遼寧工業(yè)大學(xué)SDH光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)3

1、光纖通信課程實訓(xùn)(論文)SDH光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn) 院（系）名稱電子與信息工程學(xué)院 專業(yè)班級 學(xué)號 學(xué)生姓名 指導(dǎo)教師 起 止 時 間： 課程實訓(xùn)（論文）任務(wù)及評語院（系）：電子與信息工程學(xué)院 教研室：通信工程學(xué) 號學(xué)生姓名專業(yè)班級課程實訓(xùn)（論文）題目SDH光網(wǎng)絡(luò)設(shè)計與實現(xiàn)課程實訓(xùn)（論文）任務(wù)設(shè)計內(nèi)容 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，完成設(shè)計155Mb/s155Mb/s155Mb/sEABCFD性能指標(biāo)及技術(shù)要求1、 建立光網(wǎng)絡(luò)A、B、C|、D、E、F六個節(jié)點，完成IP地址設(shè)計；2、根據(jù)環(huán)速率，完成單板選擇及安裝； 3、建立拓?fù)溥B接；4、完成業(yè)務(wù)配置：A-B 6個2Mb/s； B-C 2個34Mb/s； E-D

2、3個2Mb/s；5、 完成A-B通道保護設(shè)計及配置；6、 完成E-D通道保護設(shè)計及配置。指導(dǎo)教師評語及成績平時成績： 答辯成績： 論文成績： 總成績： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日注：平時成績占20%，答辯成績占40%，論文成績占40%。本科生課程設(shè)計（論文）摘 要光纖通信經(jīng)過30多年的發(fā)展，取得了舉世矚目的成就，極大的推動了通信事業(yè)的進步。在這30多年中，光纖通信新技術(shù)層出不窮，無論是光纖、光纜、光器件，還是傳輸系統(tǒng)與組網(wǎng)方式都在不斷地更新?lián)Q代，尤其是在20世紀(jì)90年代，SDH的大規(guī)模部署與應(yīng)用成功地推動了光傳送網(wǎng)的發(fā)展，再加上DWDM技術(shù)對單纖容量的極大擴充，光通信建設(shè)進入了一個前所未有的高

3、潮期。SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交叉連接功能結(jié)合在一起并由同一網(wǎng)管系統(tǒng)進行管理操作的綜合信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。引入和使用該體系設(shè)備組成的網(wǎng)絡(luò)，可以實現(xiàn)高效、高智能、高靈活性和高生存能力的、維護功能齊全、操作運行廉價的通信網(wǎng)絡(luò)。通過SDH傳輸網(wǎng)實訓(xùn)，掌握SDH基本網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、SDH環(huán)自愈環(huán)網(wǎng)以及SDH鏈的工作原理，包括正常和故障兩種情況；掌握華為光傳輸設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理。SDH作為一個基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)，對于網(wǎng)絡(luò)的保護和恢復(fù)能力的要求很高。保護和恢復(fù)是提高傳送網(wǎng)可用性的兩種主要途徑，恢復(fù)通常是在網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行的。SDH網(wǎng)是由一些SDH網(wǎng)元（NE）組成的，在光纖上進行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。關(guān)鍵詞

4、：光纖通信；光傳送網(wǎng)；網(wǎng)元AbstractOptical fiber communication after 30 years of development, has made remarkable achievements, greatly promoted the progress of communication.In the more than 30 years, optical fiber communication technology emerge in endlessly, optical fiber, optical cable, optical devices, or tr

5、ansmission system and network mode are constantly updated, especially in the 1990 s, large-scale deployment and application of SDH successfully promoted the development of the optical transmission network, coupled with the capacity of DWDM technology of single fiber significantly enlarge, optical co

6、mmunication construction has entered a unprecedented height.SDH is a multiplex, line transmission and cross connection function together and managed by the same network management system operation of comprehensive information network technology.Introduction and use of a network of the system equipme

7、nt, can achieve high efficiency, high intelligence, high flexibility and high viability, maintain complete functions and operation of low-cost communications network.Through SDH transmission network training, grasps the SDH basic network structure, the ring of SDH self-healing ring network, and the

8、working principle of the chain of SDH includes both normal and fault condition;Master the huawei optical transmission device structure and working principle.As a basis of SDH transmission network, very tall to the requirement of network protection and resilience.The preservation and restoration is t

9、o improve the transport network availability of the two main ways, recovery are usually in the network.SDH network is composed of some SDH network element (NE), synchronous information transmission in optical fiber, reuse, and cross connection network.Key words：Optical fiber communication;Optical tr

10、ansmission network;Network elements目 錄第1章 SDH光網(wǎng)絡(luò)基本原理11.1 SDH光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景11.2 SDH光網(wǎng)絡(luò)基本原理1第2章 ZXMP320設(shè)備簡介32.1 ZXMP320設(shè)備簡介32.2 單板介紹3第3章 SDH光網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)任務(wù)43.1網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建設(shè)43.2安裝單板63.3光纖拓?fù)溥B接73.4業(yè)務(wù)配置73.5保護配置11第4章 實訓(xùn)總結(jié)16參考文獻17II第1章 SDH光網(wǎng)絡(luò)基本原理1.1 SDH光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生背景SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步數(shù)字體系)，根據(jù)ITU-T的建議定義，是不同速度的數(shù)位信號的傳輸提供

11、相應(yīng)等級的信息結(jié)構(gòu)，包括復(fù)用方法和映射方法，以及相關(guān)的同步方法組成的一個技術(shù)體制。光端機容量較大，一般是16E1到4032E1。SDH是一種將復(fù)接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò)，是美國貝爾通信技術(shù)研究所提出來的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)。國際電報電話咨詢委員會(CCITT)(現(xiàn)ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名為SDH，使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。它可實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實時業(yè)務(wù)監(jiān)控、動態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護、不同廠商設(shè)備間的互通等多項功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護費用、實現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運行與維

12、護，因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點。1.2 SDH光網(wǎng)絡(luò)基本原理SDH技術(shù)的誕生有其必然性，隨著通信的發(fā)展，要求傳送的信息不僅是話音，還有文字、數(shù)據(jù)、圖像和視頻等。加之?dāng)?shù)字通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，在70至80年代，陸續(xù)出現(xiàn)了T1(DS1)/E1載波系統(tǒng)(1.544/2.048Mbps)、X.25幀中繼、ISDN(綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)) 和FDDI(光纖分布式數(shù)據(jù)接口)等多種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。隨著信息社會的到來，人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟、有效地提供各種電路和業(yè)務(wù)，而上述網(wǎng)絡(luò)技術(shù)由于其業(yè)務(wù)的單調(diào)性，擴展的復(fù)雜性，帶寬的局限性，僅在原有框架內(nèi)修改或完善已無濟于事。SDH就是在這

13、種背景下發(fā)展起來的。在各種寬帶光纖接入網(wǎng)技術(shù)中，采用了SDH技術(shù)的接入網(wǎng)系統(tǒng)是應(yīng)用最普遍的。SDH的誕生解決了由于入戶媒質(zhì)的帶寬限制而跟不上骨干網(wǎng)和用戶業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，而產(chǎn)生了用戶與核心網(wǎng)之間的接入瓶頸的問題，同時提高了傳輸網(wǎng)上大量帶寬的利用率。SDH技術(shù)自從90年代引入以來，至今已經(jīng)是一種成熟、標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)，在骨干網(wǎng)中被廣泛采用，且價格越來越低，在接入網(wǎng)中應(yīng)用SDH技術(shù)可以將核心網(wǎng)中的巨大帶寬優(yōu)勢和技術(shù)優(yōu)勢帶入接入網(wǎng)領(lǐng)域，充分利用SDH同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)化的光接口、強大的網(wǎng)管能力、靈活網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰透呖煽啃詭砗锰?，在接入網(wǎng)的建設(shè)發(fā)展中長期受益。SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級稱為同步傳送模塊STM-N(

14、Synchronous Transport Mode，N=1，4，16，64)，最基本的模塊為STM-1，四個STM-1同步復(fù)用構(gòu)成STM-4，16個STM-1或四個 STM-4同步復(fù)用構(gòu)成STM-16，四個STM-16同步復(fù)用構(gòu)成STM-64，甚至四個STM-64同步復(fù)用構(gòu)成STM-256;SDH采用塊狀的幀結(jié)構(gòu)來承載信息，每幀由縱向9行和橫向 270N列字節(jié)組成，每個字節(jié)含8bit，整個幀結(jié)構(gòu)分成段開銷(Section OverHead，SOH)區(qū)、STM-N凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AU PTR)區(qū)三個區(qū)域，其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運行、管理、維護及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又

15、分為再生段開銷(Regenerator Section OverHead，RSOH)和復(fù)用段開銷(Multiplex Section OverHead， MSOH);凈負(fù)荷區(qū)用于存放真正用于信息業(yè)務(wù)的比特和少量的用于通道維護管理的通道開銷字節(jié);管理單元指針用來指示凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的信息首字節(jié)在STM-N幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時按由左到右、由上到下的順序排成串型碼流依次傳輸，每幀傳輸時間為125s，每秒傳輸1/1251000000幀，對STM-1而言每幀比特數(shù)為8bit(92701)=19440bit。SDH傳輸業(yè)務(wù)信號時各種業(yè)務(wù)信號要進入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位

16、和復(fù)用三個步驟。ITU-T G.707標(biāo)準(zhǔn)建議的復(fù)用映射結(jié)構(gòu)如圖所示。映射是將各種速率的信號先經(jīng)過碼速調(diào)整裝入相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)容器(C)，再加入通道開銷(POH)形成虛容器(VC)的過程，幀相位發(fā)生偏差稱為幀偏移。定位即是將幀偏移信息收進支路單元(TU)或管理單元(AU)的過程，它通過支路單元指針(TU PTR)或管理單元指針(AU PTR)的功能來實現(xiàn)。復(fù)用的概念比較簡單，復(fù)用是一種使多個低階通道層的信號適配進高階通道層，或把多個高階通道層信號適配進復(fù)用層的過程。復(fù)用也就是通過字節(jié)交錯間插方式把TU組織進高階VC或把AU組織進STM-N的過程，由于經(jīng)過TU和AU指針處理后的各VC支路信號已相位同步

17、，因此該復(fù)用過程是同步復(fù)用原理與數(shù)據(jù)的串并變換相類似。18第2章 ZXMP320設(shè)備簡介2.1 ZXMP320設(shè)備簡介ZXMP S320設(shè)備具有豐富的多業(yè)務(wù)提供，為運營商網(wǎng)絡(luò)發(fā)展注入動力；體積小，結(jié)構(gòu)緊湊，使用靈活；強大的交叉能力；多種手段保證業(yè)務(wù)安全，保證設(shè)備的高可靠性，降低OPEX；全面而完善的網(wǎng)絡(luò)保護能力；靈活的供電設(shè)計；優(yōu)異的時鐘性能；優(yōu)越的產(chǎn)品組合，提供完美的全網(wǎng)解決方案。ZXMP S320提供豐富的業(yè)務(wù)接口，支持STM-4、STM-1(光/電口)業(yè)務(wù)；E3/T3、E1/T1電接口；10M/100M以太網(wǎng)接口；支持155Mbit/sATM業(yè)務(wù)；支持N64k業(yè)務(wù)；支持2/4線音頻業(yè)務(wù)；

18、支持RS232/RS485/RS422透明數(shù)據(jù)接口等強大全業(yè)務(wù)特性。ZXMP S320體積小巧、集成度高，價格低廉，僅4U高，可以放置于標(biāo)準(zhǔn)的19英寸機架中。通過子架中單板的不同配置實現(xiàn)各種網(wǎng)元類型，提供SDH/MSTP設(shè)備的各項功能，采用全新的防塵設(shè)計方法，不需要單獨的防塵插箱。系統(tǒng)內(nèi)業(yè)務(wù)單板可以混插。ZXMP S320可以作為ZXMP S390、ZXMP S380等設(shè)備的擴展子架使用。ZXMP S320提供1616 VC-4的高階交叉能力，10081008VC-12的低階交叉能力。交叉板、時鐘板、電源板1+1配置，實現(xiàn)重要單板11熱備份；ZXMP S320完善的電支路1：N保護功能，對業(yè)務(wù)

19、接口提供1：N（N4）冗余保護，可按系統(tǒng)預(yù)先指定的優(yōu)先級依次進行保護，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性；ZXMP S320所有單板均采用熱插拔設(shè)計，支持業(yè)務(wù)保護隔離，不影響整個系統(tǒng)的運行與插拔單板業(yè)務(wù)無關(guān)的業(yè)務(wù)；支持鏈路復(fù)用段保護、二纖單向通道保護環(huán)、二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)、四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)、雙節(jié)點互連保護（DNI）、子網(wǎng)連接保護（SNCP）。ZXMP S320支持220/110V AC、48V DC或24V DC供電方式。直流供電采用雙輸入端口方式，實現(xiàn)11保護。時鐘是SDH的核心。2.2 單板介紹NCP是網(wǎng)元控制板，其功能有給單板下達(dá)配置命令，并采集它們的性能和告警；通過ECC通道實現(xiàn)網(wǎng)元之間網(wǎng)

20、管信息的互通；通過E1、E2字節(jié)實現(xiàn)網(wǎng)元之間勤務(wù)電話的互通；通過Qx口向SMCC上報本網(wǎng)元及其所在子網(wǎng)的告警和性能，并接收SMCC給本網(wǎng)元及其所在子網(wǎng)下達(dá)的命令和配置；對本網(wǎng)元的風(fēng)扇插箱進行智能監(jiān)控；提供一個四位撥碼開關(guān)供NCP設(shè)置不同的軟件狀態(tài)。SCB 單板（System Control Board）是系統(tǒng)控制板，插在SCB 槽位。SCB 單板完成對 OptiX 155/622H 整個系統(tǒng)的控制、業(yè)務(wù)調(diào)度等功能，是設(shè)備必須配置的單板。 OW是公務(wù)板，OW 板主要實現(xiàn)系統(tǒng)的公務(wù)電話功能。OW 板采用STM-N 信號中的公務(wù)字節(jié)，結(jié)合網(wǎng)管和CSA 板交叉處理功能，其功能有實現(xiàn)PCM 語音編碼，提

21、供64 kbit/s 編碼速率；實現(xiàn)點對點、點對多點、點對組、點對全線的呼叫；支持強插功能支持多方會議通話方式，最多可支持28 個公務(wù)方向；可發(fā)送和接受E1、E2 信道上的雙音頻信令，處理話機送來的雙音頻信令；每個公務(wù)方向可處理一個開銷字節(jié)作為公務(wù)保護字節(jié)；對每個公務(wù)方向的E1、E2，支持對保護字節(jié)的數(shù)字讀寫；提供3 路2 線模擬電話接口，前兩路為公務(wù)接口，最后一路為TRK 接口模擬電話接口由SCI 板提供；提供撥號音、回鈴音、忙音、靜音和鈴流；支持5 路數(shù)據(jù)接口，可配置成RS422/RS232。數(shù)據(jù)接口由QxI 板提供；實現(xiàn)F1 同向數(shù)據(jù)接口功能，接口由SCI 板提供。PWA是電源板-48V

22、(直流) 。OIB1S(S-1.1,SC)板是1xSTM-1光線路板(S-1.1,SC)。ETI是2M支路板。ET3E是34M支路板。第3章SDH光網(wǎng)絡(luò)實訓(xùn)任務(wù)3.1網(wǎng)絡(luò)節(jié)點建設(shè)首先建設(shè)網(wǎng)元，對網(wǎng)元進行配置如圖3.1.1所示。網(wǎng)元名稱分別為A、B、C、D、E、F，網(wǎng)元標(biāo)識為1、2、3、4、5、6，系統(tǒng)類型選擇ZXMP S320，由于網(wǎng)元都在環(huán)內(nèi)所以網(wǎng)元類型選擇ATM，網(wǎng)元狀態(tài)為離線。圖3.1.2 網(wǎng)元配置IP地址的設(shè)置：A點設(shè)置為8如圖3.1.2所示；依次往后B點的IP地址為8；C點的IP地址為8；D點的IP地址為192.168

23、.4.18；E點的IP地址為8；F點的IP地址為8。圖3.1.2 A點的IP地址3.2安裝單板網(wǎng)元設(shè)置完成后，要對網(wǎng)元進行單板安裝，以A網(wǎng)元為例如圖3.2.1所示，每個網(wǎng)元必須安裝PWA，NCP，SCB，OW板，由于需要A-B2M的業(yè)務(wù)配置，所以需要插上ET1單板。同理有34M的業(yè)務(wù)配置，所以需要插上ET3E單板。A板在155M/s的環(huán)內(nèi)又需要兩個接口所以選取O1CSD單板，同理B、D、F網(wǎng)元的單板安裝與A網(wǎng)元相同。圖3.2.1 A網(wǎng)元單板的安裝C板和E板實現(xiàn)環(huán)與環(huán)之間的連接要增加一個O1BIS板，S代表一個口，由于B-C業(yè)務(wù)是2個34M，所以B、C

24、網(wǎng)元要插兩個ET3E板。如圖3.2.2所示。圖3.2.2 C網(wǎng)元單板的安裝3.3光纖拓?fù)溥B接A的O1CSD的1接口的發(fā)送與B的2接口的接收連接，A的2接口的發(fā)送與C的1接口的接收連接，B的1接口的發(fā)送與C的2接口的接收連接，C的O1BIS1接口發(fā)送與E的1接口的接收連接，D的O1CSD的1接口的發(fā)送與E的2接口的接收連接，D的2接口的發(fā)送與F的1接口的接收連接，E的1接口的發(fā)送與F的2接口的接收連接，拓?fù)鋱D如圖3.3.1所示。圖3.3.1拓?fù)鋱D3.4業(yè)務(wù)配置A-B 6個2Mb/s的業(yè)務(wù)配置既是A的1口連接6個2M，B的2口連接6個2M，以A的連接為例，B網(wǎng)元與A的連接相同，如圖3.4.1所示。

25、 圖3.4.1 A-B業(yè)務(wù)配置 B-C 2個34Mb/s的業(yè)務(wù)為B的1口連接2個34M，C的2口連接2個34M ，以B為例，C與B的連接相同，如圖3.4.2所示。圖3.4.2 B業(yè)務(wù)配置C的業(yè)務(wù)配置連接圖如圖3.4.3所示。圖3.4.3 C業(yè)務(wù)配置E-D 3個2Mb/s的業(yè)務(wù)配置既是E的2口連接3個2M，D的1口連接3個2M，如圖3.4.4所示。圖3.4.4 E業(yè)務(wù)配置D的業(yè)務(wù)配置連接圖如圖3.4.5所示。圖3.4.5 D業(yè)務(wù)配置通過查看業(yè)務(wù)報表可以檢測業(yè)務(wù)配置是否準(zhǔn)確A-B的業(yè)務(wù)報表如圖3.4.6所示。經(jīng)檢測業(yè)務(wù)配置成功。圖3.4.6 A-B報表同理B-C業(yè)務(wù)配置報表如圖3.4.7所示。業(yè)務(wù)

26、配置成功。圖3.4.7 B-C報表同理E-D業(yè)務(wù)配置報表如圖3.4.8所示。業(yè)務(wù)配置成功。圖3.4.8 E-D報表3.5保護配置所謂自愈網(wǎng)就是無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)就能在極短時間內(nèi)從失效故障中自動恢復(fù)所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已出現(xiàn)了故障。其基本原理就是使網(wǎng)絡(luò)具備備用路由，并重新確立通信能力。自愈網(wǎng)的概念只涉及重新確立電信傳輸，而不管具體失效元部件的修復(fù)與更換，而后者仍需人工干預(yù)才能完成。自愈網(wǎng)的實現(xiàn)手段多種多樣，主要采用的有線路保護倒換、環(huán)形網(wǎng)保護、DXC保護及混合保護等。業(yè)務(wù)的保護是以通道為基礎(chǔ)的，也就是保護的是STM-N信號的某個VC（某一路PDH信號），倒換與否按環(huán)上的某一個別通道信

27、號的傳輸質(zhì)量來決定的，通常利用收端是否收到簡單的TU-AIS信號來決定該通道是否進行倒換。復(fù)用段倒換是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的，倒換與否是根據(jù)環(huán)上傳輸?shù)膹?fù)用段信號的質(zhì)量決定的。倒換是由K1K2字節(jié)所攜帶的APS協(xié)議來啟動的，當(dāng)復(fù)用段出現(xiàn)問題時，環(huán)上整個STM-N或1/2STM-N的業(yè)務(wù)都切換到備用信道上。復(fù)用段保護條件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC（復(fù)用段誤碼過量）告警信號。通道環(huán)保護一般是專用保護，在正常情況下保護通道也傳主用業(yè)務(wù)（業(yè)務(wù)是1+1保護），信道利用率不高。復(fù)用段保護環(huán)使用公用保護，正常時用信道傳額外業(yè)務(wù)（業(yè)務(wù)是1：1保護）。信道利率高。A-B的通道保護設(shè)計與配置需要對A、C、B進行配置，而C只起到連接作用。A的2口要與已經(jīng)連接的6個2M進行連接，B的1口也同樣選擇被選擇過的2M進行連接，這樣才能使之形成環(huán)，對該業(yè)務(wù)進行保護。A的配置