智能光网络技术的应用

张蕊 赵景晖

（天津电信建设工程有限公司 天津市 300022）

随着信息科技技术的发展，智能光网络技术也在不断的完善、深化。在现今，智能光网络技术在长途通信、城域网中应用最为频繁；其中智能光网络技术的精准与管理优势，在电信网中得到彰显。智能光网络通信技术应用发展过程中，仍然存在诸多的问题，例如：保护形势单调、业务配置困难等。智能光网络技术相比传统的运输系统仍然具有较大的发展前景，为了满足智能光网络通信技术发展的需要，研究分析智能光网络技术很有必要；本文基于此背景提出智能光网络技术的应用研究。

1 智能光网络技术的概述

智能光网络（简称ASON)，是基于SDH 传送平面、OTN 光传送网上建立的独立控制平面，支持传送网提供的各类信号特征（如速率、格式、比特率等）业务。

1.1 波长分配方式概述

智能光网络技术是通过IP 为基础的相关控制算法，实现光网络信号路径的自动配置功能，相比传统的光网络技术更具有优势。在智能光网络通信中，可以实现自动交换光网络，同时存在多种不同的连接方式；整个线路配置涉及路由模式、信令路由协议以及路由和波长的分配算法，在分配的方式中有着独特的功能和作用。在支持智能光网络通信技术中，RWA（波长分配）是设计的核心。

1.2 传送技术概述

光纤通信技术是指通过方形、圆形的光波导，进行信号的传输的一种信号通信技术；在光纤通信中，传输信号不同于传统电信号或者微波信号，而是光信号。光纤通信技术通过调制器、光源进行信号的调制——既电信号作用在调制器上，调节光源散发光的初相位等相关的光信息，接着达到信息的加载目的。完成信息加载后，光通过波导进行传输，全反射被束缚在波导中，光信号形成信号的长距离传输。当信号到达目的地后，使用解调器将光信息转化为电信息。

智能光网络技术在光纤通信技术上不断发展完善、在GMPLS、ASON、SDH 传送技术上不断的发展，在其软件与硬件上有了较大的突破。通过智能光网络技术的GMPLS、ASON、传送，可以实现多层面同一控制。另外，在通信传送上，智能光网络技术扩大了宽带业务范围，提高了可靠性、效能性的智能宽带点播业务。

1.3 平面控制概述

智能光网路技术的平面控制住主要体现在功能的自动查找、连接控制、网络拓扑、自动发现资源等。智能光网络技术的平面控制提高了网络效能、使得网络维护工作变得更加简便，网络管理更加科学。智能光网络技术中主要通过路由和网络连接功能发挥平面输出上的输出节点，以自主智能的方式实现相关业务的连接与拆除，进而进行相关的平面控制。

2 智能光网络技术的应用分析

2.1 智能光网络技术的应用优势

2.1.1 提高资源利用率

SDH 可以实现业务保护功能，但是容易造成资源浪费、网络瓶颈；智能光网络采用网状网，突破环网的限制，直达路由，有效的利用资源，提高了网络的传送率。

2.1.2 提高网络可靠性

智能光网络通信可以实现环网和网状网的结合，给与业务多种保护和恢复方式，极大的提高了网络的安全性、可靠性。

2.1.3 提高网络扩容能力

智能光网络技术只需要对扩容链路扩容，不需要增加节点，其线路速率和原网络相同，可以结合实际情况增加光纤连接，提高网络扩容能力

2.1.4 拓宽传输频带宽

智能光网络技术主要特点是传输频带宽，通信容量大；通信中的损耗低，信号传输距离远，通信质量和效率高和抗干扰能力强，能广泛的应用到各个领域。在类似铁路运输系统的长距离通信通常采用的是石英光纤，在一般的短距离通信方面，关注的一般是聚合物光纤。

2.2 智能光网络技术的设备要求

2.2.1 业务保护

智能光网络技术的多保护和恢复结合策略、SDH 保护的周围环网保护是业务保护的重点。对于系统中的核心节点，其端口要具有传统的SDH 特性，也要具有智能特性，支持动态MESH 网络恢复。

2.2.2 业务迁移

在核心节点上，传统设备替换为智能设备，不能对业务造成任何影响；非核心节点升级智能光网络设备中，要能进行分布投资，部分单元替换为智能光网络设备。

2.2.3 互联互通

智能光网络设备中，要能实现互联互通，要符合主流写协议和信令标准。

2.3 智能光网络技术的损耗与诊断分析

2.3.1 接续损耗成因及分析

在光线通信中，光线接续损耗与材料自身特点有关，主要表现为固有损耗、熔接损耗。

固有损耗。固有损耗机包括了风险通行过程中的吸收损耗，也包括了光线通行过程中的散射损耗。

吸收损耗。吸收损耗是指光纤通信过程中，把光纤材料将光能转化为热能造成的光功率的损耗。光纤材料的本征和光纤材料的不纯净性是造成光纤材料吸收损耗的重要原因。一方面，光纤材料的本征决定了光纤通信过程中吸收光纤的基础材料固有的吸收，非杂质或者材料缺陷引起的能量损耗。另一方面，杂质吸收损耗是由于光纤通信过程中的光纤材料的不纯净性和晶体缺陷而产生的附加吸收损耗。主要是由于材料中的金属过度离子和生产过程中的氢氧根离子造成的光纤通信传输过程中的损耗。

散射损耗。散射损耗是由于散射理论——光通过密度或者折射率不居于的透明物质时，除光的传播方向之外，其他方向也能观测到光的现象，被称之为光的散射。在光通信的过程中，散射损耗主要是由于瑞利散射和光线材料结构缺陷散射导致。

熔接损耗。熔接损耗主要是由于设备和人为操作导致的损耗问题。它包括了光纤材料的接续方式、接续工艺以及光纤通信中的设备的接续不完善。如在光纤通信中光纤模场直径不同、光纤对面不平整或者光纤轴向错位、待熔接的光纤间隙不到位，都会导致光纤通信的熔接损耗。再者，熔接过程中工作人员的操作水平、设置的参数等人为因素也是影响溶解损耗的重要原因。

2.3.2 非接续损耗成因及分析

非接续性损耗包括了光纤弯曲损耗，环境损耗。它主要是指在光纤通信的实际铺设过程中，由于技术人员的操作失误，没有根据相关的标准进行造成光线与施工技术的不适应等造成的非接续性损耗。

弯曲完成的损耗。光线通信传输过程中，整个系统处于线性状态，其传输的阻力会最小。为了减小光纤通讯过程中的传输损耗，设置时会使光纤保持水平。但是在光线传输过程中，光线处于弯曲的状态，会影响光纤的信号传输特性，造成光电子损耗。

2.3.3 应用环境和施工因素产生的损耗

光线通信的环境是造成光纤损耗的重要原因之一。周边的环境由于热胀冷缩，为导致光纤的材料受损而产生损耗。另一方面，光纤通信过程中的热熔保护管的质量会由于热缩问题而产生损耗。同时，熔接机设置的参数不同，也会产生不同的损耗。

施工过程中，光纤的不规范上架会引起损耗。施工过程中，如果对于光纤进行松管管绑过程中容易出现急弯问题，处理不当会造成错位现象，加大光线传输的损耗。在埋光纤的过程中，不规范施工，对于预埋的深度缺乏合理、科学的预算，导致光线预埋太浅或者太深，使得光线受损，都会影响光纤的损耗。

2.3.4 智能光网络技术的损耗解决方案

减少接续损耗的措施。加强对光纤材料的质量审查，严格把关关键材料。同时在施工的过程中制定科学合理的光纤技术标准方案，明确光纤通信施工工艺与技术标准，合理施工满足设计的需求，并且集中的选择同批次的裸纤材料，满足光纤通信的特性，降低光线通信过程中的熔接损耗值。在光纤线路铺设过程中，要进行整盘铺设，避免铺设过程中的活动连接器的大量使用。光线铺设过程中，要对光纤敷设揽盘编号且与下一级对应，要很准确的识别需求，要根据标准科学合理的进行施工建设。另外，在进行光纤熔接过程中，要把握光纤熔接的质量，按将光纤熔接过程中的误差值控制在允许范围之内。光纤熔接过程中的材料要整洁光滑，切开光纤之后要尽快的施工，避免长时间暴露才会受潮，导致损耗。

2.4 智能光网络技术的应用与发展

2.4.1 智能光网络技术的应用

随着网络技术的发展，智能网络通信是人们经常关注的问题之一，这也就使得智能光网络信息传输技术变得越来愈重要，在信息传输技术的未来的发展方向中，信号传输技术将变得综合化、宽带化和智能化。智能光纤通信技术也在不断的被应用、发展。光纤通信技术的发展经历了PDH 光纤通信、SDH 光纤通信、DWDM 光纤通信、智能光网络通信。

在20 世纪80年代铁路建设迅速的发展，铁路光纤通信技术也在不断地提高。1982年，我国在北京建立了第一条长途干线光缆数字通信系统，系统速率为12KM，有一个四芯波长多模光纤。在第一条长途干线数字通信系统的带动下，我国铁路通信技术得到了迅速发展。但是PDH 没有太明确的标准，而且结构也很复杂，另外最主要的还是没有强大的网络管理功能，对于光纤通信系统中使用很不利，于是才产生了SDH。

通信技术中，最关键的一步也是最后一步——光纤接入网完成信号的传输，在光纤的信息传输中，信号的传输速度非常快，能够满足不同需求，但是还需要宽带的主干传输网络。如果不能实现光纤接入网在信息传输中的高速流通将不能顺利完成信息传输的操作。

光纤通信中的SDH 的特点是实现同步数字，它的帧结构是固定不变的，在复用后，在光纤上进行输送，传输模块中，STM-1 的传输速率是155.520Mb/s，其次，STM-4 的传输速率为622.080Mb/s。SDH 光纤通信的传输速率是相当的快的，他的灵活性也很高，这些优点为铁路通信网提供了良好的发展基础。但是在长距离通信中SDH 容易造成资源浪费、网络瓶颈。为了解决这一问题，智能光网络出现，智能光网采用网状网，突破环网的限制，直达路由，有效的利用资源，提高了网络的传送率。

智能光纤通信技术波分复用技术依据每一个信道的光波的不同来划分信道的，将光纤窗口分成不同的通信通道，降低了单模光纤损耗，加强了巨大带宽资源的利用率。利用专门用输送信号的光波和承载不同的信号的合波器（波分复用器），将信号长度不一样的信号光载波进行组合，再进行光纤传输。光纤通信技术波分复用技术要注意合理设置发送端设备、接受端的设备，在接收端，要选用正确的波分复用器（有称之为分波器），分波器把各种波长的光载波进行分割，使得每一个光载波信号以一个独立信号存在，分波器也可以在同一根光纤的条件下进行复用传输信号。

智能光网络技术相比传统的运输系统具有较大的发展前景，但是智能光网络通信技术应用发展过程中，仍然存在诸多的问题，例如：保护形势单调、业务配置困难等。

2.4.2 智能光网络技术的发展方向

信息传输的超高速、超大容量和超长距离传输。铁路的发展很是迅速，列车的速度更加的快，加大了信息的传输速度。智能光网络波分复用技术有着超高速、超大容量，可以进行超长距离的信息的传输的优势，被运输领域广泛的关注，正在努力应用于跨海光传输系统中。

光孤子通信的应用。光孤子是一种超短光脉冲，它许多特殊性，光孤子的光纤的反常色散区中，保持群速度色散和非线性效应彼此之间的平衡，信息在这里即使经过了较长时间的运输也不会发生任何的速度变化和波形变化，在传统通信技术中，是难以做到的。光孤子技术具有诸多优势，未来发展前景十分广阔，它可以用于超长距离的高速通信。

3 结束语

智能光网络拥有非常大容量，他的传输信息的频带也很宽，除此之外，使用智能光网络通信技术进行通信不容易串音，也避免了电磁的干扰，保证了音质的品质。智能光网络通信技术突飞猛进，智能光网络通信技术水平有了较大的提高，相信智能光网络通信技术体系将更加的完善。