SDH課設(shè)報告剖析

1、隨著IP業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，特別是各種多媒體應(yīng)用的實用化，因特網(wǎng)已由簡單的傳送數(shù)據(jù)文件發(fā)展到普遍提供實時視頻、音頻通信及動畫、廣告等其他娛樂業(yè)務(wù)，數(shù)據(jù)傳輸量大大增加，因而對通信網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)質(zhì)量提出了更高的要求。盡管SDH光傳送網(wǎng)最初是針對話音業(yè)務(wù)而設(shè)計的，但其低傳輸損耗和高傳輸帶寬的特點，特別是在基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送技術(shù)應(yīng)用于城域網(wǎng)之后，使之成為高速數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的理想傳輸手段。1、 課程設(shè)計的相關(guān)知識內(nèi)容（一、）SDH的基本概念SDH全稱叫做同步數(shù)字體系，SDH是世界公認(rèn)的新一代寬帶傳輸體制，SDH體制規(guī)范了數(shù)字信號的傳輸速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方式和光接口特性等。當(dāng)今，高度發(fā)達(dá)的信息社會要求通信網(wǎng)能提

2、供各種各樣的電信業(yè)務(wù)，經(jīng)電信網(wǎng)傳輸、交換、處理的信息量將不斷增大，這就要求現(xiàn)代化的通信網(wǎng)向數(shù)字化、綜合化、智能化和個人化發(fā)展。傳輸系統(tǒng)是通信網(wǎng)的重要組成部分，傳輸系統(tǒng)的好壞直接制約著通信網(wǎng)的發(fā)展。當(dāng)前世界各國大力發(fā)展的信息高速公路，其重點之一就是組建大容量的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，以SDH/WDM為主的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)就是高速公路最基礎(chǔ)的物理平臺。傳輸網(wǎng)應(yīng)具有全世界統(tǒng)一的接口標(biāo)準(zhǔn)，以便全球的每一個用戶都能實現(xiàn)隨時隨地便捷地通信。由SDH傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，其復(fù)用的方式已不能滿足信號大容量傳輸?shù)囊螅硗釶DH體制的地區(qū)性規(guī)范也使網(wǎng)絡(luò)互相增加了難度，制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展。（二）SDH的優(yōu)越性以及缺陷

3、SDH傳輸體制具有PDH體制所無可比擬的優(yōu)點，他是不同于PDH的全新的一代傳輸體制，與PDH相比在技術(shù)體制上進(jìn)行了根本的變革和創(chuàng)新。SDH的核心理念是要從統(tǒng)一的國家電信網(wǎng)和國際互通的高度來組建數(shù)字通信網(wǎng)，它會是構(gòu)成綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（ISDN），特別是寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)（B-ISDN）的重要組成部分。那么怎么理解這個概念呢？因為與傳統(tǒng)的PDH體制不同，按SDH組建的網(wǎng)是一個高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)，它采用全球統(tǒng)一的接口以實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容，在全程全網(wǎng)范圍實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)一致的管理和操作，實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率，由于維護(hù)功能的加強(qiáng)大大降低了設(shè)備的

4、運行維護(hù)費用。其一在接口方面。電接口方面，接口的規(guī)范化與否是決定不同廠家的設(shè)備能否互聯(lián)的關(guān)鍵。SDH體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（NNI）作了統(tǒng)一的規(guī)范，規(guī)范內(nèi)容有數(shù)字信號傳輸速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)用方法、線路接口、監(jiān)控管理等；光接口方面，線路接口（光接口）采用世界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，SDH信號的線路編碼僅對信號產(chǎn)生擾碼，不再進(jìn)行冗余碼的插入。其二是在復(fù)用方式。由于低速SDH信號是以字節(jié)間插方式復(fù)用進(jìn)SDH幀結(jié)構(gòu)中的，這樣就使低速SDH信號在高速SDH信號的幀中的位置是均勻的、有規(guī)律性的，也就是說是可預(yù)見的。另外，由于SDH采用了同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，可使PDH低速支路信號（例如2Mbit/s）復(fù)用進(jìn)S

5、DH信號的幀中去（STM-N），這樣就使低速支路信號在STM-N幀中的位置也是可以預(yù)見的。SDH綜合了軟件和硬件的優(yōu)勢，實現(xiàn)了從低速PDH支路信號（如2Mb/s）至STM-N之間的“一步到位”的復(fù)用，使維護(hù)人員僅靠軟件操作就能便捷地實現(xiàn)靈活的實時業(yè)務(wù)調(diào)配；其三是運行維護(hù)方面。SDH信號的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運行維護(hù)管理（OAM）功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強(qiáng)，也就是說維護(hù)的自動化程度大大提高；其四是兼容性。SDH有很強(qiáng)的兼容性，這就意味著當(dāng)組建SDH傳輸網(wǎng)時，原有的PDH設(shè)備或系統(tǒng)仍可使用，這兩種傳輸網(wǎng)可以共存。凡事有利就有弊，SDH系統(tǒng)并非完美無缺，它大致具有如下三點不足之處。

6、其一為頻帶利用率低。SDH的一個很大的優(yōu)勢是系統(tǒng)的可靠性增強(qiáng)了，運行維護(hù)管理的自動化程度提高了；其二是指針調(diào)整機(jī)理復(fù)雜。SDH體制可以“一步到位”地從高速信號（例如STM-1）中直接下低速信號（例如2Mbit/s），省去了逐級復(fù)用/解復(fù)用過程；其三是軟件的大量使用對系統(tǒng)安全性的影響。SDH的一大特點是OAM的自動化程度高這意味著軟件在系統(tǒng)中占有相當(dāng)大的比重。二、課程設(shè)計的目的1、 掌握光功率計、OTDR的使用2、 掌握光纖熔接機(jī)的使用3、 掌握SDH光傳輸網(wǎng)的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)4、 掌握傳輸網(wǎng)管的操作界面5、 學(xué)會監(jiān)制網(wǎng)管告警6、 了解SDH傳輸設(shè)備的硬件組成7、 學(xué)習(xí)網(wǎng)管上開通2M業(yè)務(wù)8、 學(xué)習(xí)光傳輸

7、網(wǎng)絡(luò)中的故障定位和故障排除三、課程設(shè)計的實驗設(shè)備1、 中興ZXSM-600 SDH分插復(fù)用器2、 傳輸網(wǎng)管3、 光功率計4、 OTDR5、 附屬設(shè)備（如尾纖等）6、 DDF、ODF四、課程設(shè)計實驗準(zhǔn)備1、 SDH設(shè)備的機(jī)盤工作指示燈處于正常狀態(tài)2、 網(wǎng)管服務(wù)器程序正常啟動并與SDH傳輸設(shè)備正常連接3、 網(wǎng)管的客戶端程序正常啟動五、課程設(shè)計主要事項1、 在沒有充分了解設(shè)備結(jié)構(gòu)及操作維護(hù)方法之前，請勿盲目進(jìn)行操作。2、 在進(jìn)行設(shè)備的硬件操作時，請注意防護(hù)靜電。3、 尾纖彎曲半徑不能過小。4、 請勿將工作中的尾纖對著人體的眼睛和皮膚，謹(jǐn)防燒傷。5、 請勿進(jìn)行與本實驗無關(guān)的操作。六、課程設(shè)計的內(nèi)容介紹

8、1、 光功率計光功率計（optical power meter ）是指用于測量絕對光功率或通過一段光纖的光功率相對損耗的儀器。在光纖系統(tǒng)中，測量光功率是最基本的，非常像電子學(xué)中的萬用表；在光纖測量中，光功率計是重負(fù)荷常用表。通過測量發(fā)射端機(jī)或光網(wǎng)絡(luò)的絕對功率，一臺光功率計就能夠評價光端設(shè)備的性能。用光功率計與穩(wěn)定光源組合使用，則能夠測量連接損耗、檢驗連續(xù)性，并幫助評估光纖鏈路傳輸質(zhì)量。光功率計主要用于測量光路的收光功率。設(shè)有1550nm、1310nm、980nm、850nm多個波長校正點（其他波長可選）?？删€性或非線性顯示光功率計，既可用于光功率的直接測量，也可用于光纖鏈路損耗的相對測量。是光

9、纖通信、有線電視系統(tǒng)施工及維護(hù)過程中必不可少的儀器設(shè)備。（具體實物見右圖）2、 OTDROTDROTDR的英文全稱是Optical Time 圖A 光功率計 Domain Reflectometer，中文意思為光時域反射儀。OTDR是利用光線在光纖中傳輸時的瑞利散射和菲涅爾反射所產(chǎn)生的背向散射而制成的精密的光電一體化儀表。OTDR主要用于進(jìn)行下列測量：確定光纜、光纖故障點、聯(lián)接點、斷電位置， 描述光纜、光纖損耗分布曲線，測量光纜、光纖長度、兩點之間的距離、損耗、衰減系數(shù)，測量光纜，測量光纜、光纖聯(lián)接頭的插入損耗，測量光纜、光纖反射損耗。與光功率計模塊、穩(wěn)定光源模塊配合使用可以形成在線監(jiān)測維護(hù)系

10、統(tǒng)。OTDR廣泛適用于城域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、CATV、移動通信等通訊系統(tǒng)中單模和多模光纖光纜的安裝、排障、改造和維護(hù)，定位、排除長距離光纖中帶故障的連接頭、壞的接續(xù)點。（具體實物見右圖） 圖B OTDR實物圖OTDR常見曲線(1)、正常曲線該圖為正常曲線圖，A為盲區(qū)，B為測試末端反射峰。測試曲線為傾斜的，隨著距離的增長，總損耗會越來越大。用總損耗（ dB ）除以總距離（ Km ）就是該段纖芯的平均損耗（ dB/Km ）。（2）、光纖存在跳接點中間多了一個反射峰，很有可能中間是一個跳接點。例如：海豐至博美的 ECI 纖芯，因為博美沒有 ECI 設(shè)備， ECI 的在用纖芯要從博美站跳接過去到普寧，所以在

11、博美用根尾纖把海豐、普寧方向連接起來，所以在測試這樣的纖芯時，就會出現(xiàn)像圖中這樣的曲線圖。當(dāng)然也會有例外的情況，總之，能夠出現(xiàn)反射峰，很多情況是因為末端的光纖端面是平整光滑的。端面越平整，反射峰越高。例如在一次中斷割接當(dāng)中，當(dāng)光纜砍斷以后，測試的曲線應(yīng)該如光路存在斷點圖所示，但當(dāng)你再測試時，在原來的斷點位置出現(xiàn)反射峰的話，那說明現(xiàn)場的搶修人員很有可能已經(jīng)把該纖芯的端面做好了。（3）、異常情況出現(xiàn)圖中這種情況，有可能是儀表的尾纖沒有插好，或者光脈沖根本打不出去，再有就是斷點位置比較近，所使用的距離、脈沖設(shè)置又比較大，看起來就像光沒有打出去一樣。出現(xiàn)這種情況： 1 .要檢查尾纖連接情況， 2 .就

12、是把 OTDR 的設(shè)置改一下，把距離、脈沖調(diào)到最小。如果還是這種情況的話，可以判斷： 1 .尾纖有問題， 2 .OTDR 上的適配器問題， 3 .斷點十分近， OTDR 不足以測試出距離來。如果是尾纖問題，只要換一根尾纖就知道，不行的話就要試著擦洗適配器，或就近查看纖芯了。（4）、非反射事件這種情況比較多見，曲線中間出現(xiàn)一個明顯的臺階，多數(shù)為該纖芯打折，彎曲過小，受到外界損傷等因素。曲線中的這個臺階是比較大的一個損耗點，也可以稱為事件點。曲線在該點向下掉，稱為非反射事件，如果曲線在該點向上翹的話，那就是反射事件了。這時，該點的損耗點就成了負(fù)值，但并不是說它的損耗小了，這是一種偽增益現(xiàn)象，造成這

13、種現(xiàn)象的原因是由于接頭兩側(cè)光纖的背向散射系數(shù)不一樣，接頭后光纖背向散射系數(shù)大于前段光纖背向散射系數(shù)，而從另一端測則情況正好相反，折射率不同也有可能產(chǎn)生增益現(xiàn)象。所以要想避免這種情況，只要用雙向測試法就可以了。(5)、光纖存在斷點這種情況一定要引起注意！曲線在末端沒有任何反射峰就掉下去了，如果知道纖芯原來的距離，在沒有到達(dá)纖芯原來的距離，曲線就掉下去了，這說明光纖在曲線掉下去的地方斷了，或者也有可能是光纖在那里打了個折。我們經(jīng)常用這個原理，在線路上排障的時候，把不能確定的纖芯打折，然后測試人員利用 OTDR 打光實時監(jiān)測，按照圖中的這種情況來判斷纖芯。（6）、測試距離過長這種情況是出現(xiàn)在測試長距

14、離的纖芯時， OTDR 所不能打到的距離所產(chǎn)生的情況，或者是距離、脈沖設(shè)置過小所產(chǎn)生的情況。如果出現(xiàn)這種情況， OTDR 的距離、脈沖又比較小的話，就要把距離、脈沖調(diào)大，以達(dá)到全段測試的目的，稍微加長測試時間也是一種辦法。（7）、典型軌跡說明： Front Connector ：前端連接器 Fusion Splice ：熔接點，光纖的熔接點缺陷容易造成軌跡圖中散射曲線的突然跌落。 Bend ：彎曲。彎曲直徑過小，光就會不再遵循全反射，而是有一部分從纖芯射出，造成軌跡圖中散射曲線的突然跌落。3、 光纖熔接機(jī)藤倉50S單芯光纖熔接機(jī)具有體積小、重量輕、快速熔接、對環(huán)境因素的超強(qiáng)適應(yīng)能力等多種優(yōu)點。

15、在通信領(lǐng)域的施工和維護(hù)具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用。具有特點如下：A. 具有先進(jìn)的芯部對準(zhǔn)功能，全自動操作。B. 9秒的熔接時間，35秒的加熱時間。C. 兩臺CCD攝像機(jī)，5.6英寸彩色LCD顯示屏，可同時觀測X軸、Y軸光纖。D. 自動校準(zhǔn)放電電弧功能，確保穩(wěn)定的放電條件。E. 具備自動識別不同類型光纖和自身診斷的功能，熔接損耗極小，顯示損耗值精確。F. 確保熔接機(jī)隨時處于最佳工作狀態(tài)。內(nèi)置傳感器使熔接機(jī)隨時適應(yīng)外界環(huán)境變化（氣溫、溫度、濕度），適應(yīng) 圖C藤倉光纖熔接機(jī)5000米海拔高度，保證高原地區(qū)熔接質(zhì)量。4、 SDH光傳輸設(shè)備的硬件組成在ZXSM-600設(shè)備中，光接口、電接口信號經(jīng)過各自的接口處理

16、后，轉(zhuǎn)換為統(tǒng)一速率為77Mbit/s的VC4業(yè)務(wù)總線，在交叉單元完成各個光/電接口的業(yè)務(wù)交叉。其中，光接口在開銷處理單元分離段開銷與凈荷數(shù)據(jù)后，將部分開銷字節(jié)合成一條32時隙的HW總線，與音頻接口或速率為N*64kbit/s的數(shù)據(jù)接口合成的相同格式的HW總線在開銷單元完成各個方向的開銷直通、上下和讀寫。在整個業(yè)務(wù)流程中，由定時單元將系統(tǒng)時鐘分配至各部分，以確保網(wǎng)絡(luò)的同步。用于承載網(wǎng)元控制信息的開銷字節(jié)，由開銷處理單元提取后送入控制管理單元，再由控制單元將信息上報網(wǎng)管，同時，網(wǎng)管的配置或控制命令也經(jīng)過控制管理單元、開銷處理單元插入相應(yīng)的開銷字節(jié)位置，通過光纖下發(fā)至網(wǎng)元。ZXSM-600設(shè)備采用后

17、背板+單板插件的實現(xiàn)方式，各種單板后背板相互連接，實現(xiàn)多種業(yè)務(wù)功能。各個功能單元的具體說明及對應(yīng)單板如下：定時單元定時單元由電源時鐘板（PWCK）實現(xiàn)，為系統(tǒng) 系統(tǒng)時鐘，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)同步。定時單元的時鐘源有多種選擇：跟蹤外部定時基準(zhǔn)（BITI）、鎖定某一方向的線路或支路時鐘、在可用參考定時基準(zhǔn)發(fā)生故障時進(jìn)入保持或自由振蕩模式。定時單元還可以實現(xiàn)通過定時和環(huán)路定時，并能夠為其他設(shè)備提供標(biāo)準(zhǔn)的參考基準(zhǔn)輸出。定時單元依據(jù)定時基準(zhǔn)的狀態(tài)信息實現(xiàn)定時基準(zhǔn)的自動倒換?？刂乒芾韱卧刂乒芾韱卧删W(wǎng)元控制板（NCP）實現(xiàn)，完成網(wǎng)元設(shè)備的配置和管理，并通過ECC實現(xiàn)網(wǎng)元間消息的收發(fā)和傳遞?？刂乒芾韱卧€提供與后臺網(wǎng)

18、關(guān)的多種接口。通過此單元可以對傳輸網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行集中網(wǎng)管。光接口單元本實驗設(shè)備的光接口速率為STM-4，由STM-4光線路板OL4實現(xiàn)。光接口可作為設(shè)備的群路或支路接口，完成接口板的電/光轉(zhuǎn)換和光/電轉(zhuǎn)換、接收數(shù)據(jù)和時鐘恢復(fù)、發(fā)送數(shù)據(jù)。開銷處理單元開銷處理單元在設(shè)備中主要由STM-4光線路板（OL4）、開銷處理板（OHP）完成。開銷處理單元用于分離SDH幀結(jié)構(gòu)中的段開銷和凈荷數(shù)據(jù)，并對開銷字節(jié)進(jìn)行相應(yīng)的處理。交叉單元交叉單元是SDH傳輸設(shè)備的核心功能單元，由交叉板（CS）完成。交叉單元完成AU-4、TU-3、TU-12等級別的交叉連接，交叉單元是群路接口和支路接口之間業(yè)務(wù)信號傳輸?shù)募~帶。開銷交換單元

19、開銷交換單元由開銷處理板（OHP）實現(xiàn)，完成段開銷中的E1字節(jié)、E2字節(jié)、F1字節(jié)及一些未定義的開銷字節(jié)間的交換功能。通過開銷交換單元，可以將開銷字節(jié)送入其他段開銷繼續(xù)傳輸，也可以實現(xiàn)網(wǎng)元的輔助功能。電接口單元電接口用于實現(xiàn)設(shè)備的局內(nèi)接口，包括STM-1電接口以及E1、E3、E4等PDH電接口，由ES1板、EP1板等電接口板實現(xiàn)。電接口單元完成電信號的異步映射/去異步映射后將信號送入交叉單元。輔助接口單元輔助接口由輔助接口板（AI）實現(xiàn)，利用開銷字節(jié)提供公務(wù)話音通道和輔助的數(shù)字通道、模擬通道。ZXSM-600設(shè)備還包括饋電告警單元和功能擴(kuò)展單元。饋電與告警單元為設(shè)備提供一次電源的保護(hù)、濾波和分

20、配，以及聲光告警等處理。功能擴(kuò)展單元指PCM，EDFA，WDM和圖像編解碼器等相對獨立的擴(kuò)展功能，功能擴(kuò)展單元可以與ZXSM-600設(shè)備實現(xiàn)統(tǒng)一網(wǎng)管。七、課程設(shè)計的內(nèi)容及相關(guān)步驟1、光功率計的使用先打開光功率計的開關(guān)，而后通過光纖的交替更換來進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的測量，要求調(diào)入1310nm。由于我們通信機(jī)房實驗室中有南京、上海和北京三個站點，我們可以進(jìn)行一收一發(fā)6組數(shù)據(jù)。其中北京收南京-19.94dBm，北京發(fā)南京為-11.24dBm2、OTDR的使用 我們可以使用OTDR來測試光纖曲線及損耗分布、測試光纖長度、測試光纖平均衰減、測試接頭損耗以及測試光纖故障點。而用OTDR進(jìn)行光纖測量需要三個步驟：參

21、數(shù)設(shè)置數(shù)據(jù)獲取曲線分析3、光纖熔接機(jī)的使用光纖熔接步驟：（1） 、用光纖鉗剝?nèi)ス饫w的包層；（2） 用酒精棉將光纖擦拭干凈，套上防護(hù)套管；（3） 切割光纖，使斷面平整；（4） 放入光纖熔接機(jī)熔接斷電；（5） 加熱防護(hù)套管。4、通信網(wǎng)設(shè)計步驟及截圖（1）單號創(chuàng)建6個站點，構(gòu)成一個SDH傳輸網(wǎng) 六個站點分別為戎懿1，戎懿2，戎懿3，戎懿4，戎懿5，戎懿6（具體圖形見下）<1>創(chuàng)建網(wǎng)元創(chuàng)建網(wǎng)元，配置好網(wǎng)元名稱，網(wǎng)元標(biāo)識，IP（其IP最后位為自己的學(xué)號203）及實驗必須的電路板。其實在創(chuàng)建網(wǎng)元的時候可以先創(chuàng)建一個網(wǎng)元，做好基礎(chǔ)硬件配置，其他網(wǎng)元采用復(fù)制第一個網(wǎng)元的方法創(chuàng)建，復(fù)制完成之后把相應(yīng)的網(wǎng)元名稱，標(biāo)識和IP改正確即可。（具體見下圖）<2>給網(wǎng)元配置相應(yīng)的電路板 戎懿1，戎懿2、戎懿3、戎懿4、戎懿5、戎懿6同戎懿1 的電路板配置同戎懿1 一樣。（具體見下圖)<3>對網(wǎng)元間進(jìn)行連線（2） 、開