XX市SDH传输网规划(优化)设计(30页).doc
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1、-XX大学网络教育学院毕 业 设 计论文题目:XX市SDH传输网规划设计入 学 年 月: 所 学 专 业: 学 员 证 号: 学 员 姓 名: 工 作 单 位: 指 导 教 师: 总站/学习中心: 完 成 时 间:目 录一、 同步数字体系(SDH)的基本原理.31、SDH的基本概念.32、SDH的帧结构.53、SDH的复用映射结构.74、SDH的传输网及网络单元.8二、XX市SDH传输网络现状.91、网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量.92、存在的问题及扩大SDH网的必要性.10三、XX市SDH传输网络结构设计方案.111、网络拓扑结构的设计.112、设备选型.113、局间中继电路
2、分配.114、局间中继距离的计算.12四、SDH网络保护方式的设计.141、SDH网络保护的基本原理.142、XX市SDH网网络保护方式的选择.18五、SDH网同步的设计.181、网同步的基本概念.182、XX市SDH网同步的设计. . .20六、方案论证、评估.20一、 同步数字体系(SDH)的基本原理1、SDH的基本概念(1)什么是SDH传输网SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。国际电话电报咨询委员会(CC
3、ITT)(现ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH,使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。SDH不仅适合于点对点传输,而且适合于多点之间的网络传输。(2)SDH传输网的特点SDH技术同传统的PDH技术相比,有下面几个明显的优点:a:统一的比特率:在PDH中,世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。而S
4、DH中实现了统一的比特率。此外还规定了统一的光接口标准,因此为不同厂家设备间互联提供了可能。b:极强的网管能力:在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节,可提供满足各种要求的能力。c:自愈保护环:在SDH设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式,这样可有效地防止传输媒介被切断,通信业务全部终止的情况。凡事有利就有弊,SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的,SDH技术也有一下的缺点a: 频带利用率低我们知道有效性和可靠性是一对矛盾,增加了有效性必将降低可靠性,增加可靠性也会相应的使有效性降低。b:指针调整机理复杂SDH体制可从高速信号(例如STM-1)中直接下低速信号(例如2Mbit/s),省去了多
5、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,指针的作用就是时刻指示低速信号的位置,以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号,保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色。但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处(SDH/PDH),其频率低、幅度大,会导致低速信号在拆出后性能劣化,这种抖动的滤除会相当困难。c: 软件的大量使用对系统安全性的影响SDH的一大特点是OAM的自动化程度高,这也意味着软件在系统中占用相当大的比重,这就使系统很容易受到计算机病毒的
6、侵害,特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外,在网络层上人为的错误操作、软件故障,对系统的影响也是致命的。这样,系统的安全性就成了很重要的一个方面。SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制,尽管还有这样那样的缺陷,但它已在传输网的发展中,显露出了强大的生命力,传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。2、SDH的帧结构SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图 给出SDH帧一个STMN帧有9行,每行由270N个字节组成。 这样每帧共有9270N个字节, 每字节为8 bit。 帧周期为125 s, 即每秒传输8000帧。对于STM1 而言,传输速率为927088000=1
7、55.520 Mb/s。字节发送顺序为:由上往下逐行发送,每行先左后右。如图1.1标示了SDH的帧结构: 图1.1SDH帧大体可分为三个部分:(1)信息净负荷(payload)是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种用户信息码块的地方。信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱,车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号待运输的货物。为了实时监测货物(打包的低速信号)在传输过程中是否有损坏,在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节通道开销(POH)字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送,它负责对打包的货物(低阶通道)进行通道性能监视、管
8、理和控制。(2)段开销(SOH):是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护的字节。例如段开销可进行对STM-N这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控,而通道开销(POH)的作用是当车上有货物损坏时,通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完成对货物整体的监控,POH是完成对某一件特定的货物进行监控,当然,SOH和POH还有一些其他管理功能。 (3)管理单元指针(AU-PTR):管理单元指针位于STM-N帧中第4行的9N列,共9N个字节,AU-PTR起什么作用呢?我们讲过SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号(例如2Mbit/s),为什么会这样呢
9、?这是因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性,也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符,以便接收端能根据这个位置指示符的值(指针值)准确分离信息净负荷。其实指针有高、低阶之分,高阶指针是AU-PTR,低阶指针是TU-PTR(支路单元指针),TU-PTR的作用类似于AU-PTR,只不过所指示的信息负荷更小一些而已。各种信号装入SDH帧结构的净负荷区需经过三个步骤:映射、定位、复用。3、SDH的复用映射结构(1)SDH复用的特点:PDH的复用为逐级复用,称为线路复用。需使用大量的硬件
10、配置,灵活性差。而SDH系统则是低阶通道层信号适配进高阶通道层,高阶通道层信号适配进复用段层。SDH采用同步复用、映射、指针处理的新概念,增加了数据处理的灵活性。SDH可以将目前PDH绝大多数的标准速率装入SDH帧结构内的信息净负荷区,也可是ATM信源或其他新业务信号。 (2)SDH的一般复用映射结构:SDH的一般复用结构如图1.2所示,它是由一些基本复用单元组成的有若干中间复用步骤的复用结构,各种业务信号复用进STMN帧的过程都要经历映射,定位和复用三个步骤。映射定位复用指针处理139.264Mb/s 2.048Mb/s 图1.2(3)映射结构的分类:SDH主要分为异步,比特同步和字节同步三
11、种方法。a:异步映射:是一种对映射信号结构无任何限制(信号有无帧结构均可),也无需其与网同步,仅使用正码速调整或正/零/负码速调整将信号适配装入VC的映射方法。b: 比特同步映射是一种对映射信号结构无任何限制,但要求其与网同步,从而无需码速调整即可使信号适配装入VC的映射方法。c:字节同步映射:是一种要求映射信号具有块状帧结构,并与网同步,无需任何速率调整可使信号适配装入VC内规定位置的映射方法。4、SDH的传输网及网络单元(1)SDH传输网的基本网络结构SDH网主要由终端复用器TM、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。图1.3标示出SDH传
12、输网各基本网元的拓扑结构, SDH终端的主要功能是复接/分接和提供业务适配,例如将多路E1信号复接成STM1信号及完成其逆过程,或者实现与非SDH网络业务的适配。ADM是一种特殊的复用器,它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分:一部分直接转发,另一部分卸下给本地用户。然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。DXC类似于交换机,它一般有多个输入和多个输出,通过适当配置可提供不同的端到端连接。 图1.3(2)SDH网络的基本拓扑结构:在SDH网络中,通常采用链形,星形,树形,环形和网孔形等结构,如图1.4所示。 图1.4二、XX市SDH传输网络现状1、网络结构,交换局数量
13、及位置,传输设备类型及容量XX市SDH传输网络结构如图2.1所示,共有综合楼,二枢纽,残联,热源厂,新程控楼,报社等六个汇聚交换机房,汇聚机房采用华为OSN3500设备,容量为10G,接入层机房采用华为Metro1000设备,容量为155M。图2.12、存在的问题及扩大SDH网的必要性主要存在问题如下:(a)网络成环率不足,多数组网结构为链形结构,一旦发生光缆阻断,极易导致传输中断,基站退服,存在严重的网络安全隐患。(b)部分链路网元过多或业务承载较多,原有的155M容量不足以支撑全网业务,制约了部分网元的接入及新业务的开通。因此对于XX市SDH传输网的规划改造势在必行。三、XX市SDH传输网
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