1虹橋機場光傳輸網(wǎng)絡的現(xiàn)狀分析

虹橋機場光傳輸網(wǎng)絡為管理局、空管局、機場集團、各大航空公司以及其他駐場單位提供了業(yè)務傳輸保障,它采用的是多種業(yè)務接入方式,例如E1、RJ45、模擬線等。但是機房分布較散、組網(wǎng)復雜、缺乏統(tǒng)一網(wǎng)管、無網(wǎng)絡保護手段、光纖利用率低下等因素限制了光傳輸網(wǎng)絡今后的發(fā)展。尤其是近年來隨著民航業(yè)務的不斷發(fā)展,用戶對大帶寬業(yè)務的需求日益增加,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)務光纜為例,如表1所示,早期敷設的業(yè)務光纜已嚴重不足。

由表1可以看出,目前虹橋機場大部分光纜的利用率已經(jīng)高達70%以上甚至即將滿載。隨著航班量不斷增多和信息化建設的不斷推進,光纖需求還將進一步加大。

另外,對業(yè)務光纜即將滿載的西區(qū)綜合業(yè)務樓—氣象觀測樓所有用戶進行統(tǒng)計,得出以下結論:(1)用戶業(yè)務接入類型集中在氣象數(shù)據(jù)庫、監(jiān)控信號、雷達信息引接、運營商信號覆蓋等。(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)務帶寬基本在100M以下,其中雷達、轉報、VHF等業(yè)務僅需2M低速帶寬即可實現(xiàn)傳輸。

而單芯光纖的理論傳輸帶寬可以達到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"的波分復用技術(wDM)將是一種有效的擴容方法,可以很好地解決光纖資源利用率低的問題。

2波分復用技術原理及特點

2.1WDM技術原理

在光纖通信系統(tǒng)中可以采用光的頻分復用方法提高系統(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,這種復用方法稱為波分復用。wDM技術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。不同的波分復用器,取決于所允許的光載波波長的間隔大小不同,能夠復用的波長數(shù)量也會不同。目前8波長和16波長系統(tǒng)比較普遍。wDM技術通過頻域的分割來實現(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技術不同之處在于:(1)傳輸媒質有所不同。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技術的主要特點

近幾年,由于wDM技術擁有明顯的優(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技術進行擴容。同一光纖中傳輸?shù)男盘柌ㄩL由于彼此間獨立,因而特性完全不同的信號可以實現(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)務信號。利用波分復用技術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,實現(xiàn)網(wǎng)絡恢復和交換,建成未來透明的、具有高度生存性的光傳輸網(wǎng)絡。

3波分復用設備在虹橋機場應用的可行性分析

由于虹橋機場用戶單位繁多,對業(yè)務的需求各有不同,為了更好地驗證波分復用設備在虹橋機場應用的可行性,我們選取CTC廠家生產的CwDM設備,將設備放置在西區(qū)綜合業(yè)務樓和航管樓,對現(xiàn)網(wǎng)常用的三種業(yè)務接入方式進行測試,最終得出測試結論。

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)器進行組網(wǎng),兩臺CwDM設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)務進行測試,組網(wǎng)及測試結果如表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)器進行組網(wǎng),兩臺CwDM設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)務進行測試,組網(wǎng)及測試結果如表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基于波分復用技術的虹橋機場光傳輸網(wǎng)絡方案設計

基于波分復用技術的傳輸網(wǎng),主要可以用于解決虹橋機場范圍內的專線用戶信號的傳輸問題。虹橋機場現(xiàn)有的專線用戶信號傳輸基本上是點對點方式,采用傳統(tǒng)的PDH設備以及一條光纜加協(xié)轉傳輸,隨著東區(qū)電話站機房的拆遷或搬遷,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設備既滿足不了高帶寬傳輸?shù)囊?還面臨設備老化和監(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,基于上文對波分復用技術的討論和分析,我認為未來可以在西區(qū)指揮基地新建一套基于波分復用技術的傳輸網(wǎng)。波分設備提供千兆以上高帶寬傳輸,千兆以下小顆粒業(yè)務由波分設備下接MsTP設備來實現(xiàn)。其中波分傳輸平面將建設一套含三個節(jié)點的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)絡采用層次化的分級結構,由骨干匯聚層、業(yè)務接入層組成,骨干匯聚層選用基于波分復用技術的設備,通過光纖系統(tǒng)組成一張虹橋地區(qū)波分環(huán)網(wǎng),用于進行數(shù)據(jù)的匯聚及各個不同方向的波長級業(yè)務傳輸。因為成環(huán),所以整個傳送網(wǎng)具有較強的網(wǎng)絡保護能力,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),實現(xiàn)對整網(wǎng)設備的統(tǒng)一集中管理。

5結語

本文通過對虹橋機場光傳輸網(wǎng)絡的現(xiàn)狀和發(fā)展進行分析,闡述了波分復用技術相關概念,進行了波分復用設備的組網(wǎng)測試,并設計了基于波分復用技術的光傳輸網(wǎng)絡方案,得到以下結論:(1)wDM技術的應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)絡業(yè)務的需求、帶寬分析,總結出wDM技術在解決帶寬需求、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技術的光傳輸網(wǎng)絡建設方案,以應對大顆粒業(yè)務的增長需求,在解決現(xiàn)網(wǎng)傳輸纖芯不足等問題方面具有借鑒意義。