通信传输论文光传输论文-光纤传输系统中存在的问题及对策研究

1、通信传输论文光传输论文-光纤传输系统中存在的问题及对策研究摘要:随着光纤传输技术的发展,当前光通信的速率以及通信质量得到了极大的提高。然而如今的光纤传输网络中还存在着一些性能的问题。文章对光纤传输中存在的性能问题进行了分析,然后针对相应的问题提出了解决对策。 关键词:光纤传输系统;性能分析;传输安全 随着光纤传输技术的发展,当前光通信的速率以及通信质量都得到了极大的提高,部分运营商单波道40Gbit/s/10040Gbit/s试商用系统已经在建或已建成;然而,光纤传输网络中还存在着一些性能的问题。这些问题主要存在于以下几个方面:传输网络存在脆弱性、误码性能的问题、漂移性能的问题等。本文将重点研

2、究光纤传输网络的脆弱性的问题。下面首先对这些问题进行分析。 1光纤传输系统中存在的问题 1.1光纤传输网络的脆弱性 1.1.1物理层的脆弱性当前大部分运营商在已有的光纤传输网络中运用了自愈保护技术和OLP技术等措施降低物理层的脆弱性,这些方法在一定程度上将光故障历时极大的压缩了,赢得了大量的修复时间,而其随着运营商维护队伍技术水平提高了,可以比较有效地防御那些能够切断光纤传输的攻击方式。然而,这些还是不够的。就目前来讲,整个光纤传输网络还是相对较脆弱的。主要是目前没有太多的方法防止弱光的攻击、强光攻击和通过光纤的微弯而进行的信号窃听的攻击还是很难有较好的防范的措施。 按照攻击的方式不一样可以将

3、,弱光的攻击分为带内干扰的攻击以及带外干扰的攻击。其中,带内干扰的攻击是主要是通过干扰光信号的注入来将接收端的正确解译数据的能力降低,会造成链路以及和该链路的节点相连接的其他的链路上的那些信号发生衰减。对于带外的干扰攻击的原理在于,因为器件存在泄漏或者是交叉调制效应,使其能够让信号的能量降低,此时攻击者只要注入另一个在放大带宽内其他波长的攻击信号,就会将其他信号上的增益给掠夺了,这样就造成了信号传输质量的下降。 强光攻击通常给系统设备所带来的损害是永久性的,它分为主动攻击和非主动攻击。主动攻击是故意破坏行为,非主动攻击是人为的技术操作带来的破坏后果。由于强光攻击能够让光纤传输网络中的部分关键器

4、件永久性失效。如果强光的入侵从光放大器的输入端进入,就会给光放大器造成毁坏,而且还可能对其下游的其他设备造成损毁。光器件的价格是比较昂贵的,在实际的工程中通常不会给所有的板卡进行备份,而且备份的板卡主要集中在省会或地市,更换修复板卡时,需要花费一定的时间。因此,强光攻击的所造成的危害不仅程度深而且范围可能很大,这是一个非常值得关注的问题。 会随着时间的推移,传输网络中的光纤及设备均会出现不同程度的老化现象会越来越严重;因为缓慢的衰变积累到一定程度的时候也会产生系统的最终的实效。只是当前的系统建设完成的时间对于系统设计来说不算太长,所以这个问题并不突出。但也是需要得到关注的。 1.1.2逻辑层的

5、脆弱性在光纤传输网络中,逻辑层主要的功能在于对光纤传输网络的运行提供支撑以及管理,它的核心是网络管理系统,而网络管理系统又包括数据通信网(DCN)、网元以及管理软件。网络管理系统能够对光纤传输网进行故障的定位、性能的监测、信道的调度、系统的安全与维护以及业务的开放等操作的控制,它是整个网络控制的中枢部分。 目前为止,光纤传输网所采用的网络管理系统所运用的具体的机制有很多种类,然而网络管理的模型基本上都能够达到通信管理网标准的要求。比较典型的网络管理系统包括:网元管理层(EML) 、网元层(NEL)、业务管理层(SML)、网络管理层(NML)以及事务管理层(BML)。因为光纤传输网具有物理的封闭

6、性,所以目前的光纤传输网的管理信息一般情况下是用明文的形式运用嵌入式的控制通道(ECC)以及外部的DCN通道来进行传输的。如果存在非法的用户强行的接入光纤网络的网络管理系统去窃取网管的信息、进行网管命令的篡改以及其他非法的操作,都将会给光纤网络的正常运行造成非常大的破坏。这就好比是对七号信令的攻击,只要攻击者向七号信令的系统中插入一个“电话挂起”消息信令,就能够让一次通信发生故障。 1.1.3业务层的脆弱性在光纤传输网络中,业务层的主要功能是对业务数据进行传输。在光纤传输网的物理层以及逻辑层的那些攻击都将对业务层造成影响,将直接的威胁到业务层信息的传输,使其不能够比较安全和准确的传送。就目前来

7、讲,光纤传输网所承载的许多业务网系都没采用任何的加密措施,即使有些业务网系运用了加密的措施,也没能够形成结构封闭的加密的体系,大都存在着漏洞。所以,信息窃取者能够非常轻松地得到他想要的那些信息,还会对一些信息进行非法的更改与替换,导致错误的信息广泛的传播,带来了巨大的损失。 这就说明,造成业务层的脆弱性主要的来源就是对所传输的信息的密级缺乏比较准确的界定,信息的传输缺乏比较好的保密措施等。不仅如此,对于业务终端的管理也存在许多隐患,主要包括涉密人员的安全意识还不强,内部的管理制度还不完善等。 1.2光纤传输中误码、漂移性能的问题 所谓光纤传输中的误码就是指在经过了接收判决再生之后,在数字码流的

8、比特中出现了一些差错,降低了信息传输的质量。误码的问题对于各业务的影响一般情况下业务的种类以及误码的分布来决定的。就像随机的误码,它对话音通信的影响要比对数据通信的影响小很多,然而数据通信却能够对突发性的误码相对性的更能够容忍,所以根据误码分布的不同以及业务的不同,其对通信的质量上的影响也是截然不同的。 对于理想的光纤传输系统来说,其传输的信道是非常稳定的,外界的电磁对它的干扰几乎等于零,然而在实际的运行过程中误码还是很难避免的。在实际的光纤传输系统中,误码产生的主要原因在于在实际的传输过程中,造成误码的情况并不是都由内部的误码机理来决定的,它也取决于突发性的干扰源最其造成的影响,而由内部机理

9、所产生的误码相对而言是很小的。 光纤传输系统中的漂移,指的是数字信号的有效状态的瞬间相对于它的理想的时间所在的位置出现了时间较长的偏移;所谓的较长的时间指的是变化的时间小于10Hz对应的相位的变化。从漂移形成的原理上来看的话,数字传输网络上拥有多种的漂移源,其中最为明显的就是在基准的主时钟系统里的数字锁相环由于受到温度变化的影响而造成的漂移。在光纤传输系统之中,OA以及OTM设备激光器所产生的时延,受温度变化的影响也会引起一定的漂移;光纤自身的折射率由于会伴随着所在环境的温度的变化而发送变化,这样就造成了光脉冲在光纤里的传输速度发生了变化,也就造成了传输时延的变化,从而造成了漂移,表现出来的特

10、性就是通常所说的色度色散(CD)和偏振模色散(PMD)。对于10G以上速率的系统来说PMD是非常关键的。在SDH的网络单元里面,指针的调整和网同步向结合也肯能造成较低频率的抖动或者是漂移。 2问题对策研究 2.1网络脆弱性的解决措施 2.1.1物理层脆弱性的解决措施对于物理层的脆弱性的解决措施一般情况下是在硬件上下功夫,将硬件的特性在一定程度上加以改善,对硬件系统进行加固处理,对于比较关键的部件应运用隔离控制等保护的装置,还需要进一步完善监测的手段,加大巡检力度,加强相关人员对设备的技术操作过程监督。 2.1.2逻辑层脆弱性的解决方法对于逻辑层的脆弱性,主要的解决方法是对网络管理系统加强管理以

11、及控制。这是解决逻辑层脆弱性的重要手段,它能够在一定程度上将整个网络的安全性提升。 2.1.3业务层脆弱性的解决方法对于业务层的脆弱性,其最主要的解决方法是密码技术的运用。通过密码技术对业务层所传输的信息进行加密处理,并且建立起比较完善的安全保密机制,这样就能够保证信息安全的传输。加强业务层端的人员管理,提高涉密人员的自身素质等都能起到比较好的效果。 2.2误码、漂移问题的解决措施 对于光纤传输中的误码问题,主要从两个方面进行,一是加强研究减少传输系统内部带来的误码率;二是减少传输系统外部的干扰。其中,对于内部的误码可以通过对系统信噪比的改善来降低。除此之外,选择适当的系统发送端的消光比,能够

12、在一定程度上改善系统接收端的均衡特性,这样就减少了抖动,都能够达到改善内部误码的效果。 通常只要对缓存器容量的选取相对合适,而且能够对于低频段的抖动以及对漂移的指标采取合理的规范都能够达到对漂移控制的目的。尤其是在对网点的解同步器采用了比较合适的设计之后,因指针调整所产生的漂移能够控制在一个相对较低的范围。 3结语 光纤通信系统是当前有线传输通信的最基本的方式,其技术与应用越来越成熟。光传输的容量越来越大,尤其是40Gbit/s/10040Gbit/s的光纤传输系统的研究与应用,已经将光纤传输技术发展到更高的层次。本文所研究的光纤传输问题是最为基础的问题,也是比较难解决的问题,只有在此基础上对这些问题进行得当的处理才能够对光纤传输的发展做出贡献。 参考文献 1 韦乐平.