1虹橋機(jī)場光傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀分析

虹橋機(jī)場光傳輸網(wǎng)絡(luò)為管理局、空管局、機(jī)場集團(tuán)、各大航空公司以及其他駐場單位提供了業(yè)務(wù)傳輸保障,它采用的是多種業(yè)務(wù)接入方式,例如E1、RJ45、模擬線等。但是機(jī)房分布較散、組網(wǎng)復(fù)雜、缺乏統(tǒng)一網(wǎng)管、無網(wǎng)絡(luò)保護(hù)手段、光纖利用率低下等因素限制了光傳輸網(wǎng)絡(luò)今后的發(fā)展。尤其是近年來隨著民航業(yè)務(wù)的不斷發(fā)展,用戶對大帶寬業(yè)務(wù)的需求日益增加,如視頻會議、1P電話會議等,以現(xiàn)有部分在用比較集中的業(yè)務(wù)光纜為例,如表1所示,早期敷設(shè)的業(yè)務(wù)光纜已嚴(yán)重不足。

由表1可以看出,目前虹橋機(jī)場大部分光纜的利用率已經(jīng)高達(dá)70%以上甚至即將滿載。隨著航班量不斷增多和信息化建設(shè)的不斷推進(jìn),光纖需求還將進(jìn)一步加大。

另外,對業(yè)務(wù)光纜即將滿載的西區(qū)綜合業(yè)務(wù)樓—?dú)庀笥^測樓所有用戶進(jìn)行統(tǒng)計,得出以下結(jié)論:(1)用戶業(yè)務(wù)接入類型集中在氣象數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控信號、雷達(dá)信息引接、運(yùn)營商信號覆蓋等。(2)用戶接入方式多樣化,包括E1、光纖、以太網(wǎng)等。(3)用戶業(yè)務(wù)帶寬基本在100M以下,其中雷達(dá)、轉(zhuǎn)報、VHF等業(yè)務(wù)僅需2M低速帶寬即可實(shí)現(xiàn)傳輸。

而單芯光纖的理論傳輸帶寬可以達(dá)到25THz,說明目前我們對單芯光纖帶寬的利用率不足十萬分之一左右,因此"一纖多波"的波分復(fù)用技術(shù)(wDM)將是一種有效的擴(kuò)容方法,可以很好地解決光纖資源利用率低的問題。

2波分復(fù)用技術(shù)原理及特點(diǎn)

2.1WDM技術(shù)原理

在光纖通信系統(tǒng)中可以采用光的頻分復(fù)用方法提高系統(tǒng)的傳輸容量。在接收端將各個信號光載波分開。在光的頻域上由于信號頻率差別比較大,所以頻率上的差別一般采用波長來定義,這種復(fù)用方法稱為波分復(fù)用。wDM技術(shù)是為了充分利用單模光纖低損耗區(qū)未利用的巨大帶寬資源,將光纖的低損耗窗口根據(jù)信道光波的波長不同劃分成若干個信道,將光波作為信號的載波。不同的波分復(fù)用器,取決于所允許的光載波波長的間隔大小不同,能夠復(fù)用的波長數(shù)量也會不同。目前8波長和16波長系統(tǒng)比較普遍。wDM技術(shù)通過頻域的分割來實(shí)現(xiàn)每個波長通路。每個波長通路占用一段光纖的帶寬,與過去同軸電纜FDM技術(shù)不同之處在于:(1)傳輸媒質(zhì)有所不同。同軸電纜系統(tǒng)是電信號上的頻率分割利用,而wDM系統(tǒng)是將光信號上的頻率分割利用。(2)傳輸信號及速率不同。在每個通路上,同軸電纜系統(tǒng)用來傳輸?shù)氖?kHz語音信號的模擬信號,而wDM系統(tǒng)目前每個波長通路上傳輸?shù)氖?.5Gbit/s的sDH數(shù)字信號或者l0Gbit/s的sDH數(shù)字信號。

2.2WDM技術(shù)的主要特點(diǎn)

近幾年,由于wDM技術(shù)擁有明顯的優(yōu)勢,其在市場上得到了快速發(fā)展,主要特點(diǎn)有:(1)利用了光纖的帶寬資源,可以使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至數(shù)十倍。在單模光纖中傳輸多波長復(fù)用,在大容量長途傳輸時可以節(jié)約大量光纖資源。(2)無需對原有系統(tǒng)做較大的改動即可利用wDM技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容。同一光纖中傳輸?shù)男盘柌ㄩL由于彼此間獨(dú)立,因而特性完全不同的信號可以實(shí)現(xiàn)同時傳輸,完成模擬信號、數(shù)字信號以及PDH信號和sDH信號等各種業(yè)務(wù)信號的綜合與分離。一個wDM系統(tǒng)可以承載1P、ATM等多種格式的業(yè)務(wù)信號。利用波分復(fù)用技術(shù)可以通過增加一個附加波長引入任意想要的新容量或新業(yè)務(wù),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)恢復(fù)和交換,建成未來透明的、具有高度生存性的光傳輸網(wǎng)絡(luò)。

3波分復(fù)用設(shè)備在虹橋機(jī)場應(yīng)用的可行性分析

由于虹橋機(jī)場用戶單位繁多,對業(yè)務(wù)的需求各有不同,為了更好地驗(yàn)證波分復(fù)用設(shè)備在虹橋機(jī)場應(yīng)用的可行性,我們選取CTC廠家生產(chǎn)的CwDM設(shè)備,將設(shè)備放置在西區(qū)綜合業(yè)務(wù)樓和航管樓,對現(xiàn)網(wǎng)常用的三種業(yè)務(wù)接入方式進(jìn)行測試,最終得出測試結(jié)論。

3.1百兆雙纖光電收發(fā)器組網(wǎng)測試

使用百兆雙纖光電收發(fā)器進(jìn)行組網(wǎng),兩臺CwDM設(shè)備通過單模光纖互聯(lián)。本次測試使用波長為1550nm的端口,通過光纖接入百兆雙纖光電收發(fā)器。

航管樓測試終端配置1P地址:192.168.1.2,子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0:西區(qū)綜合業(yè)務(wù)樓測試終端配置1P地址:192.168.1.1,子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0。通過兩終端對ping的方式對本組網(wǎng)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行測試,組網(wǎng)及測試結(jié)果如表2所示。

3.2百兆單纖光電收發(fā)器組網(wǎng)測試

使用百兆單纖光電收發(fā)器進(jìn)行組網(wǎng),兩臺CwDM設(shè)備通過單模光纖互聯(lián)。本次測試使用波長為1610nm的端口,通過光纖接入百兆單纖光電收發(fā)器。

航管樓測試終端配置IP地址:192.168.1.2,子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0:西區(qū)綜合業(yè)務(wù)樓測試終端配置IP地址:192.168.1.1,子網(wǎng)掩碼:255.255.255.0。通過兩終端對ping的方式對本組網(wǎng)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行測試,組網(wǎng)及測試結(jié)果如表3所示。

測試過程中發(fā)現(xiàn),使用單纖光電收發(fā)器進(jìn)行組網(wǎng)時,光電收發(fā)器上的光纖指示燈異常,同時測試終端互ping無法ping通。

4基于波分復(fù)用技術(shù)的虹橋機(jī)場光傳輸網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計

基于波分復(fù)用技術(shù)的傳輸網(wǎng),主要可以用于解決虹橋機(jī)場范圍內(nèi)的專線用戶信號的傳輸問題。虹橋機(jī)場現(xiàn)有的專線用戶信號傳輸基本上是點(diǎn)對點(diǎn)方式,采用傳統(tǒng)的PDH設(shè)備以及一條光纜加協(xié)轉(zhuǎn)傳輸,隨著東區(qū)電話站機(jī)房的拆遷或搬遷,今后原有、新增的用戶信號傳輸也將全部移到以西區(qū)指揮基地為核心,因此面對東區(qū)大量用戶的各類專線需求,如還是使用傳統(tǒng)的一個業(yè)務(wù)一條光纜傳輸?shù)姆绞?將會消耗海量的東區(qū)至西區(qū)的光纜和管道資源,同時傳統(tǒng)的PDH設(shè)備既滿足不了高帶寬傳輸?shù)囊?還面臨設(shè)備老化和監(jiān)控方式單一低效的問題,無法滿足在西區(qū)運(yùn)行指揮基地建成后新增的大量數(shù)據(jù)傳輸通信的需求。

因此,基于上文對波分復(fù)用技術(shù)的討論和分析,我認(rèn)為未來可以在西區(qū)指揮基地新建一套基于波分復(fù)用技術(shù)的傳輸網(wǎng)。波分設(shè)備提供千兆以上高帶寬傳輸,千兆以下小顆粒業(yè)務(wù)由波分設(shè)備下接MsTP設(shè)備來實(shí)現(xiàn)。其中波分傳輸平面將建設(shè)一套含三個節(jié)點(diǎn)的40波的環(huán)網(wǎng),包括西區(qū)指揮基地、塔臺、空管局新樓。網(wǎng)絡(luò)采用層次化的分級結(jié)構(gòu),由骨干匯聚層、業(yè)務(wù)接入層組成,骨干匯聚層選用基于波分復(fù)用技術(shù)的設(shè)備,通過光纖系統(tǒng)組成一張虹橋地區(qū)波分環(huán)網(wǎng),用于進(jìn)行數(shù)據(jù)的匯聚及各個不同方向的波長級業(yè)務(wù)傳輸。因?yàn)槌森h(huán),所以整個傳送網(wǎng)具有較強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)能力,提升了整網(wǎng)的安全性和可靠性,再配置一套網(wǎng)管系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對整網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)一集中管理。

5結(jié)語

本文通過對虹橋機(jī)場光傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀和發(fā)展進(jìn)行分析,闡述了波分復(fù)用技術(shù)相關(guān)概念,進(jìn)行了波分復(fù)用設(shè)備的組網(wǎng)測試,并設(shè)計了基于波分復(fù)用技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)方案,得到以下結(jié)論:(1)wDM技術(shù)的應(yīng)用可以使一根光纖的傳輸容量比單波長傳輸增加幾倍至幾十倍,提高傳輸速率,解決傳輸帶寬瓶頸問題。(2)通過對現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)的需求、帶寬分析,總結(jié)出wDM技術(shù)在解決帶寬需求、節(jié)省纖芯、降低成本等方面的優(yōu)勢。(3)本文提出了一套可行的基于wDM技術(shù)的光傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)方案,以應(yīng)對大顆粒業(yè)務(wù)的增長需求,在解決現(xiàn)網(wǎng)傳輸纖芯不足等問題方面具有借鑒意義。