光通信傳輸技術在專業領域的應用

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光通信傳輸技術在專業領域的應用

　　光通信傳輸技術在專業領域的應用

　　摘要：文章介紹了光通信的起源與特點，重點介紹了光纖通信技術，闡明了光纖技術發展的重要里程。

　　根據光纖通信技術的特點，著重論述了光通信傳輸技術在石油工業中的應用。

　　關鍵詞：通信傳輸技術;光通信;光纖;石油工業

　　1光纖通信技術簡介

　　光通信傳輸技術近幾十年興起的一種新技術，在網絡發達的今天，利用光通信技術來進行數據交換，使用很頻繁。

　　所謂的光通信，是一種以光的波為媒介來進行傳輸信息的通信方式。

　　無線電波是發源比較早的通信傳輸數據技術，光波和無線電波一樣都屬于電磁波，但光波的頻率比無線電波的頻率高，波長比無線電波的波長要短一些。

　　因此，相比之下光波具有傳輸頻帶寬、抗電磁干擾能力強和通信數據量大的優點。

　　根據光波波長的長短，可以分為紫外光、可見光和紅外光。

　　其中只有可見光才能為人所看得見，其他波長的光是人看不見的。

　　但是這些不同波長的光都能用來傳輸數據。

　　如果從光源的特性上來分，可以將光分為非激光通信和激光通信。

　　如果按照廣的傳輸媒介來區分，可以將光分為有線光通信和無線光通信。

　　常說的光通信傳輸，一般有這五種：紫外線通信、紅外線通信、大氣激光通信、藍綠光通信和光纖通信。

　　在光纖傳輸技術發展中具有里程意義的發展大紀事有這些：在1966年提出了高錕提出光傳輸理論;于1976年光纖傳輸的實用化產品出現;20世紀80年代PDH開始有規模的進行使用;20世紀90年代初SDH標準組建完善，但當時PDH仍為主力;在1994年SDH逐步成為傳輸的首選設備;在1998年DWDM開始進行建設，ASON技術步入了探討階段，人們開始研發ASON技術;在1999年DWDM進行大規模的建設，開始著手全光網的試驗工作;在2001年MSTP技術開始出現了并逐漸在工業生產中投入使用;在2003年ASON/OADM技術開始步入使用階段;在2005年ASON進行大規模的建設，ROADM技術進入了骨干網。

　　現今光纖傳輸通信技術在我國各行各業都有重要的地位，很多地方都是采用光纖技術來進行數據傳輸的。

　　2光纖通信技術特點

　　文章中的光通信傳輸技術在專業領域的應用主要是指在油氣田和長輸管線上的傳輸。

　　文章將光通信傳輸介質的四種不同技術進行對比分析，這四種技術是：RPR技術(也叫光以太網彈性分組環技術)、ATM技術(Asynchronous Transfer Mode顧名思義就是異步傳輸模式技術)、OTN技術(光傳送網技術)、SDH及基于SDH的多業務傳送平臺(MSTP技術)。

　　SDH也稱為同步數字體系。

　　2.1 光以太網彈性分組環技術

　　光以太網彈性分組環技術(RPR技術)對于實時性的時分復用業務，RPR技術定義了協議,在實際中需要得到進一步的驗證。

　　對于數據業務而言，RPR技術具備絕對的優勢，可以根據用戶的需求來分配帶寬，該技術支持統計復用技術和空間復用技術，在網絡正常運營的情況下，可使帶寬利用率相對SDH網絡提高3-4倍。

　　RPR技術還可以對數據業務進行優化，能有效的支持IP的突發特性。

　　2.2光傳送網

　　光傳送網也就是OTN技術，它是采用基于TDM體制的一種復用技術，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，有獨特的幀結構，可以區分不同等級速率，還能在同一網絡中綜合不同的網絡傳輸協議，對于非實時性業務和實時性業務都能提供相應的承載，該技術實現了從窄帶到寬帶的綜合業務傳輸。

　　該技術的傳輸設備可以直接提供工業標準的通信協議接口，不需要借助其他的接入設備。

　　缺點是該技術被壟斷，設備的維護受原廠家的束縛，與其他非OTN網絡進行連接總會有些莫名其妙的故障，設備的兼容性比較差。

　　2.3 異步傳輸模式

　　異步傳輸模式技術也稱為ATM技術，ATM雖然可以承載實時性業務中的時分復用業務，但每一個節點的延時都要大于SDH傳輸制式，特別是故障時系統切換時間較SDH傳輸制式長，所以一般在時分復用業務的承載方面不用ATM技術。

　　另外，ATM技術沒有低速率的接口，需要增加新的接入設備，這些設備的價格高其協議也復雜。

　　對于視頻業務，由于其具有很高的突發度，而ATM技術能夠很好地支持具有突發性的可變比特率業務,并且其固有的設計已經充分考慮了業務QOS(服務質量)問題，因此可以實現承載。

　　在非實時性業務的傳輸中，由于ATM技術存在帶寬利用率較低的問題，它也沒有音頻等低速接口，這就需設接入新的設備。

　　2.4 MSTP技術

　　MSTP技術是SDH及基于SDH的多業務傳送平臺的縮寫，該技術也是一種光纖傳輸體制，它以同步傳送模塊為基本概念，其模塊由三部分構成：段開銷(SOH)、管理單元指針(AU)和信息凈負荷。

　　MSTP技術的特點有：第一，克服了SDH設備中的一些不足，多數情況下不需要額外的接入設備，但新技術產品的增加可能會需要增加新的接入設備。

　　第二，能利用虛容器方式來兼容各種PDH的體系。

　　第三，SDH傳輸網具有智能化的路由配置能力、能方便的上下電路、監控維護管理的能力比較強、光接口的標準相對統一。

　　3光通信傳輸技術在石油工業中的應用

　　根據上文所描述，可知這四種技術各有優缺點。

　　在實際應用中應該充分考慮各個技術的特點綜合性的來運用這些技術服務于生產。

　　在油氣田和長輸管道上我們結合工程的實際情況，核算工程成本進行合理的優化，選擇一種適合油氣田和長輸管道傳輸技術發展方向的技術組合來實現光纖通信傳輸，這么做極大地提高了生產效率，同時也降低了生產成本。

　　現實中的情況和參數如表1所示。

　　根據實際情況參數比對表中的參數，經過分析在具體的光通信使用中，進入如下設計和安排：

　　在油氣田和長輸管線光通信傳輸網制式上的選擇可以是一個制式獨立組網，也可以是多種制式混和組網，應根據項業務量和業務種類來確定采用何種技術;一個制式單獨組網可以選擇OTN,也可以選擇MSTP;但由于目前MSTP技術對數據業務解決還存在一定局限性,可以采用MSTP與RPR或IP混合組網,由MSTP承載語音業務及低速數據業務,由RPR或IP來承載視頻和數據業務。

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