油气田和长输管线上光通信系统建设.doc

油气田和长输管线上光通信系统建立【摘要】本文结合工程理论经历，介绍了光通信传输网络四种不同的技术(MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR)，综合比较其优劣及应用，对油气田和长输管线上光通信系统建立传输制式的选择提出一些建议，供大家参考关键词】MSTP多业务传送节点SDH同步数字体系ATM异步转移形式OTN开放式通信网络RPR弹性分组环一、光通信传输网络四种不同技术的比较分析1.业务承载才能(1)OTN技术采用基于TDM体制的复用技术，每路信号占用在时间上固定的比特位组，信道通过位置进展标识，有独特的帧构造，可区分不同等级速率，并能在同一网络中综合不同的网络传输协议，对实时性业务及非实时性业务都能提供相应承载，实现了从窄带到宽带的综合业务传输传输设备可以直接提供工业标准的通信协议接口，而不需借助接入设备各种通信业务应用可直接接入OTN，无需接入设备，可以支持语音图像信号的多点播送，采用数字图像压缩(M-JPEG和H.264)和图像矩阵交换技术OTN设备简单、组网灵敏、集中维护方便，国内外地铁工程中应用广泛，其缺乏是设备独家消费，售后效劳对原设备厂商依赖大，兼容性差，与非OTN网络连接才能较弱。

2)ATM技术ATM虽然可以承载实时性业务中的时分复用业务，但每一个节点的延时都要大于SDH传输制式，特别是故障时系统切换时间较SDH传输制式长(有时甚至以秒计)，所以ATM技术一般不用于时分复用业务的承载另外，ATM没有低速率接口，需增加接入设备，设备价格高且协议复杂对于视频业务，由于其具有很高的突发度，而ATM恰恰可以很好地支持具有突发性的可变比特率业务，并且其固有的设计已经充分考虑了业务QOS(效劳质量)问题，因此可以实现承载然而对于非实时性业务的传输，ATM存在带宽利用率较低的问题，且没有音频等低速接口，需设接入设备3)SDH及基于SDH的多业务传送平台(MSTP)SDH是最合适实时性业务中时分复用业务的承载技术，但无法解决实时性业务中视频信号和实时性业务及非实时性业务中以太网的传输问题SDH接口种类单一，仅具有PDH系列标准接口(E1/E3/STM-le)传输窄带业务(话音、数据、宽带音频)时，需增加接入设备(PCMD/l设备)；无直接的视频和LAN接口，需外部增加视频CODEC和Ethernet路由器；对Ethernet业务，一般只提供ZMb/s的传输带宽，存在性能瓶颈；对播送音频业务，仅提供3kHz的传输带宽，难以满足高保真的播送效果；一般只提供点对点的通信信道，难以满足大量共线式通信信道的要求。

同时SDH只能向用户提供固定速率的信道，不能动态分配带宽，不能进展统计复用，对总线型宽带数据业务及图像业务的支持困难MSTP克制了SDH设备中的一些缺乏，随着技术不断的开展成熟，越来越合适各种通业务的承载，但仍需增加接入设备4)RPR对于实时性时分复用业务，RPR技术虽然定义了协议，但需在实际中得到进一步验证对于数据业务，RPR具备绝对的优势，可根据用户需求分配带宽，支持空间复用技术和统计复用技术，在网络正常运营的情况下，可使带宽利用率相对SDH网络进步3-4倍RPR还可对数据业务进展优化，有效支持IP的突发特性对于有实时性要求的数据业务，RPR可以提供不同等级的效劳和基于不同等级业务的环保护功能来保障数据业务的实时性，在保障实时性方面和故障倒换时间(16ms-50ms)上可与SDH技术媲美，而在带宽利用率上比SDH传输数据业务大大进步特别是它对视频业务的承载，目前数据视频监控市场的主流设备提供商，都将其系统构建在基于IP的MPEGZ编码和压缩技术，以及基于IP的视频数据存储、检索和访问控制技术上，这些系统所采用的摄像头根本上都可以直接提供MPEGZ编码及以太网数据端口，因此，由RPR技术来承载视频监控系统，用户数据能继续保持以太网帧格式，省略复杂的映射过程，并对用户分组进展严格的效劳质量等级分类；并能提供严格的延时和抖动保障机制，视频图像明晰、画面流畅，完全到达高速铁路/公路监控图像的要求。

但业务接口同SDH、MSTP、ATM、IP一样，必须借助于接入设备来提供低速数据接口2.带宽利用率OTN:开销ATM:开销约为12.8%，带宽利用率低SDH:开销占3.7%，但由于其需预留保护带宽，带宽利用率较低RPR:开销占3.7%，同时采用统计空间复用技术，使带宽利用率大大进步3.环网保护才能、可靠性OTN:采用双环设计网络，具有自愈保护功能，并且保护倒换时间小于50msATM:主要进展VC保护SDH及MSTP的网络:具有强大的保护恢复才能，并且保护倒换时间小于50msRPR:网络具有强大的保护恢复才能，并且保护倒换时间小于50ms4.成熟度及开展前景OTN:国内轨道交通领域已得到较多运用，但油田和长输管线比较少，作为西门子的专利技术比较成熟，在专网需求方面可以予以专属研发和更新，开展速度较快ATM:技术、设备复杂，随着IP技术的开展，IP质量保证问题的解决，对ATM技术应用带来较大冲击，其开展前景不好SDH及MSTP:SDH技术很成熟，有着广泛的应用根底；MSTP是在SDH根底上开展起来的，目前还在不断完善，功能越来越强RPR:目前还未得到较大规模的应用，需在理论中进展验证，但其技术先进，开展前景好。

二、光通信传输网络在油气田和长输管线上的应用通过上述比照可以看出，四种技术各有优劣，应用在油气田和长输管道上，应综合考虑工程实际，合理优化，选择合适油气田和长输管道传输技术开展方向的技术或技术组合，极大地进步效率，降低本钱因此油气田和长输管线光通信传输网制式上的选择可以是一个制式独立组网，也可以是多种制式混和组网，应根据项业务量和业务种类来确定采用何种技术；一个制式单独组网可以选择OTN，也可以选择MSTP；但由于目前MSTP技术对数据业务解决还存在一定局限性，可以采用MSTP与RPR或IP混合组网，由MSTP承载语音业务及低速数据业务，由RPR或IP来承载视频和数据业务采用OTN传输制式一般组成一个自愈环，SDH传输制式组成单个或多个自愈环，采用ATM传输制式组成单环或多个环，MSTP传输制式组成单个或多个自愈环一般SDH、MSTP组网方式，环网节点最多14个另外，对于实时性业务中的时分复用业务，SDH、OTN能提供非常好的解决方案；对于实时性业务中的数据业务，OTN、RPR、ATM的承载才能都比较强；对于非实时性业务，OTN、RPR都比较合适；对于业务接口才能，OTN才能最正确，可以直接提供丰富的通信协议接口，不需借助接入设备，而其他技术均需借助辅助设备。