光纤通信传输网络维护优化方法初探

光纤通信传输网络维护优化方法初探

曹宇辉 ,王佳妮

中国人民解放军 辽宁沈阳  110000

摘要：信息工程建设对于光纤网络的技术要求越来越高，光纤传送网的维护优化问题尤为重要。光纤网络在日常运行期间要实时进行维护优化和升级，以提升自身的服务质量。光纤网络是网络信号传输的中枢神经，为了提升传输系统的工作效率，必须对信号传播的介质进行有效的监控和维护优化，且对日常的运行进行管理。本文从目前光纤通信技术入手，阐述了光纤传送网的网络架构分析和时延优化的方法。

关键词：光纤通信；传输网络；时延优化

前言

网络运行维护的专业人员需采用有效手段对复杂的光纤网络进行维护管理，并在工作中掌握相关工作原理。光纤网络运行一旦出现故障，工作人员要及时利用自身的专业技能对故障进行分析和处理，制定问题解决方案。对于光纤网络的日常运行维护与优化，不能只将重点放在某个环节的技术要求上，而应注重整体智能维护管理系统的完善。传统的传输系统中，光纤网络的故障率高且维修成本大，维修人员的数量也相对较少，对此，可以通过提升技术手段来提高工作效率，减轻工作人员的工作压力和负担。

1光纤通信的主要传输技术

1.1光交换技术

光交换技术是由交换技术与光纤技术结合而成的一种新技术，在这种技术中，不但可以减少了传统电路交换的光电转换环节，提升了传输效率，还能实现对光信号转换步骤的程序化优化。目前，光交换技术主要用于骨干节点，为了更好地提高光纤的传输效率，采用光纤交换技术，可以极大地提高光纤的传输效率，确保信息传输的准确性和有效性的同时，降低能源的消耗。

1.2波分复用技术

WDM技术主要是将不同波长的光载波信号进行汇接处理，采用合波器进行耦合，接收端采用分波器将不同波长分开，以实现多波长光信号复用传输，增加了频带利用率。波分复用技术使具有不同频率波长的光学信号彼此独立地发送，互不干扰。在对光信号进行传送时，利用波分多路传输技术实现双向和单向两种技术，使得对各种技术进行了深入的研究和分析，并取得了许多成果。由于WDM技术在高效、经济等方面的优势，对城市、长途等通信系统的传输有着很大的参考价值。

1.3光纤接入技术

由于通信技术的飞速发展，人们对互联网上的信息获取提出了更高的要求，而想要让网络通信的带宽问题得以解决，就需要对光纤入户技术进行研究。而在光纤入户的建设中，将交换机与用户之间通过光纤连接起来，可以有效地实现通过光纤的数据传送，并最终达到FTH与FTTC宽带网的接入，并做到对宽带接入光纤的入网需求。在网络通信技术的发展过程中，有源光接入互联网通信技术中，具有传输过程容量大以及距离较远的优点；采用无光源接入时，可以利用从单个到多个的xPON技术进行信息数据的传输。

2光纤通信网络的构架优化

2.1构建光纤通信网络三维网状分析图

当前信息通信传输系统中运行的光纤网络使用的协议为统一的光纤网络协议。该协议采用单条固定链路进行网络信号共享[3-4]，可以在光纤覆盖范围内进行全范围的信号分享。对该共享方式的网络拓扑架构进行优化重组，可以提升整个架构的光纤分享效率。光纤构架的基础为光纤传输节点，无数个光纤传输节点组成通信链路，进而组成光纤传输网络，为传递网络信号搭建桥梁。光纤网络的节点信号传输是通过光信号载波完成的，光纤网络将网络负载区域分成三部分。光通信资源由光纤网络节点提供，节点连接成光通信链路并设置匹配的频率和带宽，保证每两个节点间都有一条光通信链路。

2.2优化光纤通信的平面区域网络

由光纤通信网络三维网状分析图可知，光纤通信网络构架中的平面区域的结构，可以划分为若干个子域，每个子域中的平面区骨干通信网络为同一类别的网络承载体。平面区域的子域中，网络承载体具有相同的运动规律。光纤网络的通信策略中设置了相应的通信权限，光信号在管理层和控制层的管控下，通过各光通信节点之间的信号传递。传输平面内子域的光纤通信相对位置按照策略进行设置。为了保证网络的稳定性，光通信链路要常年处于畅通的状态，保证服务的恒定性和稳定性。为了保证链路的畅通性，光纤网络在日常运行中不能只使用一台设备，关键部件一定要进行信息备份保护，并配置一套备用设备，以防设备发生故障导致链路中断，从而提升光纤网络各子域网络的生存性。平面区域子域网络属于线型拓扑，与传统的拓扑类型相比，线型拓扑对波的承担性能更高。终端的节点承担了部分网络插件的功能，弥补了传统的光纤架构灵活性不足的缺点。光信号的业务在线型拓扑下能够实现网络中心节点交叉连接，通过控制层可对杂乱的网络信号进行疏导，使节点之间的通信业务效率进一步提升。在网络传输能力不断提升的过程中，网络业务的完成度也会提升。光纤构架中的平面区域子域中的承载体聚类相同，但多个子区域的承载体聚类是多样化的。子区域之间的信号传输还会涉及节点通信权限设置的问题。平面区域子域内的通信策略要与其他平面区域子域之间的通信策略有所区别。子区域之间的通信连接到一起，形成了完整的光纤网络。区域中的节点也被链路连接在一起，覆盖整个

光纤通信网。按照通信策略在工程中进行指定通信，边界节点还可以将一个区域中的信号传输到相邻的区域中，以实现不同种类节点区域间的无线光通信。

3光纤网络的时延优化

光纤通信传送网络进入了百G时代，并且全面采用了相干光通信技术，不再需要色散补偿光纤，从而进一步降低了信道的时延。与采用色散补偿的传统光传输系统相比较，采用相干光通信技术的光传输电路在相同的光缆路由条件下，时延能够降低大约10%。光网络的低时延，主要源于其极低层次的业务信号处理需求，在全光网络中，光传输网络设备产生的时延均ns级的。OTN的传输设备单节点的时延也大多为10us级，复杂封装结构可能会达到100us级。光传输网络设备节点产生的时延只有交换机、路由器的百分之一到千分之一。

首先是路由优化。在光网络时延的量化分析中，光纤传输时延约占光信号网络传送时延的90%以上，因此路由优化是光网络时延优化的重要组成部分，应尽量优化路径，减少节点数，降低传输路由长度。通过路由距离优化，得到的时延优化结果容易进行量化分析，一般路由传输距离每减少1公里，业务双向传输时延（RTT）大约降低10us。通过统筹规划骨干网光纤传送网的建设和优化，便于光网络路由的优化，选择最短的光信号传输路由，获取较大的时延优势。

其次，通过采用大管道传输也可以进一步优化时延。采用相同的信号传输路由的情况下，采用相干光通信技术的100Gbps 及以上的WDM系统与传统的10Gbps和40Gbps WDM系统相比，时延大约可以降低10%。

第三，通过一些新的时延技术优化手段还可以进一步优化光纤传送网的时延。这些技术优化的幅度较小，可以满足一些网络时延比较苛刻的特殊业务的需求。这些技术包括提高传输速率，增加带宽，减少光电、电光的转换转接和再生次数、OTN传输技术、优化FEC纠错算法、采用RAMAN放大器等技术手段。

结束语

在光纤网络运行的过程中提高了光纤线路的管理效率，提升了光纤通信网络线路的智能化管理水平。从多角度对网络光纤的维护管理优化，降低时延，树立了故障前定期维护优化优于故障后维修的先进理念，确保传输系统稳定、可靠、高效、低时延。

参考文献：

[1]施凌鹏，冯天波，卢士达，等.基于边缘云计算的光纤无线网络优化设计[J/OL].红外与激光工程：1-8[2022-02-09].

[2]关志亮.广电双向网络光纤入户方案分析[J].通讯世界，2022，29（1）：157-159.