华通设计院培训胶片－第一部分.ppt

1、,华通设计院网络规划培训胶片基础部分,光网络设计部 魏斌2002.10.10,网络设计基础知识 本地网网络设计基本原则 网络设计工程图纸详解,网络设计的定位,数据收集,网络设计,设备选择,工程实施,数据收集：了解网络需求，掌握原始数据 网络设计：分析网络数据，最优网络规划 设备选择：结合网络需求，选择合适设备 工程实施：保证工程质量，优质业务开展,网络设计决定了网络的“质量”！ 一个好的网络必须基于一个好的网络设计！,SDH设备的划分,按照实现的功能的不同，设备可设置成为分插复用器（ADM）、再生器（REG）、终端复用器（TM）。 终端复用器（TM） 终端复用器的主要功能是将E1、E3、T3、

2、E4 等PDH低速信号复用到高速的SDH信号中，或把较低速的SDH信号复用到STM-N更高速信号中；同时终端复用器也完成上述过程的逆过程，即将STM-N的光信号解复用为SDH的低速信号 或低速的PDH电信号。 分插复用器（ADM） 分插复用器是网络中应用最为广泛的网元形式，将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的能力。ADM除了完成与TM一样的信号复用和解复用功能外，最主要的是还能完成线路信号间，以及线路信号与支路信号间的交叉连接。 再生器（REG） 再生器的功能主要是完成信号的再生，放大与中继传输功能。与TM、ADM相比，它在网元站点上没有上下分插业务的功能。,I

3、TU.T规范的各种光口指标的含义,单波长的SDH光接口可用代码形式表示，即W Y.Z。W表示应用场合 字母I表示局内通信，如2km左右； 字母S表示短距离的局间通信，如15km左右； 字母L表示长距离的局间通信，如80km左右； 字母V表示甚长距离的局间通信，如120km左右； 字母U表示超长距离的局间通信，如160km左右。Y表示STM的等级 “1”表示系统的传输速率为STM-1，即155Mb/s； “4”表示系统的传输速率为STM-4，即622Mb/s； “16”表示系统的传输速率为STM-16，即2.5Gb/s； “64”表示系统的传输速率为STM-64，即10Gb/s；Z表示所用光纤类

4、型和工作波长 “1”表示所用光纤为G.652光纤，工作窗口为1310nm； “2”表示所用光纤为G.652光纤，工作窗口为1550nm； “3”表示所用光纤为G.653光纤，工作窗口为1550nm； “4”表示所用光纤为G.654光纤，工作窗口为1550nm； “5”表示所用光纤为G.655光纤，工作窗口为1550nm。,单模光纤的划分,G.652光纤 G.652光纤即色散未移位光纤。 G.652光纤拥有1310nm和1550nm二个波长窗口，是国内最为常见的光纤。 G.653光纤 G.653光纤即色散移位光纤。 用它来传输SDH系统是没有问题的，但是用它来传输WDM系统则会出现严重的四波混频

5、效应（FWM），今后网上不宜使用G.653光纤，在国内极少应用。 G.654光纤 G.654光纤又称1550nm波长衰耗最小光纤，它以努力降低光纤的衰减为主要目，在1550 nm波长区域的衰耗系数低达0.150.19dB/km，它主要应用于需要中继距离很长的海底光纤通信，但其传输容量却不能太大，如2.5Gb/s系统。 G.655光纤 G.655光纤又称非零色散光纤。其在1550nm波长区具有较低的色散（约为G.652光纤的四分之一），以支持TDM 10Gb/s的长距离传输而基本上无须进行色散补偿；同时又因为保持了非零色散特性，其低色散值足以抑制四波混频与交叉相位调制等非线性效应，从而可以传输足

6、够数量波长的WDM系统。,线路设计的两大要素,功率衰耗,功率衰耗是相对容易理解的部分。光经过任何物体都会存在功率衰耗，因此系统的传输距离会受到功率衰耗方面的因素限制。,色散因素,色散产生的原因是光脉冲中的不同频率或模式在光纤中的传播速度不同，因而这些频率成分和模式到达光纤终端有先有后，使得光脉冲发生展宽，这就是光纤的色散。色散一般用时延差来表示，所谓时延差，是指不同频率的信号成分传输同样的距离所需要的时间之差。衡量光纤中色散的大小是用色散系数，它的定义是波长相距1nm（频率间隔为124.3GHz）的两个光信号传输1km距离的时延差，单位是ps/nm.km。,L=（PT-Pr-Pp-C-Mc）/

7、（af+as）式中：L-再生段距离PTS点寿命终了时的最小平均发送功率(dBm)PRR点寿命终了时的最差灵敏度(dBm)（BER=10E-12）Pp表示光通道代价(dB)C所有活动连接器衰减之和，每个连接器衰减取0.5dBMc表示光缆富裕度，取3dBaf光纤衰减系数as光纤熔接接头每公里衰减系数131maf=0.37dB/km155maf=0.22dB/km活动连接器损耗C=1dB光纤熔接头平均衰减 as=0.055dB/km系统富裕度Mc=3dB,衰耗受限距离公式的计算,传输速率越高，系统的色度色散效应越严重。 10Gb/s系统光源的色散容限也只有1600ps/nm左右。因此用G.652光纤

8、传输时，因其色散系数为20ps/nm.nm，所以色散受限传输距离仅有70km左右，不能满足长距离传输的要求；必须采取色散补偿措施。而用G.655光纤传输时，因其色散系数小于6ps/nm.nm，所以可满足一般要求，但对于超长传输仍需要进行色散补偿。,色散受限距离公式的计算,2.5G色散容限较高，一般不需要色散补偿。10G超过一定距离就需要补偿,色散受限距离=(色散容限/色散系数) + 色散补偿 - 冗余量,L-16.2：光接口发送光功率为-1dBm，按劣化1dBm考虑，其寿命终了时发送光功率为-2dBm；接收灵敏度为-30.5dBm，按劣化3dBm考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-27.5dBm

9、；光通道代价为2dB；活动连接器的损耗为1dB；光缆富余度为3dB。衰耗受限距离： -2-(-27.5)-1-2-3/(0.22+0.055)=70.9km色散限制距离: 最大色散为1800ps/nm，光纤色散系数为20ps.km/nm， 1800/20=90km，实际中继距离为MIN(70.9，90)=70.9km,受限距离公式的计算举例（1）,L-64.2b：加入BA板实现，光接口发送光功率为+14dBm，不必扣除富余度，其寿命终了时发送光功率为仍为14dBm；接收灵敏度为-17dBm，按劣化3dB考虑，其寿命终了时的接收灵敏度为-14dBm；光通道代价为2dB；活动连接器的损耗为1dB；

10、光缆富余度为3dB；衰耗受限距离： 1550波长： L=14-（-14）-2-1-3/(0.22+0.055)=80km色散限制距离:色散限制：最大色散为1400ps/nm，光纤色散系数为20 ps/nm.km，1400/20=70km，实际中继距离为MIN(80，70)=70km,受限距离公式的计算举例（2）,网络设计基础知识 本地网网络设计基本原则 网络设计工程图纸详解,网络设计的依据,1.站址站型的初步选择和光纤线路参数,根据实际电信业务需求和地理位置的分布而规划的网络拓仆结构是主要的原始资料之一。,2.业务需求,在SDH系统的设计中，光纤线路参数比其它时候更加重要。它影响了功率、色散（

11、10G设备需要考虑色散问题）等设备配置，导致站型选择和网络拓扑结构有可能会发生改变。,与业务情况密切相关的SDH设备必须要关注业务需求,超长跨距、应用广泛、运行稳定的SDH设备将会影响站址的选择，例如：部分厂家可以实现2.5G 170km的超长跨距传输，在这中间就不需要加光放站。,业务类型接口丰富的SDH设备将能够满足各种需求和场合的应用,设计传输网络，清晰的层次是第一步 根据功能划分网络层次 明确设计的网络层次，并将其内部进行不同功能的划分，以保证“各司其职”。 本地网网络层次基本划分 各市县的中心节点构成本地网的骨干层，负责连接各个市县之间的业务 各市县内部的网络可再进行划分为：核心层、汇

12、聚层、接入层 其中核心层负责业务的调度和传送；汇聚层负责接入点的汇聚；接入层负责多种业务的接入。,网络层次划分原则,基本网络结构有环形网和链形网 由于环形网具有良好的自愈能力，因此只要路由分布允许，应尽可能组建环形网 链形网对业务没有保护。因此常用于业务不重要的场合。,网络拓扑选择原则,环形网络是SDH网络最佳拓扑结构！,网络业务节点组环原则,有较多互通业务的节点应考虑在一个自愈环上以减少跨环业务压力。,自愈环上的ADM节点数量不可过多。 因为当环上的容量一定时，环上的节点数越多，每个节点的所占有的容量就越少，容量也许可以满足现在的需要，但扩容能力差。 线路容量为STM-1或STM-4时，自愈

13、环上串接的节点数量以不超过5-6个为宜。 线路容量为STM-16时，自愈环上串接的节点数量以不超过7个为宜。 线路容量为STM-64时，自愈环上串接的节点数量以不超过10个为宜。,环上节点数选择原则,通道保护环采用“双发选收”的方式，不需使用APS倒换协议，倒换速度快，适用于业务量集中型的应用场合。 二纤复用段保护环具有“时隙可以重复使用”的优点，所以特别适用于业务量分散型的应用场合。 对于接入层部分，由于它处于网络的边缘，所需的业务量较小，而且大部分业务量汇集在一个节点上，因此比较简单的通道保护环适合于这种业务量的需求。 对于汇聚层、核心层部分，由于它的各个节点之间均有较大的业务量，而且节点

14、一般需要较大的业务分插能力，所以具有较大业务容量的二纤双向复用段共享保护环比较适用。,网络自愈保护方式选择原则,多业务传送平台（MSTP）设备已经成为建设承载多种综合业务核心网络的必须要求。 MSTP一般要求满足以下要求： SDH接入 以太网业务接入并能将Ethernet帧通过PPP协议封装和速率适配后映射到SDH的虚容器VC(VC-12,VC-3甚至VC-4)中 ATM业务接入，并实现带宽共享功能和VP-RING保护,设备业务接入选择原则,建立统一的网络管理平台 本地网业务复杂，涉及的各种类型设备较多，从低端的155M设备到高端的DWDM设备都有可能涉及，对于同一厂家的所有设备要求能用统一的

15、管理系统进行管理，以实现业务的统一调配和维护管理。 业务具备端到端配置功能 由于存在大量自身的业务和大客户业务，因此具备对业务具有端到端的配置与调度能力的网元级网管也是必须要求。即要求网元级网管具备部分网络级功能。,网络管理系统选择原则,为充分节省光纤资源，避免同一物理路由上形成多层SDH环来实现容量的扩展，应通过设备升级实现网络容量的增加 容量升级方法一：升级SDH容量，例如将2.5G升级为10G 这种方法可以用于初始升级，但升级容量有限，不适合长期发展。 容量升级方法二： SDHDWDM系统来实现容量的扩充。 这种方法可以保证单根光纤最大容量，适合长期发展。,网络容量扩展原则,网络设计基础

16、知识 本地网网络设计基本原则 网络设计工程图纸详解,网络结构图 网络业务矩阵表 网络时隙图 网络管理图 网络公务图 网络时钟图 机架配置图,设计需要制作的资料,网络结构图的作用 提供网络的基本数据，主要包含以下信息： 网络拓扑结构，整体结构（整个网络的概况） 各段距离和功率 各节点设备速率类型（155M、622M、2.5G、10G） 各节点的设备组成类型（TM、ADM） 保护方式（通道环、复用段环） 环或链速率（155M、622M、2.5G、10G） 放大器配置情况,网络结构图的作用,环一 （10Gb/s二纤双向复用段保护环）,环二 （10Gb/s二纤双向复用段保护环）,BA,BA,BPA,B

17、PA,图例：,SDH传输设备,光功放器光前放器,注：光纤窗口 1550nm 光纤衰耗系数 0.22dB/km 光纤熔接衰耗系数 0.055dB/km 光缆富裕度 3dB 活接头衰耗 0.5dB/个 光通道代价 2dB 光放段衰耗实际距离（光纤衰耗系数光纤熔接衰耗系数） +活接头衰耗光通道代价+光缆富裕度,33.5dB 100km,19.75dB 50km,BPA,光功率放大器,BA,12.875dB 25km,8.75dB 10km,8.75dB 10km,8.75dB 10km,8.75dB 10km,8.75dB 10km,网络结构图图例,链一（2.5Gb/s）,站名 站速率类型 设备类型

18、,放大器类型,线路距离 线路功率衰耗,本环的名称 容量 保护方式,注意：设备类型为TM,SDH传输设备,光功放器光前放器,BPA,光功率放大器,BA,网络结构图图例标示详解,站名，例如东山,放大器类型：BA,站速率类型（155M、622M、2.5G、10G）,设备类型（TM、ADM）,BA,BPA,放大器类型：BA+PA,衰耗计算公式详解,衰耗=L (af+as)+Pp+C+Mc =实际距离(光纤衰耗系数+光纤熔接衰耗系数）+光通道代价+活接头衰耗光缆富裕度 其中： L-再生段距离 Pp表示光通道代价(dB) C所有活动连接器衰减之和，每个连接器衰减取05dB Mc表示光缆富裕度，取3dB a

19、f光纤衰耗系数 as光纤熔接接头每公里衰耗系数 131maf=037dB/km 155maf=022dB/km 活动连接器损耗C=1 dB 光纤熔接头平均衰减 as=0055 dB/km 系统富裕度Mc=3dB 光纤衰耗系数、熔接系数应以实际勘测的指标为准，以上只是一个默认值，非实际值,提供网络的业务连接关系，主要包含以下信息： 各站点和其他站点的业务类型（2M、155M） 各站点和其他站点的业务数量 各站点上下业务总量,网络业务矩阵表的作用,网络业务矩阵表举例一,2M业务矩阵表,网络业务矩阵表举例二,155M电口业务矩阵表,网络业务矩阵表举例三,155M光口业务矩阵表,提供业务的配置路径，主

20、要包含以下信息： 各种业务的类型 各种业务的配置和走向 各种业务连接的路径,网络时隙图的作用,通道环在时隙图上可以占用全部时隙；复用环可以占用一半的时隙，另外一半作为保护。 通道环在一个STM-1中只能有一个业务；复用环可以有多个业务，即“见缝插针”原则。 汇聚型业务采用通道保护较有效；分散型业务采用复用段保护较有效。 复用段保护“见缝插针”原则：只要在STM-1中有空，可以放入业务，就可以将此业务放入到这个STM-1中。,网络时隙图的中通道环和复用段的区别,网络时隙图通道保护环时隙图举例,STM-1(2),STM-1(3),业务起始终结点,322M,A,E,F,环一：,STM-1(1),H,

21、STM-1(516),备用通道,632M,1155M,STM-1(4),1155M(转环2-D站),业务转接点,图例：,站名,VC4通道,业务类型及数量,业务流向：即标示经过A点转接到另外一个环的哪一点,剩下通道都为备用通道，都可使用,网络时隙图复用段保护环时隙图举例,STM-1(2),STM-1(3),业务起始终结点,322M,A,E,F,环一：,STM-1(1),H,STM-1(58),备用通道,A,632M,1155M,STM-1(4),1155M(转环2-D站),业务转接点,图例：,322M,312M,312M,1155M,1155M,站名,VC4通道,业务类型及数量,业务流向：即标示

22、经过A点转接到另外一个环的哪一点,5-8 STM-1为备用通道，可使用；9-16 STM1为保护通道，不能画业务。,STM-1(916),保护通道,632M,“见缝插针”原则,提供网管配置的结构图，主要包含以下信息： 网络管理的结构 网络管理的配置设备 采用的保护方式,网络管理图的作用,网络管理图举例,环一,环二,图例：,LCT本地维护终端,HUB,路由器,iManager T2100/T2000网管系统,远程终端,iManager T2000网管系统,D C N,备份保护路由结构,中心站点结构,远程终端站点结构,LCT站点结构,网络管理图几点说明,网络管理图是在网络结构图上设计出来的 注意图

23、标，注意路由器和HUB的配置 注意中心站点和远程终端的区别,提供公务配置的结构图，主要包含以下信息： 各个站点的公务配置情况 注意：公务图是在网络结构图的基础上设计出来的。,网络公务图的作用,网络公务图举例,公务电话,A,B,D,H,F,E,图例：,SDH传输设备,环一,环二,提供主用、备用时钟路径，主要包含以下信息： BITS设置情况 时钟信号流的走向 注意：时钟不能成环，否则会造成时钟互锁,网络时钟图的作用,网络时钟图举例,图例：,10G SDH设备,主用定时信号传送方向,备用定时信号传送方向,BITS,BITS,BITS设备,环一,环二,BITS站点,备用时钟传递路径 备用时钟不能成环,主用时钟传递路径 主用时钟不能成环,提供机架的板件插放示意图，主要包含以下信息： 板件插放的槽位信息 空余槽位信息 机架基本信息（子架数、机柜尺度、其他辅助物件） 作为工程资料，指导工程人员插放板件,机架配置图的作用,机架配置图举例,S L 1 6,S