SDH傳輸在鐵通烏蘭察布分公司的應(yīng)用分析報告

1、. . . . SDH傳輸在鐵通烏蘭察布分公司的應(yīng)用分析摘要本論文分析研究了網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)、設(shè)備選型、保護方式、時鐘同步等技術(shù)方案，根據(jù)理論知識計算分析了各局點話務(wù)量、局間中繼電路數(shù)量與中繼距離長度，確立了網(wǎng)絡(luò)組織結(jié)構(gòu)和具體的時隙分配方式。由于細致研究了SDH網(wǎng)的保護方式、時鐘特性、工程計算等理論，使網(wǎng)絡(luò)的安全性、實用性得到了保證，將鐵通烏蘭察布市分公司SDH本地傳輸網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成了一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳輸網(wǎng)，不但滿足了業(yè)務(wù)需求，而且還提高了全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，同時為下一步鐵通公眾電信網(wǎng)的發(fā)展奠定了堅實的基礎(chǔ)。在該方案的建設(shè)工程施工中，本人參與了工程施工的全過程，在該網(wǎng)絡(luò)投入運營后，又搜集與整理

2、了相關(guān)資料，并進行了該論文編寫工作。一，烏蘭察布市概況烏蘭察布市地處自治區(qū)中西部，是本地區(qū)政治、經(jīng)濟、文化中心，鐵路、公路運輸四通八達，城市總面積114.2平方公里，人口30多萬。二、同步數(shù)字體系原理（一）SDH光通信技術(shù)特點同步數(shù)字體系（SDHSynchronous digital hierarchy）是為在物理傳輸網(wǎng)上傳送適配的凈負荷而標準化的一系列數(shù)字傳送結(jié)構(gòu)，其基礎(chǔ)設(shè)備是同步傳送模塊（STM），它采用復(fù)用映射原理將各種不同等級的低速信號復(fù)用映射進STM模塊并以同步于網(wǎng)路的速率進行傳輸。同步傳送模塊（STM）是用來支持在SDH中進行段層連接的信息結(jié)構(gòu)，它是一個帶有線路終端功能的準同步數(shù)字

3、復(fù)用器，它將63個2Mbit/s信號（或3個34Mbit/s 信號或1個140Mbit/s信號）復(fù)用或適配為155.52Mbit/s（STM-1等級）。它由塊狀幀結(jié)構(gòu)中的信息凈負荷和段開銷（SOH）信息字段組成，并在選定的媒體上以同步于網(wǎng)路的速率進行串行傳輸。SDH基本的同步傳送模塊速率為155.52Mbit/s（STM-1等級）。更大容量的STM是以等于該基本速率N倍的速率構(gòu)成（現(xiàn)已規(guī)定了N=4，N=16和N=64的STM容量）。光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)主要的特點是：1 采用了同步復(fù)用方式和靈活的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)，避免了PDH系統(tǒng)從高速信號中分插低速信號需多次解復(fù)用的過程，使得上下業(yè)務(wù)非常方便，有利于容

4、納各種新的寬帶業(yè)務(wù)的引入；2 網(wǎng)絡(luò)具有標準的光接口，開放型的標準光接口可滿足多廠家產(chǎn)品環(huán)境，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的橫向兼容性，節(jié)約網(wǎng)絡(luò)成本，有利于網(wǎng)絡(luò)的后期管理；3 SDH幀結(jié)構(gòu)中安排有豐富的開銷比特用于網(wǎng)絡(luò)的管理，故網(wǎng)絡(luò)的運行、管理、維護能力強大，有利于新特性、新功能的開發(fā)；由于采用了指針調(diào)整技術(shù)，SDH具有了定時透明性，網(wǎng)絡(luò)能在準同步環(huán)境下工作、其凈負荷可以在不同的同步點之間進行傳送而不影響業(yè)務(wù)質(zhì)量，并有能力經(jīng)受定時基準的丟失，網(wǎng)絡(luò)性能比PDH光通信系統(tǒng)有了很大改善。（二）、SDH傳送網(wǎng)復(fù)用映射原理SDH網(wǎng)絡(luò)采用復(fù)用映射原理將各種不同等級的低速信號組合進STM模塊并在網(wǎng)路中進行傳輸。各種不同等級的低速

5、信號裝入SDH幀結(jié)構(gòu)凈負荷區(qū)，一般需經(jīng)過映射、定位校準和復(fù)用三個階段。為使各種支路信號與相應(yīng)的虛容器（VC）容量同步，使VC成為可以獨立地進行傳送、復(fù)用和交叉連接的實體，在映射階段，在SDH網(wǎng)絡(luò)邊界處應(yīng)將支路信號適配至虛容器（VC）。在復(fù)用階段，多個低階通道層信號適配進入到高階通道，或多個高階通道層的信號適配進入到復(fù)用段。為防止復(fù)用映射過程中的抖動造成系統(tǒng)誤碼率增加，系統(tǒng)采用了指針技術(shù)，當網(wǎng)絡(luò)處于同步工作狀態(tài)時，指針進行同步信號間的相位校準。當網(wǎng)絡(luò)失去同步時，指針進行頻率和相位校準，當網(wǎng)絡(luò)處于異步工作時，指針用作頻率跟蹤校準。SDH幀結(jié)構(gòu)中的指針是一種指示器，其值定義虛容器相對于支持它的傳送實

6、體的幀基準的幀偏移。SDH中的虛容器（VC）是用來SDH通道層連接的信息結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)由安排在幀結(jié)構(gòu)中的信息凈負荷和通道開銷（POH）信息字段組成。SDH已確認了低階（VC-n、n=1，2）和高階（VC-n，n=3，4）兩類虛容器。SDH的支路單元（TU）是提供高、低階通道層之間適配的信息結(jié)構(gòu)。它由信息凈負荷（低階虛容器）和一個支路單元指針組成，指針的作用是指示凈負荷起始點相對于高階虛容器幀起始點的偏移。在高階VCn凈負荷中占用規(guī)定的固定位置的一個或多個支路單元組成了支路單元組（TUG）。用這種方式規(guī)是為了能建立由不同規(guī)模的支路單元構(gòu)成的混合容量凈負荷，以提高傳送網(wǎng)的靈活性。虛容器VC在加上指明

7、高階VC在STMN幀位置的指針AU PTR后，形成了能為高階通道層和復(fù)用段層提供適配功能的信息結(jié)構(gòu)管理單元AU。SDH中的管理單元（AU）是提供高階通道層與復(fù)用段層之間適配的信息結(jié)構(gòu)。管理單元組（AUG）是在STM凈負荷中占用規(guī)定的固定位置的一個或更多個的管理單元，它由若干個AU3的同類集合或一個AU4組成。在管理單元（AU）和支路單元（TU）中要進行速率調(diào)整，低級數(shù)字流在高一級數(shù)字流中的起始點由管理單元指針（AU PTR）和支路單元指針（TU PTR）分別對高階VC在相應(yīng)幀的位置以與VC1、2、3在相應(yīng)TU幀的位置進行動態(tài)的定位。在N 個AUG的基礎(chǔ)上附加段開銷SOH，形成STMN幀結(jié)構(gòu)。N

8、=1時，一個AUG加上段開銷（4.608 Mbit/s）就可構(gòu)成STM1的標稱速率155.52Mbit/s。鐵通烏蘭察布市SDH本地網(wǎng)傳輸系統(tǒng)中，由于傳輸設(shè)備與交換設(shè)備接口都采用2.048Mbit/s速率,故2.048Mbit/s的支路信號復(fù)用成622.08Mbit/s速率的STM-4等級信號的方法和步驟如下：1標稱速率為2.048Mbit/s的支路信號首先映射進入容器C12作適配處理，然后加上通道開銷VC12 POH構(gòu)成虛容器VC12（2.240Mbit/s）；2 加上支路單元指針（TU-12 PTR）。TU12 PTR指明了VC12相對于TU12的相位，經(jīng)速率調(diào)整和相位對準后的TU12速率

9、為2.304Mbit/s；3經(jīng)均勻的字節(jié)間插組成TUG2（3*2.304 Mbit/s）；4 7個TUG2經(jīng)同樣的單字節(jié)間插組成TUG3，此時速率為49.536Mbit/s;5 3個TUG3經(jīng)單字節(jié)間插并加上高階通道開銷POH以與塞入字節(jié)后構(gòu)成VC4凈負荷，此時速率為150.336Mbit/s；6 加上576Kbit/s的管理單元指針AU-4 PTR，組成AU4，此時速率為150.912Mbit/s；7 單個AU-4直接置入AUG，速率不變。4個AUG按字節(jié)間插復(fù)用（再加上SOH）成STM-4，速率為622.08Mbit/s。三、鐵通烏蘭察布市傳輸網(wǎng)現(xiàn)狀（一） 原有傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)狀況 鐵通烏蘭察布

10、分公司既有交換局數(shù)量僅有兩個：西匯接局、北端局。集西匯接局位于西端，集北端局位于北站，由于建局初衷是為鐵路運營單位之間提供通信服務(wù)，所以兩局位置均沿著鐵路線分布，兩節(jié)點相距3.77公里。集西匯接局容量為3000門,集北端局容量7000門，傳輸設(shè)備型號為ALCATEL1641SM，傳輸級別是STM-1。隨著本市電信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和電信市場的激烈競爭，對于剛剛成立不久并已躋身于幾大電信運營商行列的鐵通烏蘭察布市分公司而言，能夠具有充足的實力參與到市場競爭中，首要的而且必須的是擴大自身的網(wǎng)絡(luò)覆蓋圍，而原有的傳輸網(wǎng)主要是針對鐵路運輸單位與鐵路住宅用戶的通信業(yè)務(wù)需求而建設(shè)的，其網(wǎng)絡(luò)狀況已經(jīng)遠遠不能滿足當

11、今市場發(fā)展與業(yè)務(wù)容量需求。原有傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：集西通信樓集北（二）存在的問題與建設(shè)SDH傳輸網(wǎng)的必要性1.目前存在的主要問題(1) 傳輸設(shè)備容量很小，集西通信樓對集北僅僅是一個140M容量（64個2M）光端機，而且是單連沒有保護路由，這不符和現(xiàn)代通信的要求，在實際運用中也不安全。目前的交換局容量已遠遠不能滿足用戶需求。集西3000門容量已占用2532門，占用率84.4%；集北7000門容量已占用4932 門，占用率70.46 %，經(jīng)連續(xù)幾個月的測試，兩局間平均每線話務(wù)量為0.57-0.6Erl,急需擴容。(2)自中國鐵通成立起，面向市場、開拓市場已勢在必行。目前，要想在電信市場中占有一席之

12、地，首要的是擴大市與市郊的網(wǎng)絡(luò)覆蓋圍，爭取到更多的路外用戶。2. 建設(shè)SDH傳輸網(wǎng)的必要性此次設(shè)計鐵通烏蘭察布市傳輸網(wǎng)，主要基于以下幾個方面的原因：(1) 建設(shè)本市傳輸網(wǎng)工作已迫在眉睫，由于移動市場的不斷擴大，固定的逐漸增加，寬帶業(yè)務(wù)的迅速發(fā)展，現(xiàn)有的傳輸容量已經(jīng)滿負荷運行，急需擴容。(2) 原有華為S1240 ALCATEL設(shè)備容量小，需要進行更換。(3)建設(shè)本市傳輸網(wǎng)是提高網(wǎng)絡(luò)運行質(zhì)量的要求，也是集中維護管理的要求。如果建成自己的傳輸網(wǎng)，可以隨時監(jiān)控傳輸電路的運行狀態(tài)、告警信息、各項性能值等，而且隨時根據(jù)自己的業(yè)務(wù)調(diào)整電路數(shù)，在很大程度上提高網(wǎng)絡(luò)的利用率，從而可以提高網(wǎng)絡(luò)的運行質(zhì)量。(4)

13、 隨著改革開放的逐步深入，國民經(jīng)濟的飛速發(fā)展，隨著其它各大電信運營商的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)和增值業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展，對剛成立不久的鐵通而言，面臨著激烈的市場競爭，并且社會各方面也對通信市場提出了更高的要求。為適應(yīng)我區(qū)國民經(jīng)濟的發(fā)展，進一步增強通信能力與改善通信質(zhì)量，提高通信網(wǎng)的基礎(chǔ)裝備水平，加強傳輸網(wǎng)的綜合接入能力，是鐵通公司急待解決的重要問題。因此，本工程項目是鐵通烏蘭察布市分公司當年通信工程的重點建設(shè)項目之一。為了保證本市數(shù)字同步傳輸網(wǎng)是一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳輸網(wǎng)，本論文研究網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)，計算所需業(yè)務(wù)電路的容量，確定設(shè)備選型和工程設(shè)計方案等等。首先，通過本論文的研究，確定了合理的本地網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。由西

14、通信樓、北站、鐵一中、二八零、馬蓮渠五點組建一個STM-4的自愈環(huán)；由馬蓮渠、市一中組建一個STM-4的支鏈；由集西通信樓、土貴和平地泉組建一個STM-4的支鏈，其中西為中心匯接局，其余為端局和模塊局。本地網(wǎng)采用STM-4設(shè)備，環(huán)上采用兩纖單向通道保護方式，鏈上無保護。第二、通過論文中對網(wǎng)絡(luò)保護的研究，網(wǎng)100%自愈，使本市數(shù)字同步傳輸網(wǎng)（SDH）具有很強的生存能力，即網(wǎng)絡(luò)中斷后能在極短的時間恢復(fù)業(yè)務(wù)，以確保網(wǎng)絡(luò)的暢通。而且可以靈活的進行電路配置和調(diào)度，方便的監(jiān)視設(shè)備告警和性能指標，達到合理配置網(wǎng)絡(luò)資源，提高電路有效利用率的目的。第三、通過論文的研究，將本市SDH本地傳輸網(wǎng)建設(shè)為統(tǒng)一的系統(tǒng)，網(wǎng)

15、絡(luò)覆蓋了市所有交換中心，并充分考慮與省干線的銜接，使網(wǎng)絡(luò)具有靈活升級的能力，也節(jié)省了投資。四 、SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)計方案（一）網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計方案1. 網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)的選擇網(wǎng)絡(luò)的物理拓撲結(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點設(shè)備和傳輸線路的幾何排列。它對網(wǎng)絡(luò)的效能、可靠性與經(jīng)濟性有很大的影響。在SDH網(wǎng)絡(luò)中，通常采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有：點對點鏈狀，星形、樹形、環(huán)形。其各自的特點如下：鏈狀拓撲，它將各網(wǎng)絡(luò)節(jié)點串聯(lián)起來，同時保持首尾兩個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點呈開放狀態(tài)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，便于采用線路保護方式進行業(yè)務(wù)保護，但當光纜完全中斷時，此種保護功能失效。星形結(jié)構(gòu)中涉與通信的所有點中有一個特殊的點與其余的

16、互不相連的所有點直接相連。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)具有綜合的帶寬管理靈活性，但存在特殊的潛在瓶頸問題和失效問題。樹形結(jié)構(gòu)：這種結(jié)構(gòu)適合于廣播式業(yè)務(wù)，但存在瓶頸問題，也不適合提供雙向通信業(yè)務(wù)。環(huán)形結(jié)構(gòu)：所謂環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是指那些將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點串聯(lián)起來，并且使之首尾相連，而構(gòu)成的一個封閉環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。SDH最大的優(yōu)點是網(wǎng)絡(luò)性和自愈功能，它的線性應(yīng)用并不能將它的這些特性充分發(fā)揮出來，因此在絕大多數(shù)情況下SDH設(shè)備組成環(huán)形網(wǎng)。在SDH環(huán)形網(wǎng)中每個節(jié)點由分插復(fù)用器（ADM）構(gòu)成，具有分插功能。環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)中除使用ADM外，也可使用數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC：Digital Cross Connect）。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一次性

17、投資要比線形網(wǎng)絡(luò)大，但其結(jié)構(gòu)簡單，而且在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，具有自愈功能，此結(jié)構(gòu)具有很高的生存性，對因線纜斷裂而造成系統(tǒng)故障的保護很好。但由于環(huán)上的接入點數(shù)受環(huán)中的傳輸容量限制，因而環(huán)網(wǎng)適于運用在傳輸容量不大、節(jié)點數(shù)較少的地區(qū)。通常當環(huán)的節(jié)點設(shè)備速率為STM-4時，一般接入節(jié)點在35個為宜。根據(jù)以上對SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)四種拓撲結(jié)構(gòu)的比較并結(jié)合本市具體實際情況，此設(shè)計決定選用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。2. 鐵通烏蘭察布市SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)設(shè)計方案由于本市本地網(wǎng)局所數(shù)目少，目前容量也不大，應(yīng)本著大容量、少局所的原則建設(shè)本地網(wǎng)。由西通信樓、北站、鐵一中、二八零、馬蓮渠五點組建一個STM-4的自愈環(huán)；由馬蓮渠、市一

18、中組建一個STM-4的支鏈；由通信樓、土貴和平地泉組建一個STM-4的支鏈，其中西為匯接局，其余為端局與模塊局。本地網(wǎng)采用STM-4設(shè)備，采用兩纖單向通道保護方式。市一中、平地泉和土貴業(yè)務(wù)量很小，遠期也沒有成環(huán)價值，此三點設(shè)為TM端設(shè)備，放置在三地的傳輸機房。物理網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)圖如下：（二）設(shè)備選型 在對國本地網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計、使用情況進行多方研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合本市通信信息量的具體情況，本設(shè)計決定先上STM-4等級，傳輸設(shè)備選定為ZXSM-622。1. ZXSM-622的組成與系統(tǒng)結(jié)構(gòu)ZXSM-622是STM-4的復(fù)用設(shè)備，系統(tǒng)主要包含光線路板OL、交叉板CS、支路板TR、勤務(wù)板OW、時鐘板S

19、C、主控板NCP、和電源板PWR。其中光線路板、交叉板、時鐘板、電源板可實現(xiàn)單板熱備份功能。另外系統(tǒng)中包含有兩組支路板（A組、B組），因此與其他各功能單板配合時，可組成雙系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，使系統(tǒng)的容量在原有的基礎(chǔ)上增加了一倍。這兩套系統(tǒng)也可相互保護（1+1，1：1）或相互交叉，并能增強組網(wǎng)的靈活性。輔助系統(tǒng)包含的勤務(wù)系統(tǒng)可實現(xiàn)點呼、群呼以與三方通話功能；定時系統(tǒng)完成整個系統(tǒng)的同步；控制系統(tǒng)完成對本系統(tǒng)各單板的控制。2. 系統(tǒng)功能概述（1） ZXSM-622設(shè)備具有靈活的網(wǎng)元配置功能，可通過不同的單板配置和軟件控制而將設(shè)備配置成終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、再生中繼器（REG）。（2） TM

20、設(shè)備在其線路側(cè)終結(jié)SDH622Mbit/s線路信號，在起終端側(cè)分出或進入SDH支路或PDH支路光、電信號。（3） ADM設(shè)備在每個方向均可上下支路信號，不上下的部分無損傷穿過。ADM的收端終結(jié)SOH，發(fā)端重新起始SOH。（4） REG設(shè)備對信號進行再生和放大，從中提取時鐘，收端終結(jié)RSOH，發(fā)端重新起始RSOH。3. 系統(tǒng)特點（1） 具有靈活的雙系統(tǒng)設(shè)計：兩套系統(tǒng)即可相互獨立，又可相互交叉，還可相互實現(xiàn)1+1或1：1保護；雙系統(tǒng)配置大大擴充了每個點的傳輸容量，提高了系統(tǒng)組網(wǎng)的靈活性。（2） 平滑升級能力：從ZXSM-622升級為ZXSM-2500，只需加上高速子框即可。（3） 長距離無中繼傳輸

21、：1310 nm窗口為70 km;1550 nm窗口為80100 km，如采用摻耳光纖放大器（EDFA），可使傳輸距離達150 km以上。（4） 多方向光路：ZXSM-622：12個光方向（4個群路+8個支路）。（5） 靈活方便完善的支路接入能力：具有靈活方便的網(wǎng)元配置能力、靈活多樣的組網(wǎng)方式，并可提供多種保護倒換功能和自愈功能。（6） 具有全面的時隙交叉連接功能：ZXSM-622最大可實現(xiàn)24個VC-4，72個VC-3的交叉以與1512個VC-12的全交叉。（7） 單板獨立供電，插拔單板對系統(tǒng)無影響：ZXSM系統(tǒng)各模塊單板采用獨立供電，有很強的可維護性。（8） 強大而靈活的網(wǎng)管功能，可配置多

22、種網(wǎng)管接口，支持便攜式、臺式PC機和工作站以與多種操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)。（9） 完善的保護機制: 網(wǎng)元級單元保護：提供線路、支路、定時等單元1:1或1:n冗余熱備份方式保護。網(wǎng)絡(luò)級業(yè)務(wù)保護：提供復(fù)用段1:1、1+1保護、通道1+1保護、二纖單向通道保護環(huán)，二纖單向復(fù)用段保護環(huán)，二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)。（10） 可靠的時鐘、豐富的選擇能力 ZXSM采用下列四種時鐘定時方式：外部時鐘方式； 線路時鐘方式；支路時鐘方式；部時鐘方式。此外，還有各種優(yōu)先級的時鐘選擇功能，使ZXSM具有可靠的時鐘保障。另外，ZXSM具有多種工作模式：鎖定模式、保持模式和自激振蕩模式，其輸出時鐘符合ITU-T G.813局

23、向話務(wù)量（Erl）中繼電路數(shù)（2M）馬蓮渠集西匯接局1628*2M市一中集西匯接局1085*2M鐵一中集北端局1628*2M二八零集北端局1628*2M集北端局集西匯接局542 26*2M平地泉土貴814*2M土貴集西匯接局209 10*2M建議，ZXSM也可用于同步時鐘信號的傳送。局 向局間話務(wù)量馬蓮渠集西匯接局2000×0.09×90=162 Erl市一中集西匯接局2000×0.09×60=108Erl鐵一中集北端局2000×0.09×90=162 Erl二八零集北端局2000×0.09×90=162 Erl集

24、北端局集西匯接局(162162)×705000×0.09×70542 Erl平地泉土貴1000×0.09×90=81Erl土貴集西匯接局2000×0.09×8081×80209 Erl（三）話務(wù)量預(yù)測與局間中繼電路的計算與設(shè)計根據(jù)鐵通烏蘭察布市通信網(wǎng)的話務(wù)流量流向調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合本業(yè)務(wù)區(qū)的具體情況與設(shè)備性能等因素，綜合取定話務(wù)量。需要說明的問題：1 以全市8個交換中心為計算點;2 話源按規(guī)劃近期設(shè)備容量計算;3 所有單機話務(wù)量取為0.09erl;具體計算過程如下表所示：根據(jù)話務(wù)量，并結(jié)合電路群的設(shè)置原則，經(jīng)計算可得

25、各局間電路數(shù)量，如下表所示。具體計算公式為： 話務(wù)量(Erl)÷中繼電路話務(wù)量÷302M 中繼電路數(shù)中繼電路話務(wù)量一般最大取0.7Erl/L 根據(jù)各節(jié)點間2M電路需求，配置各段電路。具體網(wǎng)絡(luò)組織和時隙分配如下：市一中AUG1土貴 平地泉通信樓集北鐵一中二八零馬蓮渠AUG1AUG1AUG1AUG1AUG126*2MAUG18*2M5*2M4*2M10*2M8*2M8*2M各節(jié)點間的時隙配置（四） 局間中繼距離的計算SDH線路包括光纖和微波衛(wèi)星,本工程項目采用光纖線路。在光纖通信中,光線路的傳輸性能主要體現(xiàn)在衰減特性和色散特性上,而這恰恰是在光纖通信系統(tǒng)的中繼距離中所要考慮的兩

26、個因素.衰減對中繼距離的影響：一個中繼段上的傳輸衰減包括兩部分容,其一是光纖本身的固有衰減(材料、尺寸等有關(guān))，再者就是光纖的連接損耗和微彎帶來的附加損耗。色散對中繼距離的影響：色散的概念：信號在光纖中是由不同頻率成份和不同模式成份攜帶的，這些不同的頻率成份和模式成份有不同的傳播速度，這樣在接收端接收時，就會出現(xiàn)前后錯開，使波形在時間上發(fā)生了展寬。這就是色散現(xiàn)象。單模光纖的研制和應(yīng)用之所以越來越深入，越來越廣泛，這是由于單模光纖不存在模間色散，因而其總色散很小，既帶寬很寬，能夠傳輸?shù)男畔⑷萘繕O大。本改造項目中的直埋型光纜型號為GYTA53 型，光纜結(jié)構(gòu)為 金屬加強芯+充油松套層絞式光纖纜芯+L

27、AP鋁塑粘接護套+復(fù)合軋紋鋼帶鎧裝+聚乙稀外護套充油光纜；管道型光纜型號為GYTA型，光纜結(jié)構(gòu)為 金屬加強芯+充油松套層絞式光纖纜芯+LAP鋁塑粘接護套+聚乙稀外護套充油光纜。光纖類型采用G.652B，G.652B光纖特性：符合ITU-T G.652建議所規(guī)定的指標要求；光纖為二氧化硅系列單模光纖，可同時在1310nm和1550nm兩個波長窗口上開設(shè)光纖數(shù)字傳輸系統(tǒng)。1. 采用極限值設(shè)計法在衰減受限系統(tǒng)中，一般光纖系統(tǒng)的中繼距離可用下式估算：Pt - Pr -2 Ac-Pp Me L a= Af + As + Mc 式中：Pt表示最小發(fā)送光功率（dBm），對短距離光板：可取-15 dBm，對長

28、距離光板：可取-3 dBmPr表示接收靈敏度 (dBm) ，可取-28 dBmPp表示光通道代價 (dB) ， 可取1dBAc表示活動連接器損耗(dB)，每個連接器衰減取0.5dBMe表示系統(tǒng)富裕度（dB）,可取3dBMc表示光纜富裕度(dB/km),可取0.1 dB/km光纖衰減系數(shù)1.55um Af=0.22Db/Km光纖接頭損耗As=0.08Db/Km計算得： La（短距離光板）=20Km，La（長距離光板）=50 Km2. 色散限制光源類型：SLM就目前的速率系統(tǒng)(622Mbit/s)而言，光纜線路的中繼距離用下式確定，即*106 Ld=B* D=0.306(單模光發(fā)送模塊) B為傳輸

29、速率（Mbit/s） D為光纖色散系數(shù)（在波長1.55um時，D=18Ps/nm.Km）為光源的均方根譜寬,一般SLM-20dB以上時,譜寬<1.×106 0.306×106 LD = = = 149Km B· 622×1/6.07根據(jù)以上的計算，色散和衰耗都能滿足的中繼距離為短距離光板不大于20Km，長距離光板不大于50Km,此設(shè)計中各相鄰?fù)ㄐ殴?jié)點之間的距離都未超過此距離，故各通信節(jié)點之間無須設(shè)計中繼，只需根據(jù)不同的距離選擇相應(yīng)的光板即可。五、SDH網(wǎng)絡(luò)的保護方案設(shè)計（一）SDH網(wǎng)絡(luò)保護的基本原理隨著社會的進步，人們對信息的依賴性越來越強，網(wǎng)絡(luò)傳

30、送的信息容量也急劇增長，通信網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障將會帶來不可估量的損失。因此，如今在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中要求網(wǎng)絡(luò)具有較高的生存能力，從而產(chǎn)生了自愈網(wǎng)的概念。所謂自愈網(wǎng)就是在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)意外故障時無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在極短時間自動恢復(fù)業(yè)務(wù)。使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。環(huán)行網(wǎng)就是SDH網(wǎng)絡(luò)中最常用的自愈網(wǎng)之一。稱之為自愈環(huán)。根據(jù)自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)自愈環(huán)可以分為通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)現(xiàn)兩大類。對于通道倒換環(huán)，業(yè)務(wù)量的保護是以通道為基礎(chǔ)的，倒換與否由離開環(huán)的某一個別通道信號質(zhì)量的優(yōu)劣而定。而對于復(fù)用段倒換環(huán)，業(yè)務(wù)量的保護是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的，倒換與否由每一對節(jié)點之間的復(fù)用段信號質(zhì)量的優(yōu)劣來決定，當復(fù)用段有故障時，故障圍整

31、個線路倒換到保護回路。通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)的一個重要區(qū)別是：通道倒換環(huán)使用專用保護，即正常情況下保護段也在傳業(yè)務(wù)信號，保護時隙為整個環(huán)專用；而復(fù)用段倒換環(huán)使用共享保護，正常情況下保護段是空閑的，保護時隙由每對節(jié)點共享。幾種自愈環(huán)的主要特性比較項 目二纖單向通道倒換環(huán)二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)節(jié)點數(shù)KKKK高速線路速率STMNSTMNSTMNSTMN最大業(yè)務(wù)容量STMNSTMNK*STMN（K/2）*STMN成本（集中業(yè)務(wù)）低低高中成本（均勻業(yè)務(wù)）高高中中APS無有有有系統(tǒng)復(fù)雜性最簡單簡單簡單復(fù)雜根據(jù)環(huán)中節(jié)點之間的業(yè)務(wù)信息傳送方向來分，自愈網(wǎng)可分為單向環(huán)和雙

32、向環(huán)。如果環(huán)中節(jié)點收、發(fā)信息的傳送方向一樣（均勻順時針或均為逆時針），則為單向環(huán)；如果環(huán)中節(jié)點收、發(fā)信息的傳送方向為兩個方向（即相反），則為雙向環(huán)。通常雙向環(huán)工作于復(fù)用段倒換方式，單向環(huán)工作于通道倒換方式或復(fù)用段倒換方式。根據(jù)環(huán)中每對節(jié)點之間的最小光纖數(shù)量還可以分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。（二）鐵通烏蘭察布市SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護設(shè)計方案經(jīng)以上四種自愈環(huán)特性比較，本設(shè)計決定采用二纖單向通道倒換環(huán)。1. 二纖單向通道倒換環(huán)原理環(huán)中兩根光纖，一根用于傳送業(yè)務(wù)信號（主用信號），稱為S纖，另一根用于傳送備用保護信號，稱為P纖。環(huán)中任一節(jié)點發(fā)出的信號都同時送到S纖和P纖上，在S纖上沿一方向（如順時針方向）傳送到目

33、的節(jié)點，在P纖上沿另一方向（如逆時針方向）傳送到目的節(jié)點。正常時，目的節(jié)點將S纖傳送過來的主信號接收下來，由于對同一節(jié)點來說，正常時發(fā)送出的信號和接收回的信號均是在S纖上沿同一方向傳送的，故稱為單向環(huán)；當目的節(jié)點收不到S纖送來的主信號或其信號已劣化時，此節(jié)點接收端將倒換開關(guān)倒換到P纖上，將P纖送來的備用信號取出，以保證信號不丟失。這種保護恢復(fù)方式可稱之為“并發(fā)優(yōu)收”，倒換不需要APS協(xié)議。例如A、C兩節(jié)點的通信。A節(jié)點發(fā)送給C節(jié)點的信號沿S纖按順時針方向傳輸，從C節(jié)點向A節(jié)點發(fā)送的信號繼續(xù)沿著S纖按順時針方向傳輸。發(fā)送側(cè)送出的信號同時也送給保護光纖P，因此，P纖沿逆時針方向有一個A發(fā)向C的備用

34、信號和一個C發(fā)向A的備用信號。正常情況下C節(jié)點從S纖上分出A節(jié)點送來的信號，A節(jié)點亦從S纖上分出C節(jié)點送給A節(jié)點的信號，如（a）圖中所示。當節(jié)點B和C之間的兩條光纖同時中斷時，如（b）圖所示,在節(jié)點C處,由A節(jié)點沿S纖傳送過來的信號丟失,故接收側(cè)的倒換開關(guān)由S纖倒向P纖,接收A境界點經(jīng)P纖經(jīng)逆時針方向送來的信號,而C發(fā)向A的信號仍經(jīng)S纖按順時針方向傳送。因而，B、C節(jié)點之間的路段雖已失效，但信號仍然沿兩個方向在A、C之間傳送，信息也正常地流過其它節(jié)點。S1P1P1S1DBACACCACAAC 圖（a）兩纖單向通道保護環(huán)正常狀態(tài)圖示如下：P1S1S1P1ACCACAACDBAAC倒換圖（b）兩纖

35、單向通道保護環(huán)中斷狀態(tài)2. 鐵通烏蘭察布市SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護設(shè)計方案示意圖注: 逆時針方向-主用通道, 順時針方向-備用通道。六、 SDH的網(wǎng)同步鐵通烏蘭察布市SDH網(wǎng)絡(luò)同步方式具體設(shè)計1. 同步網(wǎng)的概念同步是指信號之間在頻率或相位上保持某種嚴格的特定關(guān)系，就是它們相對應(yīng)的有效瞬間以同一平均速率出現(xiàn)。 模擬通信網(wǎng)的同步是傳輸系統(tǒng)中兩端載波機間的載波頻率的同步，其目的是為了保證在音頻通路中端到端的頻差不超過2Hz，從而滿足模擬網(wǎng)中傳輸各類業(yè)務(wù)的要求。數(shù)字通信網(wǎng)中傳遞的是對信息進行編碼后得到的PCM離散脈沖，若兩個數(shù)字交換設(shè)備之間的時鐘頻率不一致，或者由于數(shù)字比特流在傳輸中經(jīng)受損傷，疊加了相位漂

36、移和抖動，就會在數(shù)字交換系統(tǒng)的緩沖存儲器中產(chǎn)生碼元的丟失或重復(fù)，導(dǎo)致在傳輸?shù)谋忍亓髦谐霈F(xiàn)滑動損傷。為了降低滑碼率，減少滑動損傷對各種業(yè)務(wù)的影響，使到達網(wǎng)各交換節(jié)點的數(shù)字碼流都能實現(xiàn)有效的交換和傳輸，就要有效地控制滑動，使網(wǎng)各數(shù)字設(shè)備使用某個共同的基準時鐘頻率，即實現(xiàn)時鐘間的同步。因此，數(shù)字通信網(wǎng)的同步是網(wǎng)各數(shù)字設(shè)備時鐘間的同步，這里的“同步”包括了比特同步和幀同步兩種含義。比特同步又稱位同步，它是最基本的同步，它的含義是收、發(fā)兩端的時鐘頻率必須同頻、同相，這樣接收端才能正確接收和判決發(fā)送端送來的每一個碼元，一般的實現(xiàn)方法是接收端從接收到的PCM碼中提取出發(fā)端時鐘頻率來控制收端時鐘，做到位同步。

37、在數(shù)字通信中，對比特流的處理是以幀來劃分段落的，在實現(xiàn)多路時分復(fù)用或進入數(shù)字交換機進行時隙交換時，都需要經(jīng)過幀調(diào)整器，使比特流的幀達到同步，也就是幀同步。同步不良不僅僅是造成滑動。在SDH網(wǎng)中，同步不良并不會導(dǎo)致滑動，因為在SDH網(wǎng)中，凈荷是異步傳輸?shù)?，發(fā)端與收端的速率不同造成指針調(diào)整。但是，指針調(diào)整會使輸出信號產(chǎn)生抖動和漂移，過大的抖動會造成失幀（丟失幀同步），過大的漂移會造成終端設(shè)備的滑動。在SDH網(wǎng)中，同步的目的是限制和減少網(wǎng)元指針調(diào)整的次數(shù)。因此，在SDH網(wǎng)中網(wǎng)元時鐘也應(yīng)保持同步。數(shù)字同步網(wǎng)是現(xiàn)代通信網(wǎng)的一個必不可少的重要組成部分，能準確地將同步信息從基準時鐘向同步網(wǎng)各同步節(jié)點傳遞，從

38、而調(diào)節(jié)網(wǎng)中的時鐘以建立并保持同步，滿足電信網(wǎng)傳遞業(yè)務(wù)信息所需的傳輸和交換性能要求，它是保證網(wǎng)絡(luò)定時性能的關(guān)鍵。2. SDH同步網(wǎng)的結(jié)構(gòu)數(shù)字通信的網(wǎng)同步是由同步網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)的，同步網(wǎng)絡(luò)是指能夠提供參考定時信號的網(wǎng)絡(luò)。一個同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括了由同步鏈路所連接的同步網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，而同步節(jié)點是指在某個直接被節(jié)點時鐘定時的單一物理位置中的一組設(shè)備，基本的同步控制方法主要有四種：（1） 準同步方式（2） 主從同步方式（3） 互同步方式（4） 混合同步方式我國SDH網(wǎng)同步通常采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準時鐘。主從同步方式是指在網(wǎng)設(shè)置基準時鐘和若干從鐘，以主基準時鐘控制從鐘的信號

39、頻率。主從同步方式又分為直接主從同步方式和等級主從方式，在等級主從同步網(wǎng)中，定時信號從基準時鐘向下級從鐘逐級傳送，各從鐘直接從其上級鐘獲取同步信號。同步信號可以從傳送業(yè)務(wù)的數(shù)字信號中提取，也可以使用專用鏈路傳送信號。從鐘使用鎖相技術(shù)將其輸出信號的相位鎖定到輸入信號的相位上，正常鎖定時其輸出信號具有與基準信號一樣的精度。ITU-T將各級時鐘劃分為四類：a 基準主時鐘，精度達1×10-11由G.811建議規(guī)；b 轉(zhuǎn)接局從時鐘，精度達5×10-9由G.812建議規(guī);c 端局從時鐘, 精度達1×10-7由G.812建議規(guī);d SDH網(wǎng)元時鐘，精度達4.6×10-

40、6 由 G.813規(guī)區(qū)域基準時鐘 二級時鐘三級時鐘基準時鐘同步區(qū)GPS3. 定時信號的傳遞方式SDH要求全網(wǎng)同步，一般來說同步方法有這樣幾種：a外部時鐘源。網(wǎng)上主站從通信大樓綜合定時系統(tǒng)（BITS）或其他外部定時源的設(shè)備獲得時鐘，網(wǎng)上其他節(jié)點設(shè)備時鐘跟蹤主站時鐘。b 支路時鐘。SDH傳輸設(shè)備一般都通過支路口與交換設(shè)備相接，網(wǎng)上主站可以通過支路接口提取交換設(shè)備時鐘，網(wǎng)上其他各站設(shè)備時鐘跟蹤主站時鐘，從而達到全網(wǎng)同步。c SDH部自由晶振時鐘。如果前兩種時鐘都沒有或是都丟失，此時主站設(shè)備時鐘可以采用部自由振蕩，網(wǎng)上其他節(jié)點設(shè)備時鐘跟蹤主站時鐘。 本設(shè)計采用第三種方法：網(wǎng)上主站集西通信樓SDH部自由晶振時鐘。我們已知SDH網(wǎng)元包括終端復(fù)用器（TM）、分插復(fù)用器（ADM）、數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）和再生中繼器（REG），這些不同的網(wǎng)元在SDH網(wǎng)中