光通信传输技术在专业领域的应用

时间：2021-02-09 09:07:43 电大毕业论文我要投稿

光通信传输技术在专业领域的应用

　　光通信传输技术在专业领域的应用

　　摘要：文章介绍了光通信的起源与特点，重点介绍了光纤通信技术，阐明了光纤技术发展的重要里程。

　　根据光纤通信技术的特点，着重论述了光通信传输技术在石油工业中的应用。

　　关键词：通信传输技术;光通信;光纤;石油工业

　　1光纤通信技术简介

　　光通信传输技术近几十年兴起的一种新技术，在网络发达的今天，利用光通信技术来进行数据交换，使用很频繁。

　　所谓的光通信，是一种以光的波为媒介来进行传输信息的通信方式。

　　无线电波是发源比较早的通信传输数据技术，光波和无线电波一样都属于电磁波，但光波的频率比无线电波的频率高，波长比无线电波的波长要短一些。

　　因此，相比之下光波具有传输频带宽、抗电磁干扰能力强和通信数据量大的优点。

　　根据光波波长的长短，可以分为紫外光、可见光和红外光。

　　其中只有可见光才能为人所看得见，其他波长的光是人看不见的。

　　但是这些不同波长的光都能用来传输数据。

　　如果从光源的特性上来分，可以将光分为非激光通信和激光通信。

　　如果按照广的传输媒介来区分，可以将光分为有线光通信和无线光通信。

　　常说的光通信传输，一般有这五种：紫外线通信、红外线通信、大气激光通信、蓝绿光通信和光纤通信。

　　在光纤传输技术发展中具有里程意义的发展大纪事有这些：在1966年提出了高锟提出光传输理论;于1976年光纤传输的实用化产品出现;20世纪80年代PDH开始有规模的进行使用;20世纪90年代初SDH标准组建完善，但当时PDH仍为主力;在1994年SDH逐步成为传输的首选设备;在1998年DWDM开始进行建设，ASON技术步入了探讨阶段，人们开始研发ASON技术;在1999年DWDM进行大规模的建设，开始着手全光网的试验工作;在2001年MSTP技术开始出现了并逐渐在工业生产中投入使用;在2003年ASON/OADM技术开始步入使用阶段;在2005年ASON进行大规模的建设，ROADM技术进入了骨干网。

　　现今光纤传输通信技术在我国各行各业都有重要的地位，很多地方都是采用光纤技术来进行数据传输的。

　　2光纤通信技术特点

　　文章中的光通信传输技术在专业领域的应用主要是指在油气田和长输管线上的传输。

　　文章将光通信传输介质的四种不同技术进行对比分析，这四种技术是：RPR技术(也叫光以太网弹性分组环技术)、ATM技术(Asynchronous Transfer Mode顾名思义就是异步传输模式技术)、OTN技术(光传送网技术)、SDH及基于SDH的多业务传送平台(MSTP技术)。

　　SDH也称为同步数字体系。

　　2.1 光以太网弹性分组环技术

　　光以太网弹性分组环技术(RPR技术)对于实时性的时分复用业务，RPR技术定义了协议,在实际中需要得到进一步的验证。

　　对于数据业务而言，RPR技术具备绝对的优势，可以根据用户的需求来分配带宽，该技术支持统计复用技术和空间复用技术，在网络正常运营的情况下，可使带宽利用率相对SDH网络提高3-4倍。

　　RPR技术还可以对数据业务进行优化，能有效的支持IP的突发特性。

　　2.2光传送网

　　光传送网也就是OTN技术，它是采用基于TDM体制的'一种复用技术，每路信号占用在时间上固定的比特位组，信道通过位置进行标识，有独特的帧结构，可以区分不同等级速率，还能在同一网络中综合不同的网络传输协议，对于非实时性业务和实时性业务都能提供相应的承载，该技术实现了从窄带到宽带的综合业务传输。

　　该技术的传输设备可以直接提供工业标准的通信协议接口，不需要借助其他的接入设备。

　　缺点是该技术被垄断，设备的维护受原厂家的束缚，与其他非OTN网络进行连接总会有些莫名其妙的故障，设备的兼容性比较差。

　　2.3 异步传输模式

　　异步传输模式技术也称为ATM技术，ATM虽然可以承载实时性业务中的时分复用业务，但每一个节点的延时都要大于SDH传输制式，特别是故障时系统切换时间较SDH传输制式长，所以一般在时分复用业务的承载方面不用ATM技术。

　　另外，ATM技术没有低速率的接口，需要增加新的接入设备，这些设备的价格高其协议也复杂。

　　对于视频业务，由于其具有很高的突发度，而ATM技术能够很好地支持具有突发性的可变比特率业务,并且其固有的设计已经充分考虑了业务QOS(服务质量)问题，因此可以实现承载。

　　在非实时性业务的传输中，由于ATM技术存在带宽利用率较低的问题，它也没有音频等低速接口，这就需设接入新的设备。

　　2.4 MSTP技术

　　MSTP技术是SDH及基于SDH的多业务传送平台的缩写，该技术也是一种光纤传输体制，它以同步传送模块为基本概念，其模块由三部分构成：段开销(SOH)、管理单元指针(AU)和信息净负荷。

　　MSTP技术的特点有：第一，克服了SDH设备中的一些不足，多数情况下不需要额外的接入设备，但新技术产品的增加可能会需要增加新的接入设备。

　　第二，能利用虚容器方式来兼容各种PDH的体系。

　　第三，SDH传输网具有智能化的路由配置能力、能方便的上下电路、监控维护管理的能力比较强、光接口的标准相对统一。

　　3光通信传输技术在石油工业中的应用

　　根据上文所描述，可知这四种技术各有优缺点。

　　在实际应用中应该充分考虑各个技术的特点综合性的来运用这些技术服务于生产。

　　在油气田和长输管道上我们结合工程的实际情况，核算工程成本进行合理的优化，选择一种适合油气田和长输管道传输技术发展方向的技术组合来实现光纤通信传输，这么做极大地提高了生产效率，同时也降低了生产成本。

　　现实中的情况和参数如表1所示。

　　根据实际情况参数比对表中的参数，经过分析在具体的光通信使用中，进入如下设计和安排：

　　在油气田和长输管线光通信传输网制式上的选择可以是一个制式独立组网，也可以是多种制式混和组网，应根据项业务量和业务种类来确定采用何种技术;一个制式单独组网可以选择OTN,也可以选择MSTP;但由于目前MSTP技术对数据业务解决还存在一定局限性,可以采用MSTP与RPR或IP混合组网,由MSTP承载语音业务及低速数据业务,由RPR或IP来承载视频和数据业务。

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