光傳輸網絡技術論文(2)
光傳輸網絡技術論文
光傳輸網絡技術論文篇二
地鐵光傳輸網絡的研究
摘要：隨著我國經濟的快速發展，城市軌道交通成為一個新興產業，面對科技的發展，地鐵運輸為了滿足乘客的要求，使用了大量的自動化設備，為地鐵乘客提供安全和可靠的服務。文章對光傳輸技術國內外現狀進行了介紹，對光傳輸網絡的理論基礎進行闡述，對光傳輸網絡的關鍵技術進行了分析，可以看出光傳輸網絡在地鐵信號傳輸保護系統、帶寬利用率、網絡靈活性等方面都具有明顯的優勢。
關鍵詞：地鐵;光傳輸網絡;技術;前景
中圖分類號：TN929.1 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937(2013)08-0086-02
1 地鐵光傳輸技術國內外研究現狀
目前在地鐵所采用的傳送網已經經過了幾代的發展，從最早的北京地鐵開始使用，到目前在全國地鐵城市地鐵信號傳輸系統中得到廣泛的應用，技術越來越先進，應用范圍也越來越廣。而在國外，北歐和南歐很多國家的主要城市，比如丹麥的哥本哈根、瑞典的斯德哥爾摩以及意大利的羅馬、西班牙的馬德里等城市都是使用MSTP設備，而西歐許多國家的主要城市，比如德國的柏林、英國的倫敦、法國的巴黎、比利時的布魯塞爾等采用的都是ASON設備，而在美國以及俄羅斯的多數城市，因為地鐵建設的較早，采用的多數是PDH設備。
隨著以太網技術的不斷發展，在地鐵的信息傳輸系統中也建立多種傳輸路由器、交換機，作為以太網的補充。可以說，目前的光傳輸設備的可靠性大為提高，對信號的傳輸更準確、更迅速，細節性更強，設備的可擴展性更加出色。地鐵通信網絡設備的開發，形成了一個靈活、高效的傳輸方式。每個城市的地鐵系統，可以選擇適合自己城市特點的新技術，并充分考慮到保護現有信號資源及信號的良好傳輸。
2 光傳輸網絡的理論基礎
2.1 光傳輸網的性質
一是高速大容量，為了適應未來業務量的持續增長，應對許多不同類型的實際情況，必須提供高速大容量的光傳輸網絡。
二是透明度，為了體現出光傳輸網絡的透明性，以發揮其優點，降低裝置的復雜性，就要對被發送的光信號進行盡可能的電子處理。
三是連接性能，所謂的連接性能就是保證網絡連接不會受到實際網絡連接狀態的影響而獨立建立連接能力。
四是可重構性能，當電纜斷開或節點出現故障時，應根據當前光傳輸網絡上的網絡連接，重新找到一個通道路由，建立新的網絡連接，使用戶不會受到影響，而能重新建立連接。
五是可擴展性，考慮到地鐵車流量和地鐵建設成本的增長，光傳輸網絡應該具有良好的可擴展性。
2.2 光網絡的拓撲結構
光網絡本質上是一組節點和一組點對點設置的光纖鏈路。節點結構分為光學元件和電氣元件兩個部分。光學元件可直接選擇由光發送節點或交聯的其他光多路復用，或在上路和下路進行設置;而電部件是當地的電力和交叉連接的電氣元件被復用。一般在地鐵光傳輸網絡中都是采用拓撲結構的形狀。任何通信與兩個網絡的拓撲結構，即物理和邏輯拓撲結構。光學部件的邏輯拓撲的網絡服務節點，就是一個物理拓撲的網絡節點，以確保分布的一般拓撲中的電氣部件的物理結構就有一般拓撲表征。
2.3 光網絡的生存性
在各種光網絡的生存性中，會經常碰到網絡故障的問題，為了維持可接受的服務質量特性，特別是在戰爭、火災、電纜破損、有害輻射、其他人造或自然災害，保持服務質量，還不會受到通常的電磁干擾或串擾等對服務的影響。光網絡的生存作為網絡的一部分是保證網絡完整的必要環節。盡管使用了各種方法，對網絡的設計和操作進行解決，以確保網絡的完整性，但網絡在實際的使用中永遠不會達到真正的全部使用。
在設計網絡時，網絡的生存性是網絡設計和規劃必須考慮的問題，如何恢復方案，以促進相互合作和共享的自由，保證邊緣的不同層之間的競爭，就必須加大投資預算，以確保有效地獲得一定的可行性成本，減少投資需求的重要組成部分。在進行恢復和保護網絡中，為了保證網絡的正常運行，在最初的設計時候，就應慎重考慮在網絡中的這是重要的工具。
隨著網絡技術的不斷發展，使得越來越多需要解決的問題集中到了越來越少的路由器、交換機和其他網絡傳輸終端設備和傳輸鏈路里，所以每一次在網絡故障(鏈路或節點故障)情況下，會使許多用戶受到影響，而受到影響的客戶數量相比于以往的要多很多，正因為如此，網絡已經成為了網絡的生存性，特別是下一代網絡的設計需要特別注意的最重要的元素，作為網絡的生存性是網絡擴容的能力的體現，只有進行越來越多的改變才是重要的。
3 常見光傳輸網關鍵技術分析
地鐵運營涉及到很多方面，有承載語音通信系統的運營管理，還有數據、圖像及其他服務，這些都是為了保證行車安全所設置的系統，對提高運輸效率和現代化管理水平，提高乘客舒適度和處理緊急情況起著重要的作用，對出現緊急情況還可以采取緊急避險措施，提供重要的通信保障。由于通信網絡傳輸設備的發展，根據需要選取安全、可靠、功能合理的設備，采取技術先進、成熟的、經濟實用和全面的可擴展性的通信技術。
目前在地鐵所采用的傳送網已經過了幾代的發展，目前在全國城市地鐵信號傳輸系統中已得到廣泛的應用，技術先進，應用廣泛。隨著以太網技術的不斷發展，在地鐵的信息傳輸系統中也建立多種傳輸路由器、交換機，作為以太網的補充。
3.1 準同步數字體系(PDH)的研究
雖然每個時鐘精度是非常高的，但總是有一些細微的差別。為了保證通信質量，要求這些時鐘之間的差異不超過指定的范圍。因此，這種同步是不嚴格的，所謂的同步也被稱為準同步。PDH傳統的點到點通信有較好的適應性。隨著數字通信的快速發展，直接點對點傳輸越來越少，大多數的數字傳輸都要進行轉移，因此PDH系列技術已經不適合現代電信服務發展的需求，已經不能應對現代化的電信網絡管理的需求。SDH是近幾年出現的新的傳輸系統，可以滿足現行技術的需求。PDH的缺點是，只有本地的數字信號速率，幀結構和光接口標準，沒有國際標準的要求，這樣就造成了組網的困難。PDH系統劃分插話是非常困難的，而且速率低，重復使用不靈活。 3.2 同步數字體系(SDH)技術的研究
SDH光端機容量較大，一般是16E1到4032E1。SDH是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡，是美國貝爾通信技術研究所提出來的同步光網絡(SONET)。國際電報電話咨詢委員會(CCITT)(現ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛星傳輸的通用技術體制。它可實現網絡有效管理、實時業務監控、動態網絡維護、不同廠商設備間的互通等多項功能，能大大提高網絡資源利用率、降低管理及維護費用、實現靈活可靠和高效的網絡運行與維護，因此是當今世界信息領域在傳輸技術方面的發展和應用的熱點。但是，SDH也是存在一些不足之處的
一是指針調整機理復雜。SDH體制可從高速信號中直接下低速信號，省去了多級復用/解復用過程。而這種功能的實現是通過指針機理來完成的，指針的作用就是時刻指示低速信號的位置，以便在“拆包”時能正確地拆分出所需的低速信號，保證了SDH從高速信號中直接下低速信號的功能的實現。可以說指針是SDH的一大特色。但是指針功能的實現增加了系統的復雜性。最重要的是使系統產生SDH的一種特有抖動——由指針調整引起的結合抖動。這種抖動多發于網絡邊界處，其頻率低，幅度大，會導致低速信號在拆出后性能劣化，這種抖動的濾除會相當困難。
二是軟件的大量使用對系統安全性的影響。SDH的一大特點是OAM的自動化程度高，這也意味軟件在系統中占用相當大的比重，這就使系統很容易受到計算機病毒的侵害，特別是在計算機病毒無處不在的今天。另外，在網絡層上人為的錯誤操作、軟件故障，對系統的影響也是致命的。這樣系統的安全性就成了很重要的一個方面。所以設備的維護人員必須熟悉軟件，選用可靠性較高的網絡拓撲。
3.3 MSTP技術的研究
MSTP是指基于SDH 平臺同時實現TDM、ATM、以太網等業務的接入、處理和傳送，提供統一網管的多業務節點，其名稱也有不同的叫法(如MSPP、NG-SDH等)。MSTP是在SDH的基礎上進行研究發展起來的，充分繼承了SDH的所有優點，并在此基礎上，制定了開發能力強的更詳細的方式進行占用的插槽的訪問。因為當前的TCP/IP技術的應用是一個必然的趨勢，地鐵的系統接口特別多，這就不能用簡單的交換機、路由器組成的以太網作為系統的主要應用，這就需要地鐵是支持多類接口的，更需要以太網有強大的網絡管理功能進行支持，所以采用MSTP技術進行網絡傳輸，就符合這種需要更多接口的技術，可以滿足這種需求。
3.4 TCP/IP在地鐵應用中的研究
是迄今為止最成功的通信協議，也是全球建立的最大的開放式網絡通信協議，被成功的應用到NTERNET技術中。隨著光纖技術的飛速發展，光纖作為傳輸介質的以太網媒體的成本大大降低，這使得更便宜的高通量光學以太網建立成為可能。除了可以對地鐵進行大量的中繼服務、低速率業務、視頻業務外，以太網服務也占了很大的比例。地鐵以太網服務目前占主導地位的OA服務和視頻傳輸服務就是采用的這種技術。
4 結 語
綜上所述，在地鐵的通信領域，技術的發展日新月異，而地鐵是追求穩定性和可靠性的，是為了更好的進行訪問服務。小型的光傳輸網絡成本低，便于維護和運營支持，視頻性能更完整，得到地鐵業界的認可。
參考文獻：
[1] 張亦然.地鐵光傳輸網絡的研究[J].南京理工大學，2008.
[2] 龔小聰.地鐵傳輸系統方案探討[J].都市快軌交通，2005，(18).
[3] 高麗芳.地鐵OTN傳輸網割接方案探討[J].電信工程技術與標準化，2007，(20).
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1.網絡技術應用論文
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