李志強(qiáng) 孫信軍

摘 要：光通信的載頻為光波、傳輸媒介為光導(dǎo)纖維，光波的載頻頻率是微波頻率的104倍～105倍，光導(dǎo)纖維的傳輸容量比微波及同軸電纜高幾十萬倍，在電力通信系統(tǒng)中應(yīng)用光通信技術(shù)可以顯著提升傳輸容量、傳輸頻率。本文對比分析了電力通信工程中常見的光通信傳輸技術(shù)，包括WDM技術(shù)、SDH技術(shù)、ASON技術(shù)及OTN技術(shù)。

關(guān)鍵詞：傳輸；光通信；比較

光通信是現(xiàn)代社會中不可缺少的信息傳輸手段，信息傳輸質(zhì)量高，具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)生存、網(wǎng)絡(luò)傳送能力。目前光通信技術(shù)正處于高速發(fā)展期，可以有效滿足通信主干網(wǎng)的長途傳輸需要，能夠?yàn)閰^(qū)域性接入網(wǎng)及城域網(wǎng)提供優(yōu)良的通信傳輸保障，使傳輸業(yè)務(wù)變得多樣化。光通信還具有傳輸量大、抗干擾能力強(qiáng)及保密性良好等特點(diǎn)，因此通常被用于電力通信、應(yīng)急通信、城域網(wǎng)互聯(lián)及擴(kuò)展、保密通信領(lǐng)域[ 1 ]。在電力通信領(lǐng)域中應(yīng)用光通信技術(shù)時應(yīng)注意比較分析不同技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，以建設(shè)通信速率高、經(jīng)濟(jì)效益好的電力信息通信網(wǎng)絡(luò)。

1 光通信現(xiàn)狀

電力系統(tǒng)常用的光通信技術(shù)包括SDH技術(shù)、WDM技術(shù)、OTN技術(shù)及ASON技術(shù)，運(yùn)用SDH技術(shù)可以保證電力系統(tǒng)通信網(wǎng)絡(luò)同時具有交叉功能、復(fù)接功能及傳輸功能。WDM技術(shù)可以利用同一根光纖傳送標(biāo)稱不同的光信號，每個光路均可承載獨(dú)立的SDH信號，可根據(jù)通道間隔時間將WDM技術(shù)分為DWDM技術(shù)與CWDM技術(shù)，在電力傳輸網(wǎng)絡(luò)中的骨干層與核心層，通常采用DWDM技術(shù)。OTN技術(shù)是基于WDM技術(shù)發(fā)展形成的光通信技術(shù)，幀開銷、幀結(jié)構(gòu)與SDH技術(shù)相似，體系結(jié)構(gòu)包括電層與光層，OTN技術(shù)的組網(wǎng)能力與管理能力強(qiáng)大，可實(shí)現(xiàn)大顆粒配置、交叉與帶寬復(fù)用[ 2 ]。ASON技術(shù)具有自動選路功能，可通過控制傳輸信令實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)動態(tài)連接與自動連接，可按照通信功能將ASON網(wǎng)絡(luò)劃分為管理平面層、控制平面層與傳送平面層。

2 比較分析

2.1 QOS與開銷比較

QOS技術(shù)可用于解決網(wǎng)絡(luò)阻塞與網(wǎng)絡(luò)延遲問題，在通信網(wǎng)絡(luò)處于擁塞或過載狀態(tài)時，QOS技術(shù)可以有效保護(hù)重要業(yè)務(wù)，避免重要業(yè)務(wù)出現(xiàn)被丟棄或被延遲傳輸問題，使光通信網(wǎng)絡(luò)處于高效傳輸狀態(tài)。在SDH技術(shù)、WDM技術(shù)、OTN技術(shù)及ASON技術(shù)中，WDM技術(shù)與SDH技術(shù)隔離傳輸數(shù)據(jù)時采用的是VLAN，因此可以為QOS功能的實(shí)現(xiàn)提供良好的通信保障，同時能根據(jù)業(yè)務(wù)質(zhì)量服務(wù)等級為通信用戶提供針對性強(qiáng)的QOS服務(wù)。ASON技術(shù)及OTN技術(shù)的組網(wǎng)設(shè)備較為靈活，QOS技術(shù)可以在ASON通信網(wǎng)及OTN通信網(wǎng)中自由調(diào)度數(shù)據(jù)信息，QOS服務(wù)的穩(wěn)定性與可靠性優(yōu)于SDH技術(shù)及WDM技術(shù)。在開銷方面，SDH技術(shù)的開銷為3.7%，如在傳輸信息時應(yīng)用SDH技術(shù)，則需要預(yù)留一定的保護(hù)帶寬。OTN的開銷<2%，可高效利用帶寬。WDM技術(shù)的開銷與SDH技術(shù)的開銷相近，但WDM技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)容量較大，因此能充分利用帶寬。ASON技術(shù)的具體監(jiān)控開銷未得到統(tǒng)一認(rèn)定，但通過監(jiān)測ODUk層可發(fā)現(xiàn)該技術(shù)的開銷較小，能有效利用帶寬。

2.2 技術(shù)成熟度與發(fā)展趨勢比較

OTN技術(shù)屬于較為成熟的光通信技術(shù)，已經(jīng)成為電力通信系統(tǒng)中常用的傳輸技術(shù)，目前國內(nèi)電力通信專網(wǎng)對OTN技術(shù)的需求較多，因此OTN技術(shù)的專屬研發(fā)力度較強(qiáng)，技術(shù)更新速度較快。由于OTN技術(shù)處于壟斷狀態(tài)，在連接非OTN網(wǎng)絡(luò)時可出現(xiàn)不兼容問題，在未來一段時間內(nèi)需要采用光子集成傳輸技術(shù)提升OTN通信設(shè)備與其他通信設(shè)備之間的兼容性，同時發(fā)展超100Gbit/s承載傳輸模式。SDH技術(shù)也已經(jīng)發(fā)展成熟，在電力通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用基礎(chǔ)廣泛，但SDH技術(shù)的傳輸功能還不夠完善，需要逐步發(fā)展完善傳輸功能，包括靈活分組傳輸功能、業(yè)務(wù)拓展功能等，同時提升傳輸功能的穩(wěn)定性，逐漸將電路傳輸交換網(wǎng)轉(zhuǎn)變?yōu)榉纸M傳輸網(wǎng)，以建設(shè)融合網(wǎng)。ASON技術(shù)的特點(diǎn)包括節(jié)省電力通信專網(wǎng)的運(yùn)營成本、提升通信專網(wǎng)管理水平，目前已經(jīng)逐步發(fā)展成熟，且具有良好的發(fā)展前景。WDM技術(shù)的成熟度較高，是長途通信專網(wǎng)中的主流傳輸技術(shù)，目前WDM技術(shù)的發(fā)展趨勢為提升通信傳輸?shù)姆€(wěn)定性與靈活性，降低通信成本。

2.3 環(huán)網(wǎng)能力與業(yè)務(wù)承載比較

相對于SDH技術(shù)、WDM技術(shù)及ASON技術(shù)，OTN技術(shù)的環(huán)網(wǎng)能力較強(qiáng)，可靠性及保護(hù)能力均較高，且具有較強(qiáng)的自愈功能。WDM技術(shù)與ASON技術(shù)的環(huán)網(wǎng)能力不受系統(tǒng)升級、光纜線路改造、網(wǎng)絡(luò)發(fā)展、網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)充的影響，環(huán)網(wǎng)可以高效保護(hù)通信資源，如需升級WDA通信系統(tǒng)或ASON通信系統(tǒng)，應(yīng)采用與通信網(wǎng)絡(luò)相匹配的光通信接收機(jī)及光通信發(fā)射機(jī)，以免影響通信網(wǎng)絡(luò)的環(huán)網(wǎng)能力。SDH技術(shù)的環(huán)網(wǎng)保護(hù)平臺為MSTP，MSTP平臺能夠增強(qiáng)SDH技術(shù)的環(huán)網(wǎng)修復(fù)能力。在業(yè)務(wù)承載方面，OTN技術(shù)可綜合傳輸寬帶業(yè)務(wù)與窄帶業(yè)務(wù)，支持圖像壓縮傳輸及語音傳輸；SDH技術(shù)多被用于點(diǎn)對點(diǎn)傳輸即時信息，ASON技術(shù)的傳輸網(wǎng)絡(luò)具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，因此能夠靈活承載多種業(yè)務(wù)，包括承載快速業(yè)務(wù)、承載增值業(yè)務(wù)等[ 3 ]。WDM技術(shù)的業(yè)務(wù)接口具有配置靈活、豐富多樣的特點(diǎn)，每一個業(yè)務(wù)接口均可獨(dú)立承載業(yè)務(wù)。

3 結(jié)語

綜上，光通信傳輸技術(shù)聯(lián)網(wǎng)能力非凡、傳輸特性優(yōu)越、帶寬發(fā)展?jié)摿薮?，已?jīng)成為電力通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)性傳播平臺，為了推動光通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)入到新發(fā)展階段，必須明確光通信現(xiàn)狀，了解各類傳輸技術(shù)所具有的發(fā)展?jié)摿Γ瑫r根據(jù)市場需求優(yōu)化通信網(wǎng)絡(luò)，確保光通信傳輸技術(shù)能夠?yàn)殡娏π畔鬏敼ぷ魈峁╈`活性的組網(wǎng)服務(wù)與差別化的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 陳雪梅，張靜，易興文等.基于數(shù)字相干疊加的相干光正交頻分復(fù)用系統(tǒng)中光纖非線性容忍性研究[J].物理學(xué)報，2015，64（14）：157-163.

[2] 韓立強(qiáng)，游雅暉，聶向榮等.大氣湍流及瞄準(zhǔn)誤差聯(lián)合效應(yīng)下全光中繼自由空間光通信的性能[J].光電子·激光，2016，27（5）：505-512.

[3] 肖繁，張哲，尹項(xiàng)根.智能配電網(wǎng)EPON系統(tǒng)改進(jìn)加權(quán)動態(tài)帶寬分配算法及時延特性研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報，2015，35（12）：3037-3046.