1虹橋機(jī)場(chǎng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)的現(xiàn)狀分析

虹橋機(jī)場(chǎng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)為管理局、空管局、機(jī)場(chǎng)集團(tuán)、各大航空公司以及其他駐場(chǎng)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(duì)大帶寬業(yè)務(wù)的需求日益增加,如視頻會(huì)議、1P電話會(huì)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(chǎng)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(duì)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(cè)樓所有用戶進(jìn)行統(tǒng)計(jì),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(hào)、雷達(dá)信息引接、運(yùn)營(yíng)商信號(hào)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(bào)、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(duì)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(gè)信號(hào)光載波分開。在光的頻域上由于信號(hào)頻率差別比較大,所以頻率上的差別一般采用波長(zhǎng)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(zhǎng)不同劃分成若干個(gè)信道,將光波作為信號(hào)的載波。不同的波分復(fù)用器,取決于所允許的光載波波長(zhǎng)的間隔大小不同,能夠復(fù)用的波長(zhǎng)數(shù)量也會(huì)不同。目前8波長(zhǎng)和16波長(zhǎng)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(gè)波長(zhǎng)通路。每個(gè)波長(zhǎng)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(hào)上的頻率分割利用,而wDM系統(tǒng)是將光信號(hào)上的頻率分割利用。(2)傳輸信號(hào)及速率不同。在每個(gè)通路上,同軸電纜系統(tǒng)用來傳輸?shù)氖?kHz語音信號(hào)的模擬信號(hào),而wDM系統(tǒng)目前每個(gè)波長(zhǎng)通路上傳輸?shù)氖?.5Gbit/s的sDH數(shù)字信號(hào)或者l0Gbit/s的sDH數(shù)字信號(hào)。

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(shì),其在市場(chǎng)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(zhǎng)傳輸增加幾倍至數(shù)十倍。在單模光纖中傳輸多波長(zhǎng)復(fù)用,在大容量長(zhǎng)途傳輸時(shí)可以節(jié)約大量光纖資源。(2)無需對(duì)原有系統(tǒng)做較大的改動(dòng)即可利用wDM技術(shù)進(jìn)行擴(kuò)容。同一光纖中傳輸?shù)男盘?hào)波長(zhǎng)由于彼此間獨(dú)立,因而特性完全不同的信號(hào)可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)傳輸,完成模擬信號(hào)、數(shù)字信號(hào)以及PDH信號(hào)和sDH信號(hào)等各種業(yè)務(wù)信號(hào)的綜合與分離。一個(gè)wDM系統(tǒng)可以承載1P、ATM等多種格式的業(yè)務(wù)信號(hào)。利用波分復(fù)用技術(shù)可以通過增加一個(gè)附加波長(zhǎng)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(chǎng)應(yīng)用的可行性分析

由于虹橋機(jī)場(chǎng)用戶單位繁多,對(duì)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(chǎng)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(duì)現(xiàn)網(wǎng)常用的三種業(yè)務(wù)接入方式進(jìn)行測(cè)試,最終得出測(cè)試結(jié)論。

3.1百兆雙纖光電收發(fā)器組網(wǎng)測(cè)試

使用百兆雙纖光電收發(fā)器進(jìn)行組網(wǎng),兩臺(tái)CwDM設(shè)備通過單模光纖互聯(lián)。本次測(cè)試使用波長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(duì)ping的方式對(duì)本組網(wǎng)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行測(cè)試,組網(wǎng)及測(cè)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(cè)試

使用百兆單纖光電收發(fā)器進(jìn)行組網(wǎng),兩臺(tái)CwDM設(shè)備通過單模光纖互聯(lián)。本次測(cè)試使用波長(zhǎng)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(cè)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(cè)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(duì)ping的方式對(duì)本組網(wǎng)的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)進(jìn)行測(cè)試,組網(wǎng)及測(cè)試結(jié)果如表3所示。

測(cè)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(shí),光電收發(fā)器上的光纖指示燈異常,同時(shí)測(cè)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(chǎng)光傳輸網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)

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(chǎng)范圍內(nèi)的專線用戶信號(hào)的傳輸問題。虹橋機(jī)場(chǎng)現(xiàn)有的專線用戶信號(hào)傳輸基本上是點(diǎn)對(duì)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(hào)傳輸也將全部移到以西區(qū)指揮基地為核心,因此面對(duì)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(gè)業(yè)務(wù)一條光纜傳輸?shù)姆绞?將會(huì)消耗海量的東區(qū)至西區(qū)的光纜和管道資源,同時(shí)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(duì)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(gè)節(jié)點(diǎn)的40波的環(huán)網(wǎng),包括西區(qū)指揮基地、塔臺(tái)、空管局新樓。網(wǎng)絡(luò)采用層次化的分級(jí)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(gè)不同方向的波長(zhǎng)級(jí)業(yè)務(wù)傳輸。因?yàn)槌森h(huán),所以整個(gè)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(duì)整網(wǎng)設(shè)備的統(tǒng)一集中管理。

5結(jié)語

本文通過對(duì)虹橋機(jī)場(chǎng)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(cè)試,并設(shè)計(jì)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(zhǎng)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(duì)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(shì)。(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(duì)大顆粒業(yè)務(wù)的增長(zhǎng)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。