浅论数字微波传输技术在空管光环网中的补环作用

谢 威

（民航西北地区空管局网络中心，西安 710000）

浅论数字微波传输技术在空管光环网中的补环作用

谢 威

（民航西北地区空管局网络中心，西安 710000）

本文以咸阳国际机场空管本地主干传输网为例，通过对传输现状的分析，探讨了以现有SDH光环网为核心，采用数字微波技术搭建基于数字微波的传输网络，用以实现对现有光环网的补环及链路的备份，解决了SDH光环网建设中出现的“拖尾”节点的问题，提升了网络的健壮性及稳定性，对确保空管通信网的稳定性、可靠性、应急能力具有重要的现实意义。

SDH光环网；空管本地主干传输网；数字微波；自愈环

1 引言

如今，全国各大区管都在所在区域内的机场进行了大规模的SDH光环网建设，替代了原来老旧的传输网络系统。目前，在空管传输领域，主干传输层面主要采用SDH光环网技术，即各业务节点（雷达站、导航台等）均有两个其他节点与其相连（通过光路），所有业务节点全部引接到机场SDH环网中，将机场多数业务数据由机场SDH光环网来承载。主要原因是环形网是目前最先进的网络拓扑结构，它的自愈性功能好，具有生存能力强、网络传输稳定性和可靠性高等优点，因此，机场骨干通信网建设基本上都会选择SDH光环网。该技术的核心优势在于“自愈环保护”，在该节点落地的任何业务都在配置主用传输路由的同时配置保护路由（通道保护模式），主备路由实现互为热备份，保证了所承载业务不会因为传输链路问题而导致业务中断。

2 机场环网现状

近几年来，各大空管区域管制中心所在地机场都建设了光环网，覆盖了整个场区，并将空管的主要多数业务使用SDH光环网来承载，截至目前，空管领域重要业务（如VHF、雷达、导航、自动化等）均采用了（主干光+接入电）的模式进行传输。而这些业务直接影响着空管的安全生产，是空管通信保障的重点对象。

但是在实际机场光环网建设中，光环网不能完全覆盖整个业务区域，主要原因是空管设备的信号源基本上不在场区内，并且分布零散、距离场区较远。在传输线路上基本上使用单一光缆，铺设使用同一管道，在通常的传输中使用同缆双纤备份传输，但是一旦遇到光缆断裂，整个业务就会彻底中断，直到抢修完毕才能恢复业务。这些业务主要是VHF远台、雷达站等重要空管指挥手段，因此对这类业务的备份极为重要。

铜绿山从商朝早期就开始采铜和冶铜，这些铜材运出铜绿山后，由楚国的工匠们制出不同形状、不同用途的青铜器皿，供给社会上层人物当作礼器和高档筵席的酒器、食物盛器，供给百姓用作农具，供给兵士用作兵器。几千年后，有研究青铜文化的学者评价说，用铜绿山开采冶炼的铜材制成的青铜器皿，其冶炼铸造水平至今也堪称炉火纯青。

3 SDH数字微波通信系统的组成

SDH是新一代的数字传输体制，有全世界统一的数字信号和帧结构标准，它把北美、日本和欧洲、中国流行的两大准同步数字体系（三个地区性标准）在STM-l等级上获得统一，第一次实现了数字传输体制上的世界睦标准，因采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，避免对整个高速复用信号分解，达到一步复用特性，使上、下业务十分容易，也大大简化了数字交叉连接设备（DXC）；SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，大大加强了网络的运行管理和维护能力；不同厂家的产品可以互通，降低了联网成本。毫无疑问，传输网的发展方向应该是高度灵活和规范化的SDH网。SDH不仅可以应用于光纤通信系统中，而且还可以运用于微波通信系统之中，从而可以建立一个全新的SDH数字微波通信网络。

以西安咸阳国际机场空管本地传输为例，它是一个覆盖南北飞行区、场区大部分地区的SDH光环网为核心，涵盖包括所有导航台、雷达站，最远辐射至户县区管中心的光传输网络，具体如图3所示。

SDH已经在机场核心网牢牢地站住了脚，目前的市场、带宽需求和技术，都已显示有必要把SDH技术上的巨大优势带进接入网领域，使SDH的功能和接口尽可能靠近用户。在光接入网中应用SDH的主要优势对于要求高可靠、高质量业务的大用户，SDH可以提供理想的网络性能和业务对靠性。此时，可以直接用SDH系统以点到点或环形拓扑形式与用户相连，可以增加传输带宽，改进网管能力，简化维护工作，降低运行维护成本。环形网是目前最先进的网络拓扑结构，它的自愈性功能好，具有生存能力强、网络传输稳定性和可靠性高等优点。在机场光环网中，总前端和分前端可以根据需要灵活地在不同的路由上进行切换，从而实现双向业务的高可靠性、多备份和信号迅速恢复的要求，切实解决现有网络传输不稳定性的缺点。当线路干线中有一个点出现问题时（比如主干线某处被车挂断），系统可以利用它的自愈功能自动切换到备用线路上，保持信号畅通。

4 数字微波在光环网中的应用

新一代数字微波技术以其大容量传输容量，强大的TDM/数字业务双平面处理能力，丰富的保护协议，以及高效快捷的网络化部署特点，是快速提高光网成环率的极佳方案。

数字微波传输线路的组成形式可以是一条主干线，中间有若干分支，也可以是一个枢纽站向若干方向分支。向若干方向辐射的枢纽站，就其每一个方向来说一也是一个终端站。SDH微波终端站的发送端完成主信号的发信基带处理（包括CMI／NRZ变换、SDH开销的插入与提取，微波帧开销的插入及旁路业务的提取等）、调制（包括纠错编码、扰码及发信差分编码等）、发信混频及发信功率放大等，终端站的收信端完成主信号的低噪声接收（根据需要可含分集接收及分集合成）、解调（含中频频域均衡、基带或中频时域均衡、收信差分译码、解扰码、纠错译码等）收信基带处理（含旁路业务的提取、微波帧开销的插入与提取石DH开销的插入与提取、NRZ／CMI变换等）。在公务联络方面，终端站具有全线公务和选站公务两种能力。在网络管理方面，终端站可以通过软件设定为网管主站或主站，收集各站汇报过来的信息，监视线路运行质量，执行网管系统配置管理及遥控、遥测指令，需要时还可通过Q3接口与电信管理（TMN）连接。终端站基带接口与SDH复用设备连接，用于上、下低价支路信号。终端站还具有备用倒换功能，包括倒换基准的识别，倒换指令的发送与接收，倒换动作的启动与证实等，可作为监控系统的集中监视站或主站。

4）数字化资源则指的是各种慕课平台提供的资源和高校开发、建设的大量网络课程、微课、慕课等，主要为学生在课下自主学习和课程交流协作学习提供学习资源。

数字微波传输技术在空管光环网补环中的应用方式有以下几种：

（1）数字微波补环方式一

根据西安咸阳机场的实际光环网现状及补环的实际需求，使用数字微波设备对西安咸阳机场的光环网补环规划，如图4所示。

（2）数字微波补环方式二

在机场场区的补环中还存在如图2所示的情况，这种情况考虑的是VHF台1与雷达1站距离相距不是很远，且在微波视距范围内，可以使用数字微波构建一个大环，将VHF台1与雷达1站的业务实现链路备份，而且费用只有一跳的数字微波设备。可以将这种方式叫做数字微波补旁路成环。

与饮食，交通相关的物质文化负载词多采用音译的方法。粤菜中与饮食文化相关的表达多用音译(粤语方言)，或者粤语方言音译加上附图的形式。这些文化负载词多数属于文化空缺词或半空缺词，而且是译文读者已经比较熟悉，译文读者期盼基本能够与作者的意图统一。这与香港和英国的特殊性有很大的关系，借由香港粤语传入英语。此外，大部分的地名采用拼音音译，也有一部分的地名采用方言音译的策略，如例4。

（3）咸阳机场的数字微波补环应用分析

网购已经成为大学生普遍的购物方式，服装、外卖、零食是大学生网购排名前三的品类。大学生消费水平的提高，会持续拉动校团需求市场的内需。

四年的学习与培训，帮助我开拓了视野、开启了智慧，提升了对教育的理解与感悟，催生出了自己不太成熟的教育思想，进一步明晰了自己的教育理想和教育追求。我更进一步明白了教育是需要“仰望星空，脚踏实地”的事业。仰望星空，就是要有远大的梦想—回归教育的本真；有广阔的胸襟—包容多元的世界；有坚定的信念—不忘初心，坚定不移。脚踏实地，就是要严格遵循教育规律，真诚对待每一个学生，认真上好每一堂课，用心过好每一天，勇敢面对每一次挑战。在理想与现实之间努力，让现实走向理想，让现实闪耀理想的光辉。

对联是写在墙上的，字体匀称，还画了稻穗图形做装饰。可见当年执笔的人花了一番心思，是把这当做艺术品来写的。

根据交通运输部办公厅印发的《公路水运品质工程评价人（试行）》的文件精神，结合对当前内河航道施工企业的现状分析，应重点在以下几个方面做好改进工作。

由图3可以看出，除场区环网内节点设备所涉业务存在通道保护外，仍存在环网外“拖尾”节点。目前，场区内运维环境比较复杂，工程建设多，覆盖面广，东滑行道工程、地铁站建设工程、空港新城建设工程以及即将实施三跑道等工程，都对现有的光传输网的后期发展提出更高的要求（新增、改迁、重组等），因此，在光链路建设方面存在成本大、不确定因素多、实施困难等问题。为此，我们可以考虑使用数字微波技术解决相应问题。

（4）数字微波在咸阳机场场区光环网补环中的应用规划

在机场周边往往是农田、村镇、高楼密集地区，受地形条件限制，用于补环的光纤铺设难度很大、工期长、建设成本高。此时常常选择传统微波用于光网补环链路，可以克服地形的限制，如图1所示。VHF台1原本是通过单一的光缆接入到机场场区环中，最简单的环就是使用数字微波构建一个小型环与机场场区内SDH环相接，从而实现VHF台1业务的链路备份问题。

由图4可以看出，场区台站通过搭建数字微波节点设备，一方面起到传输链路的备份作用，节省投资；另一方面，合理选择入网节点，实现承载业务的自愈环保护功能。在区管中心的数字微波设备选择方面，可选用大带宽设备，对现有运营商传输链路进行热备，再将原有传输链路上的非核心业务调整至微波链路上，可进一步提高链路利用率，降低运营成本，还可实现自愈环保护功能，降低传输链路运行风险。

5 结束语

微波在SDH网中起着重要作用，尽管光纤传输网在容量方面有微波无法比拟的优点，但不管是通信干线上还是支线，SDH微波网仍然是光纤网不可缺少的补充和保护手段。SDH微波网可以利用现有模拟或PDH微波网的基础设施进行建设，其主要应用有：用SDH微波系统使光纤电信网形成闭合环路；与SDH光纤系统串接使用；作为SDH光纤网的保护，以解决整个通信网的安全保护问题；自成链路或环路。

空管本地传输主干网大部分是以光缆为传输介质的网络，随着各地机场的不断建设发展，各类施工导致人为光缆挖断的事件频频发生，光缆运行环境不断恶化，运维保障压力不断增大，2014年新颁布的《民航空管系统不安全事件标准（试行）》也进一步对设备运维提出了更高的要求，为此，微波技术作为受环境因素影响较小、运行稳定、带宽高、施工难度小、成本低廉、维护简易的传输技术，在空管安全生产及设备保障过程中必将产生更大的作用。

[1] 唐贤远，李兴．数字微波通信系统．北京：电子工业出版社，2004

[2] 微波技术基础（第4版）．北京：北京理工大学出版社，2011.3

[3] 孙学康．SDH技术．北京：人民邮电出版社，2009.07

[4] 韦乐平，李英灏．SDH及其新应用．北京：人民邮电出版社，2002.12.23

[5] 李苑，方少元．SDH自愈环网特性分析及应用．现代电子技术，2006.20

实验中，取ORL人脸库中前30个类别的人脸图像与人耳库中30个类别的人耳图像搭配实验，其中，每个类别的人脸和人耳图像各选取10张进行实验。

[6] 潘杰．丹江口水电厂微波—光纤自愈环混合通信网络建设．电力系统自动化，2001.21

[7] 王哲明．微波环网在空管本地传输网中的应用．科技与生活

[8] 金延，李亭，张庆彦．微波光纤混合传输介质组成的SDH环网．电力系统通信，2000.06

The Effect of Digital Microwave Transmission Technology in the Ring Network of Air Traffic Control

Xie Wei
(The northwest airtraffic control bureau, Xi'an, 710082)

Based upon the local transmission trunk network for air traffic control of Xianyang International Airport, this paper first analyzes the current situation, then proposes the setup of a transmission network using digital microwave technology, taking current SDH optical ring network as core. This setup serves as the complementary optical ring network and provides link circuit backup, which solves the trailing node problem during the construction of SDH optical ring network. The robustness and stability of the transmission network are greatly enhanced, thus the stability and reliability of the whole air traffic control network are guaranteed in case of emergency.

SDH optical ring network; local transmission trunk network for air traffic control; digital microwave; self-healing ring network

10.3969/J.ISSN.1672-7274.2015.06.006

TN91，TN92文献标示码：A

1672-7274（2015）06-0042-04