基于SDH技术的京沪高铁传输网设计与实现.pdf

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1、目录目录一 京沪高铁应用 SDH 背景.11.1京沪高铁铁路背景介绍.11.2SDH 的基本概述.11.2.1 SDH 技术在铁路方面的应用.11.2.2 国内 SDH 铁路系统的现状.11.2.3 发展趋势.21.2.4 实现的内容.21.3 设计架构.2二 SDH 技术简介.32.1 SDH 的基本原理.32.2 SDH 的拓扑结构.32.3 SDH 的功能分层.42.4 SDH 的优点.5三 京沪高铁复用保护段的设计.73.1 背景区域介绍.73.2 京沪高铁线路图.83.3 铁路的基本介绍.93.3.1 线路走向.93.3.2 车站设置.93.3.3 重点车站.93.4 京沪高铁的复用

2、段保护.11四 E300 网管系统在京沪高铁上的应用.134.1 e300 介绍.134.1.1 机架内功能分区.144.1.2 设备结构及安装方式.154.1.3 槽位安排.154.1.4 ZXMP S385 电源、接口保护.154.1.5 网络时钟同步.164.2 业务介绍.164.2.1 京沪高铁复用段保护配置.174.3 武广高铁的拓扑所选用的保护方式.184.4 业务配置与下发.214.5 时钟源配置.22总结.24参考文献.251一一 京沪高铁应用京沪高铁应用 SDHSDH 背景背景1.11.1京沪高铁铁路背景介绍京沪高铁铁路背景介绍京沪高铁铁路（Beijing-Shanghai

3、High-speed Railway），简称京沪高铁，又叫做京沪客运专线。对于中国来说具有非常大的时代意义，他是中国“八纵八横”的一条主要通道。它在 2008 年的 4 月 18 号开始动工，2011 年 6 月 30 日所有线路开始通车，初始设计最高铁度为 380 千米/小时。客运能力强大最高可同时运载 1.2亿人次，是以往运输能力的三倍。这条线路从北京南站到上海虹桥站，总长度有 1318 千米，其中共设立 24 个站点，这条线路的意义主要有可以缓解京沪铁路的运输能力差运力紧张运，并且京沪高铁铁路有许多重要的节点，在这条线路上有很多城市都是中心辐射能力强的交通枢纽。所以京沪高铁铁路务必会促进

4、全国东部地区的社会发展。1.21.2SDHSDH 的基本概述的基本概述随着 21 世纪的到来，科技发展迅速信息科学技术也越来越普及，让我们的生活更加便捷、舒适、所以人民对生活的质量需求也大大提升。高铁出行问题也需要跟进，使高铁对网络的要求也越来越高，高铁要发展必然要进行网络的公共信息交换，对于安全性和传输的稳定性要求越来越高。高铁的改革必然离不开传输网的改革，SDH 光传输设备可以实现网络有效的管理、业务实时监控、以及维护动态网络、厂商之间的设备互通等等很多项功能，拥有了这个技术就能在高铁上大大提高网络资源利用率、降低维护及其管理费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护.1.2.11.2.1

5、SDHSDH 技术在铁路方面的应用技术在铁路方面的应用SDH（Synchronous Digital Hierarehy），全称为同步数字系统。这一套系统是为了将信息同步而设立的。SDH 是当前非常先进的信息传递系统。这一套系统基于光纤、微波等技术。SDH 技术的应用使信息高铁公路成为现实。因此 SDH 技术的研究刻不容缓。随着 SDH 技术在国内的发展中国铁路上的 SDH 应用具备了很多实践经验。除了麻城铁路通信网络引用了 SDH。国内淮东铁路传输网中也应用了 SDH 技术。1.21.2.2 2 国内国内 SDHSDH 铁路系统的现状铁路系统的现状中国的铁路存在一个很大的问题，国内的铁路通信

6、网络铺设光缆基本是在单侧2进行，所以中国铁路的结构往往是单向单条的。势必会导致信息传输不稳定和抗环境影响能力差，如果单侧的光缆传输信号中断，那么网络保护通道也将受到波及。国内铁路路程遥远。地域跨度非常巨大,近几年各种天气和地质的灾害频繁发生。另一方面，铁路建设还没有建立非常明确系统的标准，从而导致表现在各条铁路甚至同一条条铁路的不同区域采用了不同的 SDH 设备，导致铁路系统的 SDH 的设备型号、生产厂家都不一致，相互之间的通信也不稳定。1.2.31.2.3 发展趋势发展趋势在京沪高铁传输网的设计中，SDH 技术相对于其他技术来说是最适合发展的新一代理想的技术，因为他能够自动选择路由，维护、

7、很方便的传输高铁率的业务等优点，能够适应通信网的发展。恰好对于现在飞速发展的高铁上面，更加需要一个适用于现阶段的数字化通信信息技术，而不是和往常一样使用传统的路由器和交换机。而且在当前社会中，信息安全也变得非常重要，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路接口，有一种全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性，而且铁路网是专网不是公网，安全性能比较高。1.2.41.2.4 实现的内容实现的内容因为我国京沪高铁通信网点多线长，分布面广,长途通信与区段通信并存，所以需要认真研究各个站点以及周围站点之间的区别，根据他们区别的不同，在 E300模拟软件上建立不同的站点，并

8、在不同的站点配置所需要的单板，业务等，将建立的站点呈现拓扑，最后完成业务之间的互通。1.31.3 设计架构设计架构本次基于 SDH 技术的京沪高铁传输网设计与实现为主题的毕业设计，将采用分章落展开。在第一章中我们介绍到此次设计涉及到的京沪高铁和 SDH 产生的背景，基于 SDH 的传输网技术对于京沪高铁发展的意义，以及粗篇毕业设计的大体构架。第二章，就毕业设计讲涉及到的知识点进行陈列整理并拓展；分析运用在京沪高铁中传输网中使用到的 SDH(同步数字体系)技术传输的设计架构。第三章会谈到京沪高铁的详细站点，对线路和各站点运用到的语音业务、数据业务的业务量分享，并建立与各站点相对应的拓扑图。第四章

9、将在仿真软件“E300 网管软件”上实现第三章中所建立的拓扑结构，完成各项业务的配置。也将罗列出方便查阅的每个站点的单板安装，连线情况，业务配置的截图。3二二 SDHSDH 技术简介技术简介本章节详细讲到京沪高铁中运用的 SDH 技术的基本原理、拓扑结构、功能分层优点等几个方面详细描述。2.12.1 SDHSDH 的基本原理的基本原理SDH 技术拥有最基础的模块 STM-1 然而四个 STM-1 同时同步复用就能够组成STM-4。SDH 技术是通过块状帧结构来保存信息，帧的结构是由纵向 9 行和横向 70 xN列字节所构成的，其中每一个字节都含有 8bit 的信息。SDH 技术进行业务信号的传

10、送时都要 SDH 帧经过三个步骤他们分别是映射，定位和复用骤。所谓的映射其实就是将各种速率信号先经过码速调整。然后将他们都装入到所对应的标准容器(C)中，然后再通过通道开销(POH)变成虚容器(VC)的这一个过程。有趣的是帧相位会发生的一定的偏差我们将其称为帧偏移。帧偏移是指将帧偏移的信息收进到两个单元中的过程，分别是支路单元(TU)、管理单元(AU)，他可以通过支路单元的指针(TUPTR)或管理单元的指针(AUPTR)功能来实现的。如图 1 所示：图 1 段开销2.22.2 SDHSDH 的拓扑结构的拓扑结构网络的物理拓扑泛指网络的形状，即网络节点和传输线路的几何排列，它反应了物理上的连接，

11、基本物理拓扑有 5 种类型，即线型、星型、树型、环型及网状网。SDH能够适应上面任意一种物理拓扑。实际的城域网一般在核心汇聚层采用网状的或环型的，在边缘接入层采用环型、树型、星型或线型.如图 2 所示：4图 2 网络拓扑图2.32.3 SDHSDH 的功能分层的功能分层ITU-TCL803 建议对传送网可采用分层分割的方式进行研究，即在水平方向进行分割，在垂直方向分解为电路层、通道层和传输介质层三层网络。垂直分层模型如图3 所示。图 3 传送网电路层网络:该层面向公用交换业务，诸如电路交换业务、分组交换业务、IP 业务、租用线业务和 B-1SDN 虚通路业务等。电路层网络的设备包括用于各种交换

12、业务的交换机(如电路交换机和分组交换机等)，用于租用线业务的交叉连接设备以及5IP 路由器等。通道层网络:涉及通道层接入点之间的信息传递，并支持一个或多个电路层网络，为其提供可支持不同类型所需的信息传递能力。通道层网络还可以进一步划分为高阶(HO)通道层网络和低阶(L0)通道层网络。通道层网络为电路层网络节点提供透明的通道。通道的建立由交叉连接设备负责，通道层网络由各种类型的电路层网络共享，并能将各 种电路层业务映射进复用段层所要求的格式内。传输介质层网络:它和传输介质(光缆或无线)有关，由路径和链路连接支持，不提供子网连接。它涉及段层接入点之间的信息传递并支持一个或多个通道层网络。它为通道层

13、网络节点间提供合适的通道容景,该层主要面向跨越线路系统的点到点传送。传输介质层可进一步划分为段层网络(包括复用段层网络和再生段层网络)。物理介质网络(简称物理层):物理层网络是传送网的最底层,没有服务网络支持，因而网络连接直接由传输介质支持而不是通常情况下的路径。根据上述分层概念，对比 STM-N 的帧结构与复用映射结构，可以明显地看出分层概念渗透到 SDH 的各个环节。例如，SDH 帧结构中留有再生段开销(RSOH)、复用段开销(MSOH)、通道丌销(POH,含高阶通道开销和低阶通道层开销)。也就是说，SDH全面支持网络的分层概念，如图 4 所示：图 4 SDH 分层2.42.4 SDHSD

14、H 的优点的优点SDH 技术应用于接入网的好处是：1）对于要求高可靠、高质量业务的大型企事6业用户，SDH 可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性。2）可以将 网管范围扩展至用户端，简化维护工作。3）利用 SDH 固有灵活性，可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。随着骨干传输 容量不断增大，城域传输网络的接入能力也多样化。但以 IP 为主的网络业务仍然是不可预知的，这需要传输网络具有更好的自适应能力，而这种自适应能力不仅仅是 网络接口或 网络容量的适应能力，而且要求网络连接的自适应能力。总的来说，低成本、灵活快速的完成 运营商端局到用户端的业务接入和业务收敛是对未来 城

15、域网接入系统的主要需求。简单地讲，这种采用 SDH 传输以太网等多种业务的方式就是将不同的网络层次的业务通过 VC 级联的方式映射到 SDH 电路的各个时隙中，由 SDH 网络提供完全透明的传输通道。这种解决方案可以大幅度地降低投资规模，减少设备占地面积，降低功耗，进而降低 网络运营商的运营成本。同时，提供多业务的能力还可以使网络运营商能够快速地部署网络业务，提高业务收入，增强市场竞争能力。综上所述，SDH 以其明显的优越性已成为 传输网发展的主流。SDH 技术与一些先进技术相结合，如光波分复用（WDM）、ATM 技术、Internet 技术（Packet over SDH）等，使 SDH 网

16、络的作用越来越大。SDH 已被各国列入 21 世纪高铁 通信网的应用项目，是电信界公认的数字 传输网的发展方向，具有远大的商用前景。SDH 已被各国列入 21 世纪高铁通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有广阔的商用发展前景。SDH 的发展可以更加灵活有效的支持分组数据业务，增强业务拓展能力，降低网络的投资风险和成本，有利于实现从电路交换网向分组网过渡，从而最终实现向融合网的方向发展。SDH 作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高铁率的业务等优点，能很好地适应 通信网飞速发展的需要。迄今，SDH 得到了空

17、前的应用与发展。在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了 SDH 的方方面面。在干线网和 长途网、中继网、接入网中它开始广泛应用。且在 光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。7三三 京沪高铁复用保护段的设计京沪高铁复用保护段的设计3.13.1 背景区域介绍背景区域介绍京沪高铁主要地形以平原为主，跨过了两个经济区域。经过了我国的四大水系，分为几个段：北京一济南属华北平原，地形平坦开阔，地势为两端高、中间低，团泊洼一带为全线最低处;济南一徐州属鲁中南低山丘陵及丘间平原，地形起伏较大，泰安段为全线海拔最高的区段;曲阜一枣庄段主要为平原，徐州一上海线路主要通过黄淮、长江

18、三角洲平原区，局部(滁州_ 丹阳)通过长江下游平原区，河道纵横伴有部分丘陵。沿线的工程地质条件主要是软土、松软土分布广泛，尤其是武清一沧州松软土、丹阳一上海软土，埋深变化大，软土层厚、强度低，工程性质差。它建立于我国东部地区，横跨华东与华北。最开始建成的时，运行速度就拥有二百五十到三百公里每小时。建立之后从北京到上海虹桥站只需要 6 个小时左右。年客运能力显著提升，双向运输能力变为了1.5 亿人次。发展城市人口众多，客运货运非常繁忙。因为它经过了十几个人口密集城市，占地面积有中国国土面积的百分之六点五，算的上市经济发展活跃的地区。GDP 占了全国的百分之三十。因为高铁的开通，为中国物流节约了很

19、多成本。对于提升中国企业经营效益具有重要作用。京沪高铁运输能力不仅能实现客货分流”，缓解货运压力。同时，还可以将铁路运输与公路、水路、航空运输结合起来，实现“无缝连接”。京沪高铁投用后，将对地方经济社会发展、城乡规划的调整以及建立现代化交通枢纽起到积极作用。促进沿线经济发展京沪高铁不仅让人们享有更快、更方便、更舒适的出行，也将对沿线经济社会发展起到积极作用。人员、资金、资源是经济发展的三大要素，所谓“经济发展，交通先行”，就是因为经济要素的流动需要依托交通的快捷、便利。京沪高铁建成投入使用后，人、财、物便搭上快车道加快流动，活跃经济发展。目前，中国 50 万人口以上的大中城市达 240 多个，

20、各省会城市之间平均直线距离 1500 公里左右，这部分中长距离的客流主要由铁路承担，社会对铁路运输需求巨大。高铁为加快中国工业化和城镇化进程提供了重要支撑。中国正处在工业化、城镇化加快发展的阶段，当前和未来一个时期，全社会客流量将大幅度增加，特别是大中8城市之间的客流增长幅度更大。在京沪高铁的 24 个站中，大多数是新建车站，随着沿线客流的不断增加，以新车站为依托的新兴经济区将应运而生。3.23.2 京沪高铁线路图京沪高铁线路图京沪高铁线路图如图 5 所示：图 5 京沪高铁线路图93.33.3 铁路的基本介绍铁路的基本介绍3.3.13.3.1 线路走向线路走向线路走向与既有京沪铁路大体平行，正

21、线全长约 1318km，较既有京沪线缩短约140km。线路自北京南站西端引出，沿既有京山线，经天津新设华苑站并与天津西站间修建联络线连接；向南沿京沪高速公路，在京沪高速公路黄河桥下游 3km 处跨黄河，在济南市西侧新设济南高速站；向南沿京福高速公路东侧南行至泰安泰山景区，曲阜孔子文化，滕州墨子文化、鲁班文化、古滕国古薛国文化及滕州微山湖湿地红荷旅游线，在徐州市东部新设徐州高速站；于蚌埠新淮河铁路桥下游 1.2km 处跨淮河设蚌埠南站，过滁河，在南京长江大桥上游 20km 的大胜关越长江后新设南京南站，东行经镇江、丹阳、常州、无锡、苏州、昆山，终到上海虹桥站。天津、济南、徐州、蚌埠、南京、上海等

22、枢纽地区通过修建联络线引入既有站。3.3.23.3.2 车站设置车站设置北京市：北京南站。河北省：廊坊站、沧州西站。天津市：天津西站、天津南站。山东省：德州东站、济南西站、泰山西站、曲阜东站、滕州东站、枣庄西站。江苏省：徐州东站、南京南站、镇江西站、丹阳北站、常州北站、无锡东站、苏州北站、昆山南站。安徽省：宿州东站、蚌埠南站、定远站、滁州南站。上海市：虹桥站。3.3.33.3.3 重点车站重点车站全线共设 24 个车站，始发站 5 个（北京南站、天津西站、济南西站、南京南站、虹桥站），中间站 19 个（其中徐州东站为预留始发站），始发站之间将根据需求开行点到点列车。设北京、上海 2 个动车段，

23、济南、南京南、虹桥 3 处动车组运用所；20 个固定设施保养点；通信、信号、信息系统、牵引供电等站后设备。北京南站：按 13 台 24 线布置，其中设京津城际（四台 7 线）、京沪高速（6 台12 线）及普速兼市郊（3 台 5 线）共 3 个车场。天津西站：从杨村取直通过南北两条联络线引入，其中北侧联络线预留条件。天津天津西地下直径线及京津城际轨道交通从东端引入。天津西站改建客运车场，按 13 台 26 线布置，其中设高速及普速两个车场。济南西站：位于济南市规划搬迁的张庄机场西侧，距市中心 8.5km，按 15 台 17 线10布置。枣庄西站：京沪高铁枣庄西站总投资 1.8 亿元，站房面积 1

24、0000 平方米，枣庄西站将于明年 8 月完工。该站位于枣庄新城区南部，站场总规模为 2 台 6 线，站台长 450 米、宽 12 米、高 1.25 米。京沪高铁枣庄西站辐射临沂、济宁南部地区，投入运营后，能有效缩短沿线城市间的时空距离，将助推枣庄煤化工产业实现跨越式发展，从而为城市转型奠定基础，促进枣庄在鲁南经济带的崛起。曲阜东站：曲阜东站是京沪高速铁路的第 9 个站点，位于曲阜市东南部，设在息陬镇，距离市中心约 7 公里，京沪高铁曲阜站组团的核心区域，曲阜新城东西发展徐州东站轴线的东端。徐州东站：徐州是江苏和上海铁路局的北大门。徐州东站是京沪高铁七大主要站区之一，也是徐兰客运专线和徐连客运

25、专线的主要枢纽之一。京沪高铁和陇海高铁（徐兰、徐连客运专线)交会于此。徐州枢纽是前往东北、华北、西北的主要换乘地。该站位于江苏徐州市经济开发区金桥国际商务区内，面积 26 平方公里，核心区 5.2 平方公里。站区工程包括 7 个站台和进站天桥、出站通道等，日发送旅客将在 6 万人次以上。徐州市政府规划的高铁新城已经初具规模。蚌埠南站：位于蚌埠市龙子湖区李楼乡境内大学园区东首东海大道以南，蚌埠南站原设计中的蚌埠高铁站 11 线现扩大至 24 线，设 7 处 500 米长的站台，可同时停靠 13 对列车。站房规模 20000 平方米，另一条高铁大动脉京台（京福）高铁与京沪高铁交汇于此。预计 201

26、5 年停靠列车 40 对(其中 4 对始发)，2020 年 停靠列车 73 对(其中 8 对始发)，2030 年停靠列车 92 对(其中 11 对始发)。南京南站：位于南京市绕城公路以南，雨花台区的单家楼附近，距离市政府10km；京沪高速、沪汉蓉铁路、沪宁城际、宁杭城际、宁安城际等线引入车站，南京南站共有 28 个站台，1 至 10 号站台供京沪线（上海至南京至北京）列车停靠，11 至 22 号站台供沪汉蓉线（上海至南京至北京至成都）和宁杭线（南京至杭州）列车停靠，23 至 28 号站台供宁安线（南京至安庆）列车停靠。丹阳北站：京沪高速铁路丹阳北站位于丹阳市云阳镇颜巷村塘西自然村南。站场规模为

27、 2 台 4 线，其中基本站台一座，宽 8 米，中间站台一座，宽 8 米，长均为450 米。正线 2 条，到发线 2 条。站房为“线侧下式”，即落地侧式站房。站房建筑面积 5978 平方米，主体高度 22.3 米，宽 28 米，总长 158 米。京沪高铁丹阳北站于 2009 年 11 月 5 日正式开工建设。上海虹桥站：位于虹桥机场西侧与既有沪杭铁路外环线之间，沪杭既有线、京沪高速、沪宁城际以及沪杭甬客运专线、沪杭磁悬浮引入车站；按 16 台 30 线布置，11其中：设高速（10 台 19 线）、城际兼普速（6 台 11 线）两个车场。下面用表格列举几个比较重要的站点。表 1 京沪高铁所经过的

28、部分站点表业务非常密集站点业务一般密集站点业务不密集站点北京南站沧州西站滕州东站天津西站德州东站枣庄西站济南西站泰山西站宿州东站南京南站定远站虹桥站3.3.43.3.4 站点业务分析站点业务分析此次采用环形设计拓扑图，对此对每一个站点的业务和容量等进行分析。如表 1 所示：北京南站、天津西站、济南西站、南京南站、虹桥站属于京沪高铁中的核心市区，需要大容量和超长距离的传输要求。北京南站点需要多种业务，所以需要配置多种单板和高速大容量单板。沧州西站、德州东站、泰山西站属于京沪高铁中业务一般的区域，人口不是很密集，不需要配置很多业务单板及其高速大容量通道。滕州东站、枣庄西站、宿州东站、这四个站点人口

29、并不密集，不需要多业务单板和大容量通道。3.43.4 京沪高铁的复用段保护京沪高铁的复用段保护环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式，这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的生存性即自愈功能较强，环形网常用于本地网接入网和用户网局间中继网。所以在京沪高铁的拓扑结构设计中采用环形结构。京沪高铁共有 12 个大站点，所以在这里设计了 12 个基础站点，如图 6 所示：12图 6 设计的拓扑结构此次用 E300 网管软件模拟京沪高铁的各个站点，环结构其固有优点是在快速和自主流保护的支持下，提供了合并和灵活的理由。SDH 网分层系列，描

30、述了低传输层之间的概念上的分隔和上层网状核心传输网，也反映出在此系列内各层业务量的相对可预测性能。在网状核心层，早已将来自底层的业务流集中，主要用于交换节点间传送高速汇聚业务。13四四 E300E300 网管系统在京沪高铁上的应用网管系统在京沪高铁上的应用4.1 e300 介绍介绍网管简介 UnitransZXONM 是中兴通讯网管简介 UnitransZXONM 是中兴通讯股份有限公司光传输网管系列产品的产品商。ZXONM E300 网管系统在层次上分为四层，由下至上分别为:设备层 MCU、网元层 NE上的 Agent、网元/子网管理层 Manager、网络管理层 NMS。如图 7 所示：图

31、 7 网管系统结构图网元层(NE)：在网管系统中为 Agent，执行对单个网元的管理职能，在网元上电初始化时对各单板进行配置处理，正常运行状态下负责监控整个网元的告警、性能状况，通过网关网元(GNE）接收网元管理层(Manager)的监控命令并进行处理。14网元管理层(Manager)：用于控制和协调一系列网元，包括管理者 Manager,用户界面 GUI 和本地维护终端 LMT。子网管理层：子网管理层的组成结构和网元管理层类似，对网元的配置、维护命令通过被网元管理层的网管间接实现。子网管理系统下发命令给网元管理系统，网元管理系统再转发给网元，执行完成后，网元通过网元管理系统给子网管理系统应答

32、。4.1.14.1.1 机架内功能分区机架内功能分区中兴 E300 机架内部结构简单，只拥有几个不同的功能分区，具体如图 8 所示图 8 S385 子架框图154.1.24.1.2 设备结构及安装方式设备结构及安装方式1.接口单板区有 15 个导轨槽位，上层单板 PCB 尺寸为 277.8mm*160mm，出线板宽度为 30mm，OW/NCP 宽度为 25mm 接口单板区采用整体屏蔽方式，解决辐射发射问题。电缆出口采用钢板遮弯或型材结构,保证足够强度，不变形。2.功能单板区有 16 个导轨槽位，槽位间距有 25mm 和 40mm 两种。下层功能板要求与 10G/2500E 兼容，借用 10G/

33、2500E 单板尺寸，PCB 尺寸为 320*210。普通单板面板宽度为 25mm，交叉板面板宽度为 40mm。4.1.34.1.3 槽位安排槽位安排单板区的板位共为 19 个，17、1016 为业务板位、8、9 为交叉时钟板板位，1+1 保护、17 为公务板 OW、18、19 为网元控制板 NCP 的板位，1+1 保护。具体板位如图 9 所示。图 9 S385 配置板位图4.1.44.1.4 ZXMPZXMP S385S385 电源、接口保护电源、接口保护ZXMP S385 对于电源和接口采用了几种不同的保护方式1.每一块单板都有防止插错措施。2.输入电源接反保护措施。3.每块单板的电源路径

34、上都有缓启动、防反接、过流保护电路，确保系统、单16板的安全4.系统电源口和电接口设计有防雷措施，工作地、保护地可靠。5.本系统最大光功率满足 3A 安全标准，在光口处有明显的激光伤人标志。4.1.54.1.5 网络时钟同步网络时钟同步网络时钟系统有以下几个特点：1.系统最大提供 28 路线路/支路抽时钟，即每个业务槽位最多两个。2.每个光口均支持发时钟;（部分单板不能同时支持 2 路抽时钟。如单路光板、OL1x2、OL1x4、LP1x4 等单板）。3.4 路 2Mbit/s(75 欧、120 欧各 2 路)接口，接口板为 SCIB;或 4 路 2MHz(75欧、120 欧各 2 路）接口，接

35、口板为 SCIH;4.能够支持 SSM 功能;4.2 业务介绍业务介绍京沪高铁内的站点内业务有固定电话业务；移动通信、无线寻呼业务；数据通信业务、互联网业务及 IP 电话业务。下面将详细介绍京沪高铁以上业务。固定电话业务：一个基本的通信网络通常由用户通信终端、物理传输链路(通道)汇聚点(网络节点)组成。在该网络中，网络节点可以是交换设备(电信网中的节点)，也可以是路由器(互联网中的节点)，其主要功能是将多个用户的信息复接到骨干链路上以分离出用户的信息。网络节点的汇聚作用，使得用户可以低成本地共享骨干链路，进而京沪高铁上实现任意用户之间的信息交换。移动通信，无线寻呼业务：利用移动电话机通过基站和

36、自动交换设备进行相互通话的业务，它通过与公用电话网连接，可以在京沪高铁各站点与国内外电话用户进行通话。数据通信业务：数据通信业务是指按照通信协议经电信网络实现人与计算机、计算机与计算机之间数据信息传递的通信业务。数据通信是 20 世纪 50 年代随着计算机和通信技术的发展远程用户需要使用计算机而诞生的。远程终端将需要计算机处理的数据通过通信网路传送给计算机，而后再将结果送回远程终端设备。数据通信业务可分为公用数据业务和专用数据业务。互联网业务及 IP 电话业务：IP 电话是指利用因特网传送语音信息的一种电话通信业务，因此，它又称为“因特网电话”、“网络电话”、“INTERNET 电话”、“IP

37、PHONE”等，它主要利用电话网关服务器将电话语音数字化，经压缩后打包成数17据包，通过 IP 网络（INTERNET）传输到目的地，再经数据重组，解压缩后还原成声音，位于两端的人就可以听到对方的声音。4.2.14.2.1 京沪高铁复用段保护配置京沪高铁复用段保护配置介绍完京沪高铁的几大业务，下面用 E300 软件模拟实现，站点内业务单板及基础单板以北京站点为列，如图 10 所示。图 10 京沪高铁站点单板图示各项单板介绍NCP:网元控制板、ow:勤务板、QxI：Qx 接口板、SCIB:B 型时钟接口板（2Mbit/s)、CSA:A 型交叉时钟板（含 5G 时分)、OL16:单路 STM-16

38、 光线路板、OL4:单路 STM-4光线路板、OL4:STM-4 光线路板、OL1:STM-1 光线路板、IE1：E1/T1 接口桥接板,然后站点之间相互连接，以北京和北京南为例。18表 2 环带链网络网元间光纤连接表序号源网元端口号目的网元1北京站 OL1（1-1-16）端口 1北京南站 OL1（1-1-16）端口 12北京站 OL4（1-1-15）端口 1北京南站 OL4（1-1-15）端口 13北京站 OL16（1-1-14）端口 1北京南站 OL16（1-1-14）端口 1连接完成之后，查看北京和北京南北全网业务报表，两站网业务报表。如图 11所示图 11 北京和北京南全网业务报表4.

39、34.3 武广高铁的拓扑所选用的保护方式武广高铁的拓扑所选用的保护方式SDH 网络的主要优点之一，是可利用不同的基本网络结构组合，使整个传输网具有应付网络故障的能力，可提高网络运行的可靠性。SDH 网络主要依靠保护（Protection）和恢复（Restoration）这两种互不相同的作用机制，保证通信业务在故障情况下可以得到保持。保护通常是指一个较快的转换过程，其转换的执行是由倒换开关的部件自动确定的。保护作用后，占用了在各网络节点之间预先指定的19某些容量，因此转换后的通道也具有预先确定的路由。现在适用于武广高铁自愈保护机制有如下 4 类：（1）路径保护当工作路径失效或者性能劣于某一必要的

40、水平时，工作路径将由保护路径所代替。它主要用来保护传输媒介和再生中继器以及终端（TM）和分插复用设备（ADM）的线路终端接口（例如光/电与电/光转换部分），而不保护终端 TM 或 ADM 节点的故障。（2）子网连接保护当工作子网连接（或网络连接）失效或者性能劣于某一必要水平时，工作子网（或网络连接）将由保护子网连接（或网络连接）代替。子网连接保护可以看作是一种缺陷条件的检出是在服务层网络、子层或其他传送层网络，而保护倒换的激活却发生在客户层网络的保护方法。（3）环间双节点互通连接保护环网间的环间互通业务可分为 SNI（单节点互通连接）方式和 DNI（双节点互通连接）方式，对于前者，可以采用线路

41、保护的方式对其进行保护，但这种方式只能对光纤和光发送/接收端口进行保护，在互通节点失效的情况下无法进行保护。在后一种方式下，G.842 建议对环间业务的保护方式作出了具体的规定，由于该建议规定了一个环上的两个互通节点分别在复用段共享环和通道环工作方式下的保护方式，因此采用该建议规定的保护方式，可实现不同厂家设备、不同保护方式组成的两个环网间互通业务的保护，且对光纤失效、节点失效均可进行保护。（4）共享光纤虚拟路径护设备引入逻辑子系统，采用专有的共享光纤虚拟路径保护技术，可将一根物理光纤等效为多根逻辑光纤，在一根光纤中可同时支持多种保护方式，支持上述保护方式在同一光纤上组合，保护级别可按 VC-

42、12 或 VC-4 级别设置，实现业务分类保护和复杂网络的保护4。20现京沪高铁在 E300 软件上复用段保护配置如图 12 所示。图 12 北京站点使用的路径保护以北京和北京南为例，采用 SDH 环型复用段四纤双向共享不带额外业务的服用保护类型配置。并且在业务配置里面同时设置复用线路保护。在此也采用了路径保护，当第一条路径出现了错误，将从第二条路径通过。如图 13 所示：图 13 复用段业务配置214.44.4 业务配置与下发业务配置与下发接下来将配置以及下发业务，实现站点以及站点间的业务使用。在客户端操作窗口中，选择 SDH 网元，单击设备管理、SDH 管理、业务配置，弹出业务配置的对话框

43、。每个网管设备相连接，进行网元间的业务配置，以北京南的业务配置为例。如图 14 所示图 14 北京南业务配置接下来将下发业务，以天津西和天津南为例，下发 16 个 STM-16 的业务类型，如下图 15 所示22图 15 业务下发图4.54.5 时钟源配置时钟源配置现在外面将配置时钟源，用来为环形脉冲发生器提供频率稳定且电平匹配的方波时钟脉冲信号。时钟源的配置如下表 3 时钟源的配置创建 VLAN时钟配置时钟类型自动SSM北京站外时钟、内时钟是北京南线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、内时钟是廊坊站线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（

44、端口 2）、内时钟是天津西线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、内时钟是天津南线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、内时钟是沧州西线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、内时钟是德州西线路抽时钟（端口 1）、线路抽时钟（端口 2）、内时钟是23以上表为例，完成时钟源的配置，以北京和北京南为例，如下图 16 所示图 16 时钟源配置24总结此次毕业设计是需要基于 SDH 技术的京沪高铁传输网设计与实现的规划方案，通过分析京沪高铁的背景、发展现状、SDH 在铁路方面的应用、发展趋势、设计架构、线路走向、车站设置、高铁通信技

45、术的变化等技术。并根据 SDH 技术的原理、拓扑结构、优点、功能分层，同时结合华为中兴 e300 网管系统等相关知识，从而实现了对京沪高铁传输网的设计。在这次设计成果中使用 SDH 技术很好的解决了对于要求高可靠性、高质量业务的大型企事业单位用户的需求，并且可以提供较为理想的网络性能和业务的可靠性同时可以将 网管范围扩展至用户端，极大地简化了使用者的工作。通过这次的试验与设计，我懂得了 SDH 技术的作用是非常明显的，他的配置简单、方便。一旦配置完毕，基本不需要变化，采用 SDH 环型复用段四纤双向共享不带额外业务的服用保护类型配置。并且在业务配置里面同时设置复用线路保护。能够做到当第一条路径

46、出现了错误，将从第二条路径通过。拥有是可利用不同的基本网络结构组合，使整个传输网具有应付网络故障的能力，保证了网络运行的可靠性。同时也为我打下了坚实的理论基础，以及如何正确的去配置各项设备，在配置设备的过程中我养成了细心、反复检查的好习惯、培养了对故障的查找分析以及排除的能力，是我今后的有关工作得到了巨大的提升。希望这次毕业设计的说明书能够很好地帮助正在学习 SDH 相关技术的同学们，让我们一起努力让铁路通信网变得更加快捷、快速、高效！总的来说这些毕业设计的题目给了我对该技术和我所学习的专业有了新的认知，也为我学习此项目的知识更加的巩固坚实。我会把在这个过程的失败和成功牢牢记下，以便激励我在今

47、后的生活和学习之中要不断的提高和完善自己。25参考文献参考文献1任计龙.SDH 在铁路方面的应用研究J.北京铁路局新应用，2017-08-082张繁露.探讨SDH数字微波技术的特点及其在高山台站应用的.信息系统工程J 2020-11-203李园喜.数字通信世界.光传输技术的发展及各技术的应用研究J.2020-11-014王亚民.铁路通信网 SDH 组网应用浅述J.电气化铁道,2018-09-075张诚程;何媛.研究 SDH 数字微波通信技术的特点及其应用.中国新通信J.2020-10-206张继.SDH 的基本结构相关知识J.信息科技，2020-12-087刘泽光.试析 OTN 技术及其在电力系统通信中的应用J.治金管理.2020-09-158于然.SDH 通信网自愈模型实现网络安全分析J.信息科技，2020-11-089何战涛;王池.电力通信系统中 SDH 光传输技术的应用.中国新通信J.2020-08-2010张令通.基于 ZXONM E300 的 SDH 网络组网及网元配置方案设计J.同步数字体系 2015-5-07