过这种方式达到分布式管理的目的。SDH 通过将标准光接口综合进入不同的网络单元,一定程度上减低了传输与复用的需要,使硬件简化和布线拥挤的情况得到有效缓解。标准光接口还能够实现光缆段上的横向兼容,能够将信息净负荷透明化,通过传送各种形式净负荷及混合体来加强其信息结构的管理,通过这种方式来体现自身的定时透明性,这样可以让用户更加清楚自己的使用情况。

3.SDH技术在电信通信事业中的实际应用

随着社会经济的不断发展,SDH 光传输理念在互联网通讯领域中得到了不断发展,而且,随着互联网行业的逐渐壮大,产痛的单向传播理念逐年转变为多元化的传播理念,这种现象的出现不仅为电信通信事业的发展带来了新的空间,同时也为电信通信事业的维护及稳定性的发展奠定了良好的基础。通过SDH 技术的应用,可以实现技术的集中性应用,在复合性技术理念的运用过程中,可以实现1:1 的系统保护理念,同时使用到的是APS 的协议内容。在SDH 技术应用时,不仅可以实现技术操作的合理性,同时可以减少系统出现错误的现象,从而建立起均匀性化的分散型业务理念。不同领域中电子电力互联网的通讯会在一些分散性的保护系统中,为资源的共享及保护提供有效性的保证,而在电子电力系统的应用中,传统的技术会发生一定的改变,将原来的一个节点分布为两个节点,从而为保护系统的建立提供了充分性的保证。在技术应用的过程中,不仅可以让SDH 光在传输中得到有效性的分拆,同时也可以实现传播渠道从原来的物理连接转换为数字化的交叉转接模式,逐渐实现了互联网的稳定性。

在SDH 技术在电子电力互联网技术应用的过程中,不但可以实现立体化的技术传播理念,同时也可以逐渐实现电力互联网行业的横向发展,主要是实现经济以及事业的提升,从而实现互联网建立的核心意义,不断壮大互联网使用、运行的空间。可以为社会经济的发展起到促进性的作用,在系统应用及运行的同时,能够充分展现SDH 互联网应用的灵活性,建立分层次的技术连接理念,从而减少系统运行中的局限性因素,为系统的运行提供充分性的保证。

SDH 技术在电信通信中的实际应用,首先,应该拆分已经存在的通信环路,然后在对原有的环路进行改造,形成交叉连接的技术形式,从而不断实现网络运行的可靠性。对于一些串接站而言,在系统分析的过程中,应该采用隔站迂回跳线的技术方式,从而实现数字交叉的连接方式,提高系统运行的稳定性以及可靠性。在SDH 光传输电信通信系统的应用中,可以逐渐实现立体化的结构理念,提升核心电网的网络扩容现象,逐渐实现网络资源的优化发展。通过分层环形组织网的分析,能够实现双节点的环接方式,为网络的安全性运行提供合理化的依据。与此同时,在互联网传输的过程中,其传输的能力以及数据分析能力具有一定的灵活性,在其应用时可以为互联网光线网络的建立及系统的优化提供合理化的依据。通过不同方面分析,SDH 在技术应用的过程中具有加强的风险抗击能力,同时为其安全性系统的运行奠定良好的基础。同时降低路由方面的风险,为整个网络环境提供一种智能化的技术理念,从而为多个路由组织的打造奠定了坚实性的基础。

3.总结

综上所述,SDH 光传输技术在电信通信中的应用越来越广泛,这主要是由于SDH 技术自身具有的特征可以为电信通信系统带来快捷、可靠和稳定性,因此我们有充足的理由相信在未来的很长一段时间里,这项技术会在电力通讯事业中得到广泛性的发展。但是,在电信通信事业的建立中,SDH 光传输技术会经历长期性的发展空间,其基本的技术理念也会得到深层次的优化。因此,在通信事业逐渐发展的过程中,为了实现SDH 光传输技术的合理化发展,就应该充分跟上时展的步伐,建立健全的网络传输系统,通过对装置系统容量的调整,建立稳定、可靠的通信保障系统,从而为通信系统的发展提供科学化的依据。

参考文献

[1] 吴启亮.SDH 光传输在电力通信中的应用 [J].科技传播,2011(24).

[2] 王志强.SDH 光传输系统故障分析处理探讨[J].中国新通信,2014(17).

[3] 陈传志.SDH 光传输设备的维护[J].电力系统维护,2010(06).

光传输技术范文第3篇

关键词:光传输技术 教学改革 课程建设

中图分类号:G642.4 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2015)09-0002-02

进入21世纪后,随着信息需求的急剧增加,光纤通信技术凭借其巨大的潜在带宽容量,成为支撑通信业务量增长的最重要的通信技术之一。目前光纤已成为信息宽带传输的主要媒质。光纤通信系统也必将成为国家信息基础设施的支柱。在我们这样一所具有通信系统行业背景的高校,光纤通信类课程无论是对自己在未来工作岗位上的实践或是今后的进一步深造都具有重要的意义。

一、课程建设的目的

光传输技术是主要研究以光作为信息载体的信号在光波导(如光纤)中传输原理、传输特性、光发送机和光接收机的工作原理和基本特征及其在局域网中基本应用的一门课程。它的许多理论广泛应用于与光通信有关的各个领域,是光通信技术的基础。

《光传输技术》课程是光纤通信类课程群中的重要专业基础课,通过对《光传输技术》课程的学习应使学生对光纤传输和光纤通信系统的基本概念、基本技术和基本器件有比较全面、系统的认识,培养学生分析和解决工程技术问题的能力,为进一步学习相关专业课打下基础。光传输技术是每个从事光电信息产业的工程技术人员的必备知识,对光电信息科学与工程专业的学生进一步学习后续课程起着很重要的铺垫作用。通过本课程的教学和实践,应使学生分别从了解、理解和掌握三个层次把握光传输技术中的有关研究方法、基本理论、概念和应用,并能充分运用所学知识进行一些简单的光传输系统设计。

二、教学内容的改革

《光传输技术》课程主要介绍以光作为信息载体的信号在光波导(如光纤)中传输原理、传输特性、光发送机和光接收机的工作原理和基本特征及其在局域网中基本应用的一门课程。它的许多理论广泛应用于与光通信有关的各个领域,是光通信技术的基础。通过本课程的学校让学生了解光纤通信系统的构成,掌握光信号发射、光信号接收、光信号在光纤中传输原理与设计;掌握时分复用、波分复用光纤传输系统的原理与设计;了解光纤局域网、相干光通信系统和全光光纤通信网的结构等理论知识,为学生进一步学习专业课程和今后从事与信息通信领域的工作和研究奠定良好的理论和思想方法基础。

在教材方面,我们选择了袁国良、李元元编写的《光纤通信简明教程》(清华大学出版社)作为教材。这本教材的内容章节安排合理,知识点覆盖面广,理论体系较为完整,同时这本教材是在大学的普通物理学的基础上编写的,从光纤通信的物理学基础出发,着重阐明光通信系统的物理概念并对光纤通信系统各部分的基本理论都有较好的介绍,尽量避免过多的理论计算,以掌握光纤通信系统的基本原理和特点为主要目的。因此这本教材的内容对学生来讲不难理解,所讲授的内容比较容易掌握。

三、教学手段的改革

为适应新时期“培养创新型人才”的需求,结合我校培养应用型人才的特点,以及我院光电信息科学与工程专业特点,充分吸收多种教学模式的优点,认真探索和实践有效的课堂教学模式。在近几年的教学中,围绕课堂教学质量的提高,也为了改变传统的“教师一言堂”的死板局面,提出了“教师指导下的学生自主式教学模式”。对于少部分不是非常重要的章节,先由教师提出一些带有线索性的思考题,再由学生带着问题去自学,然后主动上讲台就某个思考题发表演讲,痛快地过把“教师瘾”,以充分调动学生的学习热情,锻炼学生的能力和胆量,培养学生的上进心和自信心。学生讲解不足之处再由教师做纠正和补充。这样,可以有效地帮助学生快速地抓着问题的本质和核心,理清知识条理和脉络,找到自学的窍门。

教学过程中引入计算机的多媒体功能。比如为了增强光在光纤传输过程中教学中关于光场模式分布的直观性,采用快速傅立叶变换法求解傍轴近似波动方程,计算模拟光场模式分布,可以直观地给出三维稳态分布图,融合计算机的灵活性、新颖性和光学现象的直观性及趣味性。通过演示实验,让同学们观察到各种光学现象,展现了“百闻不如一见”的效果,使学生进一步加深了对课程内容的理解,激发学生的求知欲和好奇心,刺激同学们的思考。

同时,我们建立了课程学习网站,将《光传输技术》课程的教学大纲、授课教案、习题和实验指导、参考目录等内容放到课程学习网站上并做到及时更新,建立完善基于网络资源的远程学习环境,逐步完善支持服务规范,为学生的个性化学习提供高质量的支持服务。学生可以在任意地点下载教师的教案进行学习,并且就学习中遇到的问题通过讨论版提出,寻求老师或者同学们的帮助。

四、考核方式的改革

考核方式已成为课程改革的一部分,与课程的实施方法相辅相成的。考核方式上,我们打破了一张考卷的评价方式,采取多种方式综合评价学生的知识、创新意识和发展潜力。在实际的考核过程中,我们逐渐加大平时成绩的比例,减少闭卷笔试成绩的比例。例如我们可以通过学期论文、参与科研活动中的表现等来评价学生,达到培养学生自学意识、独立科研意识和能力,达到素质型人才培养之目的。考试内容以课堂讲授知识体系为主,包括学科基本概念、基础理论和理论应用,综合学科与科研相结合的知识应用,试题形式有选择、简答、综合应用等。考试形式的改变,已由过去的检验学生知识内容掌握向培养学生运用所学知识分析问题、解决问题的能力和学生的创新能力转变。

光传输技术范文第4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

[3]宋朝霞,等.基于翻转课堂的项目式教学模式研究[J].远程教育杂志,2014

光传输技术范文第5篇

关键词:超长距离;无中继光传输;应用

引言

超长距离无中继光传输在远程灾备以及长距离宽带网络中的地位是不可小觑的。目前无中继光传输技术是在优化光传输的技术上实现线路功率的增大,以及在Ra-man Amplifier(喇曼放大器)的基础上实现了对噪声指数的降低[1]。人类对于通信需求的增加,要求无中继传输技术要有更远的距离和更大的容量,所以,要结合新的技术来提高系统的传输能力。

1 超长距离无中继光传输主要技术

1.1 前向纠错技术

FEC技术就是前向纠错技术,该技术在传输的信号中加入了校检特码,接收端可以通过解码对其进行计算,而且还能纠正其中出现的错误码流,以实现系统误码问题的改善[2]。光纤超长距离传输系统使用的纠错码有以下几种。

第一种是标准的ITU-T G,这种纠错码建议的是RS(255.239),满足了5.9dB的编码增益。

第二种是增强型的FEC,使用的是级联RS码,和普通的编码相比,其对于整体的编码增益至少提高了2dB。

第三种是超增强型FEC。使用的是乘机码技术,其编码增益为10.2dB,不过这种技术芯片目前能够提供的厂家较少。

1.2 光源谱宽控制技术

光源谱宽控制技术是针对光纤中的色散效应以及受激布里渊散射效应进行控制的。存在于光纤中的色散效应以及光信号中的谱宽之间有一定的关系,在频域中体现为频率的啁啾,如果谱宽越宽那么其就更加容易受色散的影响。受激布里渊散射效应容易造成部分的光功率因散射而受损,散射的阈值会随着信号谱宽的增加而不断的升高。光纤色散中有色度色散和偏振模式色散两种,而光纤的色散对通信系统的影响主要体现在其对中继距离和速率上。色散影响中继距离机理为:色散促使传输的脉冲增宽,对脉冲的码间产生干扰作用。如果色散使得脉冲的展宽达到了高于0.3倍的输入卖宽的时候,光接收的能力就会下降,从而增加了误码的几率。所以,要确保通信的质量就要提高信号编码之间的距离,以减少编码的速率,进而使得通信的容量减少。目前关于色散补偿以及技术形式主要有四种,一种是色散补偿光纤、一种是管理光纤、一种是啁啾控制技术,还有一种是啁啾光纤光栅[3]。

1.3 通信线路安全及信号监控技术

要保证通信系统的稳定,通过合理的技术手段监控通信线路是必要的。对超长距离通信来说,无中继通信距离比较长,而且跨越的区域比较多,这些区域大多是荒漠、海洋或者是比较偏远的地区,在这样的恶劣环境中,如果不对通信的线路进行监控,就无法保障其稳定性。而且,超长距离通信中要有高增益性的功率放大器以减少传输功率对人体带来危险的幅度。这类具有高功率的激光信号对工作人员也可能产生威胁,因此要减少这些危险,在设计系统时就要加以考虑。

1.4 高功率增益型EDFA技术

采用高功率增益型的EDFA能够提高发射的功率,而且还能减少线路损耗,获得更远的无中继传输距离。在EDFA增益曲线平坦的情况下,如果传输的通道扩容达到了1倍,那么单波长的信号增益就会减少3dB。而EDFA增益不平坦的时候,最低波长信号增益的减少幅度则会高于3dB。因此,EDFA的功率放大器要提供足够的增益系数才能保证信道发射的功率可以满足超长距离无中继传输的要求。

2 应用

无中继点到点光传输:目前使用的最为广泛的光传输系统就是点到点系统,其包括了多个用户的站点,而且可以扩展通信的容量到10Gbit/s,而站点之间的距离最多可延伸到500千米。点到点传输主要适用于海洋或者荒漠等偏远的区域。点到点光传输具有以下特点:高频宽。具有100Mbit/s甚至是10Gbit/s的宽带接入;距离长,实现了300千米到500千米距离内的传输;利于节约光纤资源。站点之间采用的是双向传输,在一定程度上可以节约光纤资源;布放灵活,对于零散的场所,布放点对点传输系统十分灵活。

长距离大容量宽带专用网:在这类网络的应用中,主要是对于位置偏僻且网络保密而采用ULS传输系统。该系统可以对容量较大的网络进行配置,而且可以实现低成本的通信扩容,其线路的结构也十分简单,安全可靠。

超长距离传输技术应用建议:超长距离光传输技术能够解决电力系统在超长距离下传输速率的问题,而且还有利于系统的维护。而在选择时一定要选择合适的技术。例如,采用遥泵放大技术还存在一定的缺点。因为在距离为300千米的传输上,其光缆中要放置专门设计的铒纤,而铒纤对于光缆的线路具有破坏影响。而且在工艺上要求较高,并且要定期的进行维护,十分不便。

在超长距离传输信号时减少电中继的使用则可以提高网络建设的运行成本。在实际过程中,如果条件允许可以选择各种光放大器组合实现无中继传输,或者适当的减少中继站,采用喇曼技术、光源谱宽控制技术等。总之,要对超长距离传输的优点和缺点进行综合考虑,有条件的话尽量不要采用遥泵技术,可以采用以上提到的几种技术形式。

3 结束语

我国的通信产业在政府的支持下有着较好的发展,其技术水平也得到了提高。在这个阶段,通信领域的发展前景是客观的,但是我们也应该认识到目前对于光通信领域中的技术以及设备和材料等等,还处于依赖于引进其他国家的基础上才能得以维持我国光通信发展的时期。针对目前的情况来说,光传输技术的发展趋势主要体现在以下几个方面:重复建设问题。目前我国的光纤产业呈现的最大问题就是不断的进行不必要的建设。如果这个问题无法得到解决,就会影响我国光纤产品的持续、稳定发展;通信产业缺乏动力。要支持通信产业的发展就要有核心的技术对其进行支撑,同时建立相关的研发中心。就目前的情况来看,通信关键技术的研发中心应该转移到对新产品的研发上去。对此,应该不断的充实我国的通信市场,实现国际化的发展;调整产业结构。通过调整通信产业结构实现产业规模的扩大,要做好通信产业就要拥有属于自己的知识产品以及核心的技术,提高国际竞争力。

以上是对我国光传输技术以及应用的探讨,为了更好地促进电力产业的发展,就要对光传输中的主要技术进行了解,以在实际中很好的应用。

参考文献

[1]于林生,董胜,印新达.喇曼光纤放大器在国内工程中的应用[J].邮电设计技术, 2009(7): 17-20.

[2]邓忠礼,赵晖.光同步数字传输系统测试[M].北京:人民邮电出版社, 2010.(11):96-97

光传输技术范文第6篇

关键词:职业化;任务驱动;高职课程;多元评价

中图分类号:G712 文献标识码:A 文章编号:1672-5727(2014)08-0097-03

课程建设与改革是提高高职院校教学质量的关键,也是教学改革的重中之重。职业化培养是高职教育的根本任务所在,将职业化的思想引入教学改革中显得尤为重要。“任务驱动”让学生带着真实的任务在探索中学习,学习目标十分明确,适合学生特点,使教与学生动有趣、易于接受。在这个过程中,学生还会不断地获得成就感,更大地激发出求知欲望,逐步形成一个感知心智活动的良性循环,从而培养出独立探索、勇于开拓进取的自学能力。光传输技术课程是通信技术专业综合性和实践性较强的一门专业核心课程。在课程改革和建设中,应积极探索将职业化的思想、任务驱动的方法引入课程改革中,与企业共同合作开发以职业化为导向、以任务教学为载体的课程。

课程设计理念和思路

设计理念:课程设计以职业化为导向,借助校企合作平台,依据所面向的职业标准和能力要求进行课程开发和设计,将职业岗位需要的技能、知识和素质有机地整合在一起,致力于开发学生的职业能力。

设计思路:通过研究通信技术行业人才培养规律及通信技术岗位职责,结合通信技术人才培养目标,将光传输技术课程分为五大技术模块,每个模块分成若干任务,由浅入深,循序渐进。依托与企业共建的部级“网络与通讯工程”实训基地的中兴通讯光传输设备,模拟真实的工作环境,在教学过程中采取以任务驱动为核心多种教学方法相辅的教、学、做一体化的教学模式,采取全程全员的多元评价体系,使专业知识在应用中得到传递,有效培养学生的综合职业素质和可持续发展能力。

课程内容选取

课程以职业能力为目标,以任务为中心,教学不再区分理论和实践,将部分理论知识点融入实践任务教学中。每个模块下分多个任务,每个任务再根据理论与实践的联系及递进关系,分为多个子任务。在模块和任务的划分过程中,将理论与实践内容很好地结合起来,有助于学生学中做、做中学,在实际任务实践中加深对理论知识的理解,最终达到理论与实践的结合。

光传输技术课程依据上述思路共分为五大技术模块,依次为:SDH传输网组建、传输网业务配置、传输网保护配置、传输网运行与维护、传输网开局与故障处理,如下页表1所示。每一个模块有相应的专业知识目标和职业能力目标,以这些目标为出发点,设计相应的典型任务,将理论与实践融合在一起。比如,在SDH传输网组建的模块中,根据学习目标设计出两大任务:链形SDH网络的组建和环形SDH网络的组建。在“链形SDH网络的组建”任务中,以知识目标中的前3个为基础进行设计。在完成“链形SDH网络的组建”任务的基础上,可以进行更进一步的学习,此时知识目标为知识点4,为了掌握知识点4并巩固之前的3个知识点,我们设计了任务“环形SDH网络的组建”。我们设计的任务虽然是相对独立的,但对学生能力的要求是逐步提高的,同一个知识点可能会以不同的方式在不同的任务中重复用到,这就有助于学生在任务完成过程中通过知识点的不断重复,达到对知识点理解的不断加深,最终达到真正的融会贯通。

课程教学模式改革

在教学过程中以真实任务为驱动,采用“五步教学法”教学模式,以学生为中心,让学生以团队的形式进行知识学习和任务实施,引导学生进行自主学习和探索,注重在团队中发挥每个学生的主体作用,从而达到专业知识学习和职业技能培养的目标。在以任务驱动为载体的课程教学中,任务的完成者是学生,任务的指导者是教师,任务的完成情况由学生和教师共同评价,这种方式可有效地激发学生的学习兴趣,激起学生探究问题的欲望,促使学生从被动学习向主动学习转变。

在课程教学中采取课前评估――明确任务――知识讲解――任务实施――任务总结的“五步教学法”的教学模式,如图1所示,所有教学活动均在教、学、做、评一体化的模拟工作环境中展开。具体实践过程如下:第一步,教师对上节课布置的课后自主学习内容进行提问,学生以组为单位进行抢答,教师对小组及个人的抢答情况做评价记录;第二步,教师布置任务并进行任务引导,使学生明确任务的具体要求;第三步,教师进行任务所需知识点讲解,在此过程中对不同的知识点可引入不同的教学法,如案例教学、情境模拟、助教式讲解等,让学生更好、更有效地掌握完成任务所必须具备的知识;第四步,学生以组为单位先制定出任务的实施方案,然后进行任务实施,教师在此过程中进行方案的检查并对学生进行观察,进行过程性考评;第五步,每组学生进行任务完成情况的总结汇报,教师点评,最后学生完成自评和组内互评。

“五步教学法”的教学模式,以学生为中心,利用任务驱动,激发学生学习兴趣,促进学生的自我学习、自我管理和自我提升,可实现学生由“要我学”到“我要学”的转变。在解决任务中相应问题的过程中,学生不仅可学会光传输网络分析、设计、维护、故障处理等技能,而且可养成严谨精细、认真负责、一丝不苟的工作作风,形成良好的职业素质。同时还可发展学生的自主学习能力,引导学生主动发现问题,自主学习相关知识,克服困难,完成任务,在学习过程中获得乐趣。

课程评价体系改革

将多元智能视域下高职实训课程考核评价模式引入课程评价体系中,采用全方位、立体化、多维度的课程考核评价体系,不但注重培养学生专业知识的学习,而且注重培养学生的职业技能和职业素质。值得一提的是,在这次课程改革中,引入了学生课程满意度调查。现将这种评价体系在具体实践中的特点总结如下。

实施全程评价 课程以五大技术模块为主线,以精心设计的任务为载体,全程评价贯穿始终。上课时,教师对学生自主学习内容的考核、对学生任务方案的考核、对学生任务实施过程中的过程性评价、对学生任务完成情况的考核、对任务完成后学生的自我评价和互评贯穿于整个教学过程中。这种全程评价的方式可使教师及时掌握学生的情况,可以更灵活、有效地组织后期的教学,同时学生在此过程中也能够及时进行自我调整和自我管理。

评价内容多元化 课程虽然是以具体任务的完成贯穿始终,但在评价内容的选择上,不能仅仅以任务完成的优劣作为唯一评价标准,应当对学生进行全面的、全方位的考核。因此,在评价内容的选择上除了注重对学生专业知识和职业技能的考察外,更应注重对学生学习态度、学习方法及学习参与度等方面的考察,综合考虑任务的完成情况、资料整理情况、任务汇报表现、团队沟通协作等情况评价学生的学习成绩。

评价主体多元化 课程充分发挥学生在评价中的主体作用,在保留原有教师评价的基础上,引入学生的自评和互评。学生参与到评价中,有助于学生沟通交流能力、团队协作能力的培养,有利于学生间的共同进步与提高。此外,教师和学生的共同参与,能够比较全面地反映学生的学习情况,使整个评价趋于公正、合理和全面。

实施学生对教师的评价 为了促进课程改革,提高教育品质,帮助教师有效收集学生对授课的意见和建议,设置了期中和期末两次学生满意度调查,从课程内容和课程教学模式两个方面考察学生对本课程的满意度。通过实践发现,这种满意度调查机制能够更好地倾听学生的心声、监督教师的教学质量、有效改善师生关系、促进教学改革。

在以职业化为导向、以任务教学为载体展开的光传输技术课程改革实践中,采取任务驱动为核心多种教学方法相辅的教、学、做、评一体化的“五步教学式”教学模式,建立全方位、立体化、多维度的全程全员的多元评价体系,可使学生在完成具体任务的过程中,不仅掌握相应的专业知识和职业技能,而且培养团队协作、认真负责、踏实严谨的工作作风,形成良好的职业素质,为以后适应岗位工作奠定良好的基础。

参考文献:

[1]杜庆波,杨前华,闫之烨,李洁.以职业化为导向的“MIMPS”教学模式探究[J].教育与职业,2008(20).

[2]周红.基于工作过程的机械制图课程改革研究[J].教育与职业,2010(2).

[3]黄永缆,姜献东.基于工作过程导向的《环境监测》课程改革[J].职业技术教育,2010(35).

光传输技术范文第7篇

关键词:高速光纤传输;正交频分复用;相干光通信

光纤通信网络是国家重要的基础设施,支撑整个信息社会。超高速率和超大容量一直是光纤传输系统的目标。当今社会,网络信息成几何级数增长,移动办公、三维视频、云计算、远程医疗等多种新型业务所需带宽灵活多样,迫切需要增强光网络动态带宽管理功能。因此未来光纤传送网必须满足下面两个基本要求:超高速率和超大容量的信息传输、适应用户不同需求的动态带宽资源分配。

考虑到电器件带宽与处理能力的限制,单个光载波可以承载的波特率最高在几十吉波特每秒量级。结合偏振复用并采用多电平的光调制格式,单个光载波可以传输的最高速率在百吉比特每秒量级。多个密集的正交光子载波可以集合到一起形成一个超级信道。这个超级信道作为一个整体被传输和交换、控制光子载波的数量和单个光子载波承载的速率,可以实现太比特每秒的超高速传输。

和传统波分复用系统相同的是:这种超级信道的思想本质上来自于频分复用的技术。不同之处在于,光子载波更加密集,其频率间距满足正交频分复用(OFDM)技术对正交性的要求。采用奈奎斯特滤波控制光子载波在频域的交叠,可以实现具有高频谱效率光子载波带传输的目的。除了满足超高速大容量的需求,通过控制光子载波的数量、颗粒度、调制格式,超级信道还可以实现可变速率和带宽的光传输与交换。

1、正交频分复用技术

正交频分复用的基本原理是把高速数据流进行串并变换,形成传输速率相对较低的若干个并行数据流,分别在不同的子信道中传输。由于子信道速率降低,符号周期会相应增加,这样就可以减少由于多径时延而造成的符号间干扰(isi3。在OFDM系统中,每个子信道的频谱是重叠的,这样就提高了频谱利用率。OFDM系统的容量与子信道数目密切相关。通过调整子信道的数目,可以获得所需传输速率。

在OFDM发射机中,输入的串行数据首先变换成许多并行子数据流,分别调制到相应的子载波上。经逆快速傅里叶变换(IFFT)后变成了数字时域信号,然后再加进循环前缀(cP),经并串变换(P/S)和数模转换器(DAC)变成实时波形,形成OFDM码元。组帧时通常还要加入同步序列和信道估计序列(前导信号),以便于接收机进行突发检测、同步和信道估计。由此产生的基带信号,可以用同相/正交(IQ)调制器转换到一个光载波上。OFDM基带信号的产生过程如图1所示。

利用循环前缀,任何由线性色散信道引起的畸变都可以很简单地用“单抽头”均衡器纠正,避免符号间干扰(ISI)和载波间干扰(ICI)。利用偏振复用和多人多出技术可以提高频谱效率,并克服偏振串扰和偏振模色散的影响。

OFDM信号频域特性和时域波形如图2所示。在图2中,Z为OFDM符号周期,OFDM子载波频率的间距R2=IlZ。

T比特超级信道光发射接收机首先需要产生具有固定频率间隔的正交光子载波组成的光频率梳。每个光子载波可承载不同速率和调制格式的信号,用户所需带宽由多个光子载波组成的波带保证。

利用射频信号驱动光调制器是一种常用的产生光频率梳的方法,如图3所示。不同频率的射频信号去调制级联的马赫曾德尔(MZM)强度调制器,或者不同频率的射频信号合波后去驱动光调制器。当射频信号的频率和幅度以及光调制器的偏置点选取合适时,可以得到所需要间隔和数目的光载波频率梳。

实现了一个1.2 Tbit/s的CO-OFDM系统实验,就是利用多个光源加上光调制器的方式来产生多子载波。在此实验中,用了10个间隔34GHz的光源,每个利用一个强度调制来产生间隔6,8GHz的5个光载波,一共可以产生50个光子载波;然后将这50个光子载波进行奇偶分路并且分别进行OFDM信号的调制;最后耦合起来再进行偏振复用处理,最终可以得到速率为1.2 Tbit/s的信号。信号在标准单模光纤上传输了400 km。

所采用的是另一种产生光频率梳超级通道的方法。其本质为利用一个光IQ调制器来产生一个抑制载波的单边带调制,借此来实现一个频谱上的搬移。然后经过环路与原信号进行耦合后反复进行搬移来获取多个光子载波。光子载波的数目由环路中的带通滤波器的宽度来决定。

在此实验中,在循环移频之前先进行OFDM信号的调制,然后再完成波带的搬移,最后实现了1Tb/s的光OFDM信号,并且信号在标准单模光纤上传输了600 km。

2、OFDM信号的变种――SCFDM信号

OFDM系统也有许多缺点。主要包括峰均比问题,对频偏、相噪及IO不平衡的敏感问题。在无线0FDM系统,峰均比过高会导致信号在电放大时出现非线性;在长距离光纤传输中,OFDM峰均比过高会在光纤中引起克尔非线性。可以采用OFDM的一种变形结构单载波频分复用(SCFDM),有时又称为DFT-spreadOFDM来降低峰均比。SCFDM原是移动通信LTE中的上行传输标准,因为属于单载波调制,峰均比较低。图4所示为SCFDM基带信号产生流程图。北京大学光通信实验室实现了1.08 Tb/s超级通道信号在单模光纤上传输1585 km。

图5给出了系统实验框图。我们利用光调制器产生了间隔9.375 GHz的40个光子载波,经过317 km环路传输5圈后,所有光子载波信号最差误码率优于3.8×10-3。图6所示为40个光子载波组成一个超级信道。

3、奈奎斯特波分复用技术

奈奎斯特波分复用技术(Nyquist-WDM)是另一种用于产生超级信道的技术。相对于OFDM信号的多载波调制来说,通常的单载波调制信号想要实现密集频谱的超级信道,需要在每个光子载波产生后,利用一个奈奎斯特滤波器来对频谱进行整形。整形后的子波带频谱接近一个矩形。能够极大地减小带外的能量泄露从而减小子波带之间的串扰,其频谱带宽等于光子载波信号传输波特率。采用了奈奎斯特波分复用技术的信号光谱与时域波形如图7所示。

Nyquist-WDM技术适用于时域信号,与均衡技术无关。因此在接收端可以采用传统的时域均衡方法,也可以采用频域均衡的方法来实现超级通道传输。

有文献对于传统的OFDM超级通道和基于Nyquist-WDM技术单载波超级通道的传输性能进行了仿真比较。仿真结果表明,OFDM信号需要更宽的接收机带宽,也就是说意味着需要更快的模数(A/D)转换。而且Nyquist-WDM信号在超长距离非线性损伤明显的传输情况下,性能要优于OFDM。由于光的奈奎斯特滤波器较难于实现,因此用传统的阵列波导光栅(AWG)或交织滤波器(Interleaver)也可以实现近似的功能。

实现的仿真结果表明在应用1.1倍波特率带宽的2阶超高斯滤波器的情况下,实现通道传输的代价十分小。

利用Nyquist-WDM技术实现了太比特PM-QPSK传输实验。在产生25 GBaud/s调制信号之后,用一个Waveshaper来对信号的频谱进行整形,借此实现了1 Tbit/s的超级通道。在1.1倍波特率的滤波情况下,信号在标准单模光纤上成功传输了2200 km。

4、带宽可变的光传输与光交换

图8表示了多种速率的信号混合传输的频谱分配。正如前文所提到的,未来的光网络要具备适应不同需求的动态带宽分配能力,也就是说在网络中存在不同速率的信号进行混合传输。这就要打破以往WDM栅格的概念,根据实际需求来进行动态调整。每种速率的信号本身就可能是一个由许多的子波带合成的超级通道,而每个超级通道的子波带带宽也可能各不相同。在网络中进行传输交换的时候是按照一个超级通道作为一个整体来进行处理的,只需各个超级通道之间保留一定的保护间隔即可。

5、结束语

T比特频分复用相干光传输技术主要分为OFDM/SCFDM技术以及Nyquist-WDM技术两类。不论哪种技术,都突破了传统的WDM栅格的限制,因此可以支持带宽灵活可变的光传输和交换。

光传输技术范文第8篇

关键词:SDH光传输设备;技术;电力通信系统;安全

SDH光传输设备,是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络。SDH光传输设备可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。

1.SDH环网建设方案

某地区电网的发展对通信系统提出了较高要求,原有通信网络亟待升级,以适应地区电网的发展需求。为了彻底消除该地区电力通信网存在的问题,考虑对原有SDH网络进行升级改造和优化。

1.1 规划方案

地区电网的规模不断扩大,各类光缆不断应用,包括架空地线复合光缆(OPGW)和全介质自承式光缆(ADSS)等,这些光缆不仅可靠性高,而且维护量不大。基于地区电网的发展考虑,综合考虑电网特点、建设需求、扩容特点来进行规划,最终选用2.5G容量传输设备,将系统规划为环形拓扑结构,配置二纤单向通道保护环,包括普通光缆、ADSS光缆和OPGW光缆等。

1.2 SDH组网的网络拓扑与设备选用

在进行了具体的环网建设方式规划后,进行组网设备的选用,在选用相关设备时,在确保关键业务的同时,还应该充分考虑相应管理事务的需要。考虑到该地区电网数据业务不断增多,对传输可靠性要求高,因此SDH组网设备的首要目的,应该是提升传输质量,以及可靠性和安全性,从而满足地区电网建设的需要,从而实现以光传输为主体、可靠性和安全性都较好的多业务传输平台MSTP。

同时,充分考虑到各通信厂家的优劣和技术能力,选择华为华为技术有限公司OptiXMetr03000STM-16MADM/MSTP光传输设备为MSTP,通过该设备实现技术的融合和灵活组网,提升业务调度能力,并能够实现数据业务的二层处理能力,能够进行ATM/以太网业务的接入、处理、传送和调度,从而能够在装置上实现话音、数据等的传输与处理。在对该地区的通信网络特性进行分析后,确定进行SDH组网的注意事项:

首先,SDH网络应该具有良好的自愈性能,一旦光纤网络正常运行过程中出现短时中断,造成系统网络连接困难,所有的光纤网络能够自动倒换从而排除故障,以确保当前网络的正常运行。在网络故障后自恢复的过程中,可以通过单向或双向的通道来进行,借助子网连接保护、单双复用段保护、1:N保护、1+1保护等模式进行。

在实际应用中,目前常用的SDH光纤有4芯与2芯两种,4芯多用在数据量比较大的场所,对于本文所探讨的地市级通信网络,2芯即可实现其需要的功能,一方面能够较大的降低成本,另一方面也完全满足系统需要,因此,本系统在实际运行中,使用了2芯的SDH光纤构建二纤单项通道。SDH二纤单向通道倒换环如图1所示。

PI为SDH网络中的需要保护设备,SI为SDH网络中进行信号传输的主环,二者之间通过光纤连接,业务方向相反,系统构建通过“单端桥接、末端倒换、“并发选收”的思路,实现对两者中信号选优的选择。

图1(a)中,网络信号AC从A端输入,该信号通过S1环后,按照顺时针的方向传输,通过P1环时,又按照逆时针方向传输,到达接收端c后,再对S1环与P1环送来的信号进行选择,接收质量比较好的一路。图1(b)中,当B、C之间出现故障时,环路断开,S1传送出来的AC信号难以传出,此时,倒换开关就会自动倒换,触点能够从S1自动切换到P1,此时,网络信号能够从P1经过,并正确传送AC信号,确保了网络的正常运行。

如上文所述,通过这种双向备用、主机和辅机相互备份的网络模式,将各种网络故障及时的排除,进而实现光纤网络的正常运行,完成网络的自愈控制功能。

2.SDH环网管理系统

在确定了规划方案与组网设备后,选择了华为公司子网级网管iManagerT2000系统作为SDH环网管理系统,能够对华为SDH、Metro构成的大型子系统进行集中管理。这种SDH环网管理系统的主要功能包括:统一管理华为内部各个系列的光网络设备,从而能够为用户提供更加快捷的服务;具有标准的外部接口,支持网管使用,发挥基础性作用,降低运行和维护成本;网络管理功能强大,包括告警、预警、网络拓扑、容量管理、业务自动发现功能。

3.622MSDH环网的单板类型

根据该SDH的保护方式、系统速率、业务种类的要求,622MSDH环网的单板类型如下:(1)交叉板XCS。交叉板XCS是用来进行交叉连接与时钟处理,从而实现系统的线路之间、线路到支路之间、支路之间的交叉,并通过同步定时单元来对时,完成时钟跟踪、时钟同步、时钟输出、时钟倒换功能。(2)电源板PBU。电源板PBU为环网提供电源,提升电网供电系统的可靠性,电源板PBU固定在OptiX2500+子架的特定槽位,并实施双电源备份,一旦该二次电源模块发生故障,可以由电源板PBU发生故障的单板来进行供电,不影响实际工作。(3)主控板SCC。主控板SCC主要进行系统控制,实现实时监控与维护,对设备网元进行协同管理,对设备其它模块上送的告警信息进行转换和处理,并提供相应的与网络管理系统相连的各种接口,实现多元化通信,借助主备环复用,最大化可以进行三路公务电话连接。(4)622M速率SL4光板。通过622M速率SL4光板实现光电转换,并进行解复用和实现开销字节的提取,支持信号的开销插入和复用,经622M速率SL4光板电/光转换后,成为STM-4光信号上送。

4.结语

文章结合具体实例,对SDH技术在环网建设中的应用进行了分析,具有一定的借鉴意义,由于基于SDH光传输技术的电力通信系统实际应用是一个复杂的过程,除了文章所述相关技术外,还必须结合现有的电力通信网络,跟踪和应用新的通信技术,使SDH环网更安全、稳定,始终满足电力生产不断增长的要求。

参考文献

[1] 张海懿.100G光传送技术新进展[J].卫星电视与宽带多媒体,2011(09).

[2] 汤瑞,赵文玉,吴庆伟.40G/100G标准化现状及发展趋势[J].邮电设计技术,2011(04).

光传输技术范文第9篇

关键词: 高速公路; 光纤; 传输技术

中图分类号:U412.36+6 文献标识码:A

1、概述

随着高速公路的不断发展对光纤传输系统也提出了更高的要求主要表现在对传输带宽需求的不断扩大,特别是监控图像、收费数据、办公数据等业务的带宽需求呈现爆炸性增长,这就要求光纤传输系统能够满足各种业务的需求。目前高速公路通信系统一般采用三级结构分别是省通信中心、路段通信分中心、通信站的结构在这个结构中一般采用干线传输和接入网传输相结合的方式。在接入网传输中一般采用1 55Mbt/s或622Mbt/s传输速率的SDH/MSTP系统传输通信、监控、收费等系统信息;干线传输一般采用622Mbt/s或2.5Gbt/s的SDH/MSTP系统,将各路段的通信、监控、收费数据传输到省中心。

2、光纤传输系统在高速公路机电工程中的应用

高速公路机电系统主要分为收费系统、监控系统、通信系统3 个部分,其中通信系统是收费系统、监控系统的传输承载平台。主要承载的业务有: 语音、收费数据、收费图像、监控图像、监控数据、OA 办公自动化数据、会议电视数据、呼叫中心数据、交通信息服务数据等业务。

目前国内是一个省内的高速公路的通信系统联网,组成一个主干网,速率都在2. 5Gbit /s 以上; 各路段建设一个接入网, 速率在622Mbit /s 或者2. 5Gbit /s,也就是说目前高速公路通信系统分为干线光纤传输系统和光纤综合接入网两个部分。干线光纤传输系统主要是构建各高速公路之间及到省中心的传输通道,承载着各路段到省中心的所有语音、联网收费、联网监控、办公等数据。干线光纤传输网络要考虑到和相邻路段的对接,以及和现有网络设备的兼容问题,我国各省、市、自治区基本已建有省一级的高速公路干线光纤网络,大多采用SDH 系统设备。因此各新建路段的干线传输设备也一般沿用原有SDH 模式。综合业务接入网是一条高速公路沿途的各种收费、监控、通信业务联网和传输的承载通道,是各管理部门管理运营本高速公路的主要通信通道,由光线路终端OLT 设备和光网络单元ONU 设备组成。 综合业务接入网由综合业务接入部分和内置光纤数字传输设备两部分组成。干线传输网的网络结构根据高速公路的路网进行构建。干线传输网的网络拓扑为环状和链状相结合的网络,链状网采用1 + 1 保护方式,环网采用复用段自愈环保护方式,占用4 芯光纤。接入网ONU 和OLT 设备之间占用4 芯光纤组成自愈保护环网。

3、可供高速公路选择的光纤传输技术分析

3.1RPR和ASON技术简介

RPR弹性分组环(Resilient Paeket Transport Ring)Re一silient Packet Ring是一种新的链路层协议。在这里首先要声明的是MSTP本身不是一种全新的网络,而是SDH的发展和延续.MSTP的兼容性是它最大的优点。一方面它支持各种速率从155Mb/s到I0Gb/s甚至更高的各种速率话音业务.同时它又提供ATM处理、Ethernet透传以及Etherner或RPR的L2交换功能来满足数据业务的汇聚、整合的需要。

由于RPR技术的保护功能是吸收了SDH保护方式,所以RPR技术和MSTP可以很好地融合.融合的形式也可以很简单,比如将RPR功能集成在一块单板上,并将RPR单板插入50日设备的相应子架槽位。但是正如外表永远都不是最重要的一样.它们的融合形式是为了实现功能:

RPR由于其支持统计复用,可以节省40%的带宽资源,采用空间重用技术使干线网的带宽的利用率可提高3一4倍。每个节点可公平使用每个Span和光纤的资源被保护和不被保护的业务均可在环的两个方向上传送。

因此在干线传输层和部分接入网层引入RPR技术.对视频数据业务和其他带宽动态调整的业务来说非常有意义。而且RPR技术已经非常成熟,能够与现有MSTP平台很好地融合在一起引入新技术的风险较小。引入RPR技术能满足未来高速公路光传输的发展。

自动文换光网络(ASON)是光传输网技术发展过程中的一个重大突破。ASON最突出的特征在于其在传送网中引入了独立的智能控制平面,并利用这一平面完成路由自动发现、呼叫连接管理、保护恢复等功能从而实现网络的动态呼叫连接管理。ASON技术将网管层面的功能转移到控制层面,通过分布控制方式,在传送网中引入动态交换将交换、传输和数据业务综合起来。

3.2SDH技术

SDH光传输网络主要为语音业务而设计,其拓扑结构主要以环状网和链状网为主,业务配置时,需要逐环、逐点配置业务路径及时隙,难以实时管理,网络拓扑的变化不能实时反映到网管。虽然在这些拓扑结构下实现的保护方式有着倒换快速的优点,但其网络扩展性差。随着高速公路通信网络规模的不断扩大,网络结构日渐复杂,管理、维护的压力也越来越大,这种配置业务的的方式风险较高;同时,由于从业务申请到真正开通,都是人工进行,尤其是涉及到不同厂家的设备互联时,需要人工协调,效率很低。

SDH系统的带宽利用率较低(环网保护需要预留一半带宽),业务配置时间较长,无法处理紧急事务等缺点显得日益突出。传送网中数据、语音分离的窄带传送方式已经不能适应新的业务要求,高速公路通信系统的建设正朝着能够适应多媒体IP业务、能够处理突发性的数据业务以及能够满足集中运营管理要求的方向发展。

3.3 PTN

PTN ( Packet Transport Network,分组传送网) ,是一种以分组作为传送单位,承载电信级以太网业务为主,兼容TDM、ATM 和FC 等业务的综合传送技术。PTN 技术无疑是目前传送技术发展的一个高峰。

PTN 设备针对分组业务流的突发性,能够采用统计复用的方法进行传送,在保证各优先级业务的约定信息速率CIR 的前提下,对空闲带宽按照优先级和超额信息速率EIR 进行合理的分配,既能满足高优先级业务的性能要求,又能尽可能的充分共享未用带宽,解决了TDM 交换时代带宽无法共享,无法有效支持突发业务的根本缺陷。PTN 设备的分组转发平面并没有特立于数据网络的数据转发平面,而是充分利用了成熟的数据二三层技术,实现设备无阻塞的数据报文转发能力,但同时PTN 设备保持了传送网络的一般特征,如5 个9 的高可用性,强大的分层的OAM 能力和可维护性,优异的同步性能,关键部件的1 + 1备份带来的高可靠性,低于50ms 的保护,端到端的QOS 保证,多业务支持,强大的拓扑,业务,带宽,节点,告警,性能的管理能力和业务安全性。

4、未来高速公路建设模式

高速公路的机电业务具有安全性要求高、业务种类繁多、每种业务的颗粒小等特点,要求传输网络成熟、稳定,数据传输要采用面向连接的传输方式,传输网络要具备灵活的业务调度能力。随着人民群众对交通服务水平的需求日益增强,高速公路管理者也在设法提供更多的交通信息给道路通行者,采用各种先进手段提高道路的管理水平,因此各种交通信息数据、视频流对通信系统的承载能力提出了新的要求。我们应根据路段的实际需求和将来的发展前景来选用合适的传输技术,以便能够以最低的成本来满足需要和今后的技术升级。

电信业务IP 化,高速公路本地网络业务也在在向全IP 化演进,收费系统、各种外场监控设备、监控数据等都以IP 为基础实现各种各样的业务接入,各种业务控制也逐渐转向IP,因此高速公路本地传输网为了实现对接入业务的高效承载,从SDH/MSTP演进到PTN 是大势所趋。高速公路干线传输网络因为涉及到全省级别的联网和统一管理,已经建成的SDH/MSTP 设备还将继续使用,但随着各省高速公路路网的逐步完善,网状组网条件越发明显,也就越有利于ASON 组网,但随着IP 联网业务在干线传输网络中增多,网络最终会升级成OTN 网络,因此OTN 将在高速公路干线光传输系统中得到更加广泛的应用。

参考文献:

[1] 沈翊德. 光纤机械接续技术的应用[J].电信技术2008

光传输技术范文第10篇

关键词:4G通信;光传输通信技术;发展

作为通信技术的新代表4G技术,相比较传统3G技术来说,有机融合无线局域网和高速传输技术,可以在一定程度上提高通讯速度,全面促进通信产业的扩展和规模化。市场竞争中互联网流量以及宽带业务的迅速增加,想要获得竞争优势的关键就是光传输通信技术,所以应该不断提高大容量、高速光传输通信技术的研究。

14G移动通信技术特点

(一)通信速度更高

相比较3G传输技术来说,4G技术最高能够达到100Mbps的传输数据效率,但是3G仅仅只是达到21Mbps。

(二)网络频谱更宽

为了全面应用4G通信技术,在3G通信运行前提下,相关企业需要不断提高网络带宽,保证4G传输技术具备更大的带宽,大约是3G技术的20倍。

(三)通信速度更快

相比较3G技术来说,4G技术具备更高的通信速度,能够获得全新的通信技术水平。依据大量数据可以发现,3G技术仅仅只有2Mbps的最快传输速率,但是4G技术能够达到20Mbps传输速率,从而可以看出如果系统需要无限信息传输,在100bite/s的速度下,4G技术能够更快地完成信息传递,避免传输过程中长时间等待。

(四)融合多种业务

4G技术应用以后存在更丰富的通信业务,主要包括虚拟现实业务、高质量图像图形传输、高清网络视频会议等,保证用户获得服务信息的时候没有区域限制,能够有机整合广播、娱乐、系统、通信等信息,促使为用户提供安全、方便、轻松以及多元化的服务和应用[1]。

(五)兼容性和灵活通信方式

4G通信技术能够充分体现快速交流和下载信息的作用,更加便于自动设置信用卡功能,人们利用手机可以进行现金提取和购物,此外,4G技术还具备良好的兼容性,不仅具备全球漫游业务和开放接口,同时也需要分散网络兼容连接功能。

(六)增值服务

4G技术的关键不再只是CDMA,现在逐渐开始应用OFDM技术,增值业务是上述两种模式的主要区别,从而可以发现4G技术具备一定增值业务,相比较3G技术来说,这种技术具备更好的推广性,也能够具备更好的应用前景。

2光传输通信技术的应用与发展研究

(一)广泛应用光传输通信技术

近年来随着不断发展光传输技术,已经在高速宽带传输方面获得一定发展成果。现阶段国内在应用移动通信技术方面已经越来越接近国际水平,并且逐渐发展成为国际高速宽带传输的主要动力。密集波分复用技术实际上是高速带宽光传输技术的关键。由于提高市场实际需求,这种技术短时间内就成为建设网络的重点。光传输技术中PTN和OTN是重要部分,已经得到广泛应用和研究,有机结合组网方式,为企业带来灵活调整能力和IP业务能力。

(二)光传输通信技术发展

光传输通信技术未来发展过程中会极大程度上改变人们日常生活,在无线网络环境基础上,网络能够为人们日常出行、学习、工作提供更加丰富以及及时的数据信息,促使获取信息变得更简单和便捷。随着进一步发展光传输通信技术以及相关技术,并且合理调整光传输技术的特点,在4G移动通信技术中光传输技术具备更大潜力。随着不断发展光传输技术,也促使不断发展和统一局域传输网,是未来发展中运营商最佳的网络模式。由于光传输技术发展,促使延长了生命周期。实际发展中光传输技术已经逐渐突破100Gb/s的范围,可以有效解决相应范围中不能提高光载波携带信息量的问题,并且能够提高一倍的数据携带信息量。

(三)光传输通信技术发展前景

随着不断发展社会经济以及信息技术,4G传输通信技术影响下,促使迅速发展综合数字业务。在以后发展和研究光传输通信技术的时候,依据波分复用传输技术和光交换技术上来作为目节点和源节点之间信息交换和传输的核心和重点技术。随着不断提高研究光传输技术的力度,不断应用WDM技术为核心的PTN以及OTN系统,逐渐取代原来传输过程中的MST和DWDM技术,并且随着不断进步逐渐成为主流光传输通信技术,依据这种技术的自身特点以及优势,能够完全满足网络扁平化以及业务IP化的发展要求,所以,网络运营商越来越重视光传输技术,现阶段,国内联通、移动、电信三大运营商已经逐渐开始应用和制造上述技术[2]。

3结语

综上,随着不断发展社会经济以及科学技术,不断提高人们生活水平,社会中逐渐产生大量宽带业务,信息高速发展促使越来越严格要求光传输通信技术水平。日常生活中人们也更加重视光传输技术优势和作用,并且能够为人们提供更加方便的生活条件。从发展国民安全以及国民经济方面来说,需要规模化、系统化、标准化发展光传输通信技术,所以,随着社会逐渐进入信息时代,相关学者和专家越来越重视光传输通信技术的研究和发展,保障能够为社会发展提供更好的服务,以便于全面促进国家经济发展。

参考文献:

[1]米亮,张志.简析4G通信下光传输通信技术的发展[J].建筑工程技术与设计,2015(20):2317,2313.

[2]吴卓,于洋.简析4G通信下光传输通信技术的发展[J].黑龙江科技信息,2015(29):173-173.