王熠

（民航西南空管局空管工程建設指揮部 四川省成都市 610225）

四地傳輸網將按照“相對分離、協(xié)同運行”的邏輯架構，為四地系統(tǒng)間的業(yè)務交互打通信息高速公路，提供快速、穩(wěn)定的通行能力。本文首先明確傳輸網的技術選型原則，結合當前技術發(fā)展趨勢分析OTN技術的優(yōu)勢，采用雙平面雙環(huán)形組網方式；統(tǒng)計分析四個節(jié)點之間的業(yè)務占用帶寬需求，從建設的經濟性合理性原則出發(fā)，本期傳輸網建設雙平面均按照40波配置，單波通道帶寬10Gb/s。

1 兩場四地傳輸網建設分析

1.1 傳輸網建設原則

1.1.1 安全可靠性

兩場四地傳輸網應使用當前先進成熟的技術，具備安全可靠的適用性，組建的環(huán)狀網絡結構應該具有自動修復功能，確保各類業(yè)務能夠無中斷無時延傳輸。

1.1.2 高速率、大容量

兩場四地傳輸網應符合空管行業(yè)發(fā)展的業(yè)務動向，滿足飛速增長的數(shù)據(jù)業(yè)務對傳輸帶寬的要求，新建傳輸網應具有帶寬大、容量足的特性。

1.1.3 靈活擴展性

兩場四地傳輸網的架構應層次分明、便于維護，結合網絡的組網能力和遠期的擴展需求，在項目建設初期重點把好設備選型關卡，以適應兩場四地業(yè)務規(guī)模持續(xù)增長，立足長遠發(fā)展需要。

1.1.4 經濟合理性

對于建設初期的設備選型，應根據(jù)實際業(yè)務需求把經濟性作為第一要素，不能超需求、超規(guī)模建設；同時要充分考慮設備的承載效率，盡量滿足各種業(yè)務的高效傳輸。

1.2 傳輸網技術選型

隨著近年來民航空管行業(yè)的飛速發(fā)展，空管系統(tǒng)承載的業(yè)務量不斷增多，各大運行系統(tǒng)需要處理的前端數(shù)據(jù)業(yè)務、融合數(shù)據(jù)業(yè)務和附加增值業(yè)務層見迭出，無論就通信方式和通信內容，還是業(yè)務數(shù)目和傳輸質量等都有了更具體的要求。SDH技術由于交叉調度顆粒偏小，復雜的開銷流程，無法應對大顆粒業(yè)務數(shù)據(jù)交換，加之受光纖傳輸距離的限制，已無法滿足未來系統(tǒng)大顆粒度業(yè)務的傳輸需求。

隨著通信網絡底層傳輸基礎的大力建設，光纖資源和質量更加完善，能夠提供的傳輸帶寬呈階梯式增長，對大容量節(jié)點設備的需求也越發(fā)旺盛，因此具備聯(lián)網功能的OTN（光傳送網）技術得到了傳輸網技術選型的青睞。建立在波分復用技術基礎上的OTN設備，引入SDH平臺業(yè)務管理便捷、業(yè)務調度靈活、保護機制完善、OAM功能成熟等技術優(yōu)勢，結合自身超大傳輸容量修復SDH平臺在傳送層的功能缺陷，彌補管理維護開銷的不足。OTN技術采用FEC內嵌標準，具備強大的管理維護維開銷能力，在大顆粒度業(yè)務接入時主動采用FEC進行編碼糾偏，提升了設備的誤碼性能，也提高了光路的傳輸距離。空管兩場四地核心節(jié)點之間的業(yè)務，根據(jù)統(tǒng)計基本是100Mb/s以上的大顆粒度業(yè)務，區(qū)域管制中心和終端管制中心自動化系統(tǒng)之間的聯(lián)網達到了1Gb/s，雙流機場和天府機場之間的空管數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)聯(lián)網需求甚至達到了10Gb/s。

圖1：西南空管兩場四地傳輸網拓撲圖

1.3 OTN技術的應用優(yōu)勢

OTN平臺由光層和電層組成，主要技術是把SDH和WDM的雙重優(yōu)勢應用于兩層網絡中，主要技術優(yōu)點如下：

1.3.1 多種客戶信號封裝和透明傳輸

OTN的幀結構是基于ITU-TG.709協(xié)議，能夠支持以太網、SDH、ATM等多種信號的傳輸。OTN通過標準封裝實現(xiàn)對SDH和ATM透明傳送，但傳送以太網數(shù)據(jù)的話會因為速率的不同而有所區(qū)別。10GE業(yè)務的透明傳輸是通過ITU-TG.sup43補充協(xié)議得到不同程度的實現(xiàn)，但例如GE、100GE的以太網業(yè)務及專網光纖業(yè)務等，它們在OTN幀中的標準化映射方式當前仍在研究當中。

1.3.2 大顆粒的帶寬復用、交叉和配置

OTN定義的電層帶寬顆粒為光通路數(shù)據(jù)單元(O-DUk，k=0,1,2,3,4)，即ODUO(GE,1000M/S)ODU1(2.5Gb/s)、ODU2(10Gb/s)、ODU3(40Gb/s) ODU4(100Gb/s)[1]。同SDH的VC-12/VC-4的調度顆粒相比較，OTN將光波波長作為光層的帶寬顆粒，所以進行復用、交叉和配置的顆粒顯然大得多，這樣一來在保障高帶寬數(shù)據(jù)業(yè)務性適配性的前提下，提升了組網保護能力，增強了傳輸效率。

1.3.3 強大的開銷和管理能力

OTN不但具有和SDH相似的開銷管理能力，光通路層特有的OTN幀結構還加強了該層的數(shù)字化監(jiān)控能力[2]。OTN組網時，使用6層嵌套串聯(lián)連接方式進行監(jiān)控，因此能夠同時進行端到端和多個分段的性能監(jiān)控。

1.3.4 強大的組網和保護能力

OTN通過引入ODUk交叉、FEC前向糾錯、多維度可重構光分插復用技術，改變了基于SDH VC-12/VC-4調度帶寬和波分復用提供點到點大帶寬的現(xiàn)狀[3]，大大增加了光路層傳輸?shù)木嚯x，顯著提升光傳輸網的組網能力。此外，OTN在光層和電層具有更加靈活的業(yè)務保護能力，例如在ODUk層實現(xiàn)光子網連接、共享環(huán)網保護，在光層實現(xiàn)光通道或復用段保護等。

表1：四地傳輸網業(yè)務統(tǒng)計表

OTN的這些技術優(yōu)點使它在跨距離、高帶寬、大容量傳輸場景中具備應用的先進性和廣泛性，迎合了民航空管行業(yè)的業(yè)務承載需要，滿足了兩場四地傳輸網整體建設原則。

2 兩場四地傳輸網建設規(guī)劃

2.1 四地傳輸網組網結構選擇

隨著OTN技術的應用發(fā)展，當前已經支持單波100Gb/s甚至更高的速率等級，結合四地之間業(yè)務交互需求，主要傳輸?shù)倪€是單端口10Gb/s、1Gb/s速率的業(yè)務，根據(jù)空管各系統(tǒng)間業(yè)務數(shù)據(jù)的交互量以及種類，本期選擇建設單波10Gb/s的系統(tǒng)，但是要預留足夠的擴展波道，以滿足今后大容量業(yè)務的擴展需求。OTN組網與SDH相似，支持鏈形網絡、環(huán)形網絡、MESH網絡等，具有靈活多變的特點，接下來對如何選擇四地傳輸網的組網架構進行分析。

2.1.1 鏈型網絡

鏈型網絡通過光纖將所有節(jié)點串聯(lián)起來，結構簡單，僅需保持前端和末端兩個節(jié)點開放。此種結構建立成本小，經濟性強，便于采用線路保護方式進行業(yè)務保護，因此得到了很多城市線狀網的采用。鏈型網絡的構建不好建設備份路由，生存性差，如果光纜完全中斷，將完全喪失保護功能。

2.1.2 環(huán)形網絡

環(huán)型網絡將所有節(jié)點首尾依次連接，能夠自動完成環(huán)回倒換，排除發(fā)生故障的網元，具有良好的自我修復功能。環(huán)形網絡采用光波長共享保護的方式，各站點之間只需2根光纖，通過雙路光通道保護板單板實現(xiàn)波長的上下、橋接、交換等控制功能，在分布式業(yè)務配置的環(huán)網中廣泛應用。同時環(huán)形網絡支持各個站點之間業(yè)務上下，利于各節(jié)點之間的業(yè)務引接和交互。

2.1.3 MESH網絡

MESH網絡是一種網型結構，各個節(jié)點直接互聯(lián)組成網狀網，兩點間的傳輸路由有多個通道可以選擇，具有非常高的可靠性。但MESH型網絡需要配置大量的光纖資源，四地之間各個節(jié)點的距離都很長，建設光纖的成本和難度相當高，后期的維護管理也不方便。

基于以上分析，新建西南空管兩場四地傳輸網的組網結構選擇環(huán)網方式，如圖1所示。

2.2 四地傳輸網業(yè)務規(guī)劃

根據(jù)OTN網絡業(yè)務傳輸特性，結合OTN系統(tǒng)的帶寬、波道的利用率等技術指標，充分考慮系統(tǒng)后期的擴展性，四地雙平面光傳輸網系統(tǒng)波道傳率按照每波10Gb/s進行設置，本期建設40波，設備應具備后期擴展到80波的能力。

因為OTN設備最小接入容量是1G，因此OTN設備接入的業(yè)務主要為四地間自動化等系統(tǒng)1G帶寬及天府機場和雙流機場數(shù)據(jù)中心聯(lián)網、辦公自動化系統(tǒng)聯(lián)網等10G帶寬的大顆粒度業(yè)務。為滿足四地間小顆粒度業(yè)務（小于622M的光中繼業(yè)務或小于1G的IP業(yè)務）傳輸需求，在每套OTN設備下掛接1套MSTP核心設備，四地間小顆粒度業(yè)務均直接接入MSTP核心設備，如果有四地相互交互需求的業(yè)務則接入成都天府機場空管四地核心業(yè)務網，具體業(yè)務統(tǒng)計詳見表1。

2.3 四地傳輸網路由規(guī)劃

本期建設在終端管制中心和區(qū)域管制中心設備大廳各安裝2套OTN網絡設備，天府機場航管小區(qū)網絡機房、技保機房和雙流機場航管樓、航管小區(qū)設備大廳各安裝1套OTN網絡設備，共計8套OTN設備，組成兩個獨立平面的環(huán)網，設備彼此之間相互獨立運行。

為滿足OTN系統(tǒng)組網需要，需要規(guī)劃建設合理可行的傳輸路由，敷設光纖后完成網絡各節(jié)點設備的連接。根據(jù)建設規(guī)劃及對通信管網建設難度的分析，本期傳輸路由建設采用自建與租用相結合的方式，目的是確保四地傳輸網能夠按照工程進度要求按期建成投入使用。四地傳輸網第一平面的四個節(jié)點（區(qū)域管制中心A，雙流機場航管小區(qū)B，天府機場技保機房C，終端管制中D）的OTN設備通過租用運營商光纜組建環(huán)網；第二平面區(qū)域管制中心A’和雙流機場航管樓B’之間采用自建通信管網，區(qū)域管制中心A’和終端管制中心D’及雙流機場航管樓B’和天府機場網絡機房C’之間租用市政管網，敷設144芯光纜組建環(huán)網。

3 結束語

西南空管四地傳輸網的建成，是天府國際機場空管工程建設過程中的一個重要里程碑，能夠滿足天府機場一期工程規(guī)劃業(yè)務承載需要，為大顆粒度業(yè)務傳輸提供了良好的承載環(huán)境。同時，兩場四地傳輸網還應為遠期建設預留擴展接口，在滿足未來呈指數(shù)增長的高帶寬業(yè)務傳輸需求下具備足夠的系統(tǒng)容量，充分滿足四強空管的發(fā)展需求。