简述光通信传输技术

简述光通信传输技术

李锦

中国移动通信集团广东有限公司广州分公司510000

摘要：随着现如今社会不断发展以及技术不断的进步，通信技术已经成为我们生活中不可缺少的一部分，成为现如今交流及沟通的主要手段。同时，不得不承认的是，虽然我国的手机通信覆盖面已经做到了全民通话，但还是有一部分地区手机通信没有真正实现。我国通信行业当前的目标就是让信号覆盖全国化，满足各行各业的人在生活及工作上的需求。为此我们需要更稳定的基础来完善传输网络的接入技术。

关键词：光通信传输网络；通信网络；技术

一、光通信技术的简介

光通信传输技术是2000年以来高速发展的一种信号传输技术，在网络高速发展的今天，光通信已在全球范围内被广泛应用来进行数据交换。所谓的光通信，就是以光波为中间的媒介的一种传输信息的通信方式。无线电波和光波都属于电磁波。但无线电波的频率却低于光波的频率很多。故而，相对比较之下光波在抗电磁干扰能力、传输带宽方面有很大的优势。根据波长的长短，光波可分成红外光、紫外光、可见光。其中让人眼可见的叫可见光，其他的波长是人看不见的。但这些光波可用来传输数据的，按严格的光传输媒介来划分，可将光分为有线和无线两种光通信。我们常见光通信传输，一般有：红外线通信和光纤通信。

二、光通信四种不同技术

通信传输网络有SDH、DWDM、MSTP、OTN、ASON、PTN等，各种技术都有自己的优势及劣势，针对环网保护能力以及快带利用率成熟度以及发展前景研究其不同的特点，简单列举其中几项技术来详细说明。

（一）OTN技术。OTN是以波分复用技术为基础在光层组织网络的传送网，是下一代的骨干传送网。OTN既吸收了SDH的优点，用ODU颗粒封装业务，可以交叉调度，也吸收了WDM的优点，可以长距离传送，采用合波-放大-分波的方式。

相关传输设备不再需要借助接入设备提供工业标准的通信协议接口。各类通信业务应用可以直接接入到OTN。OTN支持语音、图像信号多点广播，采用了图像矩阵交换技术和数字图像压缩技术。

OTN组网灵活、设备简单、集中维护方便，在国内通信工程中目前正在广泛应用，但不足之处就是设备是独家生产，非通用设备设备，售后的服务对原设备厂商依赖很大，而且其兼容性差，与非OTN网络连接能力较弱。

（二）MSTP技术

MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform）（基于SDH的多业务传送平台）是指基于SDH平台同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。该技术是一种光纤传输体制，以同步传送模块为基本。目前MSTP广泛应用于移动通信网络的传送网接入层、汇聚层。MSTP中的特点：MSTP有端口组和VLAN两种工作方式，端口组方式主要运用于点对点业务，VLAN则有接入模式和干线模式。

（三）ASON技术

ASON是在传输中融合了交换技术的新型传输网络。具体实现是在原传送网络的传送平面和管理平面之外，引入控制平面，形成传送平面、控制平面和管理平面相互间的交互。

ASON具备两大主要特点：一是由用户实现连接的建立、修改和删除；二是完善的网络生存技术。光网络的控制平面的关键技术GMPLS（通用多协议标签交换）是由MPLS扩展而来。GMPLS除了支持具有分组交换能力的接口，还支持具有时分、空分以及波长交换能力的接口。

三、光通信传输的四种不同技术进行比较和分析

3.1宽带利用率比较分析

现代化建设中，用户对宽带所带来的效果给与的评价，决定了宽带利用率的高低，给企业经济效益带来一定影响。根据相关调查得出，在四种光通信传输技术中，OTN技术的利用率是相比较下最高的，比较受用户的欢迎和喜爱，它的开销一般不超过2%。另外三种传输技术中，SDH技术的开销是3.7%，ATM技术的开销是12.8%，RPR技术的开销是3.7%，其中，SDH传输技术需要预留保护宽带，因此宽带利用率相对较低一些，ATM传输技术的利用率是最低的，而RPR传输技术采用了统计空间复用技术，所以RPR传输技术的宽带利用率有较大的提升空间，是通信企业今后的重点发展对象。

3.2业务承载能力比较分析

3.2.1业务承载能力上的相对优势

在四种光通信传输技术中，OTN传输技术的设备是相对最简单的，宽带利用率较高，采用的是TDM体制的复用技术，每个路段的信号所占用的时间都拥有固定的比特位阻，并且有独特的帧结构，因此可以在同一网络中进行不同网络传输协议的综合操作，从而对实时性业务和非实时性业务提供不同的承载能力。根据这一特性，OTN可以将窄带业务和宽带业务进行综合传输，提高光通信系统的传输效率。与此同时，其它通信业务应用可以在没有任何接入设备的情况下，直接接入OTN，并支持语音功能操作；采用数字图像压缩和图像矩阵交换技术来实现图像信号的多点广播运行，并且OTN的传输设备可以提供工业标准的通信协议接口，在光通信传输系统建设应用中比较广泛。因此，OTN传输技术具有组网较灵活、设备简单、操作方便和维护集中快捷等优势，在很多行业领域受到了推崇和青睐。

在光通信系统的建设中，SDH传输技术是最适合运用于实时性业务的承载技术，可以有效的进行时分复用业务的处理，速度非常快，工作效率高，宽带利用率高，保证了系统的正常运行。SDH的传送平台是MSTP，可以实现多业务承载，具有标准的PDH系列接口，随着MSTP技术的不断成熟，SDH的传输速率得到了大大提高，速率信道水平有了明显提升，使SDH传输技术在各种通信业务承载能力的实时性得到不断提高。一般情况下，在进行时分复用业务的承载时，不会选择ATM传输技术，因为，ATM传输技术的最大业务承载是视频业务，在视频业务上ATM传输技术呈现了较高的突发性可变比特业务能力，并具有完整的设备配套，保证了整个视频业务的服务质量，从而提高系统的传输质量。因此，在视频业务的承载上，ATM传输技术具有绝对的优势。

在光通信系统的传输过程中，对于数据业务的承载，RPR具有较高的优势，它可以按照客户的要求进行宽带的分配操作，并运用空间复用技术和统计复用技术来实现数据传输速度的正常运行。在网络运行正常的情况下，RPR传输技术的宽带利用率可以达到SDH网络的三倍以上，具有绝对的优势，并且可以优化数据业务和支持IP的突发情况等性能。与此同时，在实时性数据业务的承载上，RPR可以提供不同等级的服务和基于不同等级业务的环保护功能，从而给数据业务的实时性提供可靠保障。因此，在同等情况下，RPR技术比SDH技术在视频业务的数据承载上具有较大优势，一般情况下，数据监控市场的设备都是讲RPR系统与IP的MPEGZ的编码和压缩能力结合在一起，并在同类型的设想设备中得到广泛应用。由此可见，RPR传输技术在视频监控系统的承载上，可以提升服务质量，节省映射过程，给视频图像的清晰度和画面流畅感提高了可靠保障。

3.2.2业务承载能力上的不足

根据相关调查和实践总结，NTN技术在应用过程组大的不足是，设备被公司垄断生产，因此，对设备生产厂家的售后服务具有较大依赖性，同时，OTN技术的兼容性不强，不能与非OTN网络进行有效连接；SDH传输技术的接口较单一，音频传播效果不好，并且在应用过程中只能进行点对点的通信传输，因此，无法解决视频信号和以太网的传输问题，不能动态分配宽带和统计复用；ATM技术在进行实时性业务承载时具有较大延时性，没有音频等低俗接口，因此，ATM技术宽带利用率较低；RPR传输技术在进行业务承载时，必须接入设备才能进行低速数据传输。

3.3环网保护能力比较分析

在实际应用中，OTN技术采用的是双环设计网络，具有很强自愈保护功能，保护倒换时间小于50ms，SDH在MSTP平台上，具有较强的保护恢复能力，保护倒换时间与OTN技术一样；ATM技术主要是采用VC来完成保护；RPR技术的保护恢复能力也很强，倒换时间是50ms。因此，这四种光通信传输技术的可靠性没有明显的差别。

四、光通信系统建设传输制式的选择和应用

城域网传输制式的连接方式，在进行光通信系统建设传输制式的选择和应用时，根据具体情况合理配置，可以大大提高系统工作效率，促进企业经济效益提升。一般情况下，OTN传输制式可以组成一个自愈环，SDH传输制式、ATM传输制式和MSTP传输制式可以组成单个和多个自愈环，SDH传输制式和MSTP制式的组网接点不能超过14个。例如，在油气田和长输管道线的光通信传输技术的选择中，可以选择一个或多个制式组网，一般单独组网运用的是OTN传输制式和MSTP制式，以维持系统的正常运行。由于MSTP的技术在数据处理方面不是很成熟，因此，将RPR和IP技术结合在一起组网，MSTP技术主要负责语音业务和低数据业务承载，RPR和IP负责视频和数据业务承载。

结束语：

在光通信传输系统中，四种传输技术在业务承载的能力都有不同的优势和不足之处，因此，在进行光通信系统建设时，要根据实际的需求和建设要求来选择做合适的传输技术，提高系统的工作效率，降低企业运营成本，从而促进企业经济效益不断提升。

参考文献：

[1]PTN网络的关键技术及其组网应用刘耀华.2015.7

[2]OTN技术发展与组网应用田红霞.2017.3

[3]关于IPRAN技术在移动回程网中的组网应用与研究霍志恒.2016.9