10GbitsSDH设备组网与应用信息系统管理专业自考毕业论文.doc

信息系统管理专业自学考试毕业论文论文题目10Gbit/s SDH设备组网与应用 中摘 要 SDH技术的核心在于组网，只有在网络的环境下，SDH的各项优越性才能充分体现出来。功能完善、符合统一标准的SDH和管理系统对整个SDH的服务质量及维护成本都有深刻意义，是SDH网络技术成败的关键，SDH与网络管理是密不可分的，SDH技术的一个重要特点就是组网的灵活性和安全性，并可以有效地提高网络资源的利用率，这也是现代电信网的一个主要特征。本文首先对SDH技术进行介绍，随后阐述了SDH网的组成，以及SDH网在我国的应用情况，并探讨了SDH网络拓扑及线路保护及其SDH技术的发展前景和国产SDH设备的发展方向，重点讨论10Gbit/s SDH网的保护，最后是对SDH网的总结和相关看法。关键词：SDH 传输 网络 同步 网络管理AbstractSDH technology core lie in group net, only then under network environment,SDH each superiority can the fission presently come out. The function consummates, conforms to the unified standard SDH with management system management system to entire SDH the service nature and the maintenance cost all have the profound significance, is the SDH networking success or failure key,SDH with the network management is inseparable,SDH a technical important characteristic is the network flexibility and the security, and may enhance the network resources effectively the use factor, this also is a modern telecommunication network main characteristic. This article first carries on the introduction to the SDH technology, afterwards elaborated the SDH net composition, as well as SDH net in our countrys application situation, and has discussed the SDH network analysis situs and the line protection and the SDH technology prospects for development and the domestically produced SDH equipment development direction, key discusses the 10Gbit/s SDH net the protection, finally is to the SDH net summary and the related view.Key words: SDH Transmission Network Synchronization Network manage-ment 目 录一、SDH 组 网 的 优 越 性4 (一) SDH技术特点4 (二) 我国的SDH传送网网络结构5二、10Gbit/s SDH设备组网的特点9 (一) 10Gbit/s SDH设备特点9 (二) 10Gbit/s SDH组网优势12三、Citrans 750 10Gbit/s SDH设备的组成以及自愈环的网络保护14 (一) Citrans 750 10Gbit/s SDH设备概述14 (二) 自愈环的网络保护19四、 10Gbit/s SDH网的拓扑结构21五、 10Gbit/s SDH网络的保护以及线路保护24 (一) 网络的保护与恢复24 (二) 线路保护倒换 25 (三) 10Gbit/s SDH完善的保护方式27六、全文总结以及对中国国产设备的发展的看法28 (一) 总结28 (二) 对中国国产设备的发展的看法29主要参考文献30一 SDH组网的优越性（一）SDH技术特点1SDH技术发展及展望随着以因特网为代表的数据业务的不断发展和高速光通信技术的不断进步，SDH技术不断与相关的各种技术融合，走向通信传输的各个领域，具有广阔的发展前景。第一，SDH技术与IP、ATM等技术相结合，将ATM、IP映射进SDH净负荷中，以SDH的帧结构形式进行传输。目前，IP over SDH、IP over DWDM等技术已成为通信行业中的热门话题。由于SDH系统具有丰富的开销字节，尤其是对传输具有完善的监视功能，所以，IP over SDH将会成为目前IP网发展的技术方向。 第二，SDH技术与高速光通信技术结合，可实现更高速率的SDH传输系统。提高传输系统速率一般可通过以下3种方式实现：电时分复用（ETDM）方式、光时分复用（OTDM）方式、光波分复用（OWDM）方式。上述3种技术，目前有的正在研究，有的已开始走向实用。第三，SDH网元管理技术的现状已成为SDH发展的一个重要因素，因此，开发更多的智能化并兼容多厂家SDH设备的网络管理系统，已成为SDH的一个重要发展方向。CORBA接口采用面向目标和用户服务器的概念及工具，以适应开发开放和标准方式的网管系统应用，避免了Q3接口的复杂和交互作用的ManagrtAgent结构，更易于实现多厂家环境下的互通。第四，随着SDH网络规模的扩大和传输速率的提高，SDH网络的保护愈显重要。虽然，SDH自愈环技术已相当成熟，并得到广泛应用，但是基于DXC设备的网络恢复技术并不完善，特别是大型网络的保护和恢复技术仍在研究之中。因此，加强网络保护和恢复方式的研究，确保网络安全可靠地运行，已成为SDH组网技术发展中的一项重要工作1。2SDH技术特点SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的，其具体特点如下： （1）SDH传输系统在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性； （2）SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性； （3）由于采用了较先进的分插复用器（ADM）、数字交叉连接（DXC）、网络的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用； （4）由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化； （5）SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活； （6）SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但SDH用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明，SDH既适合用作干线通道，也可作支线通道。例如，我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH，而且它也便于与光纤电缆混合网(HFC)相兼容。 （7）从OSI模型的观点来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术，支持ATM或IP传输； （8）SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复用和调整； （9）标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容，降低了联网成本2。（二）我国的SDH传送网网络结构我国的SDH传送网网络结构分为4个层面,分别是省际干线网、省内干线网、中继网、接入网,分层结构简化了网络规划设计,且每一网络层的运行都相对独立,使运营者很容易根据不同的网络层次采用和建设不同的网络拓扑结构。第一层面为省际干线网,在主要省会城市装有DXC4/4,其间由高速光纤链路STM-16/STM-64连接,形成一个大容量、高可靠的网状骨干网结构,并辅以少量的线性网。这一层面能实施大容量业务调配和监控,对一些质量要求很高的业务量,可以在网状网基础上组建一些可靠性更好、恢复时间更快的SDH自愈环。第二层面为省内干线网,在主要汇接点装有DXC4/4、DXC4/1、ADM,其间由高速光纤链路STM-16/STM-64连接,形成省内网状网或环形网,并辅以少量的线性网。对于业务量很大且分布均匀的地区,可以在省内干线网上形成一个以VC4为基础的DXC网状网,但多数地区可以以环形网 为基本结构。省内干线网层面与省际干线网层面一般应保证有二个网关连接点。第三层面为中继网,可以按区域划分为若干个环,由ADM组成STM-4/STM-16/STM-64的自愈环,这些环具有很高的生存性,又具有业务疏导能力。环形网主要采用复用段保护环方式。如果业务量足够大可以使用DXC4/1沟通,同时DXC4/1还可以作为长途网与中继网及中继网与接入网的网关或接口。第四层面为用户接入网,由于处于网络的边界处,业务量较底,而且大部分业务量汇接于一个节点（端局）上,因此通道环和星形网都十分适合于该应用环境。所需设备除ADM外还有光线路终端（OLT）。速率为STM-1/STM-4，接口可以为STM-1光/电接口、PDH体系到2Mbit/s，34Mbit/s或140Mbit/s接口、普通电话用户接口、小交换机接口、2B+D或30B+D接口以及城域网接口等。用户接入网是SDH网中最庞大、最复杂的部分，它占整个通信网投资的50%以上，用户光纤是一个逐步的过程。我们所说的光纤到路边（FTTC）、光纤到大楼（FTTB）、光纤到家庭（FTTH）就是这个过程的不同阶段。目前在中国推广光纤用户接入网时，必须要考虑采用一体化的SDH/CATV网，这样不但能开通电信业务，而且还能提供CATV服务，这比较适合中国国情2。 图（1）SDH网络结构SDH技术的核心在于组网，只有在网络的环境下，SDH的各项优越性才能充分体现出来。功能完善、符合统一标准的SDH和管理系统对整个SDH的服务质量及维护成本都有深刻意义，是SDH网络技术成败的关键，SDH与网络管理是密不可分的，这也是现代电信网的一个主要特征。 SDH传输体制以其独有的同步复用和映射方法、接口的横向兼容性和强大的管理和维护能力，从一诞生就得到了广泛的支持和应用，目前在我国干线网上约90%的业务量由SDH系统承载。在从传统的PDH逐步向SDH技术过渡的建设过程中，后者体现出了技术成熟、组网灵活、自愈能力强和网络管理能力强大等诸多优势，很好地满足了电信业务的需求。但随着密集波分复用技术的发展和其在核心网的广泛采用，以及因特网和数据业务的发展，SDH的发展地位也出现了相应的变化，即在提高速率复用等级的同时，由在核心层单独组网逐步转向在核心层配合波分复用系统使用，并且提供多种类型业务的灵活接入，在接入网城域网领域继续施展作用。十几年来SDH传输网运行实践说明，网络管理技术越先进越灵活，SDH网络资源就能得到更好的利用，就能发挥SDH的优势，适应当代电信技术的发展，降低运营商网络管理运行维护的成本，为用户提供优质的服务。SDH网对网络接点接口进行了统一的规范。其包括数字速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等，这就使得SDH网易于实现多厂商环境下操作，即同一条线路上可以安装不同厂家的设备，这体现了横向兼容性。SDH网采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，因而只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，这样既不影响别的支路信号，又避免了需要对全部高速复用信号进行解复用的做法，省去了全套背靠背复用设备,使上、下业务十分容易，并省去了大量的电接口，简化了运营操作。SDH网的网同步和灵活的复用方式大大简化了数字交叉连接功能的实现。利用同步分叉能力使网络增强了自愈能力，便于根据用户的需要进行动态组网，便于各种新业务的接入2。二10Gbit/s SDH设备组网的特点（一）. 10Gbit/s SDH设备特点1标准光接口10Gbit/s SDH网对网络接点接口进行了统一的规范。其包括数字速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等，这就使得SDH易于实现多厂商环境下操作，即同一条线路上可以安装不同厂家的设备，这体现了横向兼容性。10Gbit/s SDH设备不仅构成了世界性统一的NNI接口的基础，而且也能与世界性统一的UNI接口协调。因为10Gbit/s SDH设备除了支持基于电路交换的同步转移模式（STM）外，还可以支持基于分组交换的异步转移模式（ATM）。在ATM中，信息以信元（cell）为单元来组织，UNI的方案之一是将信元复接安排到SDH STM-64帧的净荷中，这样，10Gbit/s SDH设备适用于从STM向ATM过渡，体现了前向兼容性（如图）。TR：支路信号 Line：线路系统 DXC：数字交叉连接设备SM：同步复用器 Radio：无线系统 EA：外部接入设备 图（2）NNI的位置示意图2完善的同步复用10Gbit/s SDH网采用了同步复用方式和灵活的复用映射结构，因而只需利用软件即可使高速信号一次直接分插出低速支路信号，这样既不影响别的支路信号，又避免了需要对全部高速复用信号进行解复用的做法，省去了全套背靠背复用设备，使上、下业务十分容易，并省去了大量的电接口，简化了运营操作。10Gbit/s SDH网的网同步和灵活的复用方式大大简化了数字交叉连接功能的实现。利用同步分叉能力使网络增强了自愈能力，便于根据用户的需要进行动态组网，便于各种新业务的接入（如图所示）2。 图（3） 中国SDH基本复用映射结构3.智能化管理 传统SDH管理是基于单个网元，业务配置、性能告警等管理功能操作对象为单个网元。SDH管理是面向整个网络，业务配置、性能告警监控直接基于向用户提供的网络业务。SDH配置业务是只需要指定网络业务相应的要求，网络业务能快速自动生成，避免传统SDH式逐个网元进行设置和操作，从而能够快速提供业务，并提供基于端到端业务的性能、告警监控及故障辅助定位。下一代SDH还能支持用户等级定义、带宽租用和计费等功能。 越来越强的智能化特性成为下一代SDH的显著特征。 SDH还将适应业务需求进一步向前发展，在宽带城域网建设中发挥重要作用。 综上所述：体现了10Gbit/s SDH设备组网的3大核心：同步复用、标准光接口和强大的网管能力。4.高集成度近些年随着大规模集成电路技术的快速发展，SDH处理专用芯片的集成度不断提高。光器件核心技术更加成熟，光器件集成度也不断提高，朝小型化发展。SDH系统的基础技术-SDH 处理专用芯片和光收发器的进步和成熟带动了SDH系统的集成度不断提高。10Gbit/s SDH设备高集成度表现为设备体积紧凑灵巧，端口密度高，在占用更少空间的同时提供更强大的接入容量和业务调度容量。例如，E1接口由早期的单接口盘8路、16路提高到现在单盘63路；STM-64接口由早期的多块电路盘组合实现发展到现在单块电路盘就可实现。 10Gbit/s SDH设备高集成度还体现在小型化盒式设备的出现和盒式设备线路传输速率的不断提升。目前业界622M(STM-4)级别盒式设备已经大批量商用化。 多ADM集成和灵活的业务调度能力传统SDH系统只能支持单TM或ADM，主要完成业务支路接口业务到线路接口的复用和传送功能，业务调度能力弱。例如，早期的STM-16设备一般只支持单个STM-16级别的ADM。而10GBIT/S SDH设备的高集成度使在同一套系统中多个ADM集成在一起成为可能。与此同时，10Gbit/s SDH设备还融合了大容量的同步交叉连接(SDXC)矩阵，可以灵活对多个ADM之间的业务进行灵活的调度，从而构成了MADM(Multiple-ADM)。由于引入了SDXC方式的交叉连接矩阵，各接口槽位兼容性强，支路接口盘和线路接口盘可以混插，业务调度支持支路到线路、线路到线路、支路到支路等方式的灵活调度，支路接口和线路接口的界限也越来越模糊，设备业务接入和业务调度的灵活性得到极大的提高。 MADM特性使下一代SDH适应复杂的城域网网络结构，可以支持环带链、相交环、相切环等复杂的组网方式，并且灵活完成环间业务调度。下一代SDH甚至可以工作于小容量的DXC方式，作为业务疏导中心。 5.多业务传送能力 传统SDH系统适合于基TDM的话音业务的传送。然而，高速INTERNET 上网、高速专线互连、宽带VPN业务、数据中心互连、视频点播、电子商务等新兴业务不断涌现，城域网业务多样化、宽带化趋势成为不争的事实。在传送技术上，SDH技术、ATM技术、IP技术在业务质量(QOS)保证、传送效率和成本等方面针对不同的业务各有优缺点。10Gbit/s SDH设备在保持传统SDH对话音业务的支持优势的同时，融合了ATM技术和IP技术，针对不同的业务采用最佳的传送方式，从而形成了统一的多业务传送平台。 SDH支持STM-4C 、STM-16C等级联业务透明传送。而STM-4C、STM-16C等级联业务正是用于承载ATM业务、 POS (Packet Over SDH)业务等数据业务。在透明传送 STM - 4 C 、STM-16C等级联业务的基础上，下一代SDH进一步融合ATM信元统计复用和交换、IP帧统计复用和交换功能，充分利用SDH技术特点(成熟可靠的快速环网自愈环倒换、高QOS保证)，又同时利用数据业务统计复用特点提高带宽利用率，从而在宽带城域网中得到广泛应用。 SDH支持10M/100M/1000M以太网业务接入。在宽带城域网应用中，以太网业务实际传送带宽变化范围大，下一代SDH采用灵活可变的带宽来适应该需求。一种方式是采用ML-PPP(Multi-Link Point-to-PointProtocol) 灵活捆绑多个VC-12/VC-3通道进行传送以太网帧。另一种方式是采用多个 VC - 12/V C - 3/V C - 4 级联或虚级联通道来传送。其中由于虚级联(VC-12-Xv / V C - 3-Xv / V C - 4-Xv ) 方式能够兼容传统SDH网络，从而得到广泛的应用。对于以太网帧如何映射到SDH的VC通道， ITU - T X.86协议规定了 EthernetOverSDH的标准， ITU-TG. GFP (GeneralFrame Protocol)标准正在讨论中。我国信息产业传输所组织基于SDH的多业务传送节点标准起草和制定工作正进行中3。 （二）.10Gbit/s SDH组网优势1. 10Gbit/s SDH网的优越性10Gbit/s SDH网不仅具备SDH全部特点，而且在技术上和功能上大大增强，不仅提高了速率，设备的功能也得以完善，网络管理简单化，操作简单，可靠性好，10Gbit/s SDH网的网络中的每一个SDH的NE可通过软件进行本地或远地操作,包括性能监测，服务（或带宽）的管理，业务量调度，路由选择及改变，故障、告警、网络恢复或自愈等。随着Internet的飞速发展和宽带城域网的兴起，话音、数据、图像等多种业务传送需求不断增长，业务传送环境已经发生很大变化。与此同时，SDH关键技术也不断进步和向前发展，在市场需求和技术进步两大驱动力的推动下，SDH设备逐步演进，新的一种设备形态将会展现在人们的面前，基于新技术的系统能将多种网络单元综合进入到一个操作平台，极大地简化SDH传送网，并增加SDH网络的功能，可以动态地增加SDH传送的有效性和功能，不仅能支持传统的话音业务，同时也能支持数据和视频业务，而且在系统的安装、维护和成本上均有巨大的优势。引入和使用该体系设备组成的网络，可以实现高效、高智能、高灵活性和高生存力的、维护功能齐全、操作运行廉价的电信网，从而大大提高网络资源的利用率，显著地降低管理和维护费用，给网络运营者和使用者带来极大的好处。2. 10Gbit/s SDH网的完善结构采用10Gbit/s SDH传输网多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过级联的方式映射到SDH电路的各个时隙中，由SDH网络提供完全透明的传输通道，从物理层的设备角度上看是一个集成的整体。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低网络运营商的运营成本。同时，提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务，提高业务收入，增强市场竞争能力。 从10Gbit/s SDH网络结构来看，接入层传输节点分布广、数量多，要求低成本、高环境适应能力；需支持复杂组网。 采用光纤直连组网通常指利用路由器、ATM交换机、以太网交换机等通过独享光纤带宽的简单组网技术，包括星型（树型）、环形、网格型等组网方式，因为是纯数据接入设备，带宽独享，浪费了大量光纤资源，特别是树型和网格型，对光纤的需求大，随着节点的增加，给运营商带来很大压力，无法高效接入大量应用的TDM业务。如果采用电路仿真，一方面成本非常昂贵，用户无法承受；另一方面性能差，无法满足像移动与联通等运营商组网的需求。因此该方案也只适用于新建的纯数据网络。10Gbit/s SDH传输体制以其独有的同步复用和映射方法、接口的横向兼容性和强大的管理和维护能力，体现出了技术成熟、组网灵活、自愈能力强和网络管理能力强大等诸多优势，很好地满足了电信业务的需求。但随着密集波分复用技术的发展和其在核心网的广泛采用，以及因特网和数据业务的发展，SDH的发展地位也出现了相应的变化，即在提高速率复用等级的同时，由在核心层单独组网逐步转向在核心层配合波分复用系统使用，并且提供多种类型业务的灵活接入，在接入网城域网领域继续施展作用。因此在10G组网中，根据业务用户的重要性，采用综合接入SDH设备进行环形、链形、树形进行组网，由于星型组网会需要大量的光纤，保护能力差，建议选择环形、环形加分叉等形式。 总的来说，10Gbit/s SDH传输网除具有SDH的基本功能外，还具有多种业务的接入功能，支持数据业务的透明传输，并提供点到点与点到多点的业务汇聚功能，不仅具有数据优化传输升级能力，提供业务的带宽管理能力，而且具备多种业务互通的平滑升级能力4。 三Citrans 750 10Gbit/s SDH设备的组成以及自愈环的网络保护（一）Citrans 750 10Gbit/s SDH设备概述10Gbit/s SDH设备Citrans 750是烽火通信科技股份公司生产研制，Citrans 750设备由主信道、维护管理和系统定时等三大部分组成。主信道完成业务信号的分插复用和传输功能。维护管理部分提供管理通信接口、公务联络、开销处理等功能。系统定时功能提供对网定时（BITS）的跟踪功能，当网定时故障发生后提供保持功能。系统定时功能有自由振荡模式和线路定时模式以适应各种工程应用。1.设备整机方框图w 提供丰富的业务接口w 强大的交叉能力w 灵活的组网方式w 完善的保护机制w 优异的时钟同步性能2.单盘功能 O9953 盘原理框图及信号流向1、接收方向从光路上接收来的 STM64光信号在光接口单元完成光/电变换、时钟提取和综合，然 后进行解复用处理，完成对接收信号的 1:16 分解，形成 16 路差分的 622M 信号。16 路差分 622M 信号通过SOH 开销终结处理、指针处理和交叉矩阵，完成 SOH 开销提取、指针调整和交叉连接处理，最后经过总线变换，将业务信号送往系统的主备交叉盘，开销则送往相应盘位。2、发送方向从主备交叉盘来的业务信号，经过一个 2:1 的选择后（选择是主用交叉盘来的信号还是备用交叉盘来的信号）再进入到交叉炬阵中。从交叉矩阵出来的信号经过指针处理、SOH 开销终结处理，完成指针产生和开销字节的插入，接着进行复用处理，完成信号的 1:16 复用，将 16 路 622M 信号复用成一路 STM64电信号，最后在光接口单元经过电/光转换，转换成 STM64光信号输出。 时钟盘本盘为 SDH 设备提供满足G.813 各项指标的系统时钟，提供多种时钟参考源的输入接口，并对外提供 2048kHz/2048kbit/s（HDB3）的三级时钟源。本盘固定配置在 07 和 08 两个槽位，其中先上电的盘为主用盘，在网管上配置盘类型为 CKU31. 主要功能向系统提供稳定的系统时钟帧定位和复帧定位脉冲；自动选择并跟踪锁定预置的时钟参考源； 提供多种时钟参考源的输入接口； 向外提供两路的 2.048MHz/HDB3 三级时钟源；有自动保护倒换功能，工作盘失效会自动倒换到备用盘；支持多种时钟工作模式（自由振荡，保持，自动）； 支持 1+1 热备份保护，当主用时钟正常时，各群支路盘选用主时钟盘的输出信号；主用时钟盘出现故障而备用时钟盘正常时，各群支路盘选用备交叉盘的输出信号；完善的 S1 字节处理，最多提供 24 个 SSM 处理器。输入电路：输入电路是一种能提供满足指标的 2MHz/2MHDB3 定时参考信号接入口，同时它从 HDB3 流中提出十分稳定的定时信号或者将 2MHz 信号整形后送定时参考源选择和检测电路。源选择电路：源选择电路可以通过手工或者由盘控器控制选择时钟参考源。源中断检测电路：源中断检测电路是对输入参考源进行检测，并向盘控器提供源中断指示。锁相电路：通过锁相环，将输出源锁定于某一输入参考源上。控制电路：它是系统定时信号输出控制电路，工作于一主一备状态，当主用盘出现严重故障时，立即关闭主用盘，激活备用盘。盘控器：控制时钟盘运行，收集并向 EMU 报告时钟盘的状态、告警信号。输出电路：输出电路能根据要求输出 2MHz/2MHDB3 三级时钟，输出的时钟可以同步于系统时钟，也可以直通任意一个参考信号接入口5。从时钟的工作方式主从同步方式中，节点从时钟通常有四种工作方式。1锁定工作方式锁定工作方式是指在正常业务条件下的工作方式，是一种正常工作方式，此时从时钟的振荡频率同步于外部输入的基准时钟信号。外部输入的基准定时信号可以是网络中的主时钟定时信号，也可以从另一更高等级从时钟中获取定时。从时钟振荡频率的精度主要受基准时钟信号的固有相位噪声的影响。SDH设备时钟的外部定时信号可以通过两种方式获得，一种是网元直接从外部2048kHz或2048kHz的同步定时源获得；另一种是从接收的STM-N线路信号中提取。2保持工作方式当从时钟丢失所有定时基准后，进入保持工作方式。进入保持工作方式后，从时钟利用定时基准信号丢失之前所存储的最后频率信息作为其定时基准信号，在受控振荡器上维持一定的电压。由于从时钟采用的定时基准信号不是当前主时钟的定时信号，因此振荡器的固有频率回慢慢地漂离当前主时钟的频率，但只要时钟性能稳定，仍可以保证从时钟频率在长时间内与基准频率的偏差保持在一定的范围内，使滑动损伤仍然在允许的指标要求内。在SDH网中一些重要的网元，如DXC等时钟都具有保持功能。一些简单的网络单元（如REG）的时钟也可以不具备此功能。3自由运行方式当从时钟不仅丢失了所有定时基准信息，而且丢失了定时基准记忆或者从时钟根本没有保持功能时，从时钟内部振荡器工作于自由工作方式。另外，当从时钟处于保持模式的时间超过了规定的时间时，也会进入自由振荡方式。在SDH网中，当再生器输入光信号丢失时，时钟就处于自由振荡方式。4正常工作方式2 高阶交叉盘(XCU)本盘主要完成群路和群路、群路和支路、支路和支路之间的高阶业务交叉。本盘固定配置在 15 和16 两个槽位，其中 15 盘位的盘为主用盘，在网管上配置盘类型为 XCU。1 .主要功能提供 512512VC4 的高阶交叉能力；支持多达 20 个方向的 APS 处理器，最多支持10 个复用段保护环；采集 512 个 VC4的通道告警，完成系统故障条件下通道保护倒换；支持 1+1、1:1、通道、两纤复用段、四纤复用段保护等组网应用；功能原理图及信号流程说明:高阶交叉盘主要由三部分组成：512512 VC4交叉电路、盘控器和 FPGA 模块。512512 VC4交叉电路，主要完成容量为 80G 的信号在 VC4级别上的交叉。盘控器，主要完成对交叉电路的交叉配置，告警采集，APS 协议的处理。FPGA 模块，用于采集 20 个方向的线路告警、512 个VC4的通道告警、电支路盘的告警及倒换控制，同时完成 APS 专用字节（K1、K2）总线数据的接收和发送处理，除此之外，还要完成交叉芯片需要的帧脉冲的处理及时钟部分的微机接口的信号处理。本设备具有组成各种复杂的网络拓扑结构的功能，用户可根据通信容量和组网情况灵活选择线路接口的数量和机盘类型。本设备采用分散供电方式，每个机盘都有自己的电源供给系统，为本盘提供电源。本设备中的每个机盘都设置了微处理电路，称作盘控器，负责本盘的配置，故障和性能管理。所以的机盘通过内部监控总线与网元管理盘发生联系。网元管理盘通过F接口与网元管理器（工作站）通信。基于SDH体制所开发的各种传输设备，能够从根挬上解决网络中面临的容量、质量、网管、安全等问题。由于SDH设备具有种类多样，电路调度管理灵活，网管能力强等优点，使我们在网络组网上有了更多的选择余地，我们必须从全程全网的角度考虑，合理组网，充分发挥SDH的优越性，以确保网络组建的统一性、完善性和先进性。SDH设备根据其种类可划分为终端复用器TM、再生中继器REG、分插复用器ADM和数字交叉连接设备DXC，在组网时要重视设备的各种接口的合理配置与设备在网络中的恰当运用问题。以上提到的四种设备中，ADM是体现SDH特色的重要设备。利用ADM可组成链路，适于在沿线节点有上、下电路要求的环境下使用，也可用在接入网中。链路两端的TM如改成ADM且首尾相接连成环状，则可组成具有自动保护倒换的SDH自愈环，这种方式适于在本地网中运用，近年来也发展到用于二级干线网。随着SDH技术的飞速发展，现在的ASDM设备大都具有支路-群路、群路-群路、支路-支路交连能力，上下电路相当灵活，从功能上看，相当于一个小型DXC5。（二） 自愈环的网络保护 自愈环的网络结构主要可分为以下四种，即单向通道倒换环（1+1），双向通道倒换环（1：1），二纤双向复用段公用保护环和四纤双向复用段公用保护环。衡量自愈环性能的一个重要指标是保护/恢复时间的长短，很多重要业务只能容忍极短的业务保护/恢复时间，大概在50ms以内。在这一方面以DXC选路为基础的自愈网需要几分钟，而自愈环则普遍较好，可达到（50-200）ms，随着SDH技术的不断完善，自愈环的保护/恢复时间将全部缩短至50ms以内。自愈环的四种网络结构的特点如表（1）所示2：项目两纤单向通道保护环两纤双向通道保护环四纤双向MS共享保护环两纤双向MS共享保护环保护容量（相邻分布）111k0.5k保护容量（均匀分布）113-3.81.5-1.9保护容量（集中分布）1111基本容量单位VC12/3/4VC12/3/4VC4VC4保护时间（ms）30355050-200APS不用不用用用抗多点故障能力无无有无误连接问题无无有需阻断功能有需阻断功能端到端保护有有无无应用场合本地网本地网、长途网本地网、长途网本地网、长途网四、 10Gbit/s SDH网的拓扑结构网络拓扑结构的选择对于传输网的组建具有十分重要的作用，网络的拓扑结构将涉及到网络中业务的要求、业务的流量流向、网络对未来新业务支持的适用性、网络的保护及调度方式、网络建设的条件及建设运营费用等诸多因素。 网络的物理拓扑结构即网络节点和传输线路的排列，反映了物理上的连接性。网络的灵活性、可靠性和经济性在很大程度上与网络具体的物理拓扑有关。传输网的基本物理拓扑形式通常分为：线形、星形、树形、环形、网状等形式如图（2）所示。一般来说，用户接入网往往适用于星形和环形，中继网往往适用于环形和线性，长途网适用于网状形和环形。但许多实际情况错综复杂，常常在一个网络中采用多种拓扑类型的有机组合。Citrans 750 10Gbit/s SDH设备可配置节点类型有TM、ADM和DXC。设备可根据实际工程的需要组成不同的网络拓扑结构，包括二纤环网、四纤环网、链路、环切环、多环相切、环链相连、网状结构等SDH网络的主要功能是为电信网提供有效的传输手段。为了达到这一目的，SDH网络必须具有安全、经济、维护管理方便、技术上简单易行等特性。因此，受通信需求、技术水平、地理环境、经济条件等方面具体条件的制约，SDH网的拓扑结构应该是多种多样的，即某些场合需要复杂的网孔型结构，而有些场合以最简单的线形网络就可以满足需求。各种拓扑结构彼此各具有其优缺点，在作具体的选择时，应综合考虑网络的生存性、网络配置的容易性，同时网络结构应当适于新业务的引进等多种实际因素和具体情况。一般来说，用户网适于星型拓扑和环型拓扑，中继网适于环型和线型拓扑，长途网适于树型和网孔型的结合。SDH设备组网十分灵活，可以构建由上述基本拓扑结构组合而成的复合网络。以武汉邮电科学研究院烽火通信公司生产的Citrans 750系列增强型9953-01C型设备的组网为列，如图2（a）-（c）均为其常见的典型组网应用5。 （a）1+1线路保护链型结构 （b）1+1线路保护链路+线路保护链型 (c) 链路+环型分支应用五、 10Gbit/s SDH网络的保护以及线路保护（一）网络的保护与恢复网络的生存性通过网络保护和网络恢复来实现。 所谓网络保护一般是利用节点间预见先分配的容量实施网络保护，即当一个工作通路发生失效事件时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过保护通路仍保持有效。如：后面将要述及的1+1保护、m：n保护等。保护一般处于本地网元或远端网元的控制之下，无需外部网管系统的介入，因而到换时间很短，但备用资源无法在网络范围内由大家共享6。网络恢复是在外部网络操作系统的控制下，采用某种算法寻找失效路由的代替路由，这种利用节点间可用的任何容量实施网络中业务恢复的方法，可大大节省网络资源，同时又能保证所需的网络资源，但需要相对较长的计算时间。网络保护是目前常用的方法，其分类方法很多，综述如下。（1）从网络的功能结构来划分a路径保护：当工作路径失效或者性能劣于某一必要的水平时，工作路径将由保护路径所代替，路径终端可以提供路径状态的信息，而保护路径终端则提供受保护路径状态的信息。这2种信息提供了保护启动的依据。b.子网连接保护：当工作子网连接失效或性能劣于某一必要的水平时，工作子网连接将由保护子网连接所代替。子网连接保护可以看作是一种缺陷条件的检出是发生在服务层网络、子层或其他传送层网络，而保护倒换的激活却发生在客户层网络的保护方法。子网连接保护可以应用于层网络内的任何层，被保护的子网连接可以进一步由较低等级的子网连接和链路连接级联而成。通常，子网连接没有固定的监视能力，因而子网保护方案可以进一步用监视子网连接的方法来表示。（2）从网络的物理拓来划分a自动线路保护倒换：这是当工作通道中断或性能劣化到一定程度后，系统将主信号自动转至备用光纤系统的方法。这种保护方式业务恢复时间很快，可短于50ms，它对于网络节点的光电元件失效故障十分有效。但是，当光纤被切断时（故障中占有很大的比率），往往是同一缆芯内的所有光纤（包括主备用）一起被切断，因而上述保护方式就无能为力了。尽管分路由在实际中是一种行之有效的选择方案，但代价太大。传统的PDH系统即采用自动线路保护倒换方式。b环型网保护：网络节点连成环形可以改善网络的生存性和性能价格比。网络节点可以是数字交叉连接设备，也可以是分插复用设备，但通常环形网节点由ADM构成。利用节点ADM的分插能力和智能构成的自愈环是SDH的特色之一，也是目前研究工作中十分活跃的领域。c网孔型保护：各节点具有高度的连续性，可以通过多条路由通信。比如我国的各个c1和c2即构成建成一个大规模的网孔网络。为实现自愈，这类结构主要利用DXC的智能，充分发挥多路由潜在的灵活性，这样只需很小的冗余容量，就可以达到应付多种故障情况的恢复能力7。（二） 线路保护倒换线路保护倒换结构分为2种，即1+1方式和1：n方式。（1）1+1结构1+1保护倒换结构如图3所示STM-N信号同时在工作段和保护段两个复用段发送，也就是说在发送端STM-N信号永久地与工作段和保护段相连（并发）。接收端对从两个复用段收到的STM-N信号条件进行监视并选择连接更适合的一路信号（选收）。可见，对于1+1结构，由于工作通路是永久连接的，因而不允许提供无保护的额外业务。这种保护方式可靠性较高，在高速大容量系统经常采用，特别是在SDH的发展初期或网络的边缘处，没有多余路由可选时是一种常用的保护措施，但其成本较高。（2）1：n结构1：n的线路保护倒换结构如图3所示在1：N结构中，保护段由很多工作通路共享，N值范围为1-14。在两端，N个工作通路中的任何一个或者额外业务通路（如测试信号）都与保护段相连。MSP对接受信号条件进行监视和评价，在首端执行桥接，而在尾端从保护段中选收合适的STM-N信号。要说明的是，实际中较常用的1：1结构是1：N（N=1）结构的子集。由于1：1结构的保护通路可用来提供优先等级较低的额外业务，因而系统效率高于1+1方式。当然，当工作通路倒换至保护通路时，上述正在保护通路中传送的额外业务将无条件丢失。总的来说，1：1结构与1：N结构的区别在于：项目相同点不同点1：1发端桥接，接收选收物理拓扑相同保护通路不允许提供额外业务1：N（N=1）当工作通路正常时，保护通路可以传送额外业务对于自动线路保护倒换，有两点需要特别说明：a这种结构对于网络节点的光或电的元部件失效故障比较有效，但对断缆这样的故障则无能为力。当然若采用备用路由的方式，则可以抗击类似的严重故障，不过这种方案需要至少双份的光纤和设备，代价很大。b链型拓扑的这两种结构中，1+1结构因为采用并选收的机制，收发两端无需使用任何信令即可完成保护倒换，因而自动保护倒换时间短（可少于50ms）；而1：N结构则由于保护信道被N个工作信道所共享，因此当故障发生时，必须使用自动保护倒换协议（APS）才能在收发两端建立可靠的连接2。（三） 10Gbit/s SDH完善的保护方式采用10Gbit/s SDH组网技术最主要原因是可提高服务可用性和增加网络的灵活性为了提高业务传送的可靠性。提高网络可用性可采用保护或恢复两种方 式,10Gbit/s SDH传送网提供了一整套保护与恢复策略。保护和恢复概念的区别在于：保护是利用传送节点预先安排的容量,用一定的备用容量去保护一定的主用容量,备用资源无法在网络大范围内共享；恢复是可以利用节点间的任何可用容量来恢复业务,如当发生链路或节点失效时,网络可以用重新选择路由的算法,广泛调用网络中的任何可用容量来恢复业务。目前的10Gbit/s SDH网络主要采用保护方式。Citrans 750 10Gbit/s SDH设备充分考虑到业务信号的保护，针对工程中的实际需要，提供非常完善的业务保护方案，充分保证业务的可靠传送。为满足新近引入的数据业务所需的保护Citrans 750 10Gbit/s SDH系列提供了完善的多层面的业务保护方式，支持2层多路径以太网共享保护、VP环保护、SDH自愈保护（双纤通道、双纤