单位文秘网 2021-10-08 08:12:05 点击: 次
[摘 要] 长途传输网络,作为骨干网络,每年都有数以百亿计的资金投入其中,发展速度惊人,网络需求日益增长,网络规模不断扩大,基于网络的各种应用也越来越丰富,如何最大限度的利用己有和在建网络的问题,让其发挥最大的经济价值,已经成为一个重要的课题。由此,传输网络优化的重要性日渐突出起来。本文就光纤传输网络优化的关键技术做了相关探索。
关键词:网络优化 光纤通信 传输
中图分类号:G201 文献标识码:A 文章编号:1004-6127(2007)14-0183-02
1 网络优化的定义
我们生活在网络社会,如何最大限度地发挥网络能力,使网络资源获得最佳效益,在各行各业己经越来越受到重视,而这个问题,实际就是网络优化的问题。网络优化,它是一门管理上的科学,在数学上可以将这个问题演算成(最)优化(optimization)问题。因此,我们可以将网络优化定义为:针对某种存在的网络,如交通运输网、物质分配网、电力网、电信网等等,从若干可能的安排或方案中寻求网络在某种意义下的最优安排或方案。
2 传输网络存在的问题及需优化的方面
任何一个网络,都有其不足,需要优化的地方,传输网络也是如此。对传输网络而言,总会存在一些问题,如有些设备老化,传输质量和传输速率都无法满足业务需求:网络拓扑不科学,网络维护困难,不能满足业务的安全性要求;网络资源利用率低;网络管理手段还有待加强等等。所以,传输网络的优化,可以从以下几个方面着手:优化网络传输技术;优化网络拓扑结构;优化网络资源。
3 光纤传输网络优化的关键技术
3.1 光纤技术
光纤是光信号的物理传输媒质,其特性直接影响光纤传输网络的带宽和传输距离,因此,光纤的选型在长途网中尤为重要,其主要考虑的因素是光纤衰耗、色散和非线性效应。小的衰耗,适当的色散,非线性效应的有效抑制,可以使系统承载大功率的光信号,更多的波长通道数目、更低的误码率、更长的放大间距和更少的放大器。而所有这一切都意味着网络拥有更大的容量和更低的建设成本。这三项技术的发展,使光纤在传输网络中的作用越来越重要。目前,应用在传输网络上的光纤,主要有G.652与G.655光纤。在构建网络时,应根据光纤不同特点,选用不同的光纤。
3.2掺饵光纤放大器(EDFA)技术
在光纤的传输过程中,光信号沿着光纤传输时会出现光功率线性减小,即信号衰减的现象。长距离传输时克服信号衰减的办法是通过设置光放大器,实现再生光信号强度。但随着放大次数的增加,附加在光信号上的噪声也相应地增加,最终限制了没有电再生条件下的传输距离。在以前的光纤传输网络中,为了使光信号能传输远的距离,都是在线路中增加光中继机,而光中继机采用的都是光——电——光中继模式,成本较高,从而限制了传输网络的发展。1987年英国人Mears在国际上首次报导掺饵光纤放大器(EDFA)后,到90年代,EDFA开始实际应用,并迅速发展,大大推动了DWDM网络建设。可以这么说,EDFA掺饵光纤放大器(EDFA)具有高增益、高输出功率、低噪声、宽带宽、与偏振无关等优点,成为现代光纤通信系统中不可缺少的关键部件。
3.3 拉曼放大器技术
拉曼放大器是利用光纤的受激拉曼散射效应,将原本工作于低波长区间的光功率通过声子散射转移到长波长区间,具有增益高且宽带大、中心波长灵活、噪音小等诸多优点,可以工作在光纤通讯所需任意波长,这是非线性效应放大器相对于原子跃迁型放大器EDFA的一大优势。其中,分布式拉曼放大器是一种很吸引人的方法,该方法中,传输线路被用作放大媒质,并采用了光泵浦,使用这种技术可以减少输入功率,因此可以减小光纤非线性的影响。由于拉曼受激散射效应是一个与偏振态相关的非线性效应,因此对一个泵浦波长,配置垂直和水平两种偏振态上的泵浦光源,可对不同偏振态的信号光都进行放大。
3.4 色散补偿技术
光纤的色散是由于不同的光脉冲以略微不同的速度传输而引起的光脉冲展宽。在DWDM系统中特别是信道数几十上百和单信道速率为l0G bit/s的情况下,光纤色散对系统传输质量影响十分显著。当DWDM系统中单信道传输速率越高,信道数越多,光脉冲传过光纤长度越长,脉冲就会展得更宽。脉冲展宽会使其与DWDM系统中其他相邻脉冲发生重叠,引起码间干扰,产生误码,因此高速率DWDM系统应特别重视光纤的色散。解决光纤色散的方法是通过调整光纤折射率剖面结构参数来制造出色散位移光纤、非零色散位移光纤、色散补偿光纤等。
3.5 动态增益技术
动态增益技术对于超长距离光传输,保证整个光线路上的增益平坦是非常重要的。增益均衡用于保证线路上各个波长之间的增益平坦,在主光通道的入口可能各个波长之间的功率电平一样,但由于放大器增益平坦度以及各个波长在线路中衰耗不一致,会导致在接收端各个波长之间的功率差异较大,影响正常的接收。目前一种通用的方法是在各个光放站放置增益平坦滤波器,此外通过基于各个通道光谱密度的大小,实施反馈控制,可以动态管理平坦进程。
3.6 前向纠错(FEC)技术
在高速光网络传输系统中,尽管系统的传输速率获得大幅度的提高,然而由于物理层限制(色散、率耗、非线性失真等),终端设备性能极限,以及传输通路所引起的噪声和干扰等一系列因素,限制了光网络系统性能的改善。而前向纠错技术是提升光网络的性能的另一种关键技术。在高速光网络中,应用FEC,和Super FEC技术,可以获得光线路功率余量增益,并可降低系统的线路误码率水平,从而降低光链路中线性及非线性因素对系统性能的影响。尤其对光放大的系统,可以增加光放大器间隔,延长传输距离,提高信道速率,减小信道光功率。
参考文献
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