otn傳輸技術(shù)論文精選(九篇)

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第1篇：otn傳輸技術(shù)論文范文

【摘要】本文結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),介紹了光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)四種不同的技術(shù)(MSTP、SDH+ATM、otn、RPR),綜合比較其優(yōu)劣及應(yīng)用,對(duì)油氣田和長(zhǎng)輸管線上光通信系統(tǒng)建設(shè)傳輸制式的選擇提出一些建議,供大家參考。

【關(guān)鍵詞】MSTP多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點(diǎn)SDH同步數(shù)字體系A(chǔ)TM異步轉(zhuǎn)移模式OTN開(kāi)放式通信網(wǎng)絡(luò)RPR彈性分組環(huán)

一、光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)四種不同技術(shù)的比較分析

1.業(yè)務(wù)承載能力

(1)OTN技術(shù)

采用基于TDM體制的復(fù)用技術(shù),每路信號(hào)占用在時(shí)間上固定的比特位組,信道通過(guò)位置進(jìn)行標(biāo)識(shí),有獨(dú)特的幀結(jié)構(gòu),可區(qū)分不同等級(jí)速率,并能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,對(duì)實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)及非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)承載,實(shí)現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。

傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口,而不需借助接入設(shè)備。

各種通信業(yè)務(wù)應(yīng)用可直接接入OTN,無(wú)需接入設(shè)備,可以支持語(yǔ)音。圖像信號(hào)的多點(diǎn)廣播,采用數(shù)字圖像壓縮(M-JPEG和H.264)和圖像矩陣交換技術(shù)。

OTN設(shè)備簡(jiǎn)單、組網(wǎng)靈活、集中維護(hù)方便,國(guó)內(nèi)外地鐵工程中應(yīng)用廣泛,其不足是設(shè)備獨(dú)家生產(chǎn),售后服務(wù)對(duì)原設(shè)備廠商依賴(lài)大,兼容性差,與非OTN網(wǎng)絡(luò)連接能力較弱。

(2)ATM技術(shù)

ATM雖然可以承載實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中的時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù),但每一個(gè)節(jié)點(diǎn)的延時(shí)都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時(shí)系統(tǒng)切換時(shí)間較SDH傳輸制式長(zhǎng)(有時(shí)甚至以秒計(jì)),所以ATM技術(shù)一般不用于時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載。另外,ATM沒(méi)有低速率接口,需增加接入設(shè)備,設(shè)備價(jià)格高且協(xié)議復(fù)雜。對(duì)于視頻業(yè)務(wù),由于其具有很高的突發(fā)度,而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發(fā)性的可變比特率業(yè)務(wù),并且其固有的設(shè)計(jì)已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)QOS(服務(wù)質(zhì)量)問(wèn)題,因此可以實(shí)現(xiàn)承載。

然而對(duì)于非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)的傳輸,ATM存在帶寬利用率較低的問(wèn)題,且沒(méi)有音頻等低速接口,需設(shè)接入設(shè)備。

(3)SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)

SDH是最適合實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載技術(shù),但無(wú)法解決實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中視頻信號(hào)和實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)及非實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)中以太網(wǎng)的傳輸問(wèn)題。SDH接口種類(lèi)單一,僅具有PDH系列標(biāo)準(zhǔn)接口(E1/E3/STM-le)。傳輸窄帶業(yè)務(wù)(話(huà)音、數(shù)據(jù)、寬帶音頻)時(shí),需增加接入設(shè)備(PCMD/l設(shè)備);無(wú)直接的視頻和LAN接口,需外部增加視頻CODEC和Ethernet路由器;對(duì)Ethernet業(yè)務(wù),一般只提供ZMb/s的傳輸帶寬,存在性能瓶頸;對(duì)廣播音頻業(yè)務(wù),僅提供3kHz的傳輸帶寬,難以滿(mǎn)足高保真的廣播效果;一般只提供點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信信道,難以滿(mǎn)足大量共線式通信信道的要求。

同時(shí)SDH只能向用戶(hù)提供固定速率的信道,不能動(dòng)態(tài)分配帶寬,不能進(jìn)行統(tǒng)計(jì)復(fù)用,對(duì)總線型寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及圖像業(yè)務(wù)的支持困難。

MSTP克服了SDH設(shè)備中的一些不足,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展成熟,越來(lái)越適合各種通業(yè)務(wù)的承載,但仍需增加接入設(shè)備。

(4)RPR

對(duì)于實(shí)時(shí)性時(shí)分復(fù)用業(yè)務(wù),RPR技術(shù)雖然定義了協(xié)議,但需在實(shí)際中得到進(jìn)一步驗(yàn)證。

對(duì)于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR具備絕對(duì)的優(yōu)勢(shì),可根據(jù)用戶(hù)需求分配帶寬,支持空間復(fù)用技術(shù)和統(tǒng)計(jì)復(fù)用技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)營(yíng)的情況下,可使帶寬利用率相對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR還可對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行優(yōu)化,有效支持IP的突發(fā)特性。

對(duì)于有實(shí)時(shí)性要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR可以提供不同等級(jí)的服務(wù)和基于不同等級(jí)業(yè)務(wù)的環(huán)保護(hù)功能來(lái)保障數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)性,在保障實(shí)時(shí)性方面和故障倒換時(shí)間(16ms-50ms)上可與SDH技術(shù)媲美,而在帶寬利用率上比SDH傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大大提高。特別是它對(duì)視頻業(yè)務(wù)的承載,目前數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控市場(chǎng)的主流設(shè)備提供商,都將其系統(tǒng)構(gòu)建在基于IP的MPEGZ編碼和壓縮技術(shù),以及基于IP的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索和訪問(wèn)控制技術(shù)上,這些系統(tǒng)所采用的攝像頭基本上都可以直接提供MPEGZ編碼及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口,因此,由RPR技術(shù)來(lái)承載視頻監(jiān)控系統(tǒng),用戶(hù)數(shù)據(jù)能繼續(xù)保持以太網(wǎng)幀格式,省略復(fù)雜的映射過(guò)程,并對(duì)用戶(hù)分組進(jìn)行嚴(yán)格的服務(wù)質(zhì)量等級(jí)分類(lèi);并能提供嚴(yán)格的延時(shí)和抖動(dòng)保障機(jī)制,視頻圖像清晰、畫(huà)面流暢,完全達(dá)到高速鐵路/公路監(jiān)控圖像的要求。但業(yè)務(wù)接口同SDH、MSTP、ATM、IP一樣,必須借助于接入設(shè)備來(lái)提供低速數(shù)據(jù)接口。21寫(xiě)作秘書(shū)網(wǎng)2.帶寬利用率

OTN:開(kāi)銷(xiāo)<2%,帶寬利用率較高。

ATM:開(kāi)銷(xiāo)約為12.8%,帶寬利用率低。

SDH:開(kāi)銷(xiāo)占3.7%,但由于其需預(yù)留保護(hù)帶寬,帶寬利用率較低。

RPR:開(kāi)銷(xiāo)占3.7%,同時(shí)采用統(tǒng)計(jì)空間復(fù)用技術(shù),使帶寬利用率大大提高。

3.環(huán)網(wǎng)保護(hù)能力、可靠性

OTN:采用雙環(huán)設(shè)計(jì)網(wǎng)絡(luò),具有自愈保護(hù)功能,并且保護(hù)倒換時(shí)間小于50ms。

ATM:主要進(jìn)行VC保護(hù)。

SDH及MSTP的網(wǎng)絡(luò):具有強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)能力,并且保護(hù)倒換時(shí)間小于50ms。

RPR:網(wǎng)絡(luò)具有強(qiáng)大的保護(hù)恢復(fù)能力,并且保護(hù)倒換時(shí)間小于50ms。

4.成熟度及發(fā)展前景

OTN:國(guó)內(nèi)軌道交通領(lǐng)域已得到較多運(yùn)用,但油田和長(zhǎng)輸管線比較少,作為西門(mén)子的專(zhuān)利技術(shù)比較成熟,在專(zhuān)網(wǎng)需求方面能夠予以專(zhuān)屬研發(fā)和更新,發(fā)展速度較快。

ATM:技術(shù)、設(shè)備復(fù)雜,隨著IP技術(shù)的發(fā)展,IP質(zhì)量保證問(wèn)題的解決,對(duì)ATM技術(shù)應(yīng)用帶來(lái)較大沖擊,其發(fā)展前景不好。

SDH及MSTP:SDH技術(shù)很成熟,有著廣泛的應(yīng)用基礎(chǔ);MSTP是在SDH基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的,目前還在不斷完善,功能越來(lái)越強(qiáng)。

RPR:目前還未得到較大規(guī)模的應(yīng)用,需在實(shí)踐中進(jìn)行驗(yàn)證,但其技術(shù)先進(jìn),發(fā)展前景好。

二、光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)在油氣田和長(zhǎng)輸管線上的應(yīng)用

通過(guò)上述對(duì)比可以看出,四種技術(shù)各有優(yōu)劣,應(yīng)用在油氣田和長(zhǎng)輸管道上,應(yīng)綜合考慮工程實(shí)際,合理優(yōu)化,選擇適合油氣田和長(zhǎng)輸管道傳輸技術(shù)發(fā)展方向的技術(shù)或技術(shù)組合,極大地提高效率,降低成本。

因此油氣田和長(zhǎng)輸管線光通信傳輸網(wǎng)制式上的選擇可以是一個(gè)制式獨(dú)立組網(wǎng),也可以是多種制式混和組網(wǎng),應(yīng)根據(jù)項(xiàng)業(yè)務(wù)量和業(yè)務(wù)種類(lèi)來(lái)確定采用何種技術(shù);一個(gè)制式單獨(dú)組網(wǎng)可以選擇OTN,也可以選擇MSTP;但由于目前MSTP技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)解決還存在一定局限性,可以采用MSTP與RPR或IP混合組網(wǎng),由MSTP承載語(yǔ)音業(yè)務(wù)及低速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),由RPR或IP來(lái)承載視頻和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。

第2篇：otn傳輸技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：OTN技術(shù)移動(dòng)城域網(wǎng)應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A文章編號(hào)：

引言

隨著3G網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展以及全業(yè)務(wù)競(jìng)爭(zhēng)的加劇，中國(guó)移動(dòng)的業(yè)務(wù)類(lèi)型呈現(xiàn)多元化、帶寬需求呈現(xiàn)爆炸式增長(zhǎng)，可以說(shuō)電信行業(yè)的超帶寬時(shí)代即將來(lái)臨。面對(duì)大顆粒的帶寬需求，傳統(tǒng)的城域傳送網(wǎng)技術(shù)很難滿(mǎn)足業(yè)務(wù)的發(fā)展需求，因此組建一種可以實(shí)現(xiàn)快速靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、完善便捷的網(wǎng)絡(luò)維護(hù)管理(OAM功能)的傳送網(wǎng)絡(luò)就顯得尤為必要，而作為新一代傳送網(wǎng)的OTN技術(shù)則很好的滿(mǎn)足了這一需求。

1.OTN技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

1.1多種客戶(hù)信號(hào)封裝和透明傳輸

OTN可以支持多種客戶(hù)信號(hào)的透明傳送，如SDH、GE和10GE等。OTN定義的OPUk容器傳送客戶(hù)信號(hào)時(shí)不更改其凈荷和開(kāi)銷(xiāo)信息，而其采用的異步映射模式保證了客戶(hù)信號(hào)定時(shí)信息的透明。

10GE接口相對(duì)于10G POS接口具有很大的成本優(yōu)勢(shì)，路由器采用10GE接口可以大大降低網(wǎng)絡(luò)建設(shè)成本。而目前基于SDH的WDM系統(tǒng)主要是針對(duì)SDH信號(hào)的傳送，無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)10GE LAN信號(hào)的透明傳送。因此，WDM系統(tǒng)引入OTN接口是路由器采用10GE接口的前提條件。

1.2大顆粒調(diào)度和保護(hù)恢復(fù)

OTN技術(shù)提供3種交叉顆粒，即ODU1（2.5 Gbit/s）、ODU2（10 Gbit/s）和ODU3（40 Gbit/s）。高速率的交叉顆粒具有更高的交叉效率，使得設(shè)備更容易實(shí)現(xiàn)大的交叉連接能力，降低設(shè)備成本。經(jīng)過(guò)測(cè)算，基于OTN交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資將低于基于SDH交叉設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)投資。在OTN大容量交叉的基礎(chǔ)上，通過(guò)引入ASON智能控制平面，可以提高光傳送網(wǎng)的保護(hù)恢復(fù)能力，改善網(wǎng)絡(luò)調(diào)度能力。

1.3完善的性能和故障監(jiān)測(cè)能力

目前基于SDH的WDM系統(tǒng)只能依賴(lài)SDH的B1和J0進(jìn)行分段的性能和故障監(jiān)測(cè)。當(dāng)一條業(yè)務(wù)通道跨越多個(gè)WDM系統(tǒng)時(shí)，無(wú)法實(shí)現(xiàn)端到端的性能和故障監(jiān)測(cè)，以及快速的故障定位。

而OTN引入了豐富的開(kāi)銷(xiāo)，具備完善的性能和故障監(jiān)測(cè)機(jī)制。OTUk層的段監(jiān)測(cè)字節(jié)（SM）可以對(duì)電再生段進(jìn)行性能和故障監(jiān)測(cè)；ODUk層的通道監(jiān)測(cè)字節(jié)（PM）可以對(duì)端到端的波長(zhǎng)通道進(jìn)行性能和故障監(jiān)測(cè)。從而使WDM系統(tǒng)具備類(lèi)似SDH的性能和故障監(jiān)測(cè)能力。

OTN還可以提供6級(jí)連接監(jiān)視功能（TCM），對(duì)于多運(yùn)營(yíng)商/多設(shè)備商/多子網(wǎng)環(huán)境，可以實(shí)現(xiàn)分級(jí)和分段管理。適當(dāng)配置各級(jí)TCM，可以為端到端通道的性能和故障監(jiān)測(cè)提供有效的監(jiān)視手段，實(shí)現(xiàn)故障的快速定位。

因此在WDM系統(tǒng)中引入OTN接口，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)波長(zhǎng)通道端到端的性能和故障監(jiān)測(cè)，而不需要依賴(lài)于所承載的業(yè)務(wù)信號(hào)（SDH/10GE等）的OAM機(jī)制。從而使基于OTN的WDM網(wǎng)絡(luò)成為一個(gè)具備OAM功能的獨(dú)立傳送網(wǎng)。

1.4FEC能力

G.709為OTN幀結(jié)構(gòu)定義了標(biāo)準(zhǔn)的帶外FEC糾錯(cuò)算法，F(xiàn)EC校驗(yàn)字節(jié)長(zhǎng)達(dá)4×256字節(jié)，使用RS（255,239）算法，可以帶來(lái)最大6.2 dB（BER＝10-15）編碼增益，降低OSNR容限，延長(zhǎng)電中繼距離，減少系統(tǒng)站點(diǎn)個(gè)數(shù)，降低建網(wǎng)成本。G.975.1定義了非標(biāo)準(zhǔn)FEC，進(jìn)一步提高了編碼增益，實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)距離的傳送，但是因?yàn)槎喾N編碼方式不能兼容，不利于不同廠家設(shè)備的對(duì)接，通常只能應(yīng)用于IaDI接口互聯(lián)。

2. OTN技術(shù)的發(fā)展

與傳統(tǒng)的SDH和WDM設(shè)備相比，目前OTN產(chǎn)品功耗較大，主要應(yīng)用在本地網(wǎng)和城域網(wǎng)的核心匯聚層、省內(nèi)干線網(wǎng)，以O(shè)DUk調(diào)度為主。隨著集成技術(shù)的發(fā)展，OTN電交叉連接設(shè)備將向以下幾個(gè)方向發(fā)展：

2.1向更大容量發(fā)展，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)流量持續(xù)高速增長(zhǎng)的需求。

2.2 向小型化和集成化方向發(fā)展，滿(mǎn)足網(wǎng)絡(luò)邊緣層網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求。

2.3向網(wǎng)絡(luò)智能化方向發(fā)展，基于OTN的智能控制技術(shù)已經(jīng)產(chǎn)品化，隨著智能控制技術(shù)和輔助規(guī)劃優(yōu)化工具的功能完善，將引導(dǎo)OTN網(wǎng)絡(luò)向智能化方向發(fā)展。

2.4向高度融合的多業(yè)務(wù)統(tǒng)一交換和承載方向發(fā)展

統(tǒng)一交換矩陣技術(shù)和產(chǎn)品發(fā)展很快，促進(jìn)了包交換和ODUk交叉融合，將產(chǎn)生OTN和MPLS-TP融合設(shè)備，業(yè)內(nèi)稱(chēng)之為P-OTN或E-OTN設(shè)備，它將是現(xiàn)有分組設(shè)備的發(fā)展方向，滿(mǎn)足LTE環(huán)境下的業(yè)務(wù)和匯聚功能，實(shí)現(xiàn)多業(yè)務(wù)接入和傳送能力。

2.5 向光層組網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展

OTN向光層組網(wǎng)應(yīng)用發(fā)展的限制不在光交叉連接設(shè)備本身，而在于基于全光組網(wǎng)下的與光網(wǎng)絡(luò)性能和穩(wěn)定性相關(guān)的智能控制技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)損傷管理技術(shù)。ITU-T、IETF等國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織以及中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)都在展開(kāi)對(duì)波長(zhǎng)交換光網(wǎng)絡(luò)(WSON)技術(shù)的研究。

3.OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用

根據(jù)以上分析，OTN在城域網(wǎng)中的應(yīng)用將主要以結(jié)合城域WDM的方式出現(xiàn)。OTN定位于提供GE及以上速率大顆粒業(yè)務(wù)的承載。因此，討論OTN在城域骨干/匯聚和接入層的應(yīng)用方式，并對(duì)ODUflex的應(yīng)用進(jìn)行探討就顯得十分重要。

在城域骨干/匯聚層，當(dāng)城域網(wǎng)內(nèi)不同區(qū)域之間或接入長(zhǎng)途網(wǎng)絡(luò)的GE及以上大顆粒業(yè)務(wù)需求達(dá)到一定規(guī)模，且具有調(diào)度、匯聚和保護(hù)恢復(fù)等需求時(shí)，可在城域網(wǎng)的核心/匯聚層部署OTN/WDM網(wǎng)絡(luò)。OTN網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用主要存在以下兩種場(chǎng)景：承載GE顆粒及以上的TDM和以太網(wǎng)專(zhuān)線業(yè)務(wù)?？蛻?hù)設(shè)備可以直接接入OTN網(wǎng)絡(luò)，也可以通過(guò)接入/匯聚層SDH/PTN網(wǎng)絡(luò)與OTN網(wǎng)絡(luò)連接；作為IP、SDH和PTN等上層網(wǎng)絡(luò)的承載網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)SDH/PTN等網(wǎng)絡(luò)中存在GE以上的子波長(zhǎng)級(jí)中繼電路需求時(shí)，可以將其接入到OTN網(wǎng)絡(luò)中，由其實(shí)現(xiàn)調(diào)度和保護(hù)，達(dá)到節(jié)省光纖或波道資源的目的。

OTN最新引入的ODUflex技術(shù)類(lèi)似于SDH中的VC級(jí)聯(lián)技術(shù)，可以在同一個(gè)ODUk（k=2、3、4）內(nèi)提供靈活的業(yè)務(wù)接入能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)帶寬的靈活適配，提高帶寬利用率，滿(mǎn)足用戶(hù)的不同帶寬需求。特別針對(duì)一些新業(yè)務(wù)如FC、CPRI等有更好的適配能力。

在城域接入層，接入層靠近網(wǎng)絡(luò)末端，因此成本是技術(shù)方案選擇的一個(gè)重要因素。在接入層應(yīng)用的OTN設(shè)備主要以盒式設(shè)備的形態(tài)出現(xiàn)，并結(jié)合CWDM進(jìn)行應(yīng)用。接入層OTN除了可以提供上述骨干/匯聚層的業(yè)務(wù)以外，目前考慮的兩個(gè)主要應(yīng)用是CPRIoverOTN和PONoverOTN。

在3G網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中，網(wǎng)絡(luò)覆蓋效果的好壞至關(guān)重要。傳統(tǒng)的采用宏基站設(shè)備作為主要覆蓋的建網(wǎng)方式，其主要問(wèn)題是運(yùn)營(yíng)商在機(jī)房和線路的租用方面不得不花費(fèi)大量時(shí)間和費(fèi)用。新型的網(wǎng)絡(luò)覆蓋理念的核心思想就是把傳統(tǒng)的宏基站的基帶處理（BBU）和射頻部分（RRU）分離，分成基帶處理和射頻拉遠(yuǎn)兩個(gè)設(shè)備，在兩者之間采用光纖連接。一個(gè)BBU可連接多個(gè)RRU，從而進(jìn)一步提高基帶池共享效率。分布式基站可實(shí)現(xiàn)更大容量BBU集中放置，更大程度節(jié)省站址資源。而公共無(wú)線接口規(guī)范CPRI是由愛(ài)立信、華為、NEC、北電網(wǎng)絡(luò)與西門(mén)子等公司發(fā)起制定的連接BBU和RRU的標(biāo)準(zhǔn)接口。CPRI接口可以用于多種3G制式以及未來(lái)的LTE。

目前，光纖直驅(qū)和WDM/OTN技術(shù)都可以滿(mǎn)足CPRI的傳輸要求。利用OTN承載CPRI接口信號(hào)可以提高光纖的帶寬利用率，支持更長(zhǎng)距離的傳送，提供完善的保護(hù)能力和豐富的光層管理，支持任意拓?fù)浣M網(wǎng)，簡(jiǎn)化運(yùn)維管理，擴(kuò)容簡(jiǎn)單，可提高無(wú)線新業(yè)務(wù)的推出速度。利用OTN承載PON的好處與上述CPRIoverOTN類(lèi)似，主要是延長(zhǎng)PON的傳輸距離，并可提供保護(hù)。ITU-T最新通過(guò)的G.709標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)對(duì)OTN傳送CPRI和GPON信號(hào)的映射方式進(jìn)行了規(guī)范。

4.結(jié)束語(yǔ)

目前，國(guó)內(nèi)外主流運(yùn)營(yíng)商都非常關(guān)注OTN技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，多數(shù)運(yùn)營(yíng)商的WDM傳輸接口已經(jīng)實(shí)現(xiàn)OTN功能。因此，為了滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的IP業(yè)務(wù)的承載需求，適應(yīng)傳送網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)，我國(guó)通信行業(yè)應(yīng)增加OTN技術(shù)的研發(fā)投入，加快OTN設(shè)備的研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)化和推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

1.李曉強(qiáng);楊志清;;OTN技術(shù)及其在海光纜通信網(wǎng)中的應(yīng)用[A];第二屆全國(guó)海底光纜通信技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2009年.

2.郝靜;OTN承載40Gb/s以太網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];武漢郵電科學(xué)研究院;2011年.

第3篇：otn傳輸技術(shù)論文范文

論文摘要:當(dāng)前信息容量日益劇增，為提高信息的傳輸速度和容量，光纖通信被廣泛的應(yīng)用于信息化的發(fā)展。城域傳送網(wǎng)傳作為承載城域范圍內(nèi)的固定、移動(dòng)和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò),在整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)中占有不可替代的地位。本文介紹了城域傳送網(wǎng)的特點(diǎn)，對(duì)主要技術(shù)進(jìn)行了分析，最后探討了其發(fā)展趨勢(shì)。

1引言

城域傳送網(wǎng)是覆蓋城區(qū)、郊區(qū)或者部分規(guī)模較小的市縣，為城域多業(yè)務(wù)提供綜合傳送平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)，是承載城域范圍內(nèi)的固定、移動(dòng)和數(shù)據(jù)等多種業(yè)務(wù)的基礎(chǔ)傳送網(wǎng)絡(luò)，它一般以多業(yè)務(wù)光傳送網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、以多種接入技術(shù)為輔，為多種業(yè)務(wù)和通信協(xié)議提供綜合傳送承載平臺(tái)。城域傳送網(wǎng)向上與省際和省內(nèi)干線相連，向下負(fù)責(zé)綜合業(yè)務(wù)引入，完成集團(tuán)用戶(hù)、商用大樓、智能小區(qū)的業(yè)務(wù)接入和電路出租的任務(wù)。

2城域傳送網(wǎng)的特點(diǎn)

城域傳送網(wǎng)是非常復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)城市和每個(gè)城市都因現(xiàn)狀不同而有所不同，從網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，城域傳送網(wǎng)一般分為核心傳送層、匯聚層和接入層。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較小的城市，可根據(jù)實(shí)際情況簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)層次。下面從通用角度分析城域傳送網(wǎng)的特點(diǎn)。

多業(yè)務(wù)。城域傳送網(wǎng)需要同時(shí)支持多種業(yè)務(wù)，單一平臺(tái)支持多種協(xié)議和處理混合業(yè)務(wù)的特征是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)獲得足夠競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵因素，也是最重要的特點(diǎn)。多業(yè)務(wù)支持是城域光傳送網(wǎng)絡(luò)的基石，可為運(yùn)營(yíng)商帶來(lái)許多競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，如后向兼容性(如SDHoverWDM)、成本顯著降低(減少了網(wǎng)絡(luò)分層和設(shè)備)、網(wǎng)絡(luò)管理簡(jiǎn)化和配置工作量減少等。

安全可命性和可增位性。城域傳送網(wǎng)涉及到大量的客戶(hù)和服務(wù)，網(wǎng)絡(luò)的安全可靠性直接影響到客戶(hù)，傳送網(wǎng)應(yīng)支持網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的備份和線路保護(hù)，提供網(wǎng)絡(luò)安全措施，同時(shí)多種生存性有利于運(yùn)營(yíng)商向用戶(hù)提供更好的業(yè)務(wù)定義。同時(shí)城域傳送網(wǎng)應(yīng)當(dāng)要充分考慮業(yè)務(wù)擴(kuò)展能力，能針對(duì)不同的用戶(hù)需求提供豐富的寬帶增值業(yè)務(wù)，使網(wǎng)絡(luò)可持續(xù)贏利。

動(dòng)態(tài)性。與骨干傳送網(wǎng)相比，城域傳送網(wǎng)的動(dòng)態(tài)性較強(qiáng)，多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的動(dòng)態(tài)性和不可預(yù)見(jiàn)性使得城域傳送網(wǎng)的相關(guān)需求加強(qiáng)，目前的發(fā)展趨勢(shì)是越來(lái)越多的客戶(hù)需要帶寬更靈活的業(yè)務(wù)。他們需要快速的業(yè)務(wù)配置、更短期的、可靈活增加的服務(wù)合同和基于QoS的價(jià)格，將來(lái)還可能出現(xiàn)對(duì)帶寬按需分配等新業(yè)務(wù)的需求。

網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)展性。由于受用戶(hù)需求和地理分布動(dòng)態(tài)變化的影響，城域的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)具有多變性，城域傳送網(wǎng)要建設(shè)成完整統(tǒng)

一、組網(wǎng)靈活、易擴(kuò)充的彈性網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，留有充分的擴(kuò)充余地，能夠隨著需求變化，可允許運(yùn)營(yíng)商不斷地按照業(yè)務(wù)需求增加帶寬，而不需要進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)整體升級(jí)。

3城域網(wǎng)中的相關(guān)技術(shù)分析

SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)。SDH多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)(MSTP)是目前廣泛應(yīng)用的產(chǎn)品。為了適應(yīng)城域網(wǎng)多業(yè)務(wù)的需求，SDH從單純支持2Mb/s,155Mb/s等話(huà)音業(yè)務(wù)接口向支持以太網(wǎng)和ATM等多業(yè)務(wù)接口演進(jìn)，將多種不同業(yè)務(wù)通過(guò)YC或VC級(jí)聯(lián)方式映射入SDH時(shí)隙進(jìn)行處理。SDH多業(yè)務(wù)平臺(tái)將傳送節(jié)點(diǎn)與各種業(yè)務(wù)節(jié)點(diǎn)融合在一起，各廠商只是融合程度不同。

MSTP的出發(fā)點(diǎn)是將2層或3層的功能作為SDH附加功能來(lái)完成的，其對(duì)2層或ATM層的處理都是與SDH處理相分離的，但都可以映射到SDH的VC時(shí)隙進(jìn)行重組。從功能上看，MSTP除了具有SDH功能外，還具有2層、MAC層和ATM功能。

MSTP比較適合于已經(jīng)敷設(shè)大量SDH網(wǎng)的運(yùn)營(yíng)公司，它可以方便有效地支持分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)到分組網(wǎng)的過(guò)渡，適合支持混合型業(yè)務(wù)特別是以TDM業(yè)務(wù)為主的混合型業(yè)務(wù)，同時(shí)可以保證網(wǎng)絡(luò)管理的統(tǒng)一性。

彈性分組環(huán)技術(shù)。正在由IEEE802.17工作組制定的彈性分組環(huán)(RPR)技術(shù)，吸收了吉比特以太網(wǎng)的經(jīng)濟(jì)性、SDH系統(tǒng)50ms環(huán)保護(hù)特性。RPR采用類(lèi)似以太網(wǎng)的幀格式，結(jié)合絲絲標(biāo)記，基于MAC高速交換，簡(jiǎn)化IP前傳。RPR技術(shù)可以支持更細(xì)的帶寬粒度，網(wǎng)絡(luò)成本較低，可以承載具有突發(fā)性的IP業(yè)務(wù)，同時(shí)支持傳統(tǒng)語(yǔ)音傳送，有比較好的帶寬公平機(jī)制和擁塞控制機(jī)制。RPR環(huán)是在整個(gè)環(huán)上實(shí)現(xiàn)公平機(jī)制而不是在單獨(dú)鏈路上，容易實(shí)行全局的公平機(jī)制。服務(wù)供應(yīng)商可以利用源節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)包的速率來(lái)控制上游節(jié)點(diǎn)和下游節(jié)點(diǎn)的速率。帶寬策略允許在無(wú)擁塞的情況下，把環(huán)上任意兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間所有的帶寬分配給這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，沒(méi)有SDH那種固定電路系統(tǒng)的不靈活性，同時(shí)又比點(diǎn)到點(diǎn)的以太網(wǎng)更加有效。

目前RPR標(biāo)準(zhǔn)尚未完成，其中的一個(gè)重要問(wèn)題是對(duì)時(shí)鐘的透明傳輸，RPR同步機(jī)制與SDH不同，必須確保TDM時(shí)鐘可以透明傳輸?shù)綄?duì)端。第二個(gè)挑戰(zhàn)來(lái)自RPR定義的是一個(gè)環(huán)網(wǎng)結(jié)構(gòu)下的技術(shù)，無(wú)法工作在復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下(甚至是環(huán)間互聯(lián))，而實(shí)際的城域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境則是十分復(fù)雜的。

RPR技術(shù)適合于以數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為主、TDM業(yè)務(wù)為輔的網(wǎng)絡(luò)，其應(yīng)用范圍將逐漸擴(kuò)大，適合于新建網(wǎng)絡(luò)。

城域WDM光網(wǎng)絡(luò)。WDM技術(shù)不僅提高了光纖利用率，而且在業(yè)務(wù)信號(hào)復(fù)雜多變的城域網(wǎng)中對(duì)信號(hào)具有透明性，它可以對(duì)從不同設(shè)備出來(lái)的信號(hào)不進(jìn)行速率和幀結(jié)構(gòu)調(diào)整，直接進(jìn)行透明傳輸。這可給用戶(hù)、特別是租用波長(zhǎng)的用戶(hù)以最大的靈活性。同時(shí)，不同波長(zhǎng)間的信號(hào)互不干涉，每個(gè)波長(zhǎng)都可以自己靈活上下。WDM技術(shù)主要應(yīng)用于城域骨干網(wǎng)。

城域OADM環(huán)網(wǎng)可以承載大量客戶(hù)的多種協(xié)議和多種速率的業(yè)務(wù)，每個(gè)波長(zhǎng)承載一種業(yè)務(wù)的方式將很快耗盡波長(zhǎng)，為提高每個(gè)波長(zhǎng)的帶寬利用率，應(yīng)盡量避免低速率業(yè)務(wù)單獨(dú)占用一個(gè)光波長(zhǎng)通道。一種新興的經(jīng)濟(jì)有效的方法是將多個(gè)低速率客戶(hù)信號(hào)復(fù)用到一個(gè)波長(zhǎng)信道中，該技術(shù)被稱(chēng)為子波長(zhǎng)復(fù)用，從而實(shí)現(xiàn)了每個(gè)波長(zhǎng)攜帶多種業(yè)務(wù)。這種子波長(zhǎng)復(fù)用器降低了城域網(wǎng)WDM系統(tǒng)的應(yīng)用門(mén)檻，可以直接容納低速率信號(hào)，給組網(wǎng)帶來(lái)了靈活性。WDM環(huán)網(wǎng)解決了兩個(gè)重要問(wèn)題:光纖短缺和多業(yè)務(wù)的透明傳輸。成本是限制其應(yīng)用的重要因素，目前它主要用來(lái)保護(hù)那些SDH還無(wú)法保護(hù)的業(yè)務(wù)，如ESCON,FiberChannel等。

在目前的光網(wǎng)絡(luò)中，數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的提供需要經(jīng)過(guò)4層處理:首先將業(yè)務(wù)映射進(jìn)IP包，并以ATM信元封裝，然后將ATM信元映射進(jìn)SDH幀，最后轉(zhuǎn)換為光信號(hào)在光網(wǎng)絡(luò)上傳送(采用WDM/DWDM方式)。隨著IP業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)日益暴露.人們開(kāi)始研究將ATM層和SDH層從4層結(jié)構(gòu)中剝離出去，將其功能融合到IP/MPLS層和WDM/OTN(光傳送網(wǎng))層中，將IP業(yè)務(wù)直接在WDM光路上傳送(即IPoverOptical，目前主要為IPoverWDM/DWDM)。在傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中引入信令控制和動(dòng)態(tài)交換功能，將IP層和光網(wǎng)絡(luò)層置于同一控制平面下，對(duì)光網(wǎng)絡(luò)實(shí)施配置連接管理，在此思想下，一種能夠自動(dòng)完成網(wǎng)絡(luò)連接的新型網(wǎng)絡(luò)ASON(自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò))應(yīng)運(yùn)而生。

自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)。ASON是在IPoverDWDM基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，底層仍為OTN，主要的不同就是在OTN上引入了控制平面?？刂破矫嫱ㄟ^(guò)信令交換完成對(duì)傳送平面的動(dòng)態(tài)控制?？刂破矫娴囊霂?lái)了以下好處:迅速實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)提供，允許網(wǎng)絡(luò)資源動(dòng)態(tài)分配路由和帶寬；容易管理，業(yè)務(wù)提供者無(wú)需為新的傳輸技術(shù)系統(tǒng)的配置管理而開(kāi)發(fā)維護(hù)操作支持系統(tǒng)軟件;具有擴(kuò)展的信令能力，增加了補(bǔ)充業(yè)務(wù);在出現(xiàn)故障時(shí)可實(shí)現(xiàn)快速的保護(hù)與恢復(fù)，比通常的傳送網(wǎng)節(jié)省了冗余容量和資源;控制平面的協(xié)議比管理平面的協(xié)議有更豐富的原語(yǔ)組，可用于各種傳輸技術(shù)。

4通用標(biāo)簽交換（GMPLS）技術(shù)

為了使MPLS適應(yīng)時(shí)分復(fù)用、波分復(fù)用等不同的應(yīng)用環(huán)境，以支持在電路交換網(wǎng)中建立連接，IETF對(duì)MPLS中標(biāo)簽的概念和形式進(jìn)行了相應(yīng)的擴(kuò)展，將時(shí)分系統(tǒng)和空間交換系統(tǒng)涵蓋了進(jìn)來(lái)，推出了通用標(biāo)簽交換--GMPLS。其具有許多新功能：

時(shí)隙、虛通道和波長(zhǎng)等均可作為標(biāo)簽。GMPLS所管理的對(duì)象不僅是分組，還可以是FR.ATM,SDH和WDM等，且這些設(shè)備上的接口還可以細(xì)分為PSC(分組交換功能)、TSC(TDM交換功能)、LSC(波長(zhǎng)交換功能)和FSC(光纖交換功能)等多種類(lèi)型。

可以為離散單位分配帶寬，因?yàn)闀r(shí)隙、波長(zhǎng)和光纖等都是離散單位。

第4篇：otn傳輸技術(shù)論文范文

關(guān)鍵詞：光纖通信；理論教學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）08-0167-03

當(dāng)代信息高速公路的骨干網(wǎng)絡(luò)是由光纖通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成的，若沒(méi)有光纖的發(fā)明及相關(guān)有源和無(wú)源光纖器件的發(fā)明和發(fā)展，當(dāng)今的高速信息網(wǎng)絡(luò)是無(wú)法想象的。但是當(dāng)今信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展得益于微電子學(xué)、光電子學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及通信工程等多門(mén)學(xué)科的快速發(fā)展及它們之間的交叉融合。因此，要想成為一名信息技術(shù)領(lǐng)域的電子信息工程師、計(jì)算機(jī)工程師或通信工程師，除了需要掌握本專(zhuān)業(yè)的課程知識(shí)以外，也應(yīng)該熟悉現(xiàn)代信息技g的其他相關(guān)主要知識(shí)，比如光纖通信網(wǎng)絡(luò)及其相關(guān)器件等。本文從光纖通信技術(shù)的研究?jī)?nèi)容、應(yīng)用及發(fā)展等方面說(shuō)明其在電子信息工程專(zhuān)業(yè)教育中的重要性，并研討電子信息工程專(zhuān)業(yè)中的光纖通信課程的理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法。

一、光纖通信技術(shù)簡(jiǎn)介

1960年，美國(guó)人梅曼（Maiman）發(fā)明了第一臺(tái)紅寶石激光器[1]，給光通信帶來(lái)了新的希望。和普通光相比，激光具有波譜寬度窄，方向性極好，亮度極高，以及頻率和相位較一致的良好特性。激光是一種高度相干光，它的特性和無(wú)線電波相似，是一種理想的光載波。繼紅寶石激光器之后，氦―氖（He-Ne）激光器、二氧化碳（CO2）激光器先后出現(xiàn)，并投入實(shí)際應(yīng)用。激光器的發(fā)明和應(yīng)用，使沉睡了80年的光通信進(jìn)入一個(gè)嶄新的階段。

1966年，英籍華裔學(xué)者高錕（C.K.Kao）和霍克哈姆（C.A.Hockham）發(fā)表了關(guān)于傳輸介質(zhì)新概念的論文，指出了利用光纖（Optical Fiber）進(jìn)行信息傳輸?shù)目赡苄院图夹g(shù)途徑，奠定了現(xiàn)代光通信――光纖通信的基礎(chǔ)[2]。在以后的10年中，波長(zhǎng)為1.55μm的光纖損耗：1979年是0.20 dB/km，1984年是0.157 dB/km，1986年是0.154 dB/km，接近了光纖最低損耗的理論極限。1970年，作為光纖通信用的光源也取得了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展。1977年，貝爾實(shí)驗(yàn)室研制的半導(dǎo)體激光器壽命達(dá)到10萬(wàn)小時(shí)（約11.4年），外推壽命達(dá)到100萬(wàn)小時(shí)，完全滿(mǎn)足實(shí)用化的要求。由于光纖和半導(dǎo)體激光器的技術(shù)進(jìn)步，使1970年成為光纖通信發(fā)展的一個(gè)重要里程碑之年。在今后的幾十年中，光纖通信網(wǎng)絡(luò)的逐步商用化帶動(dòng)了相關(guān)信息產(chǎn)業(yè)鏈的蓬勃發(fā)展[3]。

由于在光纖通信系統(tǒng)中，作為載波的光波頻率比電波頻率高得多，而作為傳輸介質(zhì)的光纖又比同軸電纜或波導(dǎo)管的損耗低得多[4]，因此相對(duì)于電纜通信或微波通信，光纖通信具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)。綜上所述，可見(jiàn)光纖通信技術(shù)在現(xiàn)代信息產(chǎn)業(yè)技術(shù)中的重要地位，因此，光纖通信技術(shù)這門(mén)課程不僅是光學(xué)工程專(zhuān)業(yè)的基礎(chǔ)必修課程[5]，也應(yīng)該作為電子信息工程專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)選修課程來(lái)開(kāi)設(shè)。

二、光纖通信課程教學(xué)研究

（一）光纖通信課程的理論教學(xué)

電子信息工程專(zhuān)業(yè)的光纖通信課程的理論知識(shí)可以分為四個(gè)相互關(guān)聯(lián)的層次和內(nèi)容，它們分別是：第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)；第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)；第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)；第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測(cè)量。這四個(gè)部分的關(guān)系層層遞進(jìn)，逐漸深入。理論學(xué)時(shí)總共32學(xué)時(shí)。

第一部分，光纖技術(shù)的基礎(chǔ)。可以先講解光纖通信技術(shù)的一些概念性和歷史性的知識(shí)，比如：電信技術(shù)的發(fā)展，光通信的必要性及技術(shù)基礎(chǔ)，光纖通信技術(shù)的歷史、現(xiàn)狀與未來(lái)。此處，可詳細(xì)介紹人類(lèi)對(duì)光通信探索的歷史及現(xiàn)代光纖通信技術(shù)從學(xué)術(shù)研究到商業(yè)應(yīng)用的發(fā)展里程，并附帶介紹微波通信的發(fā)展里程，然后通過(guò)比較使用光波進(jìn)行通信和使用微波進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)及使用光纖材料和使用同軸電纜進(jìn)行通信的優(yōu)缺點(diǎn)，讓學(xué)生了解光纖通信的巨大優(yōu)勢(shì)。然后可以簡(jiǎn)單介紹光纖傳輸?shù)幕A(chǔ)理論――電磁場(chǎng)與電磁波理論中的一些基本概念和現(xiàn)象，重點(diǎn)介紹麥克斯韋方程。最后介紹光纖的模式理論、光纖的結(jié)構(gòu)和類(lèi)型、光纖的傳輸特性、光纖制造技術(shù)與光纜等知識(shí)。其中，光纖傳輸特性包括光纖的損耗特性和色散特性，這是該部分的重點(diǎn)知識(shí)?？傊P者認(rèn)為，第一部分內(nèi)容的講解方法和手段是非常重要的，不宜講得深?yuàn)W，而應(yīng)該結(jié)合動(dòng)畫(huà)或者視頻講解光纖的傳光原理，使學(xué)生易于接受，才能提高學(xué)生對(duì)這門(mén)課程的興趣，從而繼續(xù)學(xué)習(xí)往后部分的相對(duì)枯燥的知識(shí)。該部分學(xué)時(shí)安排為6H。

第二部分，光纖通信器件技術(shù)基礎(chǔ)。這部分講述光纖通信系統(tǒng)中的有源和無(wú)源光通信器件，這些器件是構(gòu)成一個(gè)完成的光纖通信系統(tǒng)必不可少的部件，學(xué)好這部分內(nèi)容有利于理解后面學(xué)習(xí)的光纖通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容。這部分內(nèi)容包括：基本光纖器件、光學(xué)濾波器、光纖放大器和半導(dǎo)體光電子器件。基本光纖器件包括分波/合波器、光纖活動(dòng)連接器、光隔離器、環(huán)形器和衰減器等；光學(xué)濾波器的內(nèi)容包括Fabry-Perot濾波器、介質(zhì)膜濾波器、HiBi光纖Sagnac濾波器、Mach-Zender型濾波器、光纖光柵等；光纖放大器的內(nèi)容包括：摻餌光纖放大器（EDFA）、光纖Raman放大器等。半導(dǎo)體光電子器件的內(nèi)容包括：普通的半導(dǎo)體激光器（LD）和發(fā)光二極管（LED）、FP型雙異質(zhì)結(jié)構(gòu)激光器、動(dòng)態(tài)單縱模激光器、半導(dǎo)體光放大器（OSA）、PN結(jié)光電二極管、PIN光電二極管、APD雪崩光電二極管等。對(duì)于每一個(gè)光纖器件，講解內(nèi)容包括這些光纖器件的結(jié)構(gòu)、工作原理、具體參數(shù)、應(yīng)用場(chǎng)合等，應(yīng)結(jié)合動(dòng)畫(huà)或者視頻講解，甚至如果有條件的話(huà)，可以在課題上帶上一些體積很小的光纖器件實(shí)物給學(xué)生講解，比如光纖活動(dòng)連接器、LD、LED、光纖光柵、PIN光電二極管價(jià)格便宜、體積小的光纖器件。該部分學(xué)時(shí)安排為10H。

第三部分，光纖通信系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)。這部分是本門(mén)課程的核心和精華部分，包括光纖傳輸系統(tǒng)、光纖通信網(wǎng)、全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展三大部分。其中，光纖傳輸系統(tǒng)的內(nèi)容包含：光纖傳輸系統(tǒng)的基本組成、光發(fā)送機(jī)組件、光接收機(jī)組件、光放大噪聲及其級(jí)聯(lián)、色散調(diào)節(jié)技術(shù)、光纖傳輸系統(tǒng)設(shè)計(jì)、光纖傳輸系統(tǒng)性能評(píng)估。光通信網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和分類(lèi)、準(zhǔn)同步數(shù)字系統(tǒng)（PDH）、同步數(shù)字系統(tǒng)（SDH）、異步傳輸模式（ATM）、互聯(lián)網(wǎng)協(xié)議、光纖通信網(wǎng)的管理/保護(hù)/恢復(fù)。全光網(wǎng)技術(shù)及其發(fā)展的內(nèi)容包含：通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展過(guò)程、全光網(wǎng)絡(luò)中的傳輸技術(shù)（WDM、OTDM、OCDMA和分組交換技術(shù)）、無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)（G-PON、E-PON、WDM-PON）、光傳送網(wǎng)（G.709OTN）、自動(dòng)交換光網(wǎng)絡(luò)、全光網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)管理、全光網(wǎng)的安全問(wèn)題。對(duì)于每一種光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，講解內(nèi)容包括這些光纖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、功能、應(yīng)用場(chǎng)合等，應(yīng)盡量使用PPT的圖片、動(dòng)畫(huà)進(jìn)行講解，PPT上要盡量避免文字上描述。該部分學(xué)時(shí)安排為12H。

第四部分，光纖與光纖通信系統(tǒng)測(cè)量。該部分主要介紹光纖通信工程實(shí)施、檢測(cè)中一些常用的設(shè)備和儀器，在本門(mén)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中都要使用到這些設(shè)備，是培養(yǎng)光纖通信工程師的基礎(chǔ)技能知識(shí)部分。該部分的內(nèi)容包括：光功率計(jì)的使用、光纖幾何參數(shù)的測(cè)量、光纖衰減測(cè)量、光纖色散測(cè)量、光纖偏正特性測(cè)量、光纖的機(jī)械特性和強(qiáng)度測(cè)量、光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）的使用；光接收機(jī)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍的測(cè)量、光纖通信系統(tǒng)誤碼率和功率代價(jià)的測(cè)量、眼圖及其測(cè)量、光譜分析儀、光纖通信系統(tǒng)的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)。其中，重點(diǎn)講解光功率計(jì)、OTDR、眼圖示波器、光譜分析儀等儀器設(shè)備的功能和使用方法。該部分學(xué)時(shí)安排為4H。

（二）光纖通信課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對(duì)于電子信息工程本科專(zhuān)業(yè)而言，畢竟培養(yǎng)的學(xué)生不屬于光學(xué)工程或光電子技術(shù)領(lǐng)域的人才，而且電子信息工程專(zhuān)業(yè)本身都有很多屬于自己專(zhuān)業(yè)的實(shí)驗(yàn)課程及課程設(shè)計(jì)，因此，筆者認(rèn)為光纖通信技術(shù)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)根據(jù)該專(zhuān)業(yè)學(xué)生的理論基礎(chǔ)和將來(lái)他們最可能需要的工程能力而設(shè)置。因而，筆者建議光纖通信課程的總學(xué)時(shí)設(shè)置為48學(xué)時(shí)，理論教學(xué)學(xué)時(shí)為32學(xué)時(shí)，7個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)學(xué)時(shí)為16學(xué)r。

根據(jù)筆者10年來(lái)給電子信息工程專(zhuān)業(yè)本科學(xué)生講授這門(mén)課的經(jīng)驗(yàn)，認(rèn)為具體的實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置如下。

1.插入法測(cè)光纖的平均損耗系數(shù)。采用插入法測(cè)量待測(cè)光纖在1310nm和1550nm處的平均損耗系數(shù)。掌握插入法測(cè)量光纖損耗系數(shù)的原理，熟悉光纖多用表的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

2.光時(shí)域反射計(jì)（OTDR）測(cè)光纖鏈路特性。用光時(shí)域反射計(jì)測(cè)量光纖鏈路的平均損耗、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度和故障點(diǎn)位置。了解光時(shí)域反射計(jì)工作原理及操作方法，學(xué)習(xí)用光時(shí)域反射計(jì)測(cè)量光纖平均損耗、接頭損耗、光纖長(zhǎng)度和故障點(diǎn)位置。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

3.光波分復(fù)用（WDM）系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)及其誤碼率測(cè)量構(gòu)建1310nm/1550nm光纖波分復(fù)用系統(tǒng)并測(cè)試其誤碼率，了解光波分復(fù)用傳輸系統(tǒng)的工作原理和系統(tǒng)組成熟悉誤碼、誤碼率的概念及其測(cè)量方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

4.數(shù)字光纖通信系統(tǒng)信號(hào)眼圖測(cè)試。構(gòu)建數(shù)字光纖通信系統(tǒng)并且用數(shù)字示波器觀測(cè)系統(tǒng)的信號(hào)眼圖，并從眼圖中確定數(shù)字光纖通信系統(tǒng)的性能。了解眼圖產(chǎn)生的基礎(chǔ)，根據(jù)眼圖測(cè)量數(shù)字通信系統(tǒng)性能的原理；學(xué)習(xí)通過(guò)數(shù)字示波器調(diào)試、觀測(cè)眼圖；掌握判別眼圖質(zhì)量的指標(biāo)；熟練使用數(shù)字示波器和誤碼儀。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

5.光纖切割與焊接技術(shù)演示實(shí)驗(yàn)。利用全自動(dòng)熔接機(jī)向?qū)W生演示光纖熔接的全過(guò)程，了解光纖的結(jié)構(gòu)和光纖電弧放電焊接原理；了解全自動(dòng)焊接光纖的過(guò)程和使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

6.光纖光柵光譜特性測(cè)試系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。測(cè)量光環(huán)行器的插入損耗、隔離度、方向性、回波損耗參數(shù)；利用PC光譜儀、光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光纖光柵光譜特性的測(cè)試系統(tǒng)；了解光環(huán)行器的工作原理和主要功能；了解光環(huán)行器性能參數(shù)的測(cè)試原理；了解光纖光柵的光譜特性；學(xué)習(xí)PC光譜儀的使用方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為3個(gè)課時(shí)。

7.光帶通濾波器的設(shè)計(jì)。測(cè)量光耦合器的插入損耗、分光比和附加損耗等參數(shù)；利用光耦合器或者光環(huán)行器和光纖光柵設(shè)計(jì)光帶通濾波器。了解2X2光耦合器的工作原理，了解光耦合器各項(xiàng)參數(shù)的測(cè)試方法。學(xué)時(shí)設(shè)置為2個(gè)課時(shí)。

通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)課程，能夠使電子信息工程本科學(xué)生對(duì)光纖通信系統(tǒng)的基本器件、基本測(cè)量系統(tǒng)等有一個(gè)比較感觀的認(rèn)識(shí)，而且能夠更加深刻地掌握它們工作的基本原理和基本特性，為將來(lái)在具體的工程設(shè)計(jì)及進(jìn)一步深造中奠定基礎(chǔ)。

三、結(jié)束語(yǔ)

光纖通信技術(shù)在國(guó)家的信息產(chǎn)業(yè)、國(guó)防工業(yè)中具有舉足輕重的地位，電子信息技術(shù)與光學(xué)信息技術(shù)的結(jié)合也越來(lái)越緊密。對(duì)于當(dāng)今的電子信息工程專(zhuān)業(yè)的學(xué)生而言，除了需要掌握本專(zhuān)業(yè)牢固的知識(shí)和技能以外，了解和掌握光纖通信技術(shù)的基礎(chǔ)知識(shí)和相關(guān)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)也是必不可缺的。本文通過(guò)對(duì)電子信息工程專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)和光纖通信課程內(nèi)容的分析，討論了該門(mén)課程與該專(zhuān)業(yè)的內(nèi)在聯(lián)系，分析其重要性，并根據(jù)筆者10年來(lái)在重慶理工大學(xué)電子信息工程專(zhuān)業(yè)講授該門(mén)課程的經(jīng)驗(yàn)，提出了本門(mén)課程在電子信息工程專(zhuān)業(yè)中的理論及實(shí)驗(yàn)的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)方法及課程設(shè)置等方面的一些意見(jiàn)和建議。

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