光纤传输通信及设备论文(锦集10篇)
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光纤传输通信及设备论文(锦集10篇)
以下是小编帮大家整理的光纤传输通信及设备论文,本文共10篇,供大家参考借鉴,希望可以帮助到您。
篇1:光纤传输通信及设备论文
光纤传输通信及设备论文
光纤传输通信及设备论文【1】
【摘 要】光纤传输通信已经成为现代通信的主要支柱,在现代的通信网络中有着举足轻重的作用。
光纤传输成为了这些年来新兴的技术,因为它自身的方便和快捷的特点,引起了广大人民的欢迎。
但是,光纤通信和传输技术仍然存在问题,光纤作为一种传输的媒介,为光的传输提供了比较庞大且廉价的电信网络能够支持比较大体积和距离的传输。
所以,对我国光纤通信与传输技术的发展有着深远的影响。
【关 键 词】光纤传输;通信;设备
目前,人类社会已步入信息时代,信息的价值也体现得越来越明显,深处信息的时代谁掌握有用的信息,谁就能够在竞争中取胜。
随着信息量的增大,传输设备显然就成为了一个突破口。
在这种条件下,以光纤为主要代表的光纤传输通信和设备技术已经相应产生,光纤传输设备比传统的模式拥有巨大的容量和速度。
近年来,通过科技人员的研究,光纤传输通信技术在应用方面有很大的进步。
一、光纤传输通信及设备的发展现状
(一)传输性并不理想
目前,在光纤传输通信网光缆的线路中大多数采用的是G·652这种常规性的单模光纤,这种光纤对于1.55微米的波长,尽管产生的损耗相对较少,但是色散值比较大,大约18pa/(nm·km),所以,很显然这种常规性的单模光纤运用在1.55微米波长时传输性是不理想的。
为了有效的达到越来越大的信息体积以及长距离的运输,应该使用低损耗的和低色散的单模光纤。
色散位移光纤为零时和掺饵光纤放大器进行混合使用时因为光纤的非线性产生的四波混频,会影响WDM的正常应用,这也就表明,光纤色散为零对WDM很不利。
(二)光纤通信系统所使用的光学器件需要改进
近几年为了适应WDM系统的要求,我们开始研制多波长光源的器件,它大部分是把多路的激光管陈列排开,连接着一个星型耦合器能够制成混合的集成光组件。
对于光纤通信系统的接收端机,它的光电监测器以及前置放大器,大多数是向高频率或者是宽频带响应的方向进行发展,PIN光电二极管接受改进之后仍然可以符合需求,最近几年据报道发明了一种以行波式进行分布的光电检测器,它对1.55微米的光波可以检测的3db频率带宽能够达到78GHz。
FET的前置放大器有着被高电子迁移率晶体管所代替的危险。
(三)传输的PDH系统已经不能适应现代电信网的发展需要
目前,光纤通信转向联网化发展已经成为了趋势。
SDH是交换功能合为一体,一种以互联网为基本特点的全新的传输网体制,它把复接,线路传输和并且拥有强大的网络管理能力的整体式信息网,如今已得到广泛的运用。
伴随着用户对数据通信的要求迅速的增长,光纤接入网成为了目前重大的探讨课题。
二﹑光纤传输通信中重要的元器件分类及结构
(一)光缆和光纤的分类和结构分析
一般来说,能够依据按照光纤芯折射率所成分布的不一,可以将光纤分为均匀和非均匀的光纤。
其中均匀的光纤人们又可称为阶跃型剖面折射率光纤,它的纤芯以及包层的交界面处折射率就会呈现阶梯状的变化。
但是,非均匀的光纤又可称为渐变型剖面折射率光纤,它的纤芯折射率则会随着半径的增大而按照一定的规律减小。
如果根据光纤的传输模式的数量来划分,可将光纤分为单模光纤和多模光纤。
其中,单模光纤只能传输一种模式,它有着频带宽﹑传播特性好和传输容量大的特性,但是成本又和多模光纤差不多,所以,单模光纤获得了广泛的运用,例如,有线电视信号的传输就是运用了单模光纤。
但是,多模光纤中的传输模式多种多样,单单适合短距离﹑小容量的应用,相对来说花费太高,使用的领域很少。
(二)光纤连接器的特点和功能
光前连接器的特点主要是连接损耗少﹑体积小﹑成本低﹑稳定性强。
简单地说,光纤连接器是由一个插座和两个插头组成。
光纤连接器的分类很多,大多数是依据具体的连接器的模式来进行分类。
但是光纤跳线是两个比较活动的连接器与一段带有软护套的光纤。
大多数人都知道的,假如光纤的端面被弄脏,它就会增加插入损耗,对光的传输大大不利。
因此,进行清洁时仅仅能够利用脱脂棉球蘸取很少的无水酒精进行擦拭,勿用手接触它。
三﹑光纤传输设备误码问题
(一)光纤传输设备误码问题简介
伴随着第三次科技革命的到来,利用数字通信技术取得了迅速的发展。
但是,随着近几年人们对通信质量的提高,保证通信传输的准确性尤为重要,而误码特性是数字通信的系统的重要特征。
相对于二进制数字信号来说,误码的基本的概念是:传输体系中的发送端发送“1”码时,在接收端接收到的却是“0”,但是当发送端发送“0”码时,接收端收到的却是“1”码。
就是这种发信码的不一致就被称为误码。
(二)光纤传输设备误码问题出现的原因
(1)线路收光功率比较异常。
收光功率对光纤设备是否能够正常的运转有着很直接的影响,当线路的收光功率线路过高或者过低时,很有可能会造成光纤传输设备出现误码问题,对光纤的传输质量有很大的影响。
(2)支路板出现故障,支路板发生故障也应该受到相关工作人员的重视,因为这很大程度上会引起低阶通道的误码,进一步影响光纤传输的运行结果。
(3)设备的温度太高。
当光纤传输设备进行长时间的应用时,假如没有对它做好散热工作,就极有可能造成设备的表面和内部的温度过高,因而光纤运输设备误码问题的出现。
所以,相关工作人员需要对光纤传输设备的管理工作做好准备,尽最大努力预防这一现象的发生。
(三)误码问题的科学解决
(1)找出导致误码产生的根源。
光纤传输设备产生误码的原因比较多,工作人员需要根据实际情况进行分析查找我们应该牢记先高阶,后低阶的原则。
(2)排除线路的误码。
假如存在线路的误码,就需要先排除线路的误码,需要注意观察线路板的误码情况时,如果某站所有的线路板都有误码,就可能是该站时钟板问题,就需更换时钟板。
结束语:光纤传输通信及设备在电信网络中的应用对电信网络的发展有着很大的促进作用,极大地满足了人们对信息高速传输的需要。
但是因为光传输设备自身的复杂性使故障出现的可能性增大。
一旦出现问题就会产生很大影响。
所以需要做好设备的维护工作,为用户提供优质的服务。
篇2:现代通信网络光纤传输技术
[摘 要]随着科技的快速发展,我国现代通信网络发展也尤为迅速,而通讯网络的快速发展主要依托于现代科技。
网络光纤传输技术是现代通信技术的一种,它在通信网络中发挥了较为重要的作用。
网络光纤传输技术有一些典型的特点,并且在通讯网络中得到了广泛的应用,并取得了理想的效果。
[关键词]通信网络;光纤传输技术;特点;应用;趋势
改革开放以后,我国的综合国力得到了很大程度的提升,而且我国科技水平也上升了好几个台阶。
特别是通讯网络的发展,给人们的生活带来了很大的便利,通信网络技术在人们的生活中得到了广泛的应用,如手机通讯、计算机网络通讯。
通信网络技术之所以能够发挥出如此巨大的作用,主要依赖于先进的通信网络技术,比如现代通信网络光纤传输技术。
现代通信网络光纤传输技术有一定的特点,并且在通信网络中产生着巨大的作用。
篇3:现代通信网络光纤传输技术
科学技术是第一生产力,科学技术的发展可以促进国家综合国力的发展。
我国科技水平在改革开放后得到了快速的发展,通信网络技术的发展就是典型的代表。
现代通信网络技术的发展在很大程度上促使了我国通信业的迅速发展,在通信网络技术中,有很多具有重要作用的网络技术,现代通信网络光纤传输技术就是其中之一。
该技术在通信网络中的应用也非常广泛,这可能与现代通信网络光纤传输技术的特点存在一定的联系。
现代通信网络光纤传输技术具有一定的特点,这些特点主要体现在以下方面:(1)抗干扰能力比较强,这主要是因为该技术中采用了石英材质的绝缘体材料,这种材料可以提供良好的绝缘性能,而且它的耐性较好、不易损坏,在使用过程中不会轻易受到自然界中的电流影响,而且对电磁也具有良好的抵抗力。
所以这种材料可以与高压线路平行架设,可以在电信和电力系统中发挥巨大的作用;(2)它的通信容量比较大、拥有较宽的频带,该技术采用的材料为光纤,这种材料比铜线和电缆的传输带宽。
在通信系统中,有时候会因为终端设备问题而使得光纤通信系统不能发挥出其频带较宽的优势,通过该技术的应用大大增加了光纤通信的传输容量;(3)损耗低,中继距离长。
这主要是因为采用的石英材料构成的光纤降低了损耗,因此光纤通信技术可以用于长途传输线路。
另外,由于该技术系统中有许多中继站,所以这就使得中继距离比较长,这最终可以大大的降低了光纤通信传输技术的成本;(4)几乎没有串音干扰,在使用光纤传输技术进行电波传输的过程中,信号被限制了,即使存在一定的电磁波泄露,但因为因为光纤周围的材料会将泄露的电磁波吸收,因此整个系统中也不会产生串音。
以上都是现代通信网络光纤传输技术的特点,也正是因为这些特点,所以该技术得到了较为广泛的应用[1]。
篇4:现代通信网络光纤传输技术
2.1 现代通信网络光纤传输技术的应用
随着科技的快速发展,现代通信网络光纤传输技术在我国已经得到了广泛的应用,特别是在光纤通信体系中的应用更为普遍。
在移动互联网快速发展的背景下,我国的光纤通信也得到了快速发展,现已实现三网融合的状态。
在实际应用过程中,现代通信网络光纤传输技术还可分的更细致,包括单纤双向传输技术、双纤传输技术及光纤到户接入技术等。
单纤传输和双纤传输的主要区别就在于信号在几条光纤中传输,单纤传输的信号是在同一光纤中传输,这主要是因为理论上光纤传输的容量是巨大,甚至可以说是无限的,不过在实际的应用过程中,也可能因为设备的原因,使得光纤传输容量没有达到最佳状态。
目前我国的光纤传输还主要采用双纤传输,不过这种传输方式造成了很大程度的光纤资源浪费,如果采取单纤传输技术则可以节省很多光纤资源,在整个光纤通信系统中,这个节省的光纤资源就是巨大的。
单纤传输技术已经开始被逐渐采用,并且该技术主要应用于光纤末端接入设备;光纤到户接入技术也是现代通信网络光纤传输技术的一种,随着人们生活质量的提高,宽带业务也得到迅速发展,为了更好地满足人们的生活需求,高质量视频通信也极大程度的发展。
宽带业务的发展需要依靠光纤到户接入技术。
总之,现代通信网络光纤传输技术的应用越来越广泛,也越来越成熟[1]。
2.2 现代通信网络光纤传输技术的应用缺陷
虽然现代通信网络光纤传输技术在通信网络中发挥着重要的作用,但是现代通信网络光纤传输技术在应用过程中还存在一定的缺陷。
这些缺陷主要体现在以下两个方面:第一,光纤损坏问题普遍存在,光信号在光纤中传输,信号强度会随着传输距离的.增加而逐渐减弱,这就是所谓光纤损耗。
产生损耗的原因有很多方面,其中也包含了光纤本身的原因,比如说散射损耗。
另外,光纤损耗还可能是因为传输线问题产生的,比如说传输线弯曲。
光纤损坏这个缺陷产生了较为严重的后果,而且给通信网络业带来了较高的成本;第二,光纤的色散产生的消极影响。
信号在光纤的传输过程中,可以以不同的形式进行传输,而且可以产生不同的频率,这种情况下可以引起传输信号的畸变,这对信号的传输是非常不利的,比如说光纤信号的传输可能会产生脉冲重叠,这样就可能造成通信质量的下降。
在现代通信网络光纤传输技术的应用中,这些应用缺陷对技术实施造成了很大的阻碍,所以在现代通信网络光纤传输技术的应用过程中一定要逐渐解决或者克服这些缺陷,只有这样才能保证通信网络的顺利发展。
篇5:现代通信网络光纤传输技术
在此科技迅速发展之际,通信网络的发展是一个必然的趋势。
虽然通信技术在不断的发展,而且应用的范围也逐渐扩大,不过现代通信网络光纤传输技术存在一定的缺陷,所以必须要不断的完善该技术。
通信技术的大容量、高速度是我国通信网络技术发展的趋势。
未来通信网络技术的发展趋势可能主要体现在以下方面:首先是单波长通道向多波长通道发展,未来光纤通信传输技术要实现空分复用和时分复用,只是在应用过程中可能会产生一些问题,对此需要设计出大容量的复用系统,只有这样才能降低一些负面影响;其次是光网络向着智能化的方向发展,光网络智能化发展具有重要的意义,也是我国通信网络发展的重要方向。
随着科技的快速发展,计算机在通讯网络发挥了越来越广泛的作用,它促使了通信网络的更进一步的发展,因此为通信网络智能化发展创造了有利条件;再次是向着全光网络的方向发展,信号在网络传输过程中以光的形式存在成为一种趋势,不过只有依靠先进的科技才能进行光电信号转换。
在整个光网络系统中,网络结点仍存在一定的问题,而这些问题对光纤通信的总容量产生了不利的影响,所以需要克服或解决这些问题来促进通信网络技术的顺利发展;最后是光器件向着集成化的方向发展,光器件集成化可以最终促进网络通信速度的发展。
篇6:现代通信网络光纤传输技术
4 结语
总而言之,我国通信网络的快速发展给人们的生活带来积极的影响,而通信网络的发展主要依赖于各类先进的科学技术,现代通信网络光纤传输技术在现代通信网络中发挥的作用是巨大的,因此要想促进我国通信网络的进一步发展,就要进行科技攻关,逐步突破各种技术难题,只有这样才能促使我国通信网络得到更大程度的发展。
参考文献
[1] 叶小华,吴振英,李京辉,黄勇林.双二进制调制在高速LiNbO3光调制器上的实验实现[J]. 半导体光电. (03).
[2] 秦红霞,李营,赵玉才,张月品,陈秋荣.基于光纤技术的纵联方向保护信息交换方法[J]. 电力系统自动化. (11).
篇7:光纤传输维护有线电视论文
光纤传输维护有线电视论文
1光纤传输技术
光纤除了其本身具有的抗腐蚀性,均衡性,耐潮湿性等优点以外,光纤传输网也具有一定的优势。光纤传输网的优势主要有以下几点:
1)受气温环境的影响小
因为光纤本身具有耐潮湿性,所以光纤传输几乎不会随着季节或者是温度的变化出现传输损耗,因为受温度环境的影响小,所以就不需要对温度进行调控,这样就可以使得光纤传输网的使用范围更加大了。
2)损耗具有同一性
因为光纤本身具有均衡性,这就使得在整个有线电视传输频道之中,光纤的传输损耗是相同的,这样就不会出现由于损耗不同,而导致局部光纤网络瘫痪的情况,也就不需要对其进行频率的均衡调节处理。
3)具有绝缘性
光纤具有导光性,但其不导电,因此在传输过程中,光信号就不会受到电磁干扰,保证了光纤传输的稳定性,具体体现在画面稳定,不会串音,同时也保证了信号的安全性,不会出现泄露,这样不仅可以确保传输的质量,并且也具备了保密功能,使得信号既稳定,又安全,同时因为光纤具有绝缘性,也避免了雷电灾害的情况。
4)材料丰富
因为光纤所使用的石英材料非常的丰富,相比与以往使用的同轴电缆,很大程度的节约了铜材料的使用,这样就能够节约贵金属的使用率。
5)具有稳定性和综合性
光纤传输在工作时具备良好的稳定性,传输质量十分优秀,故障率非常低,具备良好的稳定性,与此同时,由于光纤传输系统具备双向传输的功能,这样其综合服务性就得以加强,使得广播电视能够多项功能服务同时进行,促进了广播电视业务的发展。
2有线电视光纤传输维护技术
虽然由于光纤传输技术的优越性,光纤线路的工作性能及其稳定,但是随着时间的推移,还是会存在一些问题,所以一定要做好光纤线路的维修工作。日常的光纤线路维护工作是一项非常复杂的工作,并且由于线路复杂,工作量也很大。想要做好维护工作,首先要把从竣工阶段到每一次的定期检查测试环节中收集的资料进行统一管理,这样在出现问题时,可以根据过往的记录进行有效的对比,从而快速的分析出问题所在,进而进行光纤维护修理。根据上述光纤线路的特点,在进行维护工作时,我们要注意以下几点:
2.1加强对光纤线路的维护工作的重视性
虽然由于光纤线路在工作中具有一定的稳定性,发生故障的几率较低,但是维护人员也不能因此就忽视了光纤线路的`维护工作。光纤线路维护工作的意义就是降低线路工作的发生率,所以最好是能够及时发现线路中存在的隐患,并将这种隐患及时消除,避免故障的产生,对正常传输产生影响。所以说,日常的维护工作对于光纤线路具有很大的现实意义,一定要加强对光纤线路的维护工作的重视性。
2.2及时确定故障点
在因为光纤问题而使得信号中断时,一定要及时确定故障点,从而及时地消除故障,保证信号的正常运输。确定故障点主要有以下几种情况:
1)要根据故障的特点判定出故障是发生在主干网还是在分配网,如果是怀疑光链路中存在问题,就需要在光链路的两端进行夹击测试,从而将故障的范围大体确定出来,再根据光纤长度数码的编号,对故障的范围进一步的缩小,从而判断出具体的故障点,进行维修。
2)如果反射峰是出现在某一个段落的光纤的接续点上,这时就能够比较简单的找到故障点,大多数情况都是因为光纤的损坏或者进水引起的,将其剪断进行重新的连接就能够修好线路,但是如果反射峰没有出现在接续点上,这就可能是由于光纤断裂引起的,需要找出断裂点,进行链接,从而解决故障。
3)如果是架空光纤出现了问题,就要对过路光纤的损毁情况进行严格调查,并且还有检查地下埋设的光纤,检查其地面是否出现了破坏或者是被挖的痕迹,从而确定故障点,进行维修。
2.3组建线路抢修队伍
虽然说光纤线路发生故障的几率很低,但是并不是说就完全没有故障的产生,一旦出现故障问题,一定要进行抢修工作,确保线路能够及时的修好,避免出现更多的事故。这时就需要建立出一支具有良好的工作技术,同时还具有丰富经验的抢修队伍来应对光纤线路故障问题,从而能够及时对线路进行修理,保证光纤传输的顺利进行。综上所述,虽然光纤发生故障的机率较低,并且其本身具备一定的隐蔽性,但是并不是说其本身不会存在故障,故障又难以判断解决的。通过科学的方法分析,加上具体的维护经验判断,绝大部分的光纤故障都可以确定并进行维修的。不过,需要注意的是,维修工作不是局限于恢复信号就可以的,更要注重日常的维护检查工作,保证线路的正常工作。随着时间的推移,科技的进步,我国进一步推进了光纤向着用户端前进,并且由于光纤具有抗腐蚀性,同时容易均衡,还不怕潮湿,这就使得光纤的经济效益更加明显了。结合我国现有的光纤传输技术,根据其具体的线路特征,进一步提出有线电视光纤传输维护技术,希望可以对有线电视光纤传输的发展起到进一步的推动作用。
篇8:光纤传输技术有线电视论文
光纤传输技术有线电视论文
1光纤传输技术及特征
1.1光纤传输技术特征
由于光纤线路本身传输损耗偏低,可以实现长远距离的干线传输,确保电视信号的基本技术指标;光纤频带宽,也有利于有线电视多路信号能够均衡地传输到每一个光节点上;光纤本身的传输距离长,并且具备一定的抗干扰能力,并且其传输还不仅仅局限于有线电视信号,可以拓展成一个开放的平台来开展综合化业务传输。
1.2HFC网络技术特征
有线电视光纤传输在开展综合业务传输时,提供了一个广阔的开放性平台,这是宽带综合业务网当中一个关键的组成部分。在国内,各个广电部门都在积极地开展传输网络的升级与改造工程,将原本以同轴电缆作为主体的树型结构网络逐渐改造成为传输媒质的HFC网,因为HFC网具备抗干扰能力强、频带宽以及可靠性高等特点,作为双向交互式网络,其应用也非常广泛[2]。
2有线电视光纤传输系统的技术维护措施
科学地、高效地、细致地完成光纤传输技术维护工作,可以保证当光纤传输系统面临故障时,做好相应的判断、处理及修复工作。
2.1管理光纤竣工技术资料
对光纤传输系统而言,其竣工技术资料主要包含了:第一,光纤传输系统改造的技术方案。第二,敷设光纤线路时的分布图,包括活动接头的编号与位置、光缆敷设的方式与用途、每一条光缆的长度、光纤链路的总损耗、接头损耗等内容。第三,光缆尾纤盒或者是光缆尾纤配线架图、台内外光纤传输机房分布图。第四,光端机主要的性能指标、型号、备件库存情况以及生产厂商。第五,光纤传输日常维护与测试的记录表格、日常故障处理登记表格等。
2.2对电视信号光纤传输的日常维护
在有线电视光纤传输的日常维护中,主要是对相应的发射光功率进行测试,同时,对光纤传输系统能否正常的开展工作加以判断。在维护中,我们要随时把握光纤损耗出现的变化情况,同时,对光缆进行定期检测,详细记录被测试的光缆线路的实际损耗,对于每一个测试值竣工记工都需要同测试值进行相互的比较,分析哪一个节点部位没有出现损耗,注意随着季节的变化,光缆损耗值出现的变化,同时,记录好光纤传输的工作状况,如此有利于在发生故障之后,能够及时地判断故障发生的部位,针对故障进行相应的处理[3]。虽然光纤线路发生故障的概率非常低,但是低并不代表就不会发生故障。所以,对光纤线路的抢修也是一个不可能避免的问题。建立一支作风过硬、经验丰富的抢修队伍,才能够在发生光纤事故故障时,及时处理故障,避免对用户的使用带来影响。当然,控制故障的最高境界在于发生事故之前就能够排查隐患,避免对正常的传输产生影响。所以,合理地设置寻线员,配合上日常的检修维护是非常重要的。此外,向社会大众宣传光纤线路传输相应的'法律法规知识,也有利于提高有线电视信号光纤线路传输安全性、稳定性及可靠性。
2.3接收端线路侧
第一,如果发射的光功率正常,但是接收端线路侧的接受光功率要远远低于原始记录值,或者是直接为零,就说明光纤线路出现损耗增大或者是中断等故障现象,这时对光纤线路可以利用光时域反射仪(OTDR)进行判断与测试。对于这一类型故障发生的原因有:第一,光纤活动接头处出现了故障、光缆断裂、光纤熔接点故障。外部引起的故障发生的原因有架空光缆、直埋光缆以及管道光缆出现损伤性故障,这一类型故障一般是在非接头的部位出现。另外,光缆传输损耗值过大也是原因之一,主要是因为光缆本身质量有所欠缺、光缆出现了弯曲变形的情况、光缆温度特性偏低,最终导致光缆损耗增大的现象发生。第二,如果接收端路侧接受光功率属于正常状态,但是接收机工作状态却不正常,使用药棉蘸酒精对光纤活动接头端面进行轻轻擦拭之后,依然无法满足光接收机的正常工作要求,则可能是因为光接收机本身出现了故障,这时可以利用一个备用的光接收机来做出相应的判断与试验,而故障机最好能够送到指定维修点进行检修或者是更换,严禁出现随意调试或维修后,又使用到光纤传输系统之中。
3结束语
为了迎接完全光纤化传输时代的来临,我们应该加快对有线电视传输网络的改造与升级的步伐,确保HFC网络光纤网络占据的范围逐渐扩大,缩小原本的同轴电缆传输区域,确保光节点能够推向用户终端,最终利用光纤将同轴电缆完全取代,真正地实现全光纤化的有线电视传输。
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采用电力线通信,传输速率目前一般最高可达14Mbps(位/秒)。典型通信方式比较:
篇10:通信设备分组交换论文
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【摘 要】文章作者结合自身多年实践经验,重点对通信设备分组交换技术进行了深入的探究与分析,指出通信建设接入层设备接口需求、原理、QOS技术以及实现方案,并且又以光纤通信为例,更详细的阐述了设备分组交换技术,希望可以对读者产生一些积极影响,加快我国通信事业的发展。
【关键词】通信设备 接入层 分组交换技术
一、前言
近年来,由于科学技术的迅猛发展,从而使网络朝着全IP化方向快速发展。
但是,由于上层网络承载量的增大,进而给网络传输带来很大压力。
近来,很多通讯运营商引入了一种新技术,即PTN技术。
此技术是数据技术和传输技术的一个融合,使基础运营商网络设施获得各方面技术优势,从而提升今后部署新应用有较强的灵活性,大大降低运营成本,充分利用现有网络,可见,此技术拥有很多技术优势。
并且,未来传输网也将是以分组交换技术为核心的网络。
而这不仅是技术发展需求,又是产业发展的内在需求。
因而,在网络传输中,边缘接入层将是一个极其重要的环节。
文章作者将通信设备应用的分组交换技术予以深入分析。
二、接入层设备接口需求
通常情况下,由传统SDH设备所提供的支路接口常见的包含以下三种,如:ATM与TDM接口和以太网接口。
所以,在现有网络环境下,涉及到大量3G数据业务与大客户接入业务,因而在网络的接入层中,以太网接口是一种不可缺少的接口,并且话音业务也极其重要,这样一来,应用ATM接口数量会逐渐变少。
因为,在接入层PTN设备中,主要采用的是TDM接口与以太网接口,主要为大客户、写字楼等提供相应的接入服务。
有时也可和3G基站相互对接,以便满足各种新业务需求,如:IPTV、三重播放等。
三、接入层设备基本原理
现阶段,备受业界高度关注的分组交换技术主要有两种,即PBT与MPLS-TP。
而文章作者重点对MPLS-TP分组交换技术接入层设备与以论述。
在接入层设备引入以太网业务后,可根据业务流进行分类,从而为用户提供等级不同的传送服务。
由客户侧和以太网数据业务相接,再传送到网络侧之后,便可添加一个MPLS标签。
这种标签主要包含两类,即PW标签与隧道标签。
其中,在MPLS中,应用隧道标签的主要目的是为把接收到的数据桢传送到到各个分组交换设备当中,而应用PW标签的主要目的是将接收到的数据桢再传送到客户侧。
在完成分类操作之后,便会将数据传送到入口流量监管模块,其主要目的是为控制网络流量的运行速率。
一般来说,大多数情况下都是应用接入速率控制技术对网络流量速率实施监督和管理,确保其不大于既定的流量速率。
事实上,这种接入速率控制技术使用的是令牌桶算法,这样用户相结合自身需求自行设定令牌桶容量。
如果报文完全符合事先所设定的匹配规则,那么便可继续进入到令牌桶内予以深入处理;如果和匹配规则不相符合,那么不需要再进入到令牌桶内予以处理,而是直接进发送。
然而,对于由令牌桶所处理过的报文来说,在令牌容量足够的情况下,可继续发送报文;反之,则直接将报文予以丢弃。
四、接入层设备应用的QOS技术
在通信正式建设阶段,由于分组业务流具有明显的突发性特征,因而,PTN设备可利用统计复用法来传送数据。
在确保各优先级业务CIR基础上,将空闲宽带严格遵循优先级与EIR原则予以分配,这样一来,不仅可满足各种搞优先级业务性能需求,而且有可实现共享空闲宽带的目的,从根本解决传统TDM技术宽带不能共享、不支持突发业务等的问题。
五、实现接入层设备的方案设计
(一)整体方案设计
对于地理位置偏远且十分分散的客户、写字楼等,利用分组交换设备可提供TDM业务与数据业务接入服务。
交换芯片要使用低交叉容量;借助FPGA可实现OAM功能;将交换芯片端口连接到数据转发平面;另外,利用FPGA将数据平面和管理平面相连接,这样一来,可将数据业务和管理信息进行处理和传送。
其整体设计方案主要是4FE+2GE接口方案。
其中,客户侧的接口采用4FE口,而网络侧接口则采用2GE口。
其中,业务接口由客户侧接口接入,再严格按照分类规则吧业务划分到各个流荡着,而在出口处,也就是网络侧再添加一个MPLS标签,在MPLS网络当中传输业务。
此外,在交换路径当中,业务在经过隧道标签处理后才允许转发。
而在分组交换设备中,PW标签主要是为将数据桢发送到既定客户侧。
2GE接口既可构建环网拓扑结构,又可构建链式拓扑结构。
(二)降低功耗的对策
现阶段,全球能源急剧短缺和环境压力增大的情形下,我国移动通信公司积极倡导和落实了节能减排的号召,主要目的是尽可能降低通信产业对环境发展所产生的副作,最终实现资源的优化配置和使用。
所以,设备损耗是各个通信运营商高度关注的一个焦点问题。
但是,因接入层设备站所有采购设备比例非常大,我们完全有必要应用降耗策略。
而降低能耗常采用的控制策略主要对设备软件和硬件予以控制。
主要包含四种方法:第一,关闭未使用的光模块激光器,也或是直接将光模块予以拔出;第二,在FE物理端口处支持软件下电的情况下,在不用时刻将其设置在下电状态,以便达到节约功耗的目的;第三,若线路接口未使用,则可在网管中设定“不使能”,以便功耗的降低;第四,通常在系统内部,会设置几个直流风扇,若磨损十分严重,那么会进一步增大系统的总能耗,因此,针对磨损十分严重的风扇,必须及时进行更换,这样可进一步减少能耗。
六、光纤通信设备分组交换技术的探究
(一)光纤通信发展现状
光纤通信历史最好可追溯到古时“烽火台”以及“旗语”等信号传递。
不过,真正意义上的光通信史却非常短。
在19世纪80年代初,贝尔便发明了“光电话”。
它是使用光波来传递语音信息。
由此说明,光波具备传递信息的可能性,因而人们便开始进入道了光通信时代。
直到20世纪90年代,光纤通信又取得了一次质的飞跃。
当时,EDFA技术以及WDM技术发展相对要成熟一些,出现了第四代光纤通信系统。
这样,系统传输速率由最初的单波长2.5Gb/s与10Gb/s发展到波长为Tb/s数量级。
现阶段,经过几十年的不断发展,使得光纤通信的带宽和通信量都增大了,又降低了损耗等,这些优势可支持通信业务量的增多,是现今网络发展不可缺少的一项技术。
同时,也为今后网络的发展提供可靠的基础支持。
(二)关于光互联网络的整体概述
1.光分组交换技术
光分组交换技术指的是将光分组当作最小交换颗粒。
此技术所具有的优势有很多,如:容量大、速率快以及格式透明等,而这对今后不同数据类业务发展有是极其重要的。
这主要是由于光分组交换技术能够提供无限传输或者是端到端的传输。
通过大量实践证明,这种技术优势在于其带宽利用效率非常高,更好的满足用户的各种需求。
2.光突发交换技术
然而,当前光分组交换技术在光储存以及缓存等方面存在着问题。
而针对此情况,有人又提出一种新技术,即光突发交换技术。
从理论上分析,此技术不需要设置专门的光储存以及缓存单元。
经过证实,这种技术是网络颗粒在光分组交换技术和光路交换之间的一种新型交换技术,主要特征是将数据分组以及控制分组予以传送,不过它在时间与信道方面都为分离状态,并且应用单向资源预留机制,将光突发当作最小的交换但愿。
可以说,光突发交换技术从根本上解决光分组交换技术存在的缺陷问题,并且光开关与缓存的要求非常低,最重要的是还可支持突发性分组业务的运行。
光突发交换技术的设计思想要求控制分组必须先于突发数据的传送,有效弥补交换节点处信号处理引发出时延问题,这样一来,可确保分组在传送到节点位置时,便完成了控制交换矩阵,同时还建立多个链路。
但是,对突发数据来说,交换节点位置处,业务传输采用全光交换透明制度,尽可能把对光缓存器要求降到最低,这样一来,便规避了当前光缓存器技术发展不够成熟的缺陷。
3.光标签交换技术
从某种程度来说,尽管光突发交换技术能够克服光储存于缓存问题,不过,由于光逻辑技术发展不成熟,因而,在光网络发展中,依然存在着高速报头等问题。
但是,从理论上分析,光分组技术以及光突发技术都是在路由转发基础上而实现的,所以,在计算报头过程中,相对要复杂。
并且,在光突发交换技术协议当中,不能保证科学、合理的设置偏置时间。
针对上述问题,常见的设计思路是要将光网络报头处理复杂性予以简化。
所以,现阶段,在光交换发展领域,人们重点是把MPLS概念逐渐向光网络发展方向予以扩展,这样便出现了光标签交换。
此种交换技术的主要思想为在光网络当中,借助光标签构建其传输路径,以免出现由路由来处理复杂路径的问题,同时更能大大提升数据交换速度。
(三)光分组交换网络关键技术探究
1.时钟提取技术
在光分组交换技术中,最为关键的就是光分组时钟提取技术。
例如:光分组、储存以及光信号所采用的传输方式等都是和光分组时钟提取紧密相关的。
此外,也可将光分组时钟提取技术应用在高速报头处理以及光逻辑应用方案设计当中。
一般来说,若按照提取机制进行划分,时钟提取方案主要划分成三类,即电时钟提取、光与电的混合提取以及全光时钟提取。
2.标签复用与分离技术
在光分组技术的网络节点输入接口位置,分离报头是一重要功能。
那么怎样将报头和数据分组相互分离,这又和报头复用技术紧密联系在一起。
通常来说,最初在分组时可加带bit的报头信号。
不过,为不断优化报头处理技术,常会使用光标签交换技术,随之标签和数据信号复用技术也逐渐迅猛发展起来。
3.报头处理技术
现如今,在光分组交换网络当中,其处理报头形式包含两种,即电域与光域。
其中,电域的处理通常是在FPGA基础上而实现的,这主要是由于实践应用中FPGA的最高处理速度为1.5GHz,甚至还出现了在实验室FPGA产品可达到20GHz的产品。
在利用此方式处理报头时,优势是由于电域信号处理技术发展逐渐趋于成熟,能够准确、快速的处置较复杂的逻辑运算。
但从整体来说,电域报头处理速率依然低于光纤信号传输速率。
所以,通常会选用低速报头,这样才能保证报头信号速率与FPGA处理速率相互匹配。
光域报头处理通常会应用到光逻辑器件,所以,我们也可细分成两种,即光组合逻辑以及光时序逻辑。
但是,当前无论在哪一种光逻辑方案当中,都存在着一些问题。
如:在光组合逻辑层面,使用的器件体积偏大,而且继承性也较差。
另外,SOA噪声系数过大,在经过多级SOA级联之后,其信号噪声会更加恶化,直接对级联性产生极大的影响。
然而,在光时序逻辑层面,由于现阶段光触发器速率量级在ns级,因此,完全体现不出处理光域信号速率方面的优势。
现阶段,因光逻辑始终都处在半加器与单个光触发器水平,因此,不能快速处理相对复杂的报头。
4.可集成光开关矩阵
在光网络当中,光开关是一非常重要的器件。
尽管到目前为止,研究者对光开关和开关矩阵研究时间超过二三十年,但是,因其器件材料、器件原理、工艺等的发展,从而使得光开关和开关矩阵类型朝着多元化角度发展。
一般的,由于不同光开关其工作原理以及采用的技术都有很大差异,因而常将其应用在不同场合当中。
例如:机械光开关的消光比高、串扰低,而光空开关的开关速度非常快。
不过,在光网络中,构建光交换矩阵,要求光开关的集成性应用非常可靠。
七、结束语
总体来说,近几年,由于人们对网络宽带需求的逐年增大,现阶段,尽管其光纤传输量可达到几十Tb/s,但是,分组交换技术是英雄网络速度发展的主要问题。
所以,当前在通信领域,光纤通信是研究的重点内容,而在光网络当中,光分组交换技术以及光突发交换技术等都是研究的热点话题。
文章作者结合自身多年实践经验,重点对通信设备分组交换技术进行了深入的探究与分析,指出通信建设接入层设备接口需求、原理、QOS技术以及实现方案,并且以光纤通信为例,对设备分组交换技术予以详细阐述,以期对今后通信分组技术的应用提供更多有价值的参考与借鉴。
与此同时,保证我国通信事业持续、稳定的发展,为用户提供高质量的服务,满足用户的各种需求。
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通信系统程控交换设备的维护技术【2】
1 通信系统程控交换技术的特点
程控数字交换机是当前程控交换机的技术动向与特点。