毕业设计报告(SDH中继传输网设计方案).doc

第一章 绪论11本文研究的背景SDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDH是一种传输的体制协议，就象PDH准同步数字传输体制一样，SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。12 SDH的传输原理和特点 SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(Synchronous Transport，N=I，4， 16，64)，最基本的模块为STMl，四个STM一1同步复用构成STM一4，16个STM一1或四个STM一4同步复用构成STM一16；SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270xN列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(Section OverHead，SDH)区、STMN净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又分为再生段开销(Rege neratorSection OverHead，RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead，MSOH)；净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节；管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STMN帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125I_ts，每秒传输1125x1000000帧，对STM一1而言每帧字节为8bitx(9x270x1)=19440bit，则STM一1的传输速率为19440x8000=155520MbitS；而STM一4的传输速率为4155520Mbits=622080MbitS；STM一16的传输速率为16155520(或4622080) =2488320Mbitst61。SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C)，再加入通道开销(POH)形成虚容器(Vc)的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程，它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。 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N(HFC)相兼容。13 SDH的应用与发展趋势SDH作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地适应通信网飞速发展的需要。迄今，SDH得到了空前的应用与发展。在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了SDH的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始广泛应用，且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。近些年，点播电视、多媒体业务和其他宽带业务如雨后春笋般纷纷出现，为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。SDH技术应用于接入网的好处是：1)对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户，SDH可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性。2)可以将网管范围扩展至用户端，简化维护工作。3)利用SDH固有灵活性，可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。可以预计SDH技术将不断发展。随着网络的发展，它将进一步为终端用户提供宽带服务，在迎接ATM、CATV、多媒体、因特网、全光网络带来的机会和提出的挑战中，将得到更加广泛的应用。综上所述，SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合，如光波分复用(WDM)、ATM技术、Intcrnet技术(IP over SDH)等，使SDH网络的作用越来越大。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有远大的商用前景。第二章SDH技术分析21 SDH信号的帧结构和复用211 SDH信号的帧结构STMN信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地有规律的分布。因为这样便于实现支路的同步复用、交叉连接(DXC)、分插和交换，说到底就是为了方便的从高速信号中直接上下低速支路信号。鉴于此ITUT规定了STMN的帧是以字节(8bit)为单位的矩形块状帧结构(如图21STMN帧结构图所示)。图21 STMN帧结构图从上图看出STMN的信号是9行*270*NylJ的帧结构。此处的N与STMN的N相一致，取值范围：1，4，16，64 。表示此信号由N个STM1信号通过字节间插复用而成。由此可知，STM1信号的帧结构是9T*270YlJ的块状帧，由上图看出当N个STM1信号通过字节间插复用成STMN信号时，仅仅是将STM1信号的列按字节间插复用，行数恒定为9行。信号在线路上传输时是一个bit一个bit地进行传输的，STMN信号的传输也遵循按比特的传输方式。SDH信号帧传输的原则是：帧结构中的字节(8bit)从左到右，从上到下一个字节一个字节(一个比特一个比特)的传输，传完一行再传下一行，传完一帧再传下一帧。ITUT规定对于任何级别的STM等级，帧频是8000帧秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125 us。帧周期的恒定是SDH信号的一大特点。由于帧周期的恒定，使STM-N信号的速率有其规律性。SDH信号的这种规律性使高速SDH信号直接分插出低速SDH信号成为可能，特别适用于大容量的传输情况。从图中看出，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)； 管理单元指针(AUPTR)；信息净负荷(payload)。段开销(SOH)是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护(OAM)使用的字节。段开销又分为再生段开销(RSOH)和复用段开销(MSOH)分别对相应的段层进行监控。再生段开销在STMN帧中的位置是第-N第三行的第一到第9幸N列，共3*9N个字节；复用段开销在STMN帧中的位置是第5到第9行的第一到第9*N列，共5+9奉N个字节。与PDH信号的帧结构相比较段开销丰富是SDH信号帧结构的一个重要的特点。管理单元指针(AUPTR)位于STM-N帧中第4行的9N列，共9木N个字节。SDH能够从高速信号中直接分插出低速支路信号，这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧的位置有预见性，预见性的实现在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AUPTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STMN帧内的准确位置的指示符，以便收端能根据这个位置指示符的值(指针值)正确分离信息净负荷。212 SDH信号的复用SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号(例如112Mbits 34MbiVs 140Mbits)复用成SDH信号STM-N。第一种情况复用的方法主要通过字节间插复用方式来完成的，复用的个数是4合l，RJ4*STM1一STM4，4木STM4_STM16，在复用过程中保持帧频不变(8000帧秒)，这就意味着高一级的STMN信号是低一级的STMN信号速率的4倍。在进行字节间插复用过程中各帧的信息净负荷和指针字节按原值进行间插复用，而段开销则会有些取舍。在复用成的STMN帧中，SOH并不是所有低阶SDH帧中的段开销间插复用而成，而是舍弃了一些低阶帧中的段开销。第二种情况用得最多的就是将PDH信号复用进STMN信号中去。SDH网的兼容性要求SDH的复用方式既能满足异步复用(例如将PDH信号复用进STM-N)，又能满足同步复用(例如STM1_STM4)而且能方便地由高速STMN信号分插出低速信号，同时不造成较大的信号时延和滑动损伤，这就要求SDH需采用自己独特的一套复用步骤和复用结构，在这种复用结构中通过指针调整定位技术来取代125 US缓存器用以校正支路信号频差和实现相位对准，各种业务信号复用进STMN帧的过程都要经历映射(相当于信号打包)、定位(相当于指针调整)、复用(相当于字节间插复用)三个步骤。我国的光同步传输网技术体制规定了以2Mbits信号为基础的PDH系列作为SDH的有效负荷，并选用AU4的复用路线，其结构见图22我国的SDH基本复用映射结构所示。图22我国的SDH基本复用映射结构22 SDH网络结构和网络保护机理SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的。网络节点(网元)和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性(信道的利用率)、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形(如图23所示)。当前用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合可构成更加复杂的网络。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(ITUT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。图23基本网络拓扑图 SDH网络保护方式可以分为路径保护和子网连接保护两大类。路径保护包括线性系统的复用段保护、环网的复用段保护和通道保护等，在移动传输网络中都已得到了广泛的应用。子网连接保护(SNCP，Subnetwork ConnectionProtection)则具有组网更加灵活的特点，也得到了越来越多的应用。路径和子网连接保护的区别是：路径保护的两个独立的路径先进行终结，后进行交叉连接；而子网连接保护则是先交叉连接，而后进行路径的终纠1引。实际上，路径保护常用作复用段层端到端或通道层端到端的保护，而子网连接保护既可以是端到端的整个网络连接，也可能是连接的一部分，可由用户定义在连接中需要保护的部分。23光接口类型和参数光接口是同步光缆数字线路系统最具特色的部分。由于它实现了标准化，使得不同网元可以经光路直接相连，节约了不必要的粗电转换，避免了信号因此而带来的损伤(例如脉冲变形等)，节约了网络运行成本。按照应用场合的不同可将光接口分为三类：局内通信光接口、短距离局间通信光接口和长距离局间通信光接口。不同的应用场合用不同的代码表示(见图24光接口代码一览表)图24光接口代码一览表代码的第一位字母表示应用场合：I表示局内通信；s表示短距离局间通信；L表示长距离局间通信。字母横杠后的第一位表示STM的速率等级：例如l表示STM1； 16表示STM16。第二个数字(小数点后的第一个数字)表示工作的波长窗口和所有光纤类型：1和空白表示工作窗口为1310nm，所用光纤为G652光纤；2表示工作窗口为l 550 nm，所用光纤为G652或G654光纤；3表示工作窗口为1550nm，所用光纤为G653光纤。 SDH网络系统的光接口位置如图25所示。图25光接口位置示意图图中S点是紧挨着发送机(TX) 的活动连接器(CTx)后的参考点，R是紧挨着接收机(1)的活动连接器(CRX)前的参考点，光接口的参数可以分为三大类：参考点S处的发送机光参数、参考点R处的接收机光参数和SR点之间的光参数。在规范参数的指标时，均规范为最坏值。即在极端的(最坏的)光通道衰减和色散条件下，仍然要满足每个再生段(光缆段)的误码率不大于的要求。第三章SDH传输网建设方案31工程建设背景和设计依据311工程建设背景在数字通信发展的初期，为了适应点到点通信的需要，大量的数字传输系统都是准同步数字体系(PDH)，准同步是指各级的比特率相对于其标准值有一个规定的容量偏差，而且定时用的时钟信号并不是由一个标准时钟发出来的，通常采用正码速调整法实现准同步复用。随着数字交换的引入，由光通信技术的发展带动的长距离大容量数字电路的建设，以及网络控制和宽带综合业务数字网(BISDN)的发展需要，暴露了现有的准同步数字序列存在的一些固有弱点。主要是：北美、日本、欧洲三种数字体制互不兼容；没有世界性的标准光接口规范，在光路上无法互通和调配；难以上、下话路；网络维护管理复杂，缺乏灵活性，无法适应不断演变的电信网的要求。随着光纤通信技术和大规模集成电路的高速发展，1986年美国提出了一种以光纤通信为基础的同步光纤网(soNET)概念，作为现代化通信网的基本结构。1988年ITUT对SONET概念进行了修改，重新命名为同步数字序列，简称SDH，使之成为不仅适用于光纤通信，也适合于微波和卫星传输的体制。现在SDH已经成为国际上公认的新一代的理想传输网体制。MSTP技术是分阶段性不断发展的，最早的MSTP设备核心技术主要是GFP、VCAT、LCAS等基于SDH传输层面的功能。2003年下半年中国电信北京研究院对16个厂家的MSTP设备进行了测试，测试结果是10个厂家支持标准的GFP封装并实现了互通，9个厂家实现了VC12VC3VC4的VCAT的互通，7个厂家实现VC12VC，3VC4的LCAS的互通。GFP、VCAT、LCAS互联互通标志着MSTP发展进入了一个新阶段，意味着以后城域网的建设即使在多厂商SDH环境下，FE、GE也成为透明通道。 312设计依据 某地市目前已经建立起的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，本地网汇聚环仅在一平面即文化路寨-里-口镇-长勺路，具体网络结构如图3-1所示：图3-1某地市本地网汇聚环结构图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、调度和处理为卡要任务。核心、汇聚层系统设备通常采用2 5Gbs、10Gbs设备或WDM设备，在业务需要交叉量较大的节点设置DXC设各或选用MADM设备作为小型交叉连接设各。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155622Mbs环网结构，接入设各要求提供丰富的用户接口。设计依据如下：(1)中华人民共和国通信行业标准YDT 50242005(SDH本地网光缆传输工程设计规范。(2)中华人民共和国通信行业标准YDT 5089-2005数字同步网工程设计规范。(3)中华人民共和国通信行业标准YDN 123-1999(SDH网传送同步网定时的方法。(4)中华人民共和国通信行业标准YD厂r 5l 192005基于SDH的多业务传送节点(MSTP)本地网光缆传输工程设计规范。(5)其他相关的ITUT规定及通信行业标准规范等。32工程建设方案本地城域传输网一般按核心层、汇聚层和接入层三层建设。当然，建设规模较小的传输网，可以适当减少层次。(1)核心层核心层由传输核心节点组成，是传输网的核心部分，负责提供核，11,节点间的局间中继电路。核一11,层应具有大容量的业务调度能力和多业务传送能力，以及较高的安全、可靠性。(2)汇聚层汇聚层由汇聚节点与核一Ii,节点之间的网络组成，负责一定区域内的业务汇聚和疏导。汇聚层节点是业务区内所有接入层网络的汇聚中心，为转接和汇聚区内所有业务接入节点提供通路。汇聚层应有较大的业务交叉能力和汇聚能力，使网络有良好的可扩展性。(3)接入层接入层由多个业务接入节点组成，可采用多种接入技术，能完成多种业务的接入和传送。接入层应有丰富的业务接口，女112M、10100M、A T M等，有建设速度快、可靠性高、成本低和对业务质量提供保证的特性等。考虑到传输网承载的业务会逐步由以话音为主向以数据为主转变，因此对传输网络结构的优化应考虑到数据业务的需求，统筹兼顾。应根据业务的流量流向，合理组织网络，提高传输通道的利用率，同时要逐步增加大颗粒通路组织管理的比例，让通道转接尽可能在较高的速率中实现。321核心层建设方案 核心层由核心节点组成，一般有交换局、长途局、数据中心及关口局等，负责核心节点间大容量中继电路，与省本地长途网的互联互通，与其它网络的互联互通。网络结构相对稳定，业务可靠性、安全性要求高。网络节点数量少、业务容量大、电路调度频繁。核心层可采用的组网技术主要有城域波分、MSTP和OXC等。若业务量不是特别大，新建的城域传输网核心层可选用MSTP技术组网。城域核心层业务收敛程度高，核心设备节点相对较少，可通过10G设备或40G设备实现大颗粒业务传送。由于SDH设备经历了较长的发展和应用过程，基于SDH的MSTP系统成本相对较低，同时可提供成熟的网络保护和较大的网络带宽，承载高速IP、POS端口和传统SDH端口，并可同时提供SDH链路业务，实现交换局、关口局与汇接局的互连互通。网络建设采用基于SDH的MSTP技术，可为城域传输网核心层提供低成本综合业务解决方案。对于业务量特别大的区域，尤其是未来业务流量将保持较高增长速度的地方，核心层应采用城域波分技术。采用城域波分技术可以把当前单独组网的IP宽带风和城域传输网的核心层统-N城域波分物理平台上，由此平台提供的波长资源分别承载SDH、MSTP和IP宽带业务。这样不仅有利于网络统一管理，而且可通过灵活调拨波长资源，快速满足IP网迅速增长的带宽要求，解决光纤直连方式中光纤资源快速消耗的问题，提高网络资源的利用率。另外，城域波分提供带保护的波长通道，可用于传送比光纤直连具有更好QoS保障的数据业务，以增强IP网的生存性和健壮性。更重要的是，城域波分技术的应用为今后向智能光网络发展提供平滑演进的物理平台，可避免分离组网所造成的网络融合困难和难以扩展等问题，为引入智能OXC、适应未来智能提供多样化业务和灵活分配带宽奠定基础。核心层网络拓扑结构的今后目标是向网状网或格状网的方向发展，采用分布式的控制机制，应用OXC组网技术，并基于ASON和GMPLS等新标准和技术。基于OXC的智能光网络是今后传送网发展的重要方向，但当前技术尚未成熟，业务需求也有待开拓。通过勘查确定某地市属于业务量不是特别大的区域，因此核心层建设采用基于SDH的MSTP技术。本期工程核心层拟在文化路-长勺路新增1 0G局间中继系统一套，另外在文化路和长勺路各配置25G扩展子架一架。 网络结构图如图32所示：图32某地市核心层网络结构图核心层的通信系统主要由FonsWeaver 780B设备组建。FonsWeaver780B设备是新一代自动交换光网络(ASON)设备，既可作为ASON设备使用，又可作为MSTP设备使用，并可以通过增加控制单元来实现MSTP设备向ASON设备的平滑升级。FonsWeaver780B设备作为一种多方向、多业务接口的综合性光传输平台，它不仅可以提供全系列速率的SDH接口和PDH接口，支持以太网及ATM业务的传输；而且具有强大的高、低阶交叉能力；同时支持各种拓扑结构的组网及保护，并且可与传统的MSTP设备以及ASON设备混合组网，大大提高了网络的生存性。设备的各种功能和各项技术指标都遵循ITUT的相关标准和建议。(1)强大的业务接入、调度、汇聚能力FonsWeaver780B单子架具备160G的高阶交叉能力，同时可根据用户需求灵活扩展低阶交叉能力，从而实现各种颗粒的业务在网络中自由调度，大大降低组网的复杂程度，有效提高运营效率。具备18个业务槽位，可提供的接口包括STM64、STM16、STM4、STM1光接口， STM1、E3T3、E1电接口、10M100M1000M全速率的以太网接口以及ATM接口等。(2)灵活的组网能力，适应复杂的网络拓扑FonsWeaver780B支持传统SDH的各种组网方式(包括链路、环网、相交环、相切环等多种组网拓扑)，Mesh式组网以及传统SDH网和Mesh网混合组网等多种组网方式，达到随心所欲的组网境界，并为其提供完善的网络生存机制：Mesh式恢复支持永久1+1保护、预制式恢复、共享恢复以及动态恢复等多种可返回式的恢复方式。SDH保护提供1+11：1线性复用段保护、2纤4纤复用段共享环保护、1+1线行标签交换通道(LSP)保护(可实现任意方向任意时隙之间的保护)、SNCP保护、任意拓扑网络之间的双节点互通保护等保护方式。单子架可支持6x STM64两纤环或27STM1 6两纤环，以及多个STM4l的低阶通道保护环。支持基于不同SLA可定制的保护+恢复多种的网络生存策略，非常适合应用于大型城域本地网层面以及中小型城域本地网层面的核心节点或汇聚节点。322汇聚层建设方案汇聚层由汇聚节点组成，负责一定区域内业务汇聚和疏导，要求具有强大的业务调度能力。汇聚层的存在避免了接入点直接入核心层，导致的接入网跨度大、主干光纤消耗严重等问题。汇聚层可采用的组网技术主要有MSTP、RPR和城域波分技术。在汇聚层采用MSTP，可保证对传统TDM业务的支持，同时优化数据业务的传送，提高带宽利用率。利用MSTP的L2交换和汇聚功能，可节省汇聚层节点的业务端口，降低网络成本。当前和今后一段时期，TDM业务仍将是电信运营商最主要的收入来源，而且还有一定的增长空间，在业务需求以TDM业务为主时，新建城域传输网的汇聚层以采用MSTP为适。若已建的SDH网络还有较多的剩余容量，能满足今后TDM业务发展的需求，而新增的业务主要以IP数据业务为主时，则可以考虑采用RPR技术组网。RPR具有优化的数据业务传送能力，它能提供多种级别的业务种类，可满足用户多样化业务需求。当城域全范围或局部区域业务量很大且光纤短缺时，可在汇聚层局部区域采用城域波分技术，基于经济性考虑，应以采用CWDM技术为主。由于汇聚业务颗粒较小，可通过TMUX接口，把低速业务汇聚到一个波长，以提高波长利用率。在当前情况下，汇聚层业务量相对较小，通常无需城域波分技术即可满足带宽需求。对于城域传输网与IP网的组网，倾向于采用汇聚层IP城域网和城域传输网分别组网的方式，IP网节点独立于传输网节点。将来技术成熟后，汇聚层也会向统一传送平台发展。某地市目前已经建立了基于SDH的MSTP技术的汇聚层，当设备配置有DDN模块时，具有强大的DDN业务汇聚和整合能力，每个模块的调度能力相当于一个中型节点机。此外，该DDN模块具有丰富的对外端口，可以接入N64 kbits，Frame E1和SHDSL信掣311。当业务需求较多时，设备可以配置多个DDN模块，以满足客户的需要。本期主要根据业务需求增加汇聚节点。本期工程汇聚层拟在原本地网一平面汇聚环上新增方下节点形成文化路长勺路口镇寨里方下汇聚环1，同时新建汇聚环二形成文化路长勺路雪野苗山辛庄汇聚环2，并且升级钢城为10G设备。其中方下节点站为新建站，雪野、苗山、辛庄、钢城均为原有机房。文化路长勺路口镇_寨里一方下汇聚环1网络结构图如图34所示：图3_4汇聚环1网络结构图 文化路长勺路雪野苗山辛庄汇聚环2网络结构图如图35所示：圈3-5汇聚环2网络结构图汇聚层通信系统主要由CITRANS 550B设备组建，CITRANS 550B设备除满足SDH设备应具有的基本特性和功能外，还具有以下主要特点： 支持所有己定义的开销字节。除了ITU-T规定处理的开销，如A1、A2、B1、B2、D1D3、E1、E2、M1、F1、J0、S1、D4D12等字节外，还有为用户提供使用未定义开销字节的可能，而且所提供的物理接口有多种类型，如RS485、RS232数据接口(9 6Kbs)、二线或四线平衡600f)高频接口等，由用户选用。 支持VC44C以及VC416C级联。 根据不同的网络配置对光纤带宽进行划分，形成不同的保护网络。 8：l优先级控制2Mbs支路盘保护。 可配置成STM16的4BLSR+2BLSR(UPSR)或3x2BLSR(UPSR)。 可配置成1+1线路保护的STM16链型结构。 支持可保护的STM16分支。 支持多达16个TU12通道保护STM1分支环。 支持TU12通道保护S咧-4分支环。 支持1+1线路保护的STM4链型分支。 支持复用段保护或VC4通道保护的STM4环型分支。 可组成各种复杂的网络拓朴结构(相切环、相交环、网孔型等)。 界面友好，W曲风格。323接入层建设方案接入层处在网络末端，进行业务的接入。接入层是技术最丰富、对成本最敏感的区域，当前接入层可供选择的技术主要有MSTP、RPR和EPON等。接入层采用MSTP可以替代部分数据网络设备，降低网络成本。对于口业务流量占主导的区域，可采用RPR组网，以实现数据业务接入能力优化。由于接入层中的主要业务包括10M100M以太网、2M、34M45M等小颗粒业务，城域波分技术不适用于这一层面。对于城域传输网与P网的组网，应综合考虑技术成熟性和网络经济性，根据实际需求，可采用多种不同的技术方案实现经济和灵活的业务接入。在接入层，城域传输网应能提供丰富的业务接口，以最大限度满足P业务的接入和承载，有利于节省网络投资和提高资源利用率。局部区域(如传输资源紧缺或用户口业务需求量大)仍可采用光纤直连方式。在接入层网络结构优化中需要考虑以下原则：(1)对于基站和重要的数据业务节点，应采用MSTP设备作为末端接入设备与汇聚节点组环，形成环网保护；在光纤资源受限的情况下，可采用链型结构组网。(2)对于较零散的、安全性等要求不高的数据用户，在城域传送网内光纤资源丰富时，可综合比较投资成本与承载的业务量，适当采用点对点光纤直连方式。(3)对于接入层过大过长环路，可选择环上距离较近且能将现有环路进行拆分的节点，新建直接光缆路由，拆分后环路包含节点数目应当大致相当。(4)单节点下挂的支链数宜在4个支链以内，支链节点数目宜在4个以下，对于接入层过长链路，宜在建设初期杜绝长链的产生。对于已经存在的长链，建议考虑新建迂回路由，将长链成环。(5)对于无法建设迂回路由的长链，建议同路由环回形成虚拟环，防止单个节点失效(停电)而影响所有下游节点业务对于链路迂回路由超长(超过10公里)，或者安全性不高的接入节点，建议不纳入接入环。(6)对于接入层规模较大区域，通过合理选择汇聚机房，将汇聚节点进一步下沉，对接入层按就近原则进行分割。某地市目前已经建立了基于SDH的MSTP技术的接入层，接入层在需要接入DDN业务的设备上配置DDN模块，使设备可以开通DDN专线业务，接入的业务类型有Nx64 kbits，Frame E1和SHDSL，其中SHDSL可以用来传送El和Nx64 kbits信号达3 000 m。对于无需接入DDN业务的设备，则无需配置DDN模块，从而节省投资。本期主要根据业务需求升级部分接入节点同时新建部分基站。本期接入层升级622M基站60个，其中市区接入环升级622M基站28个，钢城区接入环升级622M基站32个。接入网新增基站95个，其中新增基站接入65个(35个622M设备，30个155M设备)，PDH替换20个(20个155M设备)，营业厅接入10个(10个155M设备)。接入层通信系统主要由IBASl80设备组建。IBASl80设备除支持传统语音业务外，还支持10MlooMbslooOMbs全速率的以太网业务，ATM业务，内嵌的以太网二层交换、低阶虚级联、LCAS、VLAN、STP、RPR、ATM业务的统计复用等扩展功能极大优化了数据业务的处理。设备可配置成TM或ADM使用；设备最多支持3个STMl6光接口；设备最多可带1个STMl6两纤光环加一STMl6光分支。2个STM4两纤光环，或5个STMl两纤环；设备最多上下8个STMI电接口或14个STMl光接口，下80个2M(n-I扩展到160个2M，可同时带扩展子框增加2M业务接入)，ATM，以太网(FE)低阶接口盘，GE的高阶接口盘；高阶交叉容量为70x70的高阶交叉，低阶交叉容量为1008x1008；网管管理14个光方向，具有F，fdbg，MBUS，MON，CTR，ALM等外接El。公务E1，E2，F1可最多接入14个光方向；提供1路电话接口和4路数据接口RS232485。SSM处理器可最多接入14个光方向的Sl信息，接入3个线路时钟参考，1个输入输出外时钟，Sl用专用开销总线传送。EMU和EOW盘集成在一块单盘上。该设备为3个方向的STMl6系统，也可作为可平滑升级为STMl6的STM4或STMl设备。高低阶盘位端子兼容，一个盘位可灵活选择多种接口盘。第四章 传输系统指标测试41误码性能指标测试所谓误码就是经接收判决再生后，数字流的某些比特发生了差错，使传输信息的质量发生了损伤。误码性能指标是导出其它各类指标的基础。误码性能指标是长期指标，测试时间应不少于一个月。ITUT建议G828规范误码性能指标见表41：表41误码性能指标采用误码仪测试误码时，一般以业务接入点为测试点。SDH设备可以进行E1、E3、T3、E4、STM1等接口的B1、B2、B3、V5的误码测试。测试方法可选择在线或离线两种测试方式。采用在线测试方法：先选定一条正在使用的业务通道(E1、E3、T3、E4、STM1)，找到该通道在DDF上对应的端口；将测试线一端连接DDF该端口的“在线测试接头”，一端连接误码仪的在线测试接口进行测试。仪表需要设置为“在线测试”，而且要注意仪表接地，并使用稳压的电源。采用离线测试方法：这种方法是用的较多的一种；先选定一条业务通道(E1、E3、T3、E4、STM1)，将误码仪的收发连接到此业务通道在本站的SDH接口的收发端口(误码仪的发应接SDH的收端口，误码仪的收应接SDH的发端口)，然后在对端站SDH接口作内环回(例如在DDF处的硬件自环，或通过网管进行软件环回)，设置好误码仪即可进行测试。误码测试连接图见4-1图。图41误码测试连接图按图接好仪器和设备，并在两个网元之间配置一个2Mbits业务通道作为测试对象(如果两个网元之间已经配有2M业务，可以选用一个闲置通道)注意仪表要接在对应的2M业务的DDF架端口上，仪表的TX(发)接设备的TX(发)；仪表的RX(收)接设备的RX(收)；对端网元也要正确在DDF架上环回该业务。在仪表上按下“TRANSMIT按钮，对发送的信号进行设置，在仪表上按下“RECEIVE”按钮，对接收的信号进行设置，测试此时仪表如有红灯告警，应按如下方法进行处理：可以检查仪表设置是否有问题，通过将仪表的收、发自环，看告警、误码指示灯是否灭。可以检查测试线是否有问题，在设备上做本端环回检查，如果仪表有LOS灯亮，可能收、发接反。待仪表前面板上告警、误码指示灯全灭后，按下面板上的“RUNSTOP按钮进行测试。工程完工后，经过长达一个月的测试，本期安装的SDH设备完全在误码性能指标范围以内，满足客户的要求。42抖动指标测试抖动是指数字脉冲信号的特定时刻(如最佳抽样时刻、判决时刻)相对于其理想时间位置的短时间偏离，实际上也就是数字脉冲信号的实际有效时间相对于其理想标准时间位置的偏差，抖动信号图解见图42。图42抖动的图解421 SDH网络接口的输出抖动为了实现不同SDH网元的任意互连而不影响网络的传输质量，ITUT建议G825规范对SDH网络接口的最大允许输出抖动作出了明确规范。滤波器的频率响应在高频部分应按20dB10倍频程滚降，低频部分应按60dB10倍频程滚降，测量时间为60s。网络接口指标与线路系统的具体实现方式和设备类型无关。输出抖动是抖动出现在网元输出端口的抖动量。测量的结果选测试过程中出现最大的抖动。SDH输出口输出抖动指标分为全频段(B1指标)和高频段(B2指标)两个部分来规范。输出抖动在各个频段的抖动幅度不同，抖动在低频部分的能量较大。抖动的测试选用带通或者高通滤波器来实现。如果关闭测量用的滤波器，此时测试到的就是整个频率段的抖动值，即显示整个频段内抖动最大的那个频率的抖动值。在输出抖动测试时应注意仪表的抖动测量范围，通常仪表有两种范围可选，如20UI和2UI或10UI和1UI。在测量时只要估计被测信号抖动不会超出范围，选用小范围测试得到比较准确的测量结果。422 SDH设备输入抖动和漂移容限抖动容限为施加在输入STMN信号上能使光设备产生ldB光功率代价的正弦抖动峰峰值。输入抖动容限的测试，要求设备输入口能承受输入信号的各个频率点加的抖动幅度均能满足指标。抖动容限测试是对输入口承受抖动能力的检验。在评估这种能力时，遇到评价准则问题，即逐渐加大输入信号抖动幅度引起什么后果就认定达到了承受极限。大体说来有三种准则：误码、ldB功率代价和同步异常。一个具体的被测输入口应用哪个准则，主要依据有关指标具体规定。对于抖动量变化和误码率变化呈折线关系，即随着抖动量的增加，会在某一点误码突然猛增，这样的输入口可采用出误码准则。对于抖动量变化和误码率呈平滑曲线关系，这样的输入口可采用IdB功率代价法。如果测试与同步有关的输入口则可能采用同步异常准则。43漂移指标测试431漂移指标数字信号的边缘相位与标准位置的前后变化会引起数字传输设备的接收端内时钟恢复电路和内部缓存器在恢复数字信号时出现错误。一般而言，相位的前后变化频率低于10Hz的长期变化称之为漂移，频率高于10Hz的短期相位变化称之为抖动。漂移定义为数字信号的特定时刻(例如最佳抽样时刻)相对其理想参考时间位置的长时间偏移。在同步网络(如SDH网)中，设备输出信号的时钟不一定必需取决于输入信号的时钟，如一个分插复用器(ADM)设备输入口接入STMN的线路信号，而STMN输出信号时钟则同步于与输入信号无关的2Mbits同步参考时钟。相对于参考时钟，STMN输入信号就存在有缓慢的相位变化(漂移)。同步接口输出可能产生的最大漂移可以分别用最大时间间隔误差MTIE和时间偏差TDEV来表示，前者适于捕捉相位瞬变，后者适于表征随机噪声特性。ITUT建议G823规范对各级同步接口的网络漂移限值做了规范。SDH设备时钟(SEC)输出漂移的网络限值MTIE和TDEV如表46和表47所示：为了尽量减少同步参考时钟之间的相位偏移，SDH网络提供同步定时分配网络，一个典型的同步定时分配网络基准时钟(PRC)稳定度很高，且具有极小的短期漂移。主时钟定时信号通过分配链路分配给被称作同步时钟提供单元(SSU)的从时钟。SSU单元可以从几个时钟来源提取定时，且SSU内部锁相环还对其输出定时信号进行平滑滤波(采用低通滤波器，带宽小于0003Hz)。在SSU丢失所有定时信号时，SSU将进入“保持”模式。每一个SDH的网元设备(NE)，均包含有SDH设备时钟(SEC)单元。SEC时钟单元可以从几个定时输入来源中选取一个作为定时时钟。SEC确定设备STMN输出信号的定时，并且还以自己的定时时钟提供2Mbits参考时钟输出，并具有时钟平滑能力(采用低通滤波器，带宽在l10Hz之间)和时钟保持功能。432固有漂移由于每个SDH设备都会产生漂移，即使无漂移输入，设备也会在输出信号时生成一些漂移，因此在同步定时链路中会产生部分漂移积累。(1)SEC固有漂移ITUTG813建议定义了SEC的固有漂移，即当SEC时钟工作在锁定模式下，利用G810建议所规定的同步时钟配置(温度变化不超过士1K)，测试SEC时钟的最大时间间隔误差(MTIE)和时间偏移(TDEV)参数，测试结果必需低于门限值。如果把温度变化考虑进去，单个SEC时钟的MTIE允许范围参见G813中规定的上限模板。SEC时钟固有漂移测试配置，将无漂移的2Mbits参考时钟同时提供给被测SDH设备和SJ300E作为参考定时。将SJ300E接收端口与被测设备STMN输出信号端121相连，可测量其输出漂移。美国Tek公司的“Wander analyst分析软件会自动将测试数据从SJ300E调入PC机，计算并同时绘出MTIE和TDEV曲线，经过两分钟的系统测试配置，自动进行12000s的漂移测量，计算并绘出MTIE和TDEV测试结果曲线，再分别与ITUTG813规定的模板进行比较。(2)SSU时钟固有漂移ETSI标准对SSU时钟固有漂移定义为，当SSU时钟单元工作于锁定模式下，温度变化不超过1K时，按照规定的同步时钟配置，测量SSU时钟单元的MTIE和TDEV两个参数，测试结果必须低于规定的门限值。其测试配置及测试步骤与SEC测试相同。433漂移传送特性SDH设备对漂移的任何放大作用都会加重漂移的积累，因此设备的漂移传递特性必须具有低通滤波器的作用，且带内增益必须限制在02dB以下。(1)SEC时钟单元漂移传递特性SEC时钟单元漂移传递特性的等效低通滤波器带宽必须介于110Hz。测量漂移传递特性等效带宽有几种方法，一般使用正弦频响法。各种SDH设备的内部时钟电路设计很大程度上具有线性特性，因此通过测量设备对正弦相位变化的频率响应，可以得到其时钟漂移传递特性。其优点是可以选频方法测量漂移输出，从而大大降低了内部时钟噪声的干扰，并可以在设备频域上直接测量漂移传递特性。SEC时钟单元漂移传递特性测试配置中SJ300E发送部分既产生带有高至10Hz正弦漂移的2Mbiffs参考时钟输出信号，又发送带有低至1Hz的正弦抖动的STMN时钟输出信号，这些信号用于给SDH测试信号发生器提供定时。例如：ST103A产生带有正弦调制漂移的STMN线路信号并发送给被测设备，被测设备从这个STMN输入信号中提取时钟作为定时，再将SJ300E接收部分与被测设备STMN输出信号端口相连，以测量其信号漂移。(2)SSU时钟漂移传递特性ETSI组织对SSU时钟漂移传递特性定义为，在SSU时钟单元输入一个带有宽带相位噪声的时钟信号(SSU时钟TDEV和MTIE输入口漂移容限模板)，SSU时钟单元输出时钟漂移不应超过输入口漂移容限所规定的模板要求。SSU时钟单元漂移传递特性测试配置。设置SSU时钟单元从2MbWs外参考时钟信号提取定时，SJ300E按模板产生一个带有漂移的2Mbits参考时钟，被测SSU时钟单元将同步于这时钟。SJ300E接收部分接收并测量被测s s u时钟单元输出的2Mbits时钟的漂移。Tek公司的漂移分析软件包可以自动计算出TDEV和MTIE的曲线，并与规定的TDEV模板相比，可判断SSU单元是否符合标准要求。第五章 总结与展望随着各种业务需求的快速发展，对传输容量的需求正在呈现爆破式的增长，虽然目前各运营商采用波分设备和大容量的SDH设备，解决了目前部分传输容量的需求问题，但是随着3G的到来以及各种口业务的快速增长，传输容量仍不能完全满足要求。在以前的通信网络中，以TDM业务为主，随着Internet的兴起和发展，IP业务正逐渐越来越占据主导地位，现在各个业务网络都在考虑转型，包括PSTN网络，移动网络，而转型中最大的特点就是IP化；电信业务的IP化已经成为未来的业务发展趋势，也就是说未来网络中TDM业务的比重会越来越小。而目前传输网络中的主导技术SDH主要是为传送TDM业务而设计的，因此目前的传输网络不适应分组业务的传送，是目前传输网络面临的重要问题。传输网络目前所面临的问题和下一代网络及对传输网络的需求，决定了下一代传输网络的发展方向：高速度、大容量；智能化，可靠的生存性；具有独立的控制平面，能进行更加灵活的控制和管理；多业务能力，更加适合分组业务的传送，同时兼容TDM业务。由于近期我国运营商的大部分业务是TDM业务，因此基于SDH的MSTP设备的需求量巨大并且使用范围广泛，在未来的二三年内将在城域传送网占据主导地位。经过近几年的发展和应用，基于SDH的MSTP已成为城域传送网最合适的主流技术。如何进一步提高网络资源利用率和网络服务质量，是运营商最关心的问题。随着网络中数据业务比重逐渐增大，要适应数据业务不确定性和小可预见性的特点，MSTP技术必须进一步优化