（工商管理专业论文）基于宁夏电信传输网的传输技术经济分析.pdf

乜墨虿i、d窖最落*托盘，用墨叶矗y葱噎鲰3，。一t， n o r t h e a s t e r n u n i v e r s i t y j u n e2 0 0 8 独创性声明 本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得 的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过 的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工 作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢 = 配 恩。 学位论文作者签名：兔闻生 日 期：知7 7 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论 文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和 磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。 作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后： 半年口一年口一年半口两年 学位论文作者签名：惫f 诅丛 签字日期：”o 彦1 1 导师签名： 签字日期： 郭荔罕 。k 七艿7 i 罗 打l l 川吖v 东北大学硕士学位论文 摘要 基于宁夏电信传输网的传输技术经济分析 摘要 作为企业，电信运营商必须追求利润的最大化，在不断提高经营收入的同时还要控 制好成本。中国电信宁夏公司目前受电信业大环境影响经营收入增长困难，如何提高中 国电信宁夏公司的盈利水平? 降低成本就成了增加利润的重要手段。在电信运营商经营 成本中，网络建设成本是主要部分，如何降低网络建设成本是电信运营商降低成本的一 项重要工作，本文从降低电信传输网建设成本的角度进行了分析。 随着用户需求的个性化、多样化特征日益突出，目前的电信网络也变的非常复杂， 这就要求电信网络中最基础的传输网络，必须能够支持各类业务所需要的相应传输通 道。目前，电信业务所需要的传输通道主要有2 m 、l o o m 、1 0 0 0 m 等，能够实现这些传输 通道的传输技术主要有裸光纤、p d h 传输设备、不同光口速率的s d h 传输设备和波分设 备。 采用不同的技术解决方案，所能够提供的各种速率的传输通道的数量和距离也就不 同，所能满足的技术性能也会有所不同。在一定的业务通道需求数量、传输距离及技术 性能要求下，选择哪种传输技术来实现成本更低? 在具体的传输网络的建设工作中，电 信工作者常常是靠定性分析和经验来确定技术方案的，不够精确。 本文针对以往存在的问题提出了新的电路成本核算决策流程。第一步：需求预测。 第二步：现有资源调查。第三步：针对有效的电路需求制定不同的技术方案，然后进行 技术经济分析。第四步：综合考虑特殊因素后统筹决策确定方案。以往对能带来收入的 电路和不能带来收入的电路一同计算成本，不能准确反映投资效益，造成投资决策有一 定的盲目性。采用本文的方法，提高了资金使用效率，降低了经营成本，提高了公司盈 利能力，满足了电信企业精确化管理的要求。 本人在工作中使用了这些分析方法，也解决了一些实际问题，文中也进行了相应的 案例分析，这将对电信传输网络的维护建设者提供一定的借鉴和参考。 关键词：电信网；传输技术；技术经济 矗 ，( 东北大学硕士学位论文 目录 目录 声明i 中文摘要i i a b s t r a c t i i i 第1 章引言l 1 1 研究背景1 1 1 1 宁夏电信业务发展对传输网络提出新要求。1 1 1 2 宁夏电信传输网现状k 。2 l - 1 3 各种业务在传输网中的技术实现方式现状2 1 1 4 业务对传输技术的要求3 1 2 论文结构3 第2 章电信传输网技术介绍和现状分木斤“ 2 1 电信传输网所采用的传输技术简介4 2 l1 数字通信系统介绍4 2 1 2 光纤i 匿 f 言5 2 1 3 传输复用技术简介。6 2 1 4 数字复用技术7 2 1 5 波分复用技术11 2 2 电信传输网现状分析1 2 2 2 1 目前电信传输网存在的问题。1 2 2 2 2 解决思路1 4 第3 章不同技术方式承载的2 m 电路经济性分析1 7 3 1 承载在p d h 和s d h 设备上的2 m 电路故障率分析1 7 3 1 1 无保护的p d h 设备和s d h 设备的故障率1 7 3 1 2 有保护的s d h 设备的故障率。1 7 3 2 接入段小容量p d h 、s d h 设备承载的2 m 电路经济性分析l8 东北大学硕士学位论文 目录 3 3 长途骨干段s d h 承载的2 m 电路经济性分析19 3 4 有保护s d h 环网设备承载的2 m 电路技术经济性分析2 0 3 4 1 ，匣用案例分析2 l 第4 章不同技术方式承载的io o m 电路经济性分析2 4 4 1 采用电缆开通1 0 0 m 电路2 4 l f 4 2 采用光纤开通1 0 0 m 电路2 4 妒 4 2 i 经济性分析2 4 4 2 2 采用光纤开通1 0 0 m 电路的故障率分析2 4 4 3 采用无保护2 5 gs o i l 传输设备承载的1 0 0 m 电路2 5 4 3 1 经济性分析2 5 4 3 2 故障率分析2 7 4 3 3 采用电缆、光纤和2 5 6s o h 设备承载1 0 0 m 通道的策略分析2 8 4 4 采用有保护2 5 gs d h 传输设备承载的1 0 0 m 电路2 8 4 4 1 经济1 生分析2 8 4 4 2 技术指标分析31 4 4 3 应用策略分析3 2 4 5 采用无保护l o gs o h 传输设备承载的1 0 0 m 电路3 3 4 5 1 经济性分析3 3 4 5 2 技术特点分析3 5 4 5 3 应用策略分析3 5 4 6 采用有保护1 0 gs o b 传输设备承载的1 0 0 m 电路3 6 ， 4 6 1 经济性分析3 6 4 6 2 故障率分析3 8参 4 6 3 应用策略分析3 9 第5 章使用光纤与使用波分的经济性分析4 1 5 1 背景介绍4 1 5 i i1 3 1 0 n m 和1 5 5 0 n m 波长的波分复用技术。4 1 5 i 2 密集波分复用d w d m 技术4 2 5 23 2 波d w d m 承载与光纤承载2 5 g 通道的经济性分析。4 2 “ 叶 东北大学硕士学位论文目录 5 2 1 技术特点分析4 4 5 2 2 应用策略分析4 5 5 3 应用案例。4 5 5 3 1 方案比较4 9 第6 章不同技术方式承载的g e 光口电路经济性分析5 1 6 1 直接用光纤承载的g e 光口电路51 6 1 1 经济性分析51 6 1 2 故障率分析51 6 2 无保护2 5 gs d h 传输设备承载的g e 光口电路5 1 6 2 1 经济性分析51 6 2 2 故障率分析5 2 6 3 有保护2 5 gs d h 设备承载的g e 光口电路5 2 6 3 1 经济性分析5 2 6 3 2 故障率分析5 3 6 。4 无保护1 0 gs d h 设备承载的g e 光口电路。5 3 6 4 1 经济i 生分析5 3 6 4 2 故障率分析5 5 6 5 有保护1 0 gs d i - i 设备承载的g e 光口电路5 5 6 5 1 经济性分析5 5 6 5 2 故障率分析5 7 6 6 无保护波分复用设备承载的g e 光口电路5 7 6 6 1 经济性分析5 7 6 6 2 故障率分析5 9 6 7 有保护波分复用设备承载的g e 光口电路6 0 6 7 1 经济性分析6 0 6 7 2 故障率分析。6 1 6 8 应用策略分析6 1 第7 章结束语6 3 7 1 各种传输技术的应用原则。6 3 东北大学硕士学位论文 目录 7 1 1 开放2 m 业务的p d h 与s d h 的应用原则。6 3 7 1 21 0 0 m 电路的使用原则6 3 7 1 3g e 业务的使用原则。6 3 7 1 4 波分设备建设原则6 4 7 2 综合各种隋况统筹决策6 4 。 。 7 2 1 根据现有资源状况分步骤进行解决6 4 7 2 2 特殊1 青况下不能仅仅考虑技术和经济因素6 5 7 3 需要进一步分析的问题6 5 参考文献舢6 6 致谢6 7 个人简历6 8 - 0 东北大学硕士学位论文第1 章引言 1 1 研究背景 第1 章引言 1 1 1 宁夏电信业务发展对传输网络提出新要求 虽然电信技术发展了，为电信业的注入了活力，但是当前宁夏电信的经营环境并不 乐观。电信改革形成了竞争环境，非全业务经营造成电信公司缺乏新的利润增长点，目 前固定电话网业务被移动电话替代，受竞争影响资费下降，造成增量不增收，宁夏电信 收入增长乏力，预算收入指标完成困难。在这样的环境下如何提高盈利水平? 就只能努 力降低成本，本文从降低传输网络建设成本的角度进行了分析。 目前宁夏电信公司的业务主要以语音为主，如：固定电话、小灵通，还有一定量的 数据业务，主要有互联网宽带服务、企业大客户数据业务等。目前，宁夏电信主要收入 来自于语音业务，但是语音业务在逐渐萎缩，数据业务带来的收入少，但是数据业务呈 现增长趋势。宁夏电信公司的收入受语音萎缩影响而增长乏力，需要不断提高非话音业 务的占比来改变局面，企业处在转型期，对电信网络的能力需求也呈现出多元化的特点。 当前，宁夏电信为用户提供的服务对传输网路的业务需求主要有：2 m 业务、1 0 0 m 以太网业务、1 0 0 0 m 以太网( g e ) 光口业务等。其中，2 m 是比较传统的，宁夏电信的传输 网也主要是为了满足这类业务的需求而建设的，以支持用户的语音业务。随着固网智能 化的改造，语音业务i p 化，也有了1 0 0 m 和1 0 0 0 m 来承载语音业务的需求。数据业务主 要采用1 0 0 m 以太网接口、1 0 0 0 m 以太网( g e ) 接口。 近年来，业务的发展对电信传输网提出了更新的要求，传输网也发生着演进，能够 承担多种业务需求，传输网络出现了多种业务通道并存的局面。这些业务通道( 如1 0 0 m 、 1 0 0 0 m ) 可以采用裸光纤直接承载，可以在使用光纤的p d h ( 异步传输技术) 光网络设备上 承载，可以在使用光纤的s d h ( 同步传输技术) 光网络设备上承载，也可以在d w d m ( 密集 波分复用技术) 的设备上承载。对于同样的设备，还可以采用不同的组网方式、不同的 自愈保护技术，就又出现了多元化的选择。 采用不同的技术解决方案，就有不同的效果：有的容量大，有的技术性能好，有的 经济性好，在不同的应用条件下情况也会有所不同，这就需要根据具体的传输距离、业 务需求的通道数量及技术性能等要求综合考虑采用什么技术解决方案。选择哪种传输技 术方式能够满足需求又更加经济? 是网络建设工作者不得不面对的问题。在具体的传输 东北大学硕士学位论文第1 章引言 网络的建设工作中，电信工作者常常是靠定性分析和经验来确定技术方案的，不够精确。 本文提出了从需求入手，考虑资源现状、特殊情况对技术方案经济性进行量化分析 的思路和方法，使之能够满足电信企业精确化管理的要求。通过采用这样的分析方法， 可以为电信工作者们在传输通道的成本测算、建设方案的选择上提供量化依据。 1 1 2 宁夏电信传输网现状 ， 0 ( 1 ) 光纤网现状：宁夏电信光纤传输网络经过1 0 年左右的发展形成了现在的规模， 目前该网络分为一干层、二干层、本地网层和接入网层。 d w d m 密集波分复用技术是近几年才发展起来的一项优秀的光纤传输网络技术，这 种技术最适合使用g 6 5 5 光纤。目前，g 6 5 5 光纤的价格较贵，只有南方发达省份才有 部分应用。在d w d m 技术发展之前，宁夏电信光纤网络采用了大量的g 6 5 2 光纤进行敷 设。g 6 5 2 光纤网络采用色散补偿技术后可以开发高速率的d w d m 设备。 ( 2 ) 数字光传输设备现状：目前，宁夏电信数字光传输设备以自愈s d h 传输网为主， 速率有l o g 、2 5 g 、6 2 2 m 和1 5 5 m ，分布在一干、二干、本地网和接入网中，这些设备 的供应商主要有华为、中兴、烽火和一些国外供应商，虽然供应厂商多，但是由于s d h 设备互通性好，不影响使用。数字光传输设备主要开放2 m 、i o m 和1 0 0 m 业务。 另外，数字光传输设备中还有少量早年建设的无自愈功能的p d h 设备，主要开放 2 m 业务。这些设备没有全部退网，是因为p d h 最适合传输2 m 定时链路。 ( 3 ) d w d m 密集波分复用设备现状：一干跨省( 通达到首都和各省会城市) d w d m 系统是 无保护的，采用华为3 2 2 5 g 和烽火8 0 x1 0 g 设备。二干通达省内各地区的d w d m 密系 统是有保护的，采用了华为2 5 g3 2 波和1 6 0 波设备。本地网和接入网还没有使用d w d m 密集波分复用设备。 肇 1 1 3 各种业务在传输网中的技术实现方式现状 p s d h 可以直接使用光纤承载，也可以使用波分承载；p d h 承载在光纤上。 。 现在，2 m 业务主要承载在p d h 和s d h 上；1 0 0 m 业务承载在s d h 网络上或者裸光纤 上；1 0 0 0 m 以太网( g e ) 业务承载在裸光纤、s d h 网络或d w d m 波分网络上。 ( 1 ) 2 m 业务的实现方式主要有：p d h 设备、无保护2 5 gs d h 设备、有保护2 5 gs d h 设备、无保护1 0 gs d h 设备、有保护1 0 gs d h 设备来实现。 ( 2 ) l o o m 的实现方式主要有：裸光纤、无保护2 5 s d h 设备、有保护2 5 g s d h 设备、 无保护i o s d h 设备、有保护i o g s d h 设备实现。 - 2 - 东北大学硕士学位论文笫1 章引言 ( 3 ) 1 0 0 0 m 的实现方式主要有：裸光纤、无保护2 5 s d h 设备、有保护2 5 g s d h 设备、 无保护i o s d h 设备、有保护i o g s d h 设备、无保护波分( d w d m ) 设备、有保护波分( d w d m ) 设备实现 ， 1 1 4 业务对传输技术的要求 n( 1 ) 网络管理及维护调度要求：为了更好的为用户提供电路服务，掌握设备运行性 能，做到预检预修，减少电路故障处理时限，快速的进行电路调度，需要设备有很好的 网管，网管功能强大，设备能够提供监控通道、告警功能、性能检测功能，电路调度容 易，机房占地少，配线简单容易。 ( 2 ) 故障率要求：中国电信规定的通道故障率要求优于1 0 。4 。这是对业务通道可用性 的要求。 ( 3 ) 客户的容灾要求：有些大客户对通道有特殊的容灾要求( 如政府、金融、公安、 体彩中心) ，需要网络具有自愈功能，以确保客户的工作业务不受网络故障的干扰。s d h 设备提供了较完善的保护机制，波分设备也有一些保护技术。 1 2 论文结构 第一章，引言。介绍宁夏电信传输网现状，各种业务的基本技术实现方式，业务对 传输技术的基本要求。 第二章，对宁夏电信现网常用传输技术进行介绍、剖析存在的问题，并提出解决思 路。 第三章，重点对对2 m 业务承载在各种p d h 、s d h 设备中的应用解决方案进行了技术 经济分析，阐述了应用策略，并就s d h 设备组网中的一个应用案例进行了详细的分析。 第四章，重点对i o o m 业务承载在不同速率组网的s d h 设备中的应用解决方案进行 了技术经济分析，阐述了应用策略。 q第五章，对s d h 设备承载在波分、裸光纤中的应用解决方案进行了经济技术分析， 阐述了应用策略，并详细介绍了一个应用案例。 第六章，重点对g e 业务承载在不同速率组网的s d h 设备、波分设备中的应用解决 方案进行了技术经济分析，阐述了应用策略。 第七章，结束语。 - 3 - 东北大学硕士学位论文 第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 2 1 电信传输网所采用的传输技术简介 当今电信网络能够支持多种类的业务，但是所有的业务都采用数字通信技术。本章 将对电信传输网中目前常用的技术进行介绍。 2 1 1 数字通信系统介绍 ( 1 ) 数字通信原理。根据信号方式的不同，通信可分为模拟通信和数字通信。什 么是模拟通信呢? 比如在电话通信中，用户线上传送的电信号是随着用户声音大小的变 化而变化的，这个变化的电信号无论在时间上或是在幅度上都是连续的( 连续的含义是 在某一取值范围内可以取无限多个数值) ，这种信号称为模拟信号。电话、传真、电视 信号都是模拟信号，在用户线上传输模拟信号的通信方式称为“模拟通信。 数字信号与模拟信号不同，它是一种离散的、脉冲有、无的组合形式，是负载数字 信息的信号。电报信号就属于数字信号。现在最常见的数字信号是幅度取值只有两种( 用 0 和l 代表) 的波形，称为“二进制信号 。“数字通信”是指用数字信号作为载体来传 输信息，或者用数字信号对载波进行数字调制后再传输的通信方式。 ( 2 ) 数字通信的特点主要有。抗干扰能力强、无噪声积累；便于加密处理；便于 存储、处理和交换；设备便于集成化、微型化；便于构成综合数字网和综合业务数字网； 占用信道频带较宽。 通过以上特点可知，数字通信具有很多优点，所以各国都在积极发展数字通信。近 年来，我国数字通信得到迅速发展，正朝着高速化、智能化、宽带化和综合化方向迈进。 ( 3 ) 数字通信系统的主要传输性能指标 信道传输速率：信道的传输速率通常是以每秒所能传输的信息量多少来衡量。信 息论中定义信源发生信息量的度量单位是“比特 ( b i t ) 。一个二进制码元所含的信息 量是一个“比特 ，所以信息传输速率的单位是比特秒( b i t s ) 。例如一个数字通信系 统，它每秒传输6 0 0 个二进制码元，它的信息传输速率是6 0 0 比特秒( 6 0 0 b i t s ) 。 误码率：信码在传输过程中，因信道不理想以及噪声的干扰，以致在接收端判决 再生后的码元可能出现错误，这叫误码。误码的多少用误码率来衡量，误码率是数字通 信系统中单位时间内错误码元数与发送总码元数之比。误码越多，误码率越大。 4 q p 东北大学硕士学位论文第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 2 1 2 光纤通信 数字或模拟信号可以通过电缆、微波干线、卫星通道等数字线路传输，也可以通过 光纤来传输。 光纤通信不同于有线电通信，后者是利用金属媒体传输信号，光纤通信则是利用透 明的光纤传输光波。虽然光和电都是电磁波，但频率范围相差很大。一般通信电缆最高 使用频率约9 2 4 兆赫，光纤通信的工作频率在1 0 1 4 - 1 0 1 5n z 之间。 目前使用的都是石英玻璃光纤，是利用全反射原理，使用两种折射率不用的石英玻 璃制作成的，光线在内径中从折射率大的玻璃以大于临界角入射到折射率相对小的包层 时发生全反射，从而避免光能量泄漏而在内径中不断向远处传播。光纤结构见图2 1 ， 光在光纤中的传播如图2 2 所示。 图2 1 光纤结构图 f i g 2 1 o p t i c a lf i b e rs n l l c t l j r ed r a w i n g t ld 2 l z 。 a , 碰 ；7 i 图2 2 光在光纤中的传播图 f i g 2 2l i g h ti no p t i c a lf i b e rd i s s e m i n a t i o nc h a r t 其中n 1 、n 2 为折射率( n 2 ) n 1 ) ，包层和纤芯是紧密结合的石英玻璃，涂层是为了增 加其机械强度而增加的涂附材料。d 2 = 1 2 5 微米，单模光纤d l = 1 0 微米，多模光纤d 1 = 5 0 微米从光缆中分离出的独立光纤就是这样的结构。涂层可以上不同的色，以示纤 芯区别。 ( 1 ) 光纤通信主要优缺点 - 5 东北大学硕士学位论文 第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 主要优点是：容量大。当前商用光纤通信系统的最大容量才达到1 6 t b s ，而光纤 的带宽能力以目前的技术来计算至少有2 0 0 3 0 0 t b s 。可见现在才用了光纤能力的1 还弱，光纤的潜能还远远没有发挥；衰减小。目前使用的光纤在1 3 1 0 n m 波段上整纤 无接续衰减系数可达到0 3 2 d b k m ，接续后工程计算取0 4 d b k m ，在15 5 0 n m 波段上整 纤无接续衰减系数可达到0 2 2 d b k m ，接续后工程计算取0 2 5 d b k m ，其波长衰耗示意 图见图2 3 。体积小，重量轻；防干扰性能好，保密性好；节约有色金属； 成本低；适合传输的业务种类丰富，对业务透明。 图2 3 光纤的波长衰耗图 f i g 2 3o p t i c a lf i b e rw a v el e n g t ha t t e n u a t i o nc h a r t 光纤通信适合传播的业务种类情况如下：用户业务直接通过光纤传输，i p 业务、话 音业务、视频( 电视，监控) ，模拟业务和数据业务都可以在光纤中传输，传输目的距离 短和接入网适合采用这种方式。通过光纤传输系统传输业务，光纤可以承载p d h 、s d h 、 波分业务，用户业务通过p d h 、s d h 、波分传输。适合用在汇聚层、长途层。 主要缺点是：光纤弯曲半径不宜过小；光纤的切断和连接操作技术复杂； 分路、耦合麻烦。 ( 2 ) 光纤传输网现状。在“八五 期间，我国建成了含2 2 条光缆干线、总长达3 3 0 0 0 公里的“八横八纵大容量光纤通信干线传输网。宁夏电信也建设了光纤环网，目前， 光纤开始大量应用于本地网、接入网层面。 2 1 3 传输复用技术简介 传输复用技术是指一种在传输路径上综合多路信道，然后恢复原机制或解除终端各 信道复用技术的过程。模拟信号与数字都有对应的复用技术，传输复用技术主要有以下 几类： 频分复用( f d m ) ：载波带宽被划分为多种不同频带的子信道，每个子信道可以并行 传送一路信号。f d m 用于模拟传输过程。 - 6 东北大学硕士学位论文第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 时分复用( t d m ) ：在交互时间间隔内在同一信道上传送多路信号。t d m 广泛用于数 字传输过程。 码分复用( c d m ) ：每个信道作为编码信道实现位传输( 特定脉冲序列) 。这种编码传 输方式通过传输唯一的时间系列短脉冲完成，但在较长的位时间中则采用时间片断替 代。每个信道，都有各自的代码，并可以在同一光纤上进行传输以及异步解复用。 波分复用( w d m ) ：在一根光纤上使用不同的波长同时传送多路光波信号。w d m 用于 光纤信道。w d m 与f d m 基于相同原理但是它应用于光纤信道上的光波传输过程。 粗波分复用( c w d m ) ：w d m 的扩张。每根光纤传送4 到8 种波长，甚至更多。应用于 中型网络系统( 区域或城域网) 。 密集型波分复用( d w d m ) ：w d m 的扩展。典型的d w d m 系统支持8 种或以上波长。显 现系统支持上百种波长。 各种复用技术有不同的用途，各有特点，相互独立又相互补充，相互配合。例如： 数字微波技术每信道内采用t d m ，信道间采用频分复用。光波分复用实际上也是光频分 复用，每波道可以采用数字t d m 技术。 2 1 4 数字复用技术 数字通信中的传输复用技术称为数字复用技术，数字复接方法有3 种：按位复接、 按码字复接、按帧复接。由于后一种所需缓冲存储器的容量较大，目前应用的很少。一 路数字电话码速率为6 4 k b s ，复用后的信号中每路话音的码速率不能改变，所有复用 后的信号的速率必须提高才能保证每路电话的速率不变，所有n 路电话复用后的信号的 速率为6 4 k b s n 。 数字时分复用技术目前有两大系列，一种叫“准同步数字系列”p d h ( p l e s i o c h r o n o u sd i g i t a lh i e r a r c h y ) ；另一种叫“同步数字系列”s d h ( s y n c h r o n o u s d i g i t a lh i e r a r c h y ) 。 ( 1 ) 准同步数字复用系列p d h 。p d h 是“准同步数字系列”( p 1 e s i o c h r o n o u s d i g i t a lh i e r a r c h y 。；p d h 复用系列分为两个体系，采用2 m b i t s 作为一次群的是欧洲 体系，另一个1 5 m b i t s 为日本体系，其各次群的码速率见表2 1 。 - 7 - 东北大学硕士学位论文 笫2 章电信传输网技术介绍和现状分析 表2 1 两类p d h 速率系列 t a b l e2 1t w ok i n do fp d hs p e e ds e r i e s 采用准同步数字系列( p d h ) 的系统，是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精 度的时钟，这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高，但总 还是有一些微小的差别。为了保证通信的质量，要求这些时钟的差别不能超过规定的范 围，所以叫做“准同步 。为了实现复用必须采用码速调整技术，比如2 0 4 8 m b i t s 信 号复用到二次群8 4 4 8 m b i t s 就必须采用码速变换技术，将4 路不同来源的2 0 4 8 m b i t s 信号( 允许之间有点频率差别) ，速率变换到同一个时钟源的2 1 1 2 m b i t s 信号，然后同 步复用到8 4 4 8 m b i t s ，所以二次群码速率不是一次群的整四倍。继续向三次群、四次 群复用都需要用码速变换技术，所以p d h 每向上复用码速率都不是整四倍的关系。 经过以上介绍后，可以总结p d h 有如下特点：允许各支路信号之间有时钟频率差别； 使用了码速变换技术；复用后的速率不是严格的四倍关系，而是比四倍略高一点；一般 需要逐级复接、逐级解复接。从高次群中上下支路教困难；p d h 各次群中没有网管开销。 保护方式不多，保护可靠性不高，由于没有网管开销保护协议实现麻烦；各厂商没有统 一的p d h 光口标准，各厂商的p d h 设备光口不能互通。 ( 2 ) 同步数字复用系列s d h ：s d h ( s y n c h r o n o sd i g i t a lh i e r a r c h y ) 是一种新的数 字传输体制，它将称为电信传输体制的一次革命。s d h 是同步数字复用系列，对于不同 速率等级( s t m 一1 、s t m 一4 、s t m 一1 6 、s t m 一6 4 、s t m - 2 5 6 ) 的s d h 模块，在向上一级复用时， 采用严格的同步复用技术，他们之间的速率符合严格的4 倍关系。它的结构中有各种速 率的内部结构层次，其中各种层次的的结构都有自己的开销，可以用来进行误码检测， 通道识别、结构说明、公务电话、位置指定等。对外装载业务采用适当的映射技术，以 便适应频率差别，各层级之间的复用还是采用同步复用技术。 s d h 技术同传统的p d h 技术相比，有下面几个明显的优点：统一的比特率，结构层 次清晰；极强的网管能力，开销分层；在s d h 帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供 满足各种要求的能力，带宽容量的5 用于作各种用途的开销；光接口统一：帧结构一 致，可以实现不同厂商设备互联互通；一步复用特性：可用软件一次性提取接入低速 信号。便于上下电路；s d h 技术中采用的字节复接技术，组网灵活、具有自愈功能，能 8 东北大学硕士学位论文第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 够组成自愈保护环：在s d h 设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，可以组成复用 段、通道保护环等，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。 s d h 的缺点主要有：带宽利用率稍低，由于使用了部分带宽资源作为开销，所以带宽 利用率略低，1 5 5 m b s 包括6 3 个2 m b s ，p d h l 4 0 m 可以开发6 4 个2 m b s ；大量的软件控 制、易产生重大故障。 因此，可以肯定地说，即将实现的信息高速公路将基本上由s d h 设备构成，只有同 高速公路( s d h ) 相连的支路、叉路将仍保留部分p d h 设备： s d h 复用制式的数字传输设备可以完成数字传输工作，可以组成链状结构、1 + 1 保 护链、1 ：n 保护链、通道保护自愈环网和复用段保护自愈环网五种网络： 链状结构。 1 + 1 保护链：采用“并发选收 原理( 在两个系统同时发送相同的信号，在收端根 据收来的两路信号的质量选择使用一路信号) ，通信的两端不需要协议通信，每端根据 通信质量确定是否倒换到备用系统。这保护方式可靠性高，主备用系统可以安排在不同 的光纤路由上，既可以做到一条光缆故障时保护，也可以做到一个设备系统故障时的保 护，可靠性高。 1 ：n 保护链：这种保护方式是有n 路业务系统，采用一路保护系统来保护发生故 障的n 路业务。采用这种保护方式需要有故障的通信收端通过通信协议通知发端进行 倒换( 发端不会知道那路信号对方收信不良的) 到备用系统。 由于s d h 系统中开销较多，无需另外解决协议传输问题。这种保护方式可以实现n 个 系统中有一个系统发生故障时可以保护。但是当两个或两个以上的系统发生故障、光 缆故障时、协议通信失败时都会造成保护时效。 通道保护自愈坏网：环的拓扑结构如图2 4 通常单向环由两根光纤来实现，s l 纤 用来携带业务信号，p 1 纤用来携带保护信号。这种环采用1 + 1 保护结构。即工作信号和 保护信号同时在两根光纤上传输。 - 9 东北大学硕士学位论文 第2 章 电信传输网技术介绍和现状分析 c a a cc a a c 正常时故障时 图2 4 通道保护自愈环网图 例如，在结点a 进入环传送给结点c 的支路信号( a c ) 同时馈入s 1 和p l 两不同方向 传送到c 点，其中s 1 光纤按顺时针方向，p 1 光纤按逆时针方向，c 点的接收机同时收 到两个方向传送来的支路信号，择优选择其中一路作为分路信号。正常情况下，s l 传 送的信号为主信号。同理，在c 点进入环传送至结点a 的支路信号( c a ) 按上述同样的方 法传送到结点a ，s 1 光纤所携带的c a 信号为主信号。当b c 结点间的光缆被切断时， 两根光纤同时被切断，从a 经s 1 光纤到c 的a c 信号丢失，结点c 的倒换开关由s 1 转 向p l ，结点c 接收经p 1 光纤传送的a c 信号，从而使a c 间业务信号不会丢失，实现了 保护作用。故障排除后，倒换开关返回原来的位置。 两纤双向复用段保护自愈环网：采用这种保护方式的保护环网的拓扑图如2 5 ， 在途中每根光纤中开放的时隙通道资源分成前一半用来正常开放业务的s 1 或s 2 和后 一半用来作为保护的p 1 或业务p 2 ，正常开放的业务电路占用s 1 或s 2 ( 因为业务需要 双向开通) 。当b c 结点间光缆被切断，二根光纤也同时被切断，与切断点相邻的b 和c 结点利用时隙交换技术，将原来a 对c 的业务路由由原来的a s 。一b s ，一c 变成了a - - s 。一b p 。一a p 。一d p 。一c ，将原来c 对a 的业务( 反向业务) 路由由原来的c s ： 一b s 2 一a 变成了c p ：一d p ：一a p 。一b s 。一a - 1 0 - 东北大学硕士学位论文第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 c aa c 正常时 c aa c 倒换 故障时 图2 5 两纤双向复用段保护自愈环网图 f i g 2 5t w of i l a m e n tb i d i r e c t i o n a lm u l t i p l y i n gs e c t i o np r o t e c t i o ns e l f r e c o v e r yr i n gn e t c h a r t s d h 设备还可以混合组网，组成网状网，使用复合保护方式，在部分段落采用复用 段保护，部分段落采用通道保护组网或1 + 1 保护方式，非常灵活多样。 2 1 5 波分复用技术 简单的讲，波分复用技术( w d m ) 就是将本应在多对光纤中传输的p d h 、s d h 、用户业务 ( 如1 0 0 0 m 、或1 0 0 m ) 采用不同的光波长后在同一对光纤中传输的技术。在光纤通信系统 中也可以采用光的频分复用的方法来提高系统的传输容量，由于在光的频域上信号频率 差别比较大，一般采用波长来定义频率上的差别，该复用方法称为波分复用。w d m 技术 就是为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大带宽资源，将l 根光纤转换为多条“虚 拟 纤，当然每条虚拟纤独立工作在不同波长上，这样极大地提高了光纤的传输容量。 由于w d m 系统技术的经济性与有效性，使之成为当前光纤通信网络扩容的主要手段。 波分复用技术w d m 作为一种系统概念，通常有3 种复用方式，即1 3 1 0n m 和1 5 5 0n m 波长的波分复用、粗波分复用c w d m ( c o a r s ew a v e l e n g t hd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ) 和密 集波分复用d w d m ( d e n s ew a v e l e n g t hd i v i s i o nm u l t i p l e x i n g ) ： ( 1 ) 1 3 1 0n m 和1 5 5 0n m 波长的波分复用。这种复用技术在2 0 世纪7 0 年代初时仅用 两个波长：1 3 1 0n m 窗口一个波长，1 5 5 0n m 窗口一个波长，利用w d m 技术实现单纤双 窗口传输，这是最初的波分复用的使用情况。 ( 2 ) 粗波分复用。继在骨干网及长途网络中应用后，波分复用技术也开始在城域网中 东北大学硕士学位论文 第2 章电信传输网技术介绍和现状分析 得到使用，主要指的是粗波分复用技术。c w d m 使用1 2 0 0 1 7 0 0n m 的宽窗口，目前主要 应用波长在1 5 5 0n m 的系统中，当然1 3 1 0n m 波长的波分复用器也在研制之中。粗波分 复用( 大波长间隔) 器相邻信道的间距一般9 2 0n m ，它的波长数目一般为4 波或8 波， 最多1 6 波。 ( 3 ) 密集波分复用。密集波分复用技术( d w d m ) 可以承载8 - - - 1 6 0 个波长，而且随着d w d m 技术的不断发展，其分波波数的上限值仍在不断地增长，间隔一般1 6n m ，主要应用 于长距离传输系统。 2 2 电信传输网现状分析 2 2 1目前电信传输网存在的问题 随着电信技术的演进，电信传输网变的复杂，有各种时期、各种技术的设备：有的 技术落后了，但是还可以用一段时间；有的技术先进，但是由于成本价格原因还不适合 大量使用：有的设备早期已经投资了，但是资源还没有利于充分。这直接导致当今电信 传输网存在以下一些问题。 ( 1 ) 设备技术种类多，技术更新快，需求变化快。设备厂商种类多，传输设备 从进口品牌到国有品牌有十多个，仅宁夏电信的传输网设备就有六个品牌的产品，各品 牌之间在技术上有差异，价格相差也很大。技术更新陕，交换技术从程控交换过渡到 软交换，数据通讯从i p v 4 向i p v 6 过渡，数据流量每年成倍增长。传输技术也从在不断 变化，从小容量设备向大容量设备发展，从小颗粒的调度向大颗粒发展。同一种设备也 不断的进行软件版本的升级。需求变化快，用户需求变化快，网络不断升级改造。用 户大约每2 年提速一次，银行以前用2 m 电路，提速先增加2 m 电路数量，后来改用i o m ， 以前的2 m 通道就闲置，现在部分通道提速，又从i o m 改造成l o o m 的。通道的建设成本 回收期没有到，但是用户已经不用了。 ( 2 ) 受各种原因影响，资源可挖掘潜力大，但是缺乏统一规划。没有优化整合 光纤资源。光纤通讯理论告诉我们光纤理论带宽很宽，可是在目前我们的光纤由于历史 原因，用来开放了低速业务，造成光纤带宽不能充分发挥。如一个i o m 电路就占有一对 光纤，i o m 电路应该开发在s d h 设备上。低速p d h 设备占用光纤等等。这些问题都需要 统一规划解决。没有优化设备整合到波分复用系统。由于历史原因，在相同的路由上 开了几套s d h 设备，造成光纤资源的浪费，这种情况下如果光纤资源紧张就应该考虑建 设波分复用设备