光传输技术 和应用,该文是应用研究方面有关论文范本与光传输和光传输技术和应用研究相关自考毕业论文范文.
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一、前言
近年来,在国家互联网相关战略政策、经济增长带动下,互联网、4K、云计算、家庭宽带以及物联网等技术都有了高速发展,网民数量也有了激增,人们对网络服务质量、速度等的要求都越来越高.在这样的背景下,光传输因光波的高载频、大的传送信息量以及快的传输速度和强的抗干扰能力等优势而引起了各界的关注,并在现代信息通讯中发挥着举足轻重的作用.在以远程视频、医疗、教育、可视电话等代表业务的现在,光传输应以超长距离、超高速度和超大容量为发展方向,在多种技术的辅助下解决光传输难题,推动通信技术领域发展[2].
二、光传输关键技术与应用发展概况
2.1 光传输关键技术发展
（1）光传输技术扁平化、网状化和智能化的发展方向：基于对带宽的按需分配、对OVPN 的支持和出租波长等特色业务的满足,在实现网络利用率的提高、智能化控制水平的提升和网络可靠性的保障的目的推动下,光传输系统从基于OADM 的环形网向智能化和网状化逐渐发展[1].
（2）光交换技术发展：光交换技术是一种直接进行光信号输入输出而避免光电交换的技术,它主要包含分组光交换（电信号控制）和成光路光交换（通过OADM、OXC 等设备实现）两种类型.光交换技术发展目标是通过实现光控光交换来简化过程、提高效率和降低成本.
（3）色散管理技术发展：为了更好的实现色散补偿,解决色散问题,我们在高速长距离的通信传输方案设计时要重视色散管理技术的充分利用,以达到抑制非线性效应的目的.
（4）城域光传输系统多元化发展.为满足城域光传输带宽和业务需求种类的增多,城域传输系统以广泛采用SDH／ RPR 的MSTP 技术的城域汇聚传输层为基础,以大量应用DWDM 和CWDM 系统的城域骨干传输层为支撑,以逐渐利用PON 和FTTH 技术的最优传输接入技术为保障,形成多元化发展.
2.2 光传输技术及SDH 的应用
（1）在接收机和发射机上的应用发展：光传输技术通过发挥自身在偏振复用功能上的优势,有效解决了传统技术中在光接受机上工作的开展存在的技术难题.其通过有效运用光信号在不同偏振状态下的正交特点,从而在实际应用中实现一个光载波携带两路信息来有效降低信号码元速率的目的.
（2）在数字信号处理方面的应用发展：在具备最新编码调制能力基础上,通过提升携带信息数量来改进传统技术中光载波携带信息量有限问题,现在的100Gb/s 和400Gb/s传输技术显著增加了频谱效率,降低了传输波特率,控制了ADC 的采样速率,从而大大提升数字信号的处理能力.
（3）在长途干线传输网应用发展：在长途干线传输网中,利用结合SDH 和WDM 的方式增加新波长信号扩大传输容量,同时规避了单独采用SDH 时存在的部分高要求无法满足和成本高的缺陷.而采用结合ASON 与WDM 的方式则可对ASON 的宽带容量、敏捷性和WDM 的大容量和远距离传输能力进行有效利用,从而形成功能齐全和强大的网络.
（4）在本地传输网应用发展：最大化利用光纤资源是考虑的重点,在综合考虑本地传输网容量小的特点基础上可直接采用WDM 来实现高经济价值,而采用组合ASON 和SDH 的方式可在现有的SDH 的基础上逐步实现光传送网和SDH 传送网.
（5）在宽带局域网和接入网应用发展：SDH 被广泛用在宽带局域网和接入网的接入方式（包括个人用户的ASDL、Modem、HFC 接入方式和企业用户的LAN 接入方式）中,通过由ADM 供给的灵活接入口来实现客户的不同要求.
三、光传输技术主流分类与比较
光通信传输网络中的技术主要有PDH、SDH、MSTP、WDM、OTN、ASON 这六类,各种技术之间都有着自己的特点和优势,具体如下：
（1）PDH 技术：PDH 技术早期广泛应用于电信网中,但因其点对点传输造成的网络拓扑灵活性差和由于缺少管理和控制信息造成的网络管理实现难的劣势不能有效的满足运营商需求,在更适合电信网发展需求的SDH 出现后逐渐被取代并向边缘化和低速率发展.
（2）SDH 技术：它是同步数字体系,原理体现在用帧结构对信号固定后通过电路层的复用在光纤上以一定速率传送,在进入ADM 时进行信号与电信号的转换并通过DDF 与电缆接到用户端口.SDH 具有很多优势,主要体现在①对系统和新业务信号具备良好的横向兼容性；②具有很强的自愈能力和重组能力,网络生存能力高；③提升了网管监控能力,弥补了很多PDH 技术的缺陷；④具备高的等级区分能力；⑤具有严格的同步传输网络和更高的传输速度,提高了网络可靠性和发展适应性.因此,SDH 技术目前成熟、运行稳定,在传输骨干网、网络汇聚层中应用广泛,随着多媒体业务的开展在接入网中也有广阔的应用空间.
（3）WDM 技术：波分复用（ＷＤＭ）是一种对光纤宽带利用率有提升作用的系统,其最大的优势是将两个以上的不同波长的光信号在一根光纤中传播,可以对宽带资源进行有效利用,也可直接接入多种业务.因此被广泛应用于大容量长距离传输系统中（如城域波分网络和省际骨干传输网络等）,也是实现全光网的关键技术.
（4）MSTP 及ＰＴＮ技术：MSTP 是基于SDH 来实现多种线路速率,能提供多方面功能（ATM、以太网、RPR、MLSP 等）,也能满足用户对数据业务的整合要求,因此曾在网络核心、汇聚和接入层广泛使用.但随着网络和宽带发展,其逐渐难以满足新增带宽要求,而具备纯分组内核和面向连接的传送两个特征的ＰＴＮ与ＭＳＴＰ形成一种共存和逐步取代的关系.ＰＴＮ有基于ＭＰＬＳ技术的ＭＰＬＳＴＰ和基于以太网技术的ＰＢＢ－ＴＥ两种技术倾向.
（5）OTN 技术：OTN 技术是基于WDM 技术实现了智能光电交换功能,它将SDH 和WDM 系统的优点进行了结合,也因此成为骨干传送网发展方向.OTN 技术有业务传输透明化、业务端到端的直接连接、高的组网能力和高效的传输效率、强大的维护管理和环网保护功能等优势,因此在城域骨干层、城域汇聚和接入层、国家干线网等都有很好的应用,未来的应用空间也会很广泛.
（6）ASON 技术：ASON 技术是对SDH 的保护功能、WDM 的超大容量和IP 的快捷性等多方面优势进行了融合,通过智能化实现光网络交换连接,是一种具有高灵活性、高可扩展性和高弹性的光网络设备.其能提供智能光网络路由和智能化的分布式恢复算法,能自动发现网络资源和网络拓扑,并将自身收缩性能扩展到全网,通过交换平台实现对用户的特色服务,实现基于信令和策略驱动的动态控制.
整体来讲不同技术具有各自特色, WDM、OTN、ASON具有较高的宽带利用率；SDH 、MSTP、OTN 以及DWDM 都有较高的环网保护能力；从QoS 质量保证来说SDH 和MSTP相对较高；从业务承载能力来看,MSTP 和PDH 则相对较高；SDH 、OTN 和WDM 具备高成熟度和好的发展前景,而ASON 虽然成熟度不太高,但发展前景优良.
四、结语－前景
光传输系统和技术的发展前景和趋势,应从物理层传输技术层面和网络层传输技术层面出发,进一步提升光电子器件技术,扩展传输光纤的可用带宽,压缩相邻光波长间隔,提高单波长传输速率,完善色散管理,还需进一步优化组网模式向扁平化、智能化、网格化方向演进.向更大带宽、更灵活调度和组网方式、更智能化控制平面方向发展的传输网也将会对通信网络的发展提供更大空间.而在当前的应用中应对光传输不同技术正确了解并合理选择,在实现节约成本的基础上提高经济效益.
归纳总结：此文为一篇关于光传输和光传输技术和应用研究方面的相关大学硕士和应用研究本科毕业论文以及相关应用研究论文开题报告范文和职称论文写作参考文献资料.
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