陈瑞华，张彦瑞，何利平，王长宁

(石家庄供电公司，石家庄 050051)

1 信息网络现状

按照信息安全要求，石家庄供电公司完成了信息内、外网络物理分离改造。同时，石家庄供电公司下属各县级供电企业也相继新建了信息外网，但是由于物理通信通道资源(通信光纤)限制，县级供电公司信息外网各自通过ISP提供的接口接入互联网，限制了信息外网业务集中部署和统一管理，影响了信息网络业务的深入开展并带来了严重的信息安全隐患。为满足公司的日常互联网业务需求和办公需要，提高信息安全防护水平，实现对各单位互联网出口的统一监控和管理，需要进行公司信息外网互联网统一出口改造。但是信息网络当前为树形拓扑结构，各主干链路的光芯资源有限，无法实现信息外网互联。因此需要使用波分复用技术，在现有信息网络光纤上搭建独立传输信息外网通道，对现有的四级网络光纤系统进行扩容，实现信息外网的互联。

石家庄供电公司现有220 kV变电站30座，18个县公司，石家庄供电公司信息广域网络可用光芯资源基本都是2芯，各点之间的距离在10～60 km。公司本部局端的接入设备主要是网络交换机及少数光收发器，光模块接口主要是FC，少量为LC和SC，均为单模(双纤)。目前已有光模块主要为千兆，波长1 550 nm，有少量百兆及1 310 nm波长的模块，未来光模块扩充均为千兆。

针对石家庄供电公司的现状，若要在短期内实现外网的统一管理，必须首先解决通道的问题，解决方式有2种：新敷设外网专用光缆；利用现有的光纤，使用新技术进行扩容。显然第1种方式投资大、实施工期长，不是短期能够实现的，第2种方式实现的关键是光纤扩容的实现和信号的稳定传输，为此采用波分复用技术进行光纤扩容。

2 波分复用技术概述

2.1 概念和扩容原理

波分复用(WND)是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带各种信息)，在发送端经复用器(又称合波器，Multiplexer)汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输的技术；在接收端，经解复用器(又称分波器或去复用器，Demultiplexer)将各种波长的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号。这种在同一根光纤中同时传输两个或众多不同波长光信号的技术，称为波分复用技术。

波分复用一般应用波长分割复用器和解复用器分别置于光纤两端,实现不同光波的耦合与分离，这2个器件的原理是相同的。光波分复用器的主要类型有熔融拉锥型、介质膜型、光栅型和平面型4种。

2.2 特点与优势

a.充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量,使一根光纤传送信息的物理限度增加一倍至数倍。目前只利用了光纤低损耗谱(1 310～1 550 nm)极少的一部分,波分复用可以充分利用单模光纤的巨大带宽约25 THz,传输带宽充足。

b.在同一根光纤中,具有传送2个或数个非同步信号的能力,有利于数字信号和模拟信号的兼容,与数据速率和调制方式无关,在线路中间可以灵活取出或加入信道。

c.对已建光纤系统,尤其早期铺设的芯数不多的光缆,只要原系统有功率余量,就可进行增容,实现多个单向信号或双向信号的传送而不用对原系统作大改动,具有较强的灵活性。

d.由于减少了光纤的使用量,降低了建设成本；由于光纤数量少,当出现故障时,恢复迅速方便。

e.由于有源光设备的共享性,降低多个信号的传送或增加新业务的成本。

f.系统中有源设备大幅减少,可提高系统的可靠性。

3 波分复用技术的应用

3.1 方案的提出

采用单纤双向传输转换器(多波长)，在现有信息网络上搭建独立传输信息外网的通道，完成四级网络光纤扩容的建设，在外网多于两个分支需求的节点安装网络交换机及光收发模块，对内网连接方式按需进行改造，从而实现县公司信息外网的统一出口改造。其光纤网络系统扩容示意图如图1所示。

3.2 方案的实施

采用的单纤双向传输转换器是无源光网络中隔离技术和光耦合技术的组合应用，能够为多个光信号提供一个透明的通道，传输速率从0～2.5 Gbit/s连续可变。分别实现一根光纤同时传输1～8个单波双纤系统的信号。即在1根光纤上最多同时进行8个不同波长共16向的光传输，相当于16芯的光纤。

图1 光纤网络系统扩容示意

根据现有信息网络的结构和光纤资源的数量，计划在汇聚网络节点、变电站和各县局安装转换器，转换器成对使用，通过波分复用扩容后实现2芯4通道。变电站和县局新部署信息外网交换机，各县级供电公司网络就近接入220 kV变电站。

改造项目自2011年6月13日开始，历时32天，整体项目实施分为多个小组，分别在石家庄市供电公司主要办公院落、18个县供电公司、17个220 kV变电站进行波分复用设备、H3C 3600 28TP-EI交换机、光纤收发器与光纤模块的安装，并进行变电站与县供电公司之间、变电站与变电站之间网络通信状况联调，17个220 kV变电站内光纤跳线铺设，同时清洁光纤耦合器端接点处光路，处理因链路质量造成的复用器工作状态异常等故障。各网络节点均新安装信息外网交换机一台，使用动态路由协议并进行安全设置。

4 应用效果及注意事项

4.1 应用效果

工程实施完毕后，进行系统功能及性能检验，重点测试网络传输性能与稳定性，以及物理光路的损耗和反射情况，确保复用系统和信息外网达到预期的性能和功能。通过使用波分复用技术，减少了光纤的使用量，降低了投资建设成本。在现有光缆资源条件下，实施网络的安全扩容，最终达到信息内网和外网同路隔离传输要求。实现了有源光设备的共享性,降低了多个信号的传送或新业务增加的投资成本。经过一段时间的运行，信息内网和信息外网均运行正常，没有出现网络终端或数据包丢失的情况。大幅度提高信息外网安全管理

水平，满足了外网应用统一部署需求，实现了石家庄供电公司同18个县级供电公司信息外网的互联互通和统一互联网出口。

4.2 注意事项

a.在工程验收过程中，发现波分复用技术对光纤的熔接耦合技术有更高的要求：要求光纤的耦合点要清洁、无污损，熔接严密。为达到耦合点的清洁、无污损要求，采用专用的清洁工具进行处理，虽然能够有效解决，但是需定期进行清洁，保证复用设备的运行可靠性和传输数据的准确性。

b.波分复用设备使用多种特定波长的光纤传输模块，造成网络中设备类型复杂，增加了网络运维的难度和成本。为了提高故障处理的速度，应核实汇总网络设备的类型和数量等基础数据台帐，提前储备相关设备。

5 结束语

通过波分复用技术的应用，成功实现了石家庄供电公司同18个县级供电公司信息外网的互联互通和互联网出口的统一，并且传输稳定，达到信息安全的要求。认为波分复用技术在传输距离较远且有一定光纤通道的分散点之间实现互联应用有一定的推广价值，而且此项技术的应用大量节约了新敷设光缆的投资建设成本，能够在短期内快速实现互联且数据传输稳定，但须备用多种特定波长的光纤传输模块。

本文责任编辑：王洪娟