SDH小型光纤传输网的规划与设计.doc

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1、摘要随着社会对于高质量信息服务的需求不断加大，现代通信网正向着数字化，综合化，宽带化，智能化和个人化的方向发展。SDH 是世界公认的新一代宽带传输体制，SDH 体制规范了数字信号的传输速率等级、帧结构、复用方式和光接口特性等。 世界各国大力发展的信息高速公路， 其重点之一就是组建大容量的光纤传输网络。本文通过对SDH技术理论的分析研究，讨论了SDH传输网组网中需要重点考虑的问题。并设计传输速率为2.5G的本地SDH传输网。拓扑结构选择环形，自愈保护方式选择二纤双向复用，设备选择中兴设备ZXONM E300为网络站点的主要设备。关键词:传输网;同步数字系列;网元;网络保护;时钟同步Abstrac

2、tWith the social demand for high quality information services continue to increase, Modern communications network is toward digital, integration, broadband optimization, intelligent and personalization direction. SDH is recognized worldwide as a new generation of broadband transmission system，SDH sy

3、stem standard digital signal transmission rate level, frame structure, multiplexing method and light interface characteristics, etc. The world develop information superhighway, is one of the key established high-capacity optical fiber transmission network。Based on SDH technology theory analysis, dis

4、cussion of SDH Network needs to focus on the issue. And the design speed of 2.5 G local SDH transmission network. Ring topology choice, self-healing methods of two-way choice of two fiber multiplexing, Equipment Selection Zhongxing equipment ZXONM E300 for the main site network equipment.Key words：T

5、ransport network; Synchronous digitial hierarchy; network units; Network protection; Synchronous of clock目录摘要3第一章 绪论7第二章 任务说明82.1 设计任务82.2 目的与意义9第三章 SDH网络的基本工作原理103.1 SDH传送网103.1.1 SDH组网原则103.1.2 SDH网络拓扑结构113.1.3 SDH网络拓扑图选择的原则123.1.4 传输性能分析133.2 SDH自愈环网原理153.2.1 自愈网的概念153.2.2 SDH组网的保护功能153.2.3 环路保护1

6、63.3.4 通道保护环和复用段保护环的区别25第四章 SDH局间环设计与规划264.1 SDH网络规划方案264.1.1 网络拓扑结构的选择：274.1.2 网络自愈的选择：274.2 ZXONM E300软件的安装。304.3创建网络314.3.1软件的运行314.3.2网元的创建314.3.3 网元间连接配置354.3.4 复用段保护配置364.3.5 公务配置374.4 业务配置394.4.1 2M业务的配置39第五章 总结与展望44致谢48参考文献49第一章 绪论SDH 是世界公认的新一代宽带传输体制，SDH 体制规范了数字信号的传输速率等级、帧结构、复用方式和光接口特性等。 世界各

7、国大力发展的信息高速公路， 其重点之一就是组建大容量的光纤传输网络，以SDH/WDM 为主的光纤传输网络就是高速公路最基础的物理平台。当前，高等院校通信与电子信息类的专业都要建立现代通信实验室，以使学生在学校就能接触到现代通信领域的先进技术。 但是，高校一般不可能投入巨额资金把现代通信实验室建成企业级的通信系统。 因此，如何设计一个方案，使建成的现代通信实验室能够在有限设备资源条件下完成一些具有实际应用价值的实验项目，是一个值得研究的课题。此次设计利用 ZXONM E300 光传输通信设备实现了在实验室条件下的光传输网络的组网与网元配置。第二章 任务说明2.1 设计任务以实验室的现有硬件为基础

8、，设计一SDH传输网。该传输网包括温州，温州，平阳，瑞安，永嘉，乐清，苍南，泰顺，文成八个站点，由于这六八个地区人口密度大、经济发达，所以该传输网应满足BSC、MSC等信号较为集中、业务量较大的要求。设计中，要求进行方案的可行性分析。正确选取硬件设备，连接成网。依据中兴的网管软件，设计SDH的网络，进行网元的创建，按照要求正确选取设备单板。进行网元配置、业务配置。2.2 目的与意义近年来，随着交换机容量的不断扩大和业务宽带需求的不断增加，接入网的容量和覆盖范围也在扩大。光纤通信以其廉价、低损耗和高带宽特性满足了接入网发展的需求。并且随着全球互联网的迅猛发展，无论是从数据传输的用户数量还是从单个

9、用户需要的带宽来讲，对带宽的需求比过去大很多。所以迫切需要快速增加传输带宽，而SDH传输网就可以较好的解决这个问题。SDH（Synchronous Digital Hierarchy）即同步数字体系，它是由一些SDH网元组成的在光纤(或无线)上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET），国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH。它具有全世界统一的网络节点接口和一套标准化的信息结构等级，具有丰富的开销比特专用于网络的维护管理，采用同步复用结构并具有横向兼容性，因而能够灵活动

10、态地适应任何业务和网络的变化，是一种理想的新一代传输体制。而传统的准同步数字体系(PDH)由于存在一些难以克服的弱点，诸如缺乏标准接口，僵硬的复用结构和极其有限的网管能力等，无法形成网络规模，而且网络生存性较差，将逐渐被淘汰。自从1988年SDH成为世界性标准以来，ITU-T已经颁布了涉及网络、设备、接口、性能、同步、保护和网管等一套15个建议，而且日臻趋于完善。目前，SDH已成为公认的未来信息高速公路的主要物理传送平台。总之，SDH有着许多PDH无法比拟的优势，同步数字系列(PDH)向同步数字系列(SDH)过渡势在必行。第三章 SDH网络的基本工作原理3.1 SDH传送网3.1.1 SDH组

11、网原则(1) SDH传输网络的建设应有计划地分步骤实施。一个实用SDH网络结构相当复杂，它与经济、环境以及当前业务量发展状况有关，因而必须进行统一规划。在国家一级干线中，一般可先建立线形网络，然后再逐步过渡到网孔形网络。这样在保证网络的生存性的同时，可利用SDH技术实现大容量地、机动灵活地电路业务的上下，而在省、市二级干线一般可先建立线形和环形混合结构。当资金、业务量和技术等条件均成熟之后，再逐步向更为完善的网络结构过渡。(2) 目前由于在全国范围内都在不断的扩大各自本地电话网的范围，因而SDH网络规划应与之协调，省内传输网络建设一般应覆盖所有长途传输中心所在的城市。(3) 我国的长途传输网目

12、前是由省际网（一级干线网）和省内网（二级干线网）两个层面组成的，SDH网络规划应考虑两个层的合理衔接。(4) 早期的PDH网络是为点对点的话路业务而设计的网络，而目前业务种类很多，因此在建立SDH干线传输网时，除考虑电话业务之外，还应兼顾如数据、图文、视频、多媒体、租用线路等业务的传输要求。另外还应从网络功能划分方面考虑到支撑网（如信令网、电信管理网和同步网）对传输的要求，同时还要充分考虑网络安全性问题，以此根据网络拓扑和设备配置情况，确定网络冗余度、网络保护和通道调度方式。(5) 我国采用的是30/32PDH体制，共存在四种速率系统，但我国SDH映射结构中，仅对PDH2Mbit/s、34Mb

13、it/s、40Mbit/s三种支路信号提供了映射路径。又由于34Mbit/s信号的频利用率最低，故而建议使用2Mbit/s、140Mbit/s接口，如需要可经主管部门批准后，可为34Mbit/s支路信号提供接口。(6) 建立的SDH网络是叠加在现有的PDH网络之上，两种网络之间的互连可通过边界上的标准接口来实现，但应尽量减少互连的次数以避免抖动的影响。3.1.2 SDH网络拓扑结构SDH网络的基本物理拓扑结构主要有5 种：(1) 线形图3.1.2（a）线形将通信网中的所有节点串联起来，并使首尾两个节点开放时就形成了线形拓扑。线形拓扑是SDH 早期应用的比较经济的网络拓扑形式。这种结构无法应付节

14、点和链路失效问题，生存性较差。(2) 星形（枢纽形）图3.1.2（b）星形将通信网中的一个特殊的枢纽节点与其余所有节点相连，而其余所有节点之间互相不能直接相连时，就形成了星形拓扑，又称枢纽形拓扑。这种结构对枢纽节点依靠性过大，存在枢纽点的潜在瓶颈问题和失效问题。(3) 树形图3.1.2（c）树形将点到点拓扑单元的末端节点连接到几个特殊节点时就形成了树形拓扑。这种拓扑结构适合于广播式业务，但存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，不适用于提供双向通信业务。(4) 环形图3.1.2（d）环形将通信网中的所有节点串联起来，而且首尾相连，没有任何节点开放时，就形成了环形网。线形网的首尾两个开放节点相连时就变

15、成了环形网。在环形网中，为了完成两个非相邻节点之间的连接，这两个节点之间的所有节点都应完成连接功能。这种网络拓扑的最大优点是具有很高的生存性，这对现代大容量光纤网络是至关重要的，因而环形网在SDH 网中特别受到重视。(5) 网孔形图3.1.2（e）网孔形将通信网的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑，。网孔形结构不受节点瓶颈问题和失效的影响，两节点间有多种路由可选，可靠性很高，但结构复杂、成本较高，适用于业务量很大且分布又比较均匀的干线网。3.1.3 SDH网络拓扑图选择的原则调度方式以及节点传输容量，最大限度地利用现有的网络设备。在选择SDH传输网的拓扑结构时，应考虑到以下几方面的因素。(1

16、) 在进行SDH网络规划时，应从经济角度衡量其合理性，同时还要考虑到不同地区、不同时期的业务增长率的不平衡性。(2) 应考虑网络现状、网络覆盖区域、网络保护及通道(3) 省内干线一般宜选用网孔形或环形这种拓扑结构为主，辅之以线形等其他类型的网络结构，但应根据具体情况逐步形成，而不要求一次到位。(4) 环形网具有自愈功能，并且相对网孔网结构而言，其投资不大，但由于环上的接入节点数受环中的传输容量限制，因而环网适于运用在传输容量不大、节点数较少的地区。通常，当环的节点设备速率为STM-4时，一般接入节点在35个为宜，而当ADM的速率为SIM-16时，接入节点数则不宜超过10个。(5) 对于边远、业

17、务量需求较小的节点，可采用线形结构，将其与主干网进行连接。(6) 根据具体业务分布情况和经济条件，选择适当的保护方式。最后，在完成网络的大体规划工作后，还需对网络的建设及分步实施做出具体的计划，计算新增线路和设备的数量和容量，并进行投资估算等经济分析工作。SDH基本网络拓扑结构3.1.4 传输性能分析传输系统的性能对真个通信网的通信质量起着至关重要的作用。影响SDH传输网性能的主要传输损伤包括误码、抖动和漂移。误码是指经接收、判决、再生后，数字码流中的某些比特发生了差错，使传输的信息质量产生损伤。误码可说是传输系统的一大害。轻则使系统稳定性下降，重则导致传输中断。从网络性能角度出发可将误码分成

18、两大类:1.内部机理产生的误码系统的此种误码包括由各种噪声源产生的误码;定位抖动产生的误码;复用器、交叉连接设备和交换机产生的误码;以及由光纤色散产生的码间干扰引起的误码，此类误码会由系统长时间的误码性能反应出来。2.脉冲干扰产生的误码由突发脉冲诸如电磁干扰、设备故障、电源瞬态干扰等原因产生的误码。此类误码具有突发性和大量性，往往系统在突然间出现大量误码，可通过系统的短期误码性能反映出来。抖动和漂移与系统的定时特性有关。定时抖动(抖动)是指数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)相对其理想时间位置的短时间偏离。所谓短时间偏离是指变化频率高于IOHz的相位变化。而漂移指数字信号的特定时刻相对其理想

19、时间位置的长时间的偏离。所谓长时间是指变化频率低于IOHz的相位变化。抖动和漂移会使收端出现信号溢出或取空从而导致信号滑动损伤。在SDH网中除了具有其他传输网的共同抖动源各种噪声源，定时滤波器失谐，再生器固有缺陷(码间干扰、限幅器门限漂移)等，还有两个SDH网特有的抖动源：1) 在将支路信号装入VC时，加入了固定塞入比特和控制塞入比特，分接时需要移去这些比特，这将导致时钟缺口，经滤波后产生残余抖动一脉冲塞入抖动2) 2)指针调整抖动。此种抖动是由指针进行正/负调整和去调整时产生的。对于脉冲塞入抖动，与PDH系统的正码脉冲调整产生的情况类似，可采用措施使它降低到可接受的程度，而指针调整(以字节为

20、单位，隔三帧调整一次)产生的抖动由于频率低、幅度大，很难用一般方法加以滤除。引起SDH网漂移的普遍原因是环境温度的变化，它将使光缆传输特性变化，导致信号漂移，另外时钟系统受温度变化的影响也会出现漂移。最后，SDH网络单元中指针调整和网同步的结合也会产生很低频率的抖动和漂移。不过总体说来SDH网的漂移主要来自各级时钟和传输系统，特别是传输系统。3.2 SDH自愈环网原理3.2.1 自愈网的概念当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障（这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断），将对整个社会造成极大

21、的损坏。因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成，就象断了的

22、光缆还需人工接好。3.2.2 SDH组网的保护功能 （）线路保护倒换线路保护倒换是设备在运行过程中检测到传输系统性能劣化到一定程度时，利用网络中备份的线路设备，快速地将主用业务倒换到备用线路的保护方法。线路保护倒换方式在和设备中均有大量应用。（）环形网保护环形网保护根据保护方式分为通道保护环和复用段保护环。的环形网保护环还有二纤单向复用段保护环、二纤双向复用段保护环和四纤双向复用段保护环等方式。自愈环网分为通道保护倒换环和复用段保护倒换环两大类。从功能结构观点来划分，通道倒换环和复用段倒换环分别属于子网连接保护和路径保护。对于通道保护倒换环，业务信息的保护是以每个通道为基础的，根据环内每个通道

23、信号质量的优劣决定是否进行倒换。对于复用段保护倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，根据每一对节点间的复用段信号质量的优劣决定是否进行倒换，当复用段出现故障时，整个节点间的所有复用段业务信号都倒换到保护回路。通道保护倒换环与复用段保护倒换环的一个重要区别是前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传送业务信号，而后者往往使用共享保护，即保护段在正常情况下是空闲的，保护时隙由每对节点共享。按照业务通路和保护通路的利用情况，自愈网中存在1:1，1+1 等保护形式。1:1 保护形式是指正常情况下业务信号只在工作通路上传输，在保护通路上可以传输额外的业务信号，当工作通路发生故障时，节点将保护通路上

24、的额外业务舍弃，切换为传输业务信号，实现业务信号的保护。1+1 保护形式是指业务信号同时跨接在工作通路和保护通路，接收业务的节点从工作通路和保护通路中择优接收业务信号，即当工作通路发生故障时，节点自动切换到保护通路接收业务信号。3.2.3 环路保护SDH传输网中所采用的网络结构有多种，其中环状结构才具有真正意义上自愈，故称为自愈环。即网络在无需人为干预情况下，就能在极短时间内（ITUT建议小于50ms）从失效状态自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。其基本原理就是使网络具有备用路由，并重新确立通信能力。可见它特别适应大容量的光纤通信发展的要求，所以得到广泛的重视。下面介绍一下自

25、愈环的几种保护方式：（1）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环的结构是采用11保护方式，它通常由两根光纤来实现。一根光纤用于传业务信号，称S1光纤；另一根光纤传送相同的信号用于保护，称P1光纤。单向通道保护环使用“首端桥接，末端倒换”结构（即“首端双发，末端选收”），业务信号和保护信号分别由光纤S1和P1携带。如图3.2.3（a），在网元A，进入环以网元C为目的地的支路信号（AC）同时馈入发送方向光纤S1和P1，即所谓双馈方式（首端双发）。其中，S1光纤按ABC方向将业务信号送至网元C，P1光纤按ADC方向将同样的信号作为保护信号送至网元C。接收端网元C同时收到两个方向支路信号，按照分路通道信

26、号的优劣决定选其中一路作为分路信号，即所谓末端选收。正常情况下，以S1光纤送来信号为主信号。图3.2.3（a）二纤单向通道保护环正常状态当B、C网元间光缆被切断时，两根光纤同时被切断，如图3.2.3（b）所示。在网元C，由于从A经S1光纤来的AC信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收由A网元经P1光纤而来的AC信号作为支路信号，从而使AC间业务信号仍得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关返回原来位置。图3.2.3（b）二纤单向通道保护环倒换状态对于二纤单向通道保护环而言，业务的保护是以通道（VC-12）为基础的，即保护的是STM-N信号中的某一路PDH信号（例如某个

27、2Mbit/s信号），倒换与否由环上的某一个别通道信号的传输质量来决定。它无需启动APS协议，可自动实行保护倒换，所以其倒换速度快而可靠。二纤单向通道保护环的业务容量仅为STM-N，与环内节点数无关。因为单向通道保护环中的某个时隙一经某个业务占用，其他业务就不能再占用该时隙，即二纤单向保护环内，同一业务占用同一时隙绕整个环路传输。二纤单向通道保护环在应用过程中，还可以根据网络的实际情况，与其他的组网方式相结合，以实现相对复杂的SDH网络，例如现在得到广泛使用的环带链形网、相切环和相交环等。各地区可根据当地传输节点的地理位置分布和具体业务分布、灵活地组网。（2）二纤双向通道保护环1+1二纤双向通

28、道保护环的结构如图3.2.3（c）。其中工作原理与二纤单向通道保护网基本相同,但返回信号沿相反方向。这种组网方式投入成本不大,被保护的单位是通道,组网方便,使用灵活、安全,因而适合于轨道交通线通信传输网的运用。二纤双向通道保护环网上业务为双向（一致路由），保护机理也是支路的“并发选收”，业务保护是11的，网上业务容量与单向通道保护二纤环相同，但结构更复杂，与二纤单向通道保护环相比无明显优势，故一般不用这种自愈方式。图3.2.3（c）二纤双向通道保护环（3）二纤双向复用段保护环二纤双向复用段保护环中网元节点只用单ADM即可，要求环上的两个网元间只需两根光纤。如图3.2.3（d）,利用时隙交换技术

29、，一条光纤同时载送工作通路（S1）和保护通路（P2），另一条光纤上同时载送工作通路（S2）和保护通路（P1）。每条光纤上一半通路规定载送工作通路（S），另一半通路载送保护通路（P）图3.2.3（d）二纤双向复用段保护环正常状态正常工作情况下，当支路信号（AC）由A插入时，首选是由S1（P2）光纤的前半时隙所携带，经B网元到C网元，完成由A到C的信息传输。当B，C间出现断纤故障时，如图3.2.3（e）所示，由于光纤断纤故障点相连的网元B，C都具有环回功能，这样当支路信号（AC）由网元A插入时，支路信号（AC）首先由要S1（P2）光纤的前半时隙携带，到达B网元，通过环回功能电路，将S1（P2）光纤

30、前半时隙所携带的支路信号（AC）桥接装入S2（P1）光纤的后半时隙，此时S2（P1）光纤P1时隙上的额外信息被冲掉，然后经网元A、D传输到达C，在C处利用其环回功能电路，又将S2（P1）光纤中后半时隙所携带的支路信号（AC）置于S1（P2）的前半时隙之中，从而实现网元A到网元C的信息传递。图3.2.3（e）二纤双向复用段保护环倒换状态同理，当支路信号（CA）由C网元插入时，则是由S2（P1）光纤的前半时隙来携带，经B网元到达A网元，完成信息传递。当B，C间出现断纤故障时，由C插入的支路信号网元C到网元A的信息传递。复用段环保护的业务单位是复用段级别的业务，需通过STM-N信号中K1、K2字节承

31、载的APS协议来控制倒换的完成。由于倒换要通过运行APS协议，所以倒换速度不如通道保护环快，鞍山供电公司采用的华为SDH设备的复用段倒换速度是35ms。复用段保护环上网元节点的个数（不包括REG，因为REG不参与复用段保护倒换功能）不是无限制的，而是由K1、K2字节确定的，环上节点数最大为16个。（CA）则首先被送到S2（P1）光纤的前半时隙之中，经C网元的环回功能转入S1（P2）光纤的后半时隙，沿线经D、A到达B，又由B网元的环回功能处理，将S1（P2）光纤后半时隙中携带的支路信号（CA）转入S2（P1）光纤的前半时隙传输，最后到达网元A，以此完成由网元C到网元A的信息传递。（4）二纤单向复

32、用段环若环上网元A与网元C互通业务，构成环的两根光纤S1、P1分别称之为主纤和备纤，上面传送的业务不是11的业务而是11的业务主环S1上传主用业务，备环P1上传备用业务；因此复用段保护环上业务的保护方式为11保护，有别于通道保护环。图3.2.3（f）二纤单向复用段保护环正常状态在CB光缆段间的光纤都被切断时，在故障端点的两网元C、B产生一个环回功能，见图3.2.3（g）图3.2.3（g）二纤单向复用段保护环倒换状态网元A到网元C的主用业务先由网元A发到S1光纤上，到故障端点站B处环回到P1光纤上，这时P1光纤上的额外业务被清掉，改传网元A到网元C的主用业务，经A、D网元穿通，由P1光纤传到网元

33、C，由于网元C只从主纤S1上提取主用业务，所以这时P1光纤上的网元A到网元C的主用业务在C点处（故障端点站）环回到S1光纤上，网元C从S1光纤上下载网元A到网元C的主用业务。网元C到网元A的主用业务因为CDA的主用业务路由业中断，所以C到A的主用业务的传输与正常时无异只不过备用业务此时被清除。通过这种方式，故障段的业务被恢复，完成业务自愈功能。二纤单向复用段环的最大业务容量的推算方法与二纤单向通道环类似，只不过是环上的业务是11保护的，在正常时备环P1上可传额外业务，因此二纤单向复用段保护环环的最大业务容量在正常时为2STM-N（包括了额外业务），发生保护倒换时为1STM-N。二纤单向复用段保

34、护环由于业务容量与二纤单向通道保护环相差不大，倒换速率比二纤单向通道环慢，所以优势不明显，在组网时应用不多。组网时要注意S1环和P1环业务流向相反，否则此环无自愈功能。复用段保护时网元的支路收恒定为从S1光纤上收主用业务，不会切换到从P1光纤上收主用业务。复用段倒换时不是仅倒换某一个通道，而是将环上整个STM-N业务都切换到备用信道上去。环的复用段倒换时是故障端点处的网元完成环回功能，环上其它网元完成穿通功能，通过复用段倒换的这个性质可方便的定位故障区段。（5）四纤双向复用段保护环随着环上网元的增多，平均每个网元可上/下的最大业务随之减少，网络信道利用率不高。例如二纤单向通道环为STM-16系

35、统时，若环上有16个网元节点，平均每个节点最大上/下业务只有一个STM-1，这对资源是很大的浪费。为克服这种情况，出现了四纤双向复用段保护环这种自愈方式，这种自愈方式环上业务量随着网元节点数的增加而增加。如图3.2.3（h）所示。图3.2.3（h）四纤双向复用段保护环正常状态四纤环肯定是由4根光纤组成，这4根光纤分别为S1、P1、S2、P2。其中，S1、S2为主纤传送主用业务；P1、P2为备纤传送备用业务；也就是说P1、P2光纤分别用来在主纤故障时保护S1、S2上的主用业务。S1、P1、S2、P2光纤的业务流向：S1与S2光纤业务流向相反（一致路由，双向环），S1、P1和S2、P2两对光纤上业

36、务流向也相反，从图3.2.3(h)可看出S1和P2，S2和P1光纤上业务流向相同。四纤环上每个网元节点的配置要求是双ADM系统。因为一个ADM只有东/西两个线路端口（一对收发光纤称之为一个线路端口），而四纤环上的网元节点是东/西向各有两个线路端口，所以要配置成双ADM系统。在环网正常时，网元A到网元C的主用业务从S1光纤经B网元到网元C，网元C到网元A的业务经S2光纤经网元B到网元A（双向业务）。网元A与网元C的额外业务分别通过P1和P2光纤传送。网元A和网元C通过收主纤上的业务互通两网元之间的主用业务，通过收备纤上的业务互通两网之间的备用业务。图3.2.3（i）四纤双向复用段保护环倒换状态当

37、BC间光缆段光纤均被切断后，在故障两端的网元B、C的光纤S1和P1、S2和P2有一个环回功能见图3.2.3(i)（故障端点的网元环回）。这时，网元A到网元C的主用业务沿S1光纤传到B网元处，在此B网元执行环回功能，将S1光纤上的网元A到网元C的主用业务环到P1光纤上传输，P1光纤上的额外业务被中断，经网元A、网元D穿通（其它网元执行穿通功能）传到网元C，在网元C处P1光纤上的业务环回到S1光纤上（故障端点的网元执行环回功能），网元C通过收主纤S1上的业务，接收到网元A到网元C的主用业务。网元C到网元A的业务先由网元C将其主用业务环到P2光纤上，P2光纤上的额外业务被中断，然后沿P2光纤经过网元

38、D、网元A的穿通传到网元B，在网元B处执行环回功能将P2光纤上的网元C到网元A的主用业务环回到S2光纤上，再由S2光纤传回到网元A，由网元A下主纤S2上的业务。通过这种环回，穿通方式完成了业务的复用段保护，使网络自愈。四纤双向复用段保护环的业务容量有两种极端方式：一种是环上有一业务集中站，各网元与此站通业务，并无网元间的业务。这时环上的业务量最小为2STM-N（主用业务）和4STM-N（包括额外业务）。由于光缆段的数速级别只有STM-N，因此该业务集中站东西两侧均最多只可通STM-N（主）或2STM-N（包括额外业务）。另一种情况其环网上只存在相邻网元的业务，不存在跨网元业务。这时每个光缆段均

39、为相邻互通业务的网元专用，例如AD光缆只传输A与D之间的双向业务，DC光缆段只传输D与C之间的双向业务等。相邻网元间的业务不占用其它光缆段的时隙资源，这样各个光缆段都最大传送STM-N（主用）或2STM-N（包括备用）的业务（时隙可重复利用），而环上的光缆段的个数等于环上网元的节点数，所以这时网络的业务容量达到最大：NSTM-N或2NSTM-N。尽管复用段环的保护倒换速度要慢于通道环，且倒换时要通过K1、K2字节的APS协议控制，使设备倒换时涉及的单板较多，容易出现故障，但由于双向复用段环最大的优点是网上业务容量大，业务分布越分散，网元节点数越多，它的容量也越大，信道利用率要大大高于通道环，所

40、以双向复用段环得以普遍的应用。双向复用段环主要用于业务分布较分散的网络，四纤环由于要求系统有较高的冗余度4纤，双ADM；成本较高，故用得并不多。3.3.4 通道保护环和复用段保护环的区别1、对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号中的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在STM-16环上，若收端收到第4VC4的第48个TU-12有TU-AIS，那么就仅将该通道切换到备用信道上去。2、复用段保护环是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段

41、信号的质量决定的。倒换是由K1、K2（b1b5）字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。3、通道保护环往往是专用保护，在正常情况下保护信道也传主用业务（业务的11保护），信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护，正常时主用信道传主用业务，备用信道传额外业务（业务的1：1保护），信道利用率高。第四章 SDH局间环设计与规划4.1 SDH网络规划方案该地目前己经建立起的SDH城域传送网分为三层结构:核心传送层、汇聚传送层、接入传送层，其中接入传送层

42、还包含用户的综合业务引入。但是该地市目前没有单独的局间中继系统，在网络的层次结构方面，本地传送网络通常以三层分割的方式进行建设。从纵向划分，一般分为骨干层、汇聚层和边缘接入层三个网络层次。骨干层负责以大颗粒业务的调度和多业务处理为主要任务。汇聚层以多业务颗粒汇聚、传送、调度和处理为主要任务。核心、汇聚层系统设备通常采用2.SGb/s、10Gb/s设备或WDM设备，在业务需要交叉量较大的节点设置DXC设备或选用MADM设备作为小型交叉连接设备。边缘接入层以细颗粒传送、调度和多业务接入处理为主要任务，一般采用155/622N几/s环网结构，接入设备要求提供丰富的用户接口。而局间环的SDH连接不仅拥

43、有SDH传输的诸多有点，并且是短距离传输，传输中所产生的损耗可忽略，因此可以在一个交换设备上接入大量的2M线来满足通话需求，减少了呼叫转接，提高了通话率，提高了通话质量。局间环的自愈环结构同时也提高了通话的安全性和可靠性。假定在忙时的最多为100个用户同时通话：100/33=3.3因此此时需要接入4个2M线，但为了提供备用线路以防紧急突发事件，保证通话的可靠性，实际通话信道应该只占主信道的60%所以此时需要接入的2M线的数量为：4/0.6=6.7最后需接入7个2M线用来保证通话质量。本次设计模拟一个温州平阳瑞安永嘉乐清苍南泰顺文成的局间环（网络拓扑图如图4.1.1所示），将这8个站首位相连，进

44、行环形连接，环上采用ADM设备，速率等级定为STM-4(622Mbit/s)(但在实际的建设中由于同时通话人数和也许需求远远超过模拟建设的需求，因此在实际建设中最好选用STM-16(2.5Gbit/s),构成一个自愈环，并对站站进行2M线的业务配置和通道保护。以满足BSC、MSC等信号较为集中。业务量较大的要求。瑞安苍南永嘉乐清文成泰顺平阳温州图4.1（a） 模拟设计网络拓扑图4.1.1 网络拓扑结构的选择：由图可确定采用环网结构，由于环上的接入节点数受环中的传输容量限制，此环上有八个站点因此采用STM-16的速率。4.1.2 网络自愈的选择：二纤双向复用段保护环中网元节点只用单ADM即可，要

45、求环上的两个网元间只需两根光纤。如图4.1.2（a）,利用时隙交换技术，一条光纤同时载送工作通路（S1）和保护通路（P2），另一条光纤上同时载送工作通路（S2）和保护通路（P1）。每条光纤上一半通路规定载送工作通路（S），另一半通路载送保护通路（P）。图4.1.2（a）二纤双向复用段保护环正常状态正常工作情况下，当支路信号（AC）由A插入时，首选是由S1（P2）光纤的前半时隙所携带，经B网元到C网元，完成由A到C的信息传输。当B，C间出现断纤故障时，如图4.1.2（b）所示，由于光纤断纤故障点相连的网元B，C都具有环回功能，这样当支路信号（AC）由网元A插入时，支路信号（AC）首先由要S1（P

46、2）光纤的前半时隙携带，到达B网元，通过环回功能电路，将S1（P2）光纤前半时隙所携带的支路信号（AC）桥接装入S2（P1）光纤的后半时隙，此时S2（P1）光纤P1时隙上的额外信息被冲掉，然后经网元A、D传输到达C，在C处利用其环回功能电路，又将S2（P1）光纤中后半时隙所携带的支路信号（AC）置于S1（P2）的前半时隙之中，从而实现网元A到网元C的信息传递。图4.1.2（b）二纤双向复用段保护环倒换状态同理，当支路信号（CA）由C网元插入时，则是由S2（P1）光纤的前半时隙来携带，经B网元到达A网元，完成信息传递。当B，C间出现断纤故障时，由C插入的支路信号网元C到网元A的信息传递。复用段环

47、保护的业务单位是复用段级别的业务，需通过STM-N信号中K1、K2字节承载的APS协议来控制倒换的完成。由于倒换要通过运行APS协议，所以倒换速度不如通道保护环快，鞍山供电公司采用的华为SDH设备的复用段倒换速度是35ms。复用段保护环上网元节点的个数（不包括REG，因为REG不参与复用段保护倒换功能）不是无限制的，而是由K1、K2字节确定的，环上节点数最大为16个。（CA）则首先被送到S2（P1）光纤的前半时隙之中，经C网元的环回功能转入S1（P2）光纤的后半时隙，沿线经D、A到达B，又由B网元的环回功能处理，将S1（P2）光纤后半时隙中携带的支路信号（CA）转入S2（P1）光纤的前半时隙传

48、输，最后到达网元A，以此完成由网元C到网元A的信息传递。4.2 ZXONM E300软件的安装。操作系统：windows xp安装软件：SQL server 2000数据库软件， ZXONM E300网管软件系统概述：itrans ZXONM E300 Unix/Windows平台网管（简称ZXONM E300）是一套基于Windows 2000和Unix平台的网元层网管系统，它能够在保障传输设备硬件功能的基础上实现对系统的网元和区域网络的管理和控制，具有系统管理、配置管理、性能管理、故障管理、安全管理、维护管理功能。主要管理设备包括 SDH设备、DWDM设备和城域网设备。SDH设备：ZXSM-10G，ZXSM-2500（V10.0），ZXSM-150/60