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光通信傳輸技術(shù)在油氣田和長輸管線上的比較應(yīng)用
（作者未知） 2010/6/3
【摘 要】本文結(jié)合工程實踐經(jīng)驗,介紹了光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)四種不同的技術(shù)(MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR),綜合比較其優(yōu)劣及應(yīng)用,對油氣田和長輸管線上光通信系統(tǒng)建設(shè)傳輸制式的選擇提出一些建議,供大家參考。
【關(guān)鍵詞】MSTP多業(yè)務(wù)傳送節(jié)點 SDH同步數(shù)字體系 ATM異步轉(zhuǎn)移模式 OTN開放式通信網(wǎng)絡(luò) RPR彈性分組環(huán)
一、光通信傳輸網(wǎng)絡(luò)四種不同技術(shù)的比較分析
1.業(yè)務(wù)承載能力
(1) OTN技術(shù)
采用基于TDM體制的復(fù)用技術(shù),每路信號占用在時間上固定的比特位組,信道通過位置進行標(biāo)識,有獨特的幀結(jié)構(gòu),可區(qū)分不同等級速率,并能在同一網(wǎng)絡(luò)中綜合不同的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議,對實時性業(yè)務(wù)及非實時性業(yè)務(wù)都能提供相應(yīng)承載,實現(xiàn)了從窄帶到寬帶的綜合業(yè)務(wù)傳輸。
傳輸設(shè)備可以直接提供工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的通信協(xié)議接口,而不需借助接入設(shè)備。
各種通信業(yè)務(wù)應(yīng)用可直接接入OTN,無需接入設(shè)備,可以支持語音。圖像信號的多點廣播,采用數(shù)字圖像壓縮(M-JPEG和H.264)和圖像矩陣交換技術(shù)。
OTN設(shè)備簡單、組網(wǎng)靈活、集中維護方便,國內(nèi)外地鐵工程中應(yīng)用廣泛,其不足是設(shè)備獨家生產(chǎn),售后服務(wù)對原設(shè)備廠商依賴大,兼容性差,與非OTN網(wǎng)絡(luò)連接能力較弱。
(2)ATM技術(shù)
ATM雖然可以承載實時性業(yè)務(wù)中的時分復(fù)用業(yè)務(wù),但每一個節(jié)點的延時都要大于SDH傳輸制式,特別是故障時系統(tǒng)切換時間較SDH傳輸制式長(有時甚至以秒計),所以ATM技術(shù)一般不用于時分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載。另外,ATM沒有低速率接口,需增加接入設(shè)備,設(shè)備價格高且協(xié)議復(fù)雜。對于視頻業(yè)務(wù),由于其具有很高的突發(fā)度,而ATM恰恰能夠很好地支持具有突發(fā)性的可變比特率業(yè)務(wù),并且其固有的設(shè)計已經(jīng)充分考慮了業(yè)務(wù)QOS(服務(wù)質(zhì)量)問題,因此可以實現(xiàn)承載。
然而對于非實時性業(yè)務(wù)的傳輸,ATM存在帶寬利用率較低的問題,且沒有音頻等低速接口,需設(shè)接入設(shè)備。
(3)SDH及基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)
SDH是最適合實時性業(yè)務(wù)中時分復(fù)用業(yè)務(wù)的承載技術(shù),但無法解決實時性業(yè)務(wù)中視頻信號和實時性業(yè)務(wù)及非實時性業(yè)務(wù)中以太網(wǎng)的傳輸問題。SDH接口種類單一,僅具有PDH系列標(biāo)準(zhǔn)接口(E1/E3/STM-le)。傳輸窄帶業(yè)務(wù)(話音、數(shù)據(jù)、寬帶音頻)時,需增加接入設(shè)備(PCMD/l設(shè)備);無直接的視頻和LAN接口,需外部增加視頻CODEC和Ethernet路由器;對Ethernet業(yè)務(wù),一般只提供ZMb/s的傳輸帶寬,存在性能瓶頸;對廣播音頻業(yè)務(wù),僅提供3kHz的傳輸帶寬,難以滿足高保真的廣播效果;一般只提供點對點的通信信道,難以滿足大量共線式通信信道的要求。
同時SDH只能向用戶提供固定速率的信道,不能動態(tài)分配帶寬,不能進行統(tǒng)計復(fù)用,對總線型寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及圖像業(yè)務(wù)的支持困難。
MSTP克服了SDH設(shè)備中的一些不足,隨著技術(shù)不斷的發(fā)展成熟,越來越適合各種通業(yè)務(wù)的承載,但仍需增加接入設(shè)備。
(4)RPR
對于實時性時分復(fù)用業(yè)務(wù),RPR技術(shù)雖然定義了協(xié)議,但需在實際中得到進一步驗證。
對于數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR具備絕對的優(yōu)勢,可根據(jù)用戶需求分配帶寬,支持空間復(fù)用技術(shù)和統(tǒng)計復(fù)用技術(shù),在網(wǎng)絡(luò)正常運營的情況下,可使帶寬利用率相對SDH網(wǎng)絡(luò)提高3-4倍。RPR還可對數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進行優(yōu)化,有效支持IP的突發(fā)特性。
對于有實時性要求的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù),RPR可以提供不同等級的服務(wù)和基于不同等級業(yè)務(wù)的環(huán)保護功能來保障數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的實時性,在保障實時性方面和故障倒換時間(16ms-50ms)上可與SDH技術(shù)媲美,而在帶寬利用率上比SDH傳輸數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)大大提高。特別是它對視頻業(yè)務(wù)的承載,目前數(shù)據(jù)視頻監(jiān)控市場的主流設(shè)備提供商,都將其系統(tǒng)構(gòu)建在基于IP的MPEGZ編碼和壓縮技術(shù),以及基于IP的視頻數(shù)據(jù)存儲、檢索和訪問控制技術(shù)上,這些系統(tǒng)所采用的攝像頭基本上都可以直接提供MPEGZ編碼及以太網(wǎng)數(shù)據(jù)端口,因此,由RPR技術(shù)來承載視頻監(jiān)控系統(tǒng),用戶數(shù)據(jù)能繼續(xù)保持以太網(wǎng)幀格式,省略復(fù)雜的映射過程,并對用戶分組進行嚴格的服務(wù)質(zhì)量等級分類;并能提供嚴格的延時和抖動保障機制,視頻圖像清晰、畫面流暢,完全達到高速鐵路/公路監(jiān)控圖像的要求。但業(yè)務(wù)接口同SDH、MSTP、ATM、IP一樣,必須借助于接入設(shè)備來提供低速數(shù)據(jù)接口。
2.帶寬利用率
OTN:開銷﹤2%,帶寬利用率較高。
ATM:開銷約為12.8%,帶寬利用率低。
SDH:開銷占3.7%,但由于其需預(yù)留保護帶寬,帶寬利用率較低。（未完，下一頁）
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