光纤传输H001 ZXMP系统综合实验设计

1、光纤传输H001 ZXMP系统综合实验设计赵东风,谭明川,丁洪伟,保利勇，汤小民(云南大学 信息学院 通信工程系，云南 昆明 650091)摘 要：论文概述了SDH( Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)技术发展的历程及现状，介绍了云南大学SDH技术特色优势学科专业实验室建设与实践。通过对SDH系统和宽带接入系统的讨论分析，给出了SDH技术综合实验项目的设计实例，即同步数字体系光传输平台的建设实验。关键词：SDH技术；光传输；H001 ZXMP S系列设备；综合实验Comprehensive Experimental Design of H001 ZXMP

2、 SystemZHAO Dong-Feng, TAN Ming-Chuan, DING Hongwei,BAO Liyong,TANG Xiao-Min(Department of Communication Engineering, Information College, Yunnan University, Kunming 650091)Abstract: This paper summarizes the history and development of SDH technology and introduces laboratory construction of the Yun

3、nan university SDH technology characteristic preponderant discipline and professional practice. Meanwhile through the analysis of SDH system and broadband access system, it particularly describes a comprehensive design of SDH technology integrated experiment project, namely the Synchronous digital s

4、ystem, optical transmission platform construction experiments.Keywords: SDH Technology；optical transmission；a series of H001 ZXMP S；Comprehensive design of experiments1 引言 光纤通信是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。作为一门新兴技术,其近年来发展速度之快、应用面之广是通信史上罕见的,也是世界新技术革命的重要标志和未来信息社会中各种信息的主要传送工具，为信息的传输提供了一条高速公路。因此光纤通信成为了高等学

5、校通信相关专业的一门重要课程。学习光纤通信的原理、方法和设计是培养通信类专业学生能力的关键。云南大学通过省部共建特色优势学科专业实验建设项目，2007年立项建设了“网络通信与无线通信技术实验室”。该实验建设内容包括：软交换系统实验平台、光纤通信实验平台、宽带接入实验平台和无线微蜂窝系统实验平台。2 光传输实验系统 省部共建特色优势学科专业实验项目：网络通信与无线通信技术实验室作者简介：赵东风（1957- ）男，湖北陨县人，教授，博士生导师，主要研究方向为轮询系统，随机多址通信系统、通信工程。：Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系。 云南大学网络通信与无线通信

6、技术实验室通过招标建设的光纤通信传输系统，采用中兴ZXMP S200和ZXMP S325设备，系统设备为远距离网络用户提供了一条高速的信息通道，实现数据、语音、视频等多媒体信息业务的高速、高效传输，具有通信容量大、传输距离远、抗扰能力强、保密性能好、无辐射等特点。其组网结构如图1所示。图1 光传输系统组网结构图2.1 实验设备实验室购进的光传输设备，采用“3+2”模式，两套H001 ZXMP S200和三套H001 ZXMP S325光传输设备，实验设备硬件连接如图2所示。图2 实验室光传输设备的拓扑连接2.2 ZXONM E300网管系统属于网元/子网层网管，并具备一定的网络层管理功能。ZX

7、ONM E300网管系统采用四层结构，分别为设备层、网元层、网元管理层和子网管理层，并可为网络管理层提供Corba接口。2.3 网元主控制板功能网元主控制板集成了NCP、群路、支路、交叉、时钟以及以太网业务处理等功能，如图3所示。图3 网元主控制板功能图解2.4 STM帧结构和复用STM帧结构如图4所示，其中管理指针AU PTR是一种指示符，用来指示信息净负荷的第1个字节在STM-N帧内的准确位置，以便在接收端正确地分解。图4 STM帧结构2.5 STM-N复用规则采用字节间插复用：N个STM-1通过字节间插复用成STM-N帧，字节间插复用时各STM-1帧的AU-PTR和信息净负荷的所有字节原

8、封不动的按字节间插复用方式复用 其余N-1个STM-1的段开销仅保留定帧字节和B2字节，其余的段开销字节均略去。2.6 STM-N信号容量STM-1（155M）由1个 VC-4（1×140M），3个VC-3（3×34M），63个VC-12（63×2M）组成。STM-4（622M）由4个VC-4（4×140M），12个VC-3（12× 34M），252个VC-12（252 × 2M）组成。2.7 告警性能的机理告警可分为设备告警、服务质量告警、通信告警、环境告警、处理失败告警。告警严重性级别分别有紧急告警 (Critical)、主要告警

9、 (Major)、次要告警 (Minor)、提示告警 (Warning)。当出现警告的时候，网管软件都会有相关显示，我们可以按照提示进行告警处理。设备的开销与告警、性能响应关系规则如图5所示：图5 设备的开销与告警、性能响应关系规则3 综合实验设计根据系统特性和功能，实验小组设计了相关的光纤通信系统实验20多个，其中包括系统的经典实验和系统之间对接后构成的综合实验。本文就其中的“光纤通信系统与宽带接入的对接实验”进行分析和综合实验设计。实验器材：ZXUAS 10600宽带接入设备1台；ZXD1000交换机1台；ZXMP S200和ZXMP S325各一台；ZXONM E300后台管理软件1套；

10、实验终端电脑6台。实验步骤如下。3.1 光传输系统和ZXUAS 10600宽带接入设备连接图6 网元与ZXUAS 10600连接3.2 网元设置网元是光纤传输的核心部分，实验从网元的开局开始，完成了整个网元的配置。3.2.1设备开局（1）将18槽位NCP板置于download状态将NCP板上的开关S1置于全ON状态，这时NCP的IP地址默认为192.192.192.11，把PC的网卡IP地址设为192.192.192.X（X不能为11），用网线连接PC上的网卡和18NCP上的网口（注意：在download状态下配置网元的IP地址时，网线必须插在NCP板上的网口，而在NCP处于正常工作状态时，网

11、线必须插在接入网元QxI板上的网口）；（2）登录NCP板，NCP会复位登陆NCP板后，输入d-erase d1 ，清除NCP原有的数据库，下发命令后，NCP会复位，需要等待几秒钟才能继续进行后续操作； （3）网络规划待NCP重新工作起来后，输入d-cfgnet,进入配置界面，依次输入规划好的网元IP地址、掩码、MAC地址。在一个网络中所有NCP的MAC地址必须唯一，可根据IP地址对应设置MAC值。（4）同样方法操作，完成19#槽位NCP板的配置（5）把网线连到QxI板上的网口，待网元和网管建链成功，并将网元数据库信息下载到网元。从网管上下发数据库是下到18NCP板和19NCP板中的任意一块，另

12、一块NCP板会自动实时同步数据库，完成同步的时间大概是34分钟，所以最后2块NCP板的数据库相同。在网管建链之前需先在网管界面创建网元：创建网元包括输入网元名称、网元标识、网元地址、系统类型、设备类型、网元类型、速率等级等信息，然后需要根据网元实际配置来在网管界面上配置单板。 至此，设备的开局实验完成，为后面的实验做好准备。3.2.2 以太网业务配置网元初始化工作完成后，必须进行ATM业务和以太网业务的配置，才能实现光传输网络的数据传输功能。 (1) 以太网拓扑图以太网业务从NET05的FE1端口进入，经过NET01、NET02，从NET04的FE1端口下业务，带宽为10M，即连接5个时隙。图

13、7 以太网业务流向 （2）网元时隙规划对网元NET01、NET02、NET04、NET05分别进行业务配置，即对相应的单板进行串通，连接5个时隙。（3）网元以太网适配管理配置。ZXONM E300的拓扑中，双击NET04，双击SFE单板，点击【高级】，在【数据端口属性】，选择【用户端口1】和【系统端口1】。 在【通道组配置】中，添加1-5，点【确认】；【端口容量设置】，在系统端口中，选择1占用，点确认；在LCAS配置中，1-5占用；【运营方式】为【透传模式】。配置NET2时，将【数据单板属性】中的【运行方式】设置为【透传模式】，并启用相关的端口，其他配置为默认值。（4）对VCG端口容量配置右击

14、TEF单板，点击【VCG端口容量配置】，选择【VCG（EOS）端口1】，激活5个时隙。3.3宽带接入设备配置ZXUAS 10600软件结构可分为5个子系统：网管子系统、运行支撑子系统、业务控制子系统、协议子系统和承载子系统。如图8所示。图8 系统软件框图（1）登录方式为本地console方式 使用ZXUAS 10600随机附带串口配置线，登陆时一端与ZXUAS 10600 BIC上的COM口相连，另一端与计算机的串口相连。启动WINDOWS系统自带的超级终端软件，或者使用专用登陆软件登陆UAS10600。 （2）接口配置快速以太网接口的配置：进入接口配置模式、设置IP地址、配置接口的工作速率、

15、配置接口的双工模式，典型配置如下：ZXUAS(config)#interface fei_1/1ZXUAS(config-if)#ip address 10.1.1.1 255.255.255.252ZXUAS(config-if)#duplex fullZXUAS(config-if)#speed 100 （3）POS接口配置 进入接口配置模式、配置接口IP地址、设置crc模式、配置时钟提取方式典型配置如下：ZXUAS(config)#interface pos3_4/4ZXUAS(config-if)#ip address 192.168.1.1 255.255.255.252ZXUAS(

16、config-if)#crc 32ZXUAS(config-if)#clock source internal其中crc模式可以设为32位或16位，两端设备的接口的crc必须一致；clock source可以选择internal（内部时钟）或line（线路时钟），两端的设备时钟设置必须准寻以下原则：一端取内部时钟时，另一端需取线路时钟，若两端都取线路时钟，将失去传递时间基准，不能完成主从设备间的时钟同步。（4） loopback地址Loopback接口相当于ZXUAS 10600的虚拟回环地址。其作用为该设备在网络中的IP标识，系统中只要有接口IP生效的情况下，该loopback接口地址即能生

17、效。Loopback接口的典型配置如下，为节约IP地址一般为32位的掩码：ZXUAS(config)#interface loopback1ZXUAS(config-if)#ip address 10.1.1.2 255.255.255.255ZXUAS(config-if)#exitZXUAS(config)#（5）路由配置 UAS10600上通常使用静态对用户数据进行转发。静态路由配置：ZXUAS(config)#ip route 0.0.0.0 0.0.0.0 <下一跳接口IP地址>3.5网络测试将PC终端通过路由器连入网络，设置PC的网络配置，使用Ping命令测试连接在两个不同网元上的PC的连通性，并在各自的终端上访问Internet网，若能正常访问，说明对接成功；若不能正常访问，则需重新配置数据。4.结论通过以上的实验，实现了光传输设备和宽带接入设备之间的对接，光传输设备作为网络的之间的桥梁，在实验室实现了高速、大容量、安全