基于SDH光傳輸網(wǎng)的組網(wǎng)設(shè)計

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上摘 要由于網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展迫切需要快速增加傳輸帶寬， SDH傳輸網(wǎng)可以較好的解決這個問題。SDH傳輸網(wǎng)相對于傳統(tǒng)PDH網(wǎng)絡(luò)存在無法比擬的優(yōu)勢，不僅可以應(yīng)用在傳統(tǒng)的電信領(lǐng)域，還可以使電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變成為統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。通過對SDH技術(shù)理論的分析研究，討論了SDH傳輸網(wǎng)組網(wǎng)中需要重點考慮的問題。設(shè)備選擇華為設(shè)備OptiX 為網(wǎng)絡(luò)站點的主要設(shè)備。關(guān)鍵詞：傳輸網(wǎng) ；同步數(shù)字系統(tǒng)；網(wǎng)元；網(wǎng)絡(luò)保護(hù)；時鐘同步AbstractAs the network is an urgent need for the rapid development of the rapid increase in t

2、ransmission bandwidth, SDH transmission network can be used to solve this problem. SDH transmission network to the traditional PDH network are incomparable advantages, Not only can be applied in the traditional telecommunications field, but also can enable the telecommunications network architecture

3、 evolved into a unified network. Based on SDH technology theory analysis, discussion of SDH Network needs to focus on the issue. Equipment Selection Huawei equipment OptiX for the main site network equipment.Key Words：Transport network ;Synchronous digitial hierarchy;network units ;Network protectio

4、n ;Synchronous of clock專心-專注-專業(yè)引 言由于網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展迫切需要快速增加傳輸帶寬， SDH傳輸網(wǎng)可以較好的解決這個問題。SDH傳輸網(wǎng)相對于傳統(tǒng)PDH網(wǎng)絡(luò)存在無法比擬的優(yōu)勢，不僅可以應(yīng)用在傳統(tǒng)的電信領(lǐng)域，還可以使電信網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)演變成為統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)。通過對SDH技術(shù)理論的分析研究，討論了SDH傳輸網(wǎng)組網(wǎng)中需要重點考慮的問題。設(shè)備選擇華為設(shè)備OptiX 2500+ 、OSN3500、OptixH（Metro1000）為網(wǎng)絡(luò)站點的主要設(shè)備。數(shù)字同步傳輸網(wǎng)(SDH)是數(shù)字通信網(wǎng)中為數(shù)字通信設(shè)備提供同步參考信號,使業(yè)務(wù)網(wǎng)實現(xiàn)網(wǎng)同步的一個同步基準(zhǔn)參考信號分配網(wǎng)絡(luò),它是現(xiàn)代通信網(wǎng)的三大支

5、撐網(wǎng)之一。在通信網(wǎng)中,它對確保各種業(yè)務(wù)網(wǎng)及其他支撐網(wǎng)的通信質(zhì)量和運行效率,起著重要的作用。國內(nèi)干線SDH基本建成近年來,數(shù)字網(wǎng)逐步向高速、智能化邁進(jìn),網(wǎng)內(nèi)多種新技術(shù)、新業(yè)務(wù)不斷出現(xiàn)。我國正在加快發(fā)展SDH,目前已完成了全國數(shù)字同步骨干網(wǎng)以及大部分C3以上省內(nèi)數(shù)字同步網(wǎng)的建設(shè)工作。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)今世界各國大力發(fā)展的信息高速公路，其中一個重點就是組建大容量的光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)，不斷提高傳輸線路上的信號速率，擴(kuò)寬傳輸頻帶，就好比一條不斷擴(kuò)張的能容納大量車流的高速公路。同時用戶希望傳輸網(wǎng)能有世界范圍的接口標(biāo)準(zhǔn)，能實現(xiàn)我們這個地球村中每一用戶能隨時隨地

6、的便捷的通信。1 SDH原理1.1 SDH傳輸原理1.1.1 SDH信號STM-N的幀結(jié)構(gòu)STM-N信號幀結(jié)構(gòu)的安排應(yīng)盡可能使支路低速信號在一幀內(nèi)均勻地、有規(guī)律的排列。這樣便于實現(xiàn)支路低速信號的分/插、復(fù)用和交換，說到底就為了方便的從高速SDH信號中直接上/下低速支路信號。鑒于此，ITU-T規(guī)定了STM-N的幀是以字節(jié)（8bit）為單位的矩形塊狀幀結(jié)構(gòu)，如圖1所示：9*270*N個字節(jié)RSOHAU-PTRMSOH9*N1349payload261*N5圖1 STM-N 幀結(jié)構(gòu)圖從上圖看出STM-N的信號是9行×270×N列的幀結(jié)構(gòu)。此處的N與STM-N的N相一致，取值范圍：

7、1，4，16，64，表示此信號由N個STM-1信號通過字節(jié)間插復(fù)用而成。由此可知，STM-1信號的幀結(jié)構(gòu)是9行×270列的塊狀幀，由上圖看出，當(dāng)N個STM-1信號通過字節(jié)間插復(fù)用成STM-N信號時，僅僅是將STM-1信號的列按字節(jié)間插復(fù)用，行數(shù)恒定為9行1- 4。我們知道，信號在線路上傳輸時是一個bit一個bit地進(jìn)行傳輸?shù)模?STM-N信號的傳輸也遵循按比特的傳輸方式。SDH信號幀傳輸?shù)脑瓌t是：幀結(jié)構(gòu)中的字節(jié)（8bit）從左到右，從上到下一個字節(jié)一個字節(jié)（一個比特一個比特）的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一幀。STM-N信號的幀頻（也就是每秒傳送的幀數(shù)）是多少呢？ITU-

8、T規(guī)定對于任何級別的STM-N幀，幀頻是8000幀/秒，也就是幀長或幀周期為恒定的125s。這里需要注意到的是：幀周期的恒定是SDH信號的一大特點，任何級別的STM-N幀它的幀頻都是8000幀/秒。由于幀周期的恒定使STM-N信號的速率有其規(guī)律性。從圖1中看出，STM-N的幀結(jié)構(gòu)由3部分組成：段開銷，包括再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH）；管理單元指針（AU-PTR）；信息凈負(fù)荷（payload）。（1）信息凈負(fù)荷（payload）是在STM-N幀結(jié)構(gòu)中存放將由STM-N傳送的各種信息碼塊的地方。信息凈負(fù)荷區(qū)相當(dāng)于STM-N這輛運貨車的車箱，車箱內(nèi)裝載的貨物就是經(jīng)過打包的低速信號待

9、運輸?shù)呢浳?。為了實時監(jiān)測貨物（打包的低速信號）在傳輸過程中是否有損壞，在將低速信號打包的過程中加入了監(jiān)控開銷字節(jié)通道開銷（POH）字節(jié)。POH作為凈負(fù)荷的一部分與信息碼塊一起裝載在STM-N這輛貨車上在SDH網(wǎng)中傳送，它負(fù)責(zé)對打包的貨物（低速信號）進(jìn)行通道性能監(jiān)視、管理和控制。(2)段開銷（SOH）是為了保證信息凈負(fù)荷正常、靈活傳送所必須附加的供網(wǎng)絡(luò)運行、管理和維護(hù)（OAM）使用的字節(jié)。例如段開銷可進(jìn)行對STM-N這輛運貨車中的所有貨物在運輸中是否有損壞進(jìn)行監(jiān)控，而POH的作用是當(dāng)車上有貨物損壞時，通過它來判定具體是哪一件貨物出現(xiàn)損壞。也就是說SOH完成對貨物整體的監(jiān)控，POH是完成對某一件特

10、定的貨物進(jìn)行監(jiān)控。當(dāng)然，SOH和POH還有一些管理功能。段開銷又分為再生段開銷（RSOH）和復(fù)用段開銷（MSOH），分別對相應(yīng)的段層進(jìn)行監(jiān)控。我們講過段其實也相當(dāng)于一條大的傳輸通道，RSOH和MSOH的作用也就是對這一條大的傳輸通道進(jìn)行監(jiān)控。簡單的講二者的區(qū)別在于監(jiān)管的范圍不同。舉個簡單的例子，若光纖上傳輸?shù)氖?.5G信號，那么，RSOH監(jiān)控的是STM-16整體的傳輸性能，而MSOH則是監(jiān)控STM-16信號中每一個STM-1的性能情況。再生段開銷在STM-N幀中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N個字節(jié)；復(fù)用段開銷在STM-N幀中的位置是第5到第9

11、行的第一到第9×N列，共5×9×N個字節(jié)。與PDH信號的幀結(jié)構(gòu)相比較，段開銷豐富是SDH信號幀結(jié)構(gòu)的一個重要的特點。(3)管理單元指針（AU-PTR）管理單元指針位于STM-N幀中第4行的9×N列，共9×N個字節(jié)， SDH能夠從高速信號中直接分/插出低速支路信號（例如2Mbit/s），這是因為低速支路信號在高速SDH信號幀中的位置有預(yù)見性，也就是有規(guī)律性。預(yù)見性的實現(xiàn)就在于SDH幀結(jié)構(gòu)中指針開銷字節(jié)功能。AU-PTR是用來指示信息凈負(fù)荷的第一個字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置的指示符，以便收端能根據(jù)這個位置指示符的值（指針值）正確分離信息凈負(fù)荷。

12、1.1.2 SDH的復(fù)用結(jié)構(gòu)和步驟SDH的復(fù)用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號復(fù)用成高階SDH信號；另一種是低速支路信號（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）復(fù)用成SDH信號STM-N。第一種情況復(fù)用主要通過字節(jié)間插復(fù)用方式來完成的，復(fù)用的個數(shù)是4合一，即4×STM-1STM-4，4×STM-4STM-16。在復(fù)用過程中保持幀頻不變（8000幀/秒），這就意味著高一級的STM-N信號速率是低一級的STM-N信號速率的4倍。在進(jìn)行字節(jié)間插復(fù)用過程中，各幀的信息凈負(fù)荷和指針字節(jié)按原值進(jìn)行間插復(fù)用，而段開銷則會有些取舍。在復(fù)用成的STM-N幀中，SOH并

13、不是所有低階SDH幀中的段開銷間插復(fù)用而成，而是舍棄了一些低階幀中的段開銷.第二種情況用得最多的就是將PDH信號復(fù)用進(jìn)STM-N信號中去。傳統(tǒng)的將低速信號復(fù)用成高速信號的方法有兩種：比特塞入法（又叫做碼速調(diào)整法）這種方法利用固定位置的比特塞入指示來顯示塞入的比特是否載有信號數(shù)據(jù)，允許被復(fù)用的凈負(fù)荷有較大的頻率差異（異步復(fù)用）。它的缺點是因為存在一個比特塞入和去塞入的過程（碼速調(diào)整），而不能將支路信號直接接入高速復(fù)用信號或從高速信號中分出低速支路信號，也就是說不能直接從高速信號中上/下低速支路信號，要一級一級的進(jìn)行。這種比特塞入法就是PDH的復(fù)用方式。固定位置映射法這種方法利用低速信號在高速信號

14、中的相對固定的位置來攜帶低速同步信號，要求低速信號與高速信號同步，也就是說幀頻相一致。它的特點在于可方便的從高速信號中直接上/下低速支路信號，但當(dāng)高速信號和低速信號間出現(xiàn)頻差和相差（不同步）時，要用125s（8000幀/秒）緩存器來進(jìn)行頻率校正和相位對準(zhǔn)，導(dǎo)致信號較大延時和滑動損傷。從上面看出這兩種復(fù)用方式都有一些缺陷，比特塞入法無法直接從高速信號中上/下低速支路信號；固定位置映射法引入的信號時延過大。SDH網(wǎng)的兼容性要求SDH的復(fù)用方式既能滿足異步復(fù)用（例如：將PDH信號復(fù)用進(jìn)STM-N），又能滿足同步復(fù)用（例如STM-1STM-4），而且能方便地由高速STM-N信號分/插出低速信號，同時不

15、造成較大的信號時延和滑動損傷，這就要求SDH需采用自己獨特的一套復(fù)用步驟和復(fù)用結(jié)構(gòu)。在這種復(fù)用結(jié)構(gòu)中，通過指針調(diào)整定位技術(shù)來取代125s緩存器用以校正支路信號頻差和實現(xiàn)相位對準(zhǔn)，各種業(yè)務(wù)信號復(fù)用進(jìn)STM-N幀的過程都要經(jīng)歷映射（相當(dāng)于信號打包）、定位（相當(dāng)于指針調(diào)整）、復(fù)用（相當(dāng)于字節(jié)間插復(fù)用）三個步驟。2. SDH傳輸設(shè)備的組網(wǎng)應(yīng)用2.1 OSN3500OSN3500設(shè)備特性：OSN3500是STM-64 MSTP設(shè)備；子架尺寸：498（寬）X287（深）X700mm（高）；可裝入300深ETSI機(jī)柜，2200mm機(jī)柜可裝入兩個子架；根據(jù)交叉板規(guī)格不同，分為配置I(40G容量）和配置II（8

16、0G容量），滿足不同容量網(wǎng)絡(luò)需求。業(yè)務(wù)槽位豐富，最多支持15個業(yè)務(wù)處理板槽位。支路業(yè)務(wù)上下能力強，有16個支路接口板槽位，單子架上下504個2M、32個E4、48個E3/DS3提供STM-1/4/16/64的群路速率。豐富的業(yè)務(wù)接口，E1/T1、E3/T3、E4、STM-1(E)、STM-1/4/16/64、FE、GE、ATM、SAN、內(nèi)置WDM。支持?jǐn)U展機(jī)框上下額外業(yè)務(wù),與主機(jī)框通過電纜連接，降低成本OSN3500支持GXCSA、EXCSA、UXCSA、SXCSA四種交叉板。OSN3500開銷總線特點：OSN3500：2-17；3-16；4-15；5-14；6-13；7-12；8-11互為對

17、偶板位；OSN3500的板間通信如下圖：圖3 3500開銷總線示意圖2.2 Optix2500+圖4 Optix系統(tǒng)整體介紹Optix提供96*96vc4的高階交叉、32*32vc4的低階交叉可接入32×E1接口的PD1板；63×E1接口的PQ1板；32×E1/T1接口的PM1板；63×E1/T1接口的PQM板；3×E3/T3接口的PL3板；12×E3/T3接口的PQ3板；4× E4接口的PQ4板；4 × E4/STM-1接口的SPQ4板。對于SDH單元系統(tǒng)可接入1路STM-16光接口板S16、1路STM-4光接口

18、板：SL4、2路STM-4光接口板：SD4、4路STM-1光接口板：SQ1、1路STM-1光接口板：SL1、2路STM-1光接口板：SD1、2路STM-1電接口板：SDE、2路STM-1電接口板：SDE2、4路STM-1電接口板：SQE。Optix2500+配置特點：IU1IU3、IU10IU12因容量限制不能接入SD4、S16板；若IU4板位接入SD4板，則IU3板位不能接入任何板；若IU4板位接入S16板，則IU1IU3板位不能接入任何板；若IU9板位接入SD4板，則IU10板位不能接入任何板；若IU9板位接入S16板，則IU10IU12板位不能接入任何板；當(dāng)IU4IU9插六塊S16板時，

19、IU1IU3以及IU10IU12不能再插入任何接口板，此時相當(dāng)于小形DXC；最多能在IU1-IU4,IU9-IU12各接入1塊PQ1板，因此單子 架最多能夠上下63×8504個2M ；組成復(fù)用段環(huán)時，東西向光口所在的線路板位必須互為對偶板位。 組成復(fù)用段環(huán)ADM時，東西向光口在線路板上的光口序號必須相同。3.設(shè)計總結(jié)本文以SDH原理為基礎(chǔ)，主要以華為的SDH光傳輸設(shè)備OPTIX系列為例，用華為專用的T2000網(wǎng)管對本地組網(wǎng)要求的設(shè)備進(jìn)行新建和基本業(yè)務(wù)配置。對所列的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋵崿F(xiàn)保護(hù)功能，使SDH的傳輸網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)無人為情況下的自愈功能，保證了工作路由出現(xiàn)問題和故障后，可以通過備用路由實

20、現(xiàn)通信，提高了網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定與安全性。SDH的缺點及發(fā)展趨勢：SDH網(wǎng)絡(luò)的缺點在于頻帶利用率過低。SDH本身的可靠性能和有效性之間存在矛盾，可靠性增加，有效性就會降低，反之則可靠性能較低。通過指針對SDH的信息進(jìn)行定位和控制、監(jiān)控，實現(xiàn)起來比較繁瑣，機(jī)理比較復(fù)雜。隨著社會通信技術(shù)的發(fā)展，SDH技術(shù)已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的通信發(fā)展?fàn)顩r，于是新的技術(shù)應(yīng)運而生，其中已經(jīng)開始大量投入到國家干網(wǎng)應(yīng)用的是密集型波分復(fù)用技術(shù)，據(jù)現(xiàn)在資料記載華為公司的設(shè)備可以達(dá)到單波40G，最大傳輸3200G；其次有一種叫PTN的技術(shù)還沒有大面積使用，性能提高不大，但是該表了信息的處理方式，以數(shù)據(jù)通信處理信息的形式打包信息，提高了機(jī)理的易于性。參考文獻(xiàn)1 傅海陽.SDH數(shù)字微波傳輸系統(tǒng).北京:人民郵電出版社，1998，:23-33.2鄧忠禮.數(shù)字傳輸系