传输网第一节铁路传输网结构第二节传输制式第三节网络拓扑结构

传输网

第一节铁路传输网结构第二节传输制式第三节网络拓扑结构第四节网络保护方式第五节铁路传输网维护铁路传输网是铁路各种语音、数据和图像等通信信息的基础承载平台，应满足铁路运输组织、客货营销和经营管理等通信的需要。第一节铁路传输网结构

铁路传输网分为骨干传输网和局内传输网。

骨干传输网主要承载铁路总公司至铁路局及铁路局之间的电路，承载铁路总公司到各铁路局和各铁路局之间的长途通信信息。

局内传输网主要承载铁路局内的电路，又分为汇聚（局干）层和接入层，承载铁路局内的长途通信信息和本地通信信息。第一节铁路传输网结构第一节铁路传输网结构铁路传输系统示意图

铁路传输网中常见的传输制式包括准同步数字系列PDH、同步数字体系列SDH、多业务传输平台MSTP、密集波分复用DWDM和光传送网OTN。第二节传输制式

准同步数字系列PDH是一种早期的通信传输制式，兴盛于20世纪80年代至90年代，主要是为话音业务设计。PDH技术将每路模拟话音信号进行抽样、量化和编码，变为一路64kb/s的数字信号，为提高线路利用率和传输容量，采用时分复用技术，将多路64kb/s数字信号以字节为单位进行间插复接。1.PDH（PlesiochronousDigitalHierarchy

）准同步数字系列，应用于本地点对点连接。第二节传输制式

（1）PDH只有地区性的数字信号速率和帧结构标准，没有统一的世界性标准，难以实现国际互通。目前国际上存在两大类、三种地区性标准，即欧洲系列、北美系列和日本系列，造成国际互通的困难。北美和日本采用1.544Mbit/s作为第一级速率（即一次群/基群）的PCM24路数字系列；欧洲和中国则采用2.048Mbit/s作为第一级速率的PCM30/32路数字系列第二节传输制式

第二节传输制式

（2）PDH没有世界性的标准光结构规范，各厂家各自采用自行开发的线路码型，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。这样在同一传输线路两端必须采用同一厂家的设备，给组网应用、网络管理及互通带来困难。第二节传输制式

（3）PDH系统的复用结构除了几个低速等级的信号采用同步复接外，其他多数等级采用异步复接，需要逐级码速调整来实现复用/解复用，导致难以从PDH的高速信号中分离和插入低速信号。第二节传输制式

（4）PDH准同步复用帧结构中用于运行管理维护（OAM）的开销字节不多，对完成传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析和故障定位都很不利。（5）由于PDH安排的开销比特很少，网管功能不强，网络的调度性差，很难实现良好的自愈功能，不利于形成统一的管理网。第二节传输制式

第二节传输制式第二节传输制式

2.

SDH（SynchronousDigitalHierarchy）同步数字系列根据ITU-T的建议，SDH是为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构、复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。

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ITU-T:internationaltelecommunicationunionfortelecommunicationstandardizationsector第二节传输制式

SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM－N（SynchronousTransportMode，N=1;4;16;64）。

最基本的模块为STM－1，四个STM－1同步复用构成STM－4，16个STM－1或四个STM－4同步复用构成STM－16，四个STM－16同步复用构成STM－64，甚至四个STM－64同步复用可构成STM－256。第二节传输制式

SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270×N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销区、净负荷区和管理单元指针区三个区域。第二节传输制式

段开销区主要用于网络的运行、管理、维护，它又分为再生段开销和复用段开销；

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STM－N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。第二节传输制式

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125μs，每秒传输8000帧，对SDH信号的基本模块STM－1而言，每帧比特数为8bit×（9×270×1）=19440bit，则STM－1的传输速率为19440×8000=155.520Mbit/s，俗称155M。STM－4的传输速率4×155.520Mbit/s=622.080Mbit/s，俗称622M。第二节传输制式STM－16的传输速率为16×155.520（或4×622.080）=2488.320Mbit/s，俗称2.5G。STM－64的传输速率为4×2488.320（16×622.080或64×155.520）=9953.280Mbit/s，俗称10G。第二节传输制式第二节传输制式第二节传输制式STM-1光接口板STM-4光接口板

STM-16光接口板

第二节传输制式SDH优点：（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接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，可复用2Mb/s系列和1.55Mb/s系列的PDH信号。提高了网络的可靠性，便于通信的扩容和升级换代；（2）SDH帧结构中安排了丰富的开销比特，使网络的运行、维护和管理能力大大加强；

（3）由于SDH多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，能增强网监，运行管理和自动配置功能，优化网络性能，同时也使网络运行更灵活、安全、可靠第二节传输制式缺点：（1）SDH加入了大量的用于OAM功能的开销字节，导致SDH信号所占用的频带较宽；（2）SDH体制可从高速信号中直接下低速信号，省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，但是指针功能的实现增加了系统的复杂性；（3）SDH为了兼容不同速率信号，采用指针调控技术，产生较大的抖动，对信号造成一定的传输损伤。第二节传输制式3.MSTP（Multi-ServiceTransferPlatform），多业务传输平台MSTP是为了适应传输以太网数据而在SDH基础上改进后的传送平台标准，将传统的SDH复用器、数字交叉链接器、WDM终端、网络二层交换机和IP边缘路由器等多个独立的设备集成为一个网络设备MSTP是从SDH平台延伸出来的同时实现TDM、ATM、以太网等业务的接入、处理和传送，提供统一网管的业务平台体系，MSTP除了继承传统SDH设备传送功能之外，还可以实现语音、数据、视频等业务的综合接入和汇聚MSTP可根据网络需求应用在传送网的接入层、汇聚层。第二节传输制式OptiXOSN7500智能光交换系统是继承了MSTP技术的全部特点，与传统SDH、MSTP网络保持兼容，融SDH、PDH、Ethernet、WDM、ATM、ESCON、FC/FICON、DVB-ASI(DigitalVideoBroadcast-AsynchronousSerialInterface)等技术为一体的新一代10G智能多业务光传输平台(MSTP)，主要应用在城域网络中的骨干层。第二节传输制式第二节传输制式

4.WDM（WavelengthDivisionMultiplexing），波分复用

波分复用是利用多个激光器在单根光纤上同时传输多束不同波长的光信号的技术目前分为CWDM和DWDM两种制式。第二节传输制式WDM为了充分利用单模光纤低损耗区带来的巨大宽带资源，根据每一信道光波频率（波长）的不同，将光纤的低损耗窗口划分为若干个信道，把光波作为信号的载波，在发送端将多种不同波长承载不同信号的光载波信号经波分复用器（亦称合波器，Multiplexer）汇合在一起，并耦合到光线路的同一根光纤中进行传输，在接收端，经解复用器（亦称分波器，Demultiplexer）将各种波长的承载不同信号的光载波分离，然后由光接收机作进一步处理以恢复原信号，从而在一根光纤中实现多路光信号的复用传输第二节传输制式

CWDM：CoarseWavelengthDivisionMultiplexing，稀疏波分复用系统，是密集波分复用的近亲，它们的区别主要：CWDM载波通道间距较宽，因此，同一根光纤上一般复用2-8个波长的光波，“稀疏”与“密集”称谓的差别就由此而来；CWDM调制激光采用非冷却激光，而DWDM采用的是冷却激光。冷却激光采用温度调谐，非冷却激光采用电子调谐。

第二节传输制式

DWDM：DenseWavelengthDivisionMultiplexing，密集型波分复用系统，利用单根光纤传输多个载波实现超大容量光传输。DWDM一般可以承载8～160个波长，而且随着DWDM技术的不断发展，其分波数的上限值仍在不断地增长。

DWDM的一个关键优点是它的协议和传输速度是不相关的。基于DWDM的网络可以采用IP协议、ATM、SONET/SDH、以太网协议来传输数据，这样基于DWDM的网络可以在一个激光信道上以不同的速度传输不同类型的数据流量。第二节传输制式华为DWDM1600G

OptiXBWS1600G密集波分复用系统，是采用SuperWDM等多项先进技术开发的大容量、长距离干线传输DWDM设备，在单芯光纤中可复用160个波长,采用10G速率时单向传送容量可达1600G，支持超过5000公里的无电中继传输。

5.光传送网OTN：OpticalTransportNetworkOTN以WDM为基础，在超大传输容量的基础上引入了SDH强大的操作、维护、管理能力，是新一代的骨干传输网OTN分为光层和电层两层网络，跨越了传统的电域（数字传送）和光域（模拟传送），是管理电域和光域的统一标准，其技术继承了SDH和WDM的双重优势OTN是通过G.709、G.798、G.872等一系列ITU-T的建议所规范的新一代“数字传送体系”和“光传送体系”，解决了传统WDM网络无波长/子波长业务调度能力差、组网能力弱、保护能力弱等问题。第二节传输制式第二节传输制式OTN标准第二节传输制式

OTN设备第二节传输制式

铁路传输网骨干层和局干层传输系统目前主要采用OTN、DWDM、SDH、MSTP等制式，接入层传输系统目前主要采用SDH、MSTP、PDH等制式。传输网络的物理拓扑结构主要有五种：链（线）型、星型、树型、环型、网孔型第三节网络拓扑结构

（1）链（线）型：将通信网络中的所有点一一串联，而使首尾两点开放，拓扑结构的特点是其间所有点都应具有完成连接的功能；

（2）星型：是通信中某一特殊点与其他各点直接相连，而其他各点间不能直接相连接，这种结构可以将多个光纤终端综合成一个，并利用分配带宽来节约成本。但也存在着特殊点的安全保障问题和潜在瓶颈问题；第三节网络拓扑结构（3）树型：将通信的末端点连接到几个特殊点。这种结构可用于广播式业务，但它不利于提供双向通信业务，同时还存在瓶颈问题和光功率限制问题；

（4）环型：环形的拓扑结构实际上就是将线形拓扑结构的首尾之间相互连接，它具有一个很大的优点，即很强的生存性，在SDH网中应用比较普遍；第三节网络拓扑