通信工程SDH設(shè)備組網(wǎng)設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì).doc

蘭州交通大學(xué)課程設(shè)計(jì)中文題目： SDH設(shè)備組網(wǎng)設(shè)計(jì) 英文題目： SDH networking equipment design 課程： 現(xiàn)代傳輸技術(shù) 學(xué) 院：電子與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 通 信 工 程 姓 名： 郭 銳 學(xué) 號(hào)： 201109559 指導(dǎo)教師: 鄭玉甫 二 零 一 四 年 六 月 摘要隨著通信業(yè)的迅猛發(fā)展，在接入側(cè)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中經(jīng)常會(huì)遇到一些新的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)，而這些新的網(wǎng)絡(luò)和業(yè)務(wù)結(jié)構(gòu)在接入側(cè)業(yè)務(wù)傳輸和保護(hù)問題上對(duì)SDH傳輸設(shè)備也提出新的要求，其中有兩類情況比較典型。SDH 技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用, 它組網(wǎng)方式靈活, 能因地制宜地采用線形、環(huán)形、星形、鏈形, 網(wǎng)孔形等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 其中環(huán)形組網(wǎng)方式應(yīng)用較為普遍, 且大多數(shù)情況下都能滿足業(yè)務(wù)等級(jí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)健壯性的要求。而在所有環(huán)路保護(hù)方式中, 復(fù)用段保護(hù)(MSP) 環(huán)又因其資源利用率高、保護(hù)及時(shí)等特性備受廣大傳輸維護(hù)工作者青睞。共享光路, 就是低速率環(huán)網(wǎng)借用高速率環(huán)網(wǎng)的物理通道作為自己的邏輯通道來實(shí)現(xiàn)邏輯上的業(yè)務(wù)成環(huán), 利用這種技術(shù)在邏輯上形成的保護(hù)環(huán)路稱為虛擬環(huán)。本文從五個(gè)方面對(duì)SDH虛擬環(huán)組網(wǎng)做了一個(gè)系統(tǒng)的介紹，第一部分緒論部分SDH的概念、發(fā)展及特點(diǎn)進(jìn)行了介紹，第二部分介紹了SDH的設(shè)備，第三部分對(duì)SDH的常見組網(wǎng)方式進(jìn)行了詳細(xì)的分類介紹，第四部分虛擬環(huán)組網(wǎng)方式虛擬環(huán)及保護(hù)工作原理做了詳細(xì)分析，第五部分介紹了虛擬環(huán)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)與典型應(yīng)用，結(jié)合實(shí)際對(duì)虛擬環(huán)組網(wǎng)方式的主要特點(diǎn)及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了總結(jié)。關(guān)鍵字：SDH；SDH設(shè)備；組網(wǎng)方式；虛擬環(huán)；共享光路子網(wǎng)連接保護(hù) Abstract With the rapid development of communication industry, communication transmission network at the access side of the construction process often encounter some of the new network and business structure, and these new access networks and business structure in the upper side of the business and the protection of SDH transmission transmission equipment also raised new demands, more typical situation in which there are two types. SDH technology has been widely used, it is flexible networking modes, can be adapted to local conditions using a variety of topologies linear, ring, star, chain, mesh shaped, wherein the annular networking applications more common, and most the case can meet service level requirements for network robustness. In all loop protection, the multiplex section protection (MSP) ring but also because of high resource utilization, protection and other features attracted wide transmission timely maintenance workers of all ages. Shared optical path, is the low rate of high-speed ring ring borrowed physical channel as their logical channel to implement business logic into the ring, the use of this technology to protect the loop formed logically called virtual ring. This article from the five aspects of SDH virtual ring network made the introduction of a system, the first part of the introduction part of the SDH concept, development and characteristics were introduced, and the second part describes the SDH equipment, the third part of the common SDH networking for a detailed description of the classification, the fourth part of virtual networking virtual ring and ring protection works to do a detailed analysis, the fifth part describes the implementation of the virtual ring with the typical networking applications, combined with the actual virtual ring group main features and advantages and disadvantages of the network approach are summarized.Keywords: SDH; SDH equipment; networking; virtual ring; shared optical path SNCP目錄1.緒論11.1 SDH的概念及發(fā)展11.2 SDH網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)單元21.3 SDH的特點(diǎn)31.4 SDH的應(yīng)用42.SDH設(shè)備52.1 再生中繼器52.2 復(fù)用器52.3 數(shù)字交叉連接設(shè)備62.4 SDH設(shè)備的邏輯功能塊73.SDH常見組網(wǎng)方式113.1 SDH設(shè)備及其組網(wǎng)原則113.2 SDH基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)133.3 SDH自愈環(huán)網(wǎng)154.虛擬環(huán)及保護(hù)工作原理174.1 MSP環(huán)與SNCP環(huán)共享及工作原理174.2 共享光纖虛擬路徑保護(hù)的含義184.3 共享光纖虛擬路徑保護(hù)的機(jī)理194.4 共享光纖虛擬路徑保護(hù)的特點(diǎn)194.5 共享光纖虛擬路徑保護(hù)的設(shè)備要求195.虛擬環(huán)組網(wǎng)的實(shí)現(xiàn)與典型應(yīng)用205.1 虛擬環(huán)組網(wǎng)205.2 虛擬環(huán)組網(wǎng)的應(yīng)用205.3 虛擬環(huán)技術(shù)的主要優(yōu)缺點(diǎn)21總結(jié)22致謝23參考文獻(xiàn)241. 緒論1.1SDH的概念及發(fā)展 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(hào)的傳輸提供相應(yīng)等級(jí)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(gè)技術(shù)體制。SDH光端機(jī)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(bào)電話咨詢委員會(huì)(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(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)有效管理、實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)監(jiān)控、動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)維護(hù)、不同廠商設(shè)備間的互通等多項(xiàng)功能，能大大提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率、降低管理及維護(hù)費(fèi)用、實(shí)現(xiàn)靈活可靠和高效的網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行與維護(hù)，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(diǎn)。 SDH采用的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)稱為同步傳送模塊STMN(Synchronous Transport Mode，N=1，4，16，64)，最基本的模塊為STM1，四個(gè)STM1同步復(fù)用構(gòu)成STM4，16個(gè)STM1或四個(gè) STM4同步復(fù)用構(gòu)成STM16，四個(gè)STM16同步復(fù)用構(gòu)成STM64，甚至四個(gè)STM64同步復(fù)用構(gòu)成STM256；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(gè)字節(jié)含8bit，整個(gè)幀結(jié)構(gòu)分成段開銷(Section OverHead，SOH)區(qū)、STMN凈負(fù)荷區(qū)和管理單元指針(AU PTR)區(qū)三個(gè)區(qū)域，其中段開銷區(qū)主要用于網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行、管理、維護(hù)及指配以保證信息能夠正常靈活地傳送，它又分為再生段開銷(Rege nerator 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(hù)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STMN幀內(nèi)的準(zhǔn)確位置以便接收時(shí)能正確分離凈負(fù)荷。SDH的幀傳輸時(shí)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(shí)間為125s，每秒傳輸1/1251000000幀，對(duì)STM1而言每幀比特?cái)?shù)為8bit(92701)=19440bit，則STM1的傳輸速率為194408000=155.520Mbit/s，而STM4的傳輸速率為4155.520Mbit/s=622.080Mbit/s；STM16的傳輸速率16155.520(或4622.080)=2488.320Mbit/s1。SDH傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)各種業(yè)務(wù)信號(hào)要進(jìn)入SDH的幀都要經(jīng)過映射、定位和復(fù)用三個(gè)步驟：映射是將各種速率的信號(hào)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(jìn)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(shí)現(xiàn)；復(fù)用的概念比較簡單，復(fù)用是一種使多個(gè)低階通道層的信號(hào)適配進(jìn)高階通道層，或把多個(gè)高階通道層信號(hào)適配進(jìn)復(fù)用層的過程。復(fù)用也就是通過字節(jié)交錯(cuò)間插方式把TU組織進(jìn)高階VC或把AU組織進(jìn)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(hào)已相位同步，因此該復(fù)用過程是同步復(fù)用復(fù)用原理與數(shù)據(jù)的串并變換相類似。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(jì)算機(jī)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(huì)的到來，人們希望現(xiàn)代信息傳輸網(wǎng)絡(luò)能快速、經(jīng)濟(jì)、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(kuò)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(jì)于事。SDH就是在這種背景下發(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(shí)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(jià)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(shì)和技術(shù)優(yōu)勢(shì)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(qiáng)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。1.2SDH網(wǎng)的基本網(wǎng)絡(luò)單元SDH傳輸網(wǎng)是由一些基本的SDH網(wǎng)絡(luò)單元(NE)和網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)組成，通過光纖線路或微波設(shè)備等連接進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用、分插和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。SDH傳輸網(wǎng)具有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口從而簡化了信號(hào)的互通以及信號(hào)的傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換的過程；有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳送模塊STMN(N1， 4，16， 64)。構(gòu)成SDH系統(tǒng)的基本網(wǎng)元主要有同步光纜線路系統(tǒng)、終端復(fù)用器(TM)、分插復(fù)用器(ADM)、再生中繼器(REG)和同步數(shù)字交叉連接設(shè)備(SDXC)。終端復(fù)用器(TM)：TM是SDH基本網(wǎng)絡(luò)單元中最重要的網(wǎng)絡(luò)單元之一。它的主要功能是將若干個(gè)PDH低速率支路信號(hào)復(fù)用成為STM1幀結(jié)構(gòu)電(或光)信號(hào)，或?qū)⑷舾蓚€(gè)STMn信號(hào)復(fù)用成為STMN( n N)。.1型將每個(gè)支路輸入的STM-N信號(hào)中的 VC-4安排在STM-M 幀中的固定位置上。.2型包含VC-4通道連接功能塊，能把每個(gè)支路的STM-M幀中的任何位置。.1型和.2型屬于分插復(fù)用器，無需分接和終結(jié)整個(gè)STM-M信號(hào)即可接入STM-M的支路信號(hào)。.1型可以接入則PDH G.703接口的支路信號(hào)；包括低階通道控制功能，即從本地 VC-1/2/3到STM-M 的 VC-3/4的復(fù)用插入和反向的解復(fù)用；還有高階通道控制功能，即從本地VC-3/4到STM-M的插入和STM-M VC-3/4到本地的終結(jié)或再復(fù)用傳輸。.2型可以接入STM-N接口的支路信號(hào)，并且具有.1型所沒有的附加功能，即可以在內(nèi)部將STM-M信號(hào)分接(解復(fù)用)到VC-1/2/3。型復(fù)用器為互通復(fù)用器，能把隨AU-3網(wǎng)中VC-3的C-3凈荷轉(zhuǎn)換為AU-4網(wǎng)中VC-3的C-3凈荷，完成AU-3網(wǎng)與AU-4網(wǎng)的轉(zhuǎn)換3。STM-NTM140Mbit/s/2Mbit/s/34Mbit/s/STM-N 圖2-2 TM模型2.3數(shù)字交叉連接設(shè)備數(shù)字交叉連接設(shè)備完成的主要是STM-N信號(hào)的交叉連接功能，它是一個(gè)多端口器件，它實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)交叉矩陣，完成各個(gè)信號(hào)間的交叉連接。DXC可將輸入的m路STM-N信號(hào)交叉連接到輸出的n路STM-N信號(hào)上，上圖表示有m條入光纖和n條出光纖。DXC的核心是交叉連接，功能強(qiáng)的DXC能完成高速(例STM-16)信號(hào)在交叉矩陣內(nèi)的低級(jí)別交叉(例如VC12級(jí)別的交叉)。DXCmn 圖2-3DXC功能圖通常用DXCm/n來表示一個(gè)DXC的類型和性能(注mn)，m表示可接入DXC的最高速率等級(jí)，n表示在交叉矩陣中能夠進(jìn)行交叉連接的最低速率級(jí)別。m越大表示DXC的承載容量越大；n越小表示DXC的交叉靈活性越大。m和n的相應(yīng)數(shù)值的含義見表2.1：表2.1 m、n數(shù)值與速率對(duì)應(yīng)表M或n0123456速率64Kbit/s2Mbit/s8Mbit/s34Mbit/s140Mbit/s155Mbit/s622Mbit/s2.5gbit/s2.4SDH設(shè)備的邏輯功能塊 (1)SPI：SDH物理接口功能塊。SPI是設(shè)備和光路的接口，主要完成光/電變換、電/光變換，提取線路定時(shí)，以及相應(yīng)告警的檢測。 (2)TTF：傳送終端功能塊。SPI、RST、MST、MSA一起構(gòu)成了復(fù)合功能塊TTF，它的作用是在收方向?qū)TM-N光線路進(jìn)行光/電變換(SPI)、處理RSOH (RST)、處理MSOH(MST)、對(duì)復(fù)用段信號(hào)進(jìn)行保護(hù)(MSP)、對(duì)AUG消間插并處理指針AU-PTR，最后輸出N個(gè)VC4信號(hào)；發(fā)方向與此過程相反，進(jìn)入TTF的是VC4信號(hào)，從TTF輸出的是STM-N的光信號(hào)。 (3) RST：再生段終端功能塊。RST是RSOH開銷的源和宿，也就是說RST功能塊在構(gòu)成SDH幀信號(hào)的過程中產(chǎn)生RSOH (發(fā)方向)，并在相反方向(收方向)處理(終結(jié))RSOH。 (4)HOI：高階接口。此復(fù)合功能塊由HPT、LPA、PPI三個(gè)基本功能塊組成。完成的功能是將140Mbit/s的PDH信號(hào)。 (5)HOA：高階組裝器。高階組裝器的作用是將2Mbit/s和34Mbit/s的POH信號(hào)通過映射、定位、復(fù)用，裝入C4幀中，或從C4中拆分出2Mbit/s和34Mbit/s的信號(hào)。 (6)MSA：復(fù)用段適配功能塊.。MSA的功能是處理和產(chǎn)生AU-PTR，以及組合/分解整個(gè)STM-N幀，即將AUG組合/分解為VC4。 (7)LPA：低階通道適配功能塊。LPA的作用是通過映射和去映射將PDH信號(hào)適配進(jìn)C，或把C信號(hào)去映射成PDH信號(hào)，其功能類似于PDH踎C，此處指140Mbit/s踎C4。 (8)SEMF：同步設(shè)備管理功能塊。它的作用是收集其它功能塊的狀態(tài)信息，進(jìn)行相應(yīng)的管理操作。這就包括了本站向各個(gè)功能塊下發(fā)命令，收集各功能塊的告警、性能事件，通過DCC通道向其它網(wǎng)元傳送OAM信息，向網(wǎng)絡(luò)管理終端上報(bào)設(shè)備告警、性能數(shù)據(jù)以及響應(yīng)網(wǎng)管終端下發(fā)的命令。 (9)LPT：低階通道終端功能塊。LPT是低階POH的源和宿，對(duì)VC12而言就是處理和產(chǎn)生V5、J2、N2、K4四個(gè)POH字節(jié)。 (10)MCF：消息通信功能塊。MCF功能塊實(shí)際上是SEMF和其它功能塊和網(wǎng)管終端的一個(gè)通信接口，通過MCF，SEMF可以和網(wǎng)管進(jìn)行消息通信(F接口、Q接口)，以及通過N接口和P接口分別與RST和MST上的DCC通道交換OAM信息，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)元和網(wǎng)元間的OAM信息的互通。MCF上的N接口傳送D1D3字節(jié)(DCCR)，P接口傳送D4D12字節(jié)(DCCM)，F(xiàn)接口和Q接口都是與網(wǎng)管終端的接口，通過它們可使網(wǎng)管能對(duì)本設(shè)備及至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的網(wǎng)元進(jìn)行統(tǒng)一管理。F接口提供與本地網(wǎng)管終端的接口，Q接口提供與遠(yuǎn)程網(wǎng)管終端的接口。 (11)HPC：高階通道連接功能塊。HPC實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)交叉矩陣，它完成對(duì)高階通道VC4進(jìn)行交叉連接的功能，除了信號(hào)的交叉連接外，信號(hào)流在HPC中是透明傳輸?shù)?所以HPC的兩端都用F點(diǎn)表示)。HPC是實(shí)現(xiàn)高階通道DXC和ADM的關(guān)鍵，其交叉連接功能僅指選擇或改變VC4的路由，不對(duì)信號(hào)進(jìn)行處理。一種SDH設(shè)備功能的強(qiáng)大與否主要是由其交叉能力決定的，而交叉能力又是由交叉連接功能塊即高階HPC、低階LPC來決定的。 (12) SETS：同步設(shè)備定時(shí)源功能塊。數(shù)字網(wǎng)都需要一個(gè)定時(shí)時(shí)鐘以保證網(wǎng)絡(luò)的同步，使設(shè)備能正常運(yùn)行。而SETS功能塊的作用就是提供SDH網(wǎng)元乃至SDH系統(tǒng)的定時(shí)時(shí)鐘信號(hào)。SETS時(shí)鐘信號(hào)的來源有4個(gè)：A 由SPI功能塊從線路上的STM-N信號(hào)中提取的時(shí)鐘信號(hào)；B 由PPI從PDH支路信號(hào)中提取的時(shí)鐘信號(hào)；C 由SETPI(同步設(shè)備定時(shí)物理接口)提取的外部時(shí)鐘源，如：2MHz方波信號(hào)或2Mbit/s；D 當(dāng)這些時(shí)鐘信號(hào)源都劣化后，為保證設(shè)備的定時(shí)，由SETS的內(nèi)置振蕩器產(chǎn)生的時(shí)鐘。SETS對(duì)這些時(shí)鐘進(jìn)行鎖相后，選擇其中一路高質(zhì)量時(shí)鐘信號(hào)，傳給設(shè)備中除SPI和PPI外的所有功能塊使用。同時(shí)SETS通過SETPI功能塊向外提供2Mbit/s和2MHz的時(shí)鐘信號(hào)，可供其它設(shè)備交換機(jī)、SDH網(wǎng)元等作為外部時(shí)鐘源使用。 (13)SETPI：同步設(shè)備定時(shí)物理接口。作用SETS與外部時(shí)鐘源的物理接口，SETS通過它接收外部時(shí)鐘信號(hào)或提供外部時(shí)鐘信號(hào)。 (14)HPA：高階通道適配功能塊。HPA的作用有點(diǎn)類似MSA，只不過進(jìn)行的是通道級(jí)的處理/產(chǎn)生TU-PTR，將C4這種信息結(jié)構(gòu)拆/分成TU12(對(duì)2Mbit/s的信號(hào)而言)。 (15)HPT：高階通道終端功能塊。從HPC中出來的信號(hào)分成了兩種路由：一種進(jìn)HOI復(fù)合功能塊，輸出140Mbit/s的PDH信號(hào)；一種進(jìn)HOA復(fù)合功能塊，再經(jīng)LOI復(fù)合功能塊最終輸出2Mbit/s的PDH信號(hào)。HPT是高階通道開銷的源和宿，形成和終結(jié)高階虛容器。HPT檢測J1和C2字節(jié)，若失配(應(yīng)收的和所收的不一致)則產(chǎn)生HP-TIM、HP-SLM告警，使信號(hào)在G點(diǎn)相應(yīng)的通道上輸出為全“1”，同時(shí)通過G1的b5往發(fā)端回傳一個(gè)相應(yīng)通道的HP-RDI告警。若檢查到C2字節(jié)的內(nèi)容連續(xù)5幀為00000000，則判斷該VC4通道未裝載，于是使信號(hào)在G點(diǎn)相應(yīng)的通道上輸出為全“1”，HPT在相應(yīng)的VC4通道上產(chǎn)生HP-UNEQ告警。 (16)PPI：PDH物理接口功能塊。PPI的功能是作為PDH設(shè)備和攜帶支路信號(hào)的物理傳輸媒質(zhì)的接口，主要功能是進(jìn)行碼型變換和支路定時(shí)信號(hào)的提取。當(dāng)PPI檢測到無輸入信號(hào)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生支路信號(hào)丟失告警T-ALOS(2Mbit/s)或EXLOS(34Mbit/s、140Mbit/s)，表示設(shè)備支路輸入信號(hào)丟失。 (17)MST：復(fù)用段終端功能塊。MST是復(fù)用段開銷的源和宿，在接收方向處理(終結(jié))MSOH，在發(fā)方向產(chǎn)生MSOH。 (18)LOI：低階接口。 (19)MSP：復(fù)用段保護(hù)功能塊。MSP用以在復(fù)用段內(nèi)保護(hù)STM-N信號(hào)，防止隨路故障，它通過對(duì)STM-N信號(hào)的監(jiān)測、系統(tǒng)狀態(tài)評(píng)價(jià)，將故障信道的信號(hào)切換到保護(hù)信道上去(復(fù)用段倒換)。ITU-T規(guī)定保護(hù)倒換的時(shí)間控制在50ms以內(nèi)。 (20)LPC：低階通道連接功能塊。與HPC類似，LPC也是一個(gè)交叉連接矩陣，不過它是完成對(duì)低階VC(VC12/VC3)進(jìn)行交叉連接的功能，可實(shí)現(xiàn)低階VC之間靈活的分配和連接。一個(gè)設(shè)備若要具有全級(jí)別交叉能力，就一定要包括HPC和LPC。 (21)LPA：低階通道適配功能塊。低階通道適配功能塊的作用與前面所講的一樣，就是將PDH信號(hào)(2Mbit/s)裝入/拆出C12容器，相當(dāng)于將貨物打包/拆包的過程：2Mbit/s 踎C12。 (22)PPI：PDH物理接口功能塊。與前面講的一樣，PPI主要完成碼型變換的接口功能，以及提取支路定時(shí)供系統(tǒng)使用的功能。 (23)LOI：低階接口功能塊。低階接口功能塊主要完成將VC12信號(hào)拆包成PDH 2Mbit/s的信號(hào)(收方向)，或?qū)DH的2Mbit/s信號(hào)打包成VC12信號(hào)，同時(shí)完成設(shè)備和線路的接口功能碼型變換；PPI完成映射和解映射功能。設(shè)備組成的基本功能塊就是這些，不過通過它們的靈活的組合，可構(gòu)成不同的設(shè)備，例如組成：REG、TM、ADM和DXC，并完成相應(yīng)的功能。設(shè)備還有一些輔助功能塊，它們攜同基本功能塊一起完成設(shè)備所要求的功能，這些輔助功能塊是：SEMF、MCF、OHA、SETS、SETPI。DCC(D1D12)通道的OAM內(nèi)容是由SEMF決定的，并通過MCF在RST和MST中寫入相應(yīng)的字節(jié)，或通過MCF功能塊在RST和MST提取D1D12字節(jié)，傳給SEMF處理。 (24)OHA：開銷接入功能塊。OHA的作用是從RST和MST中提取或?qū)懭胂鄳?yīng)E1、E2、F1公務(wù)聯(lián)絡(luò)字節(jié)，進(jìn)行相應(yīng)的處理。3. SDH常見組網(wǎng)方式3.1SDH設(shè)備及其組網(wǎng)原則基于SDH體制所開發(fā)的各種傳輸設(shè)備，能夠從根本上解決網(wǎng)絡(luò)中面臨的容量、質(zhì)量、網(wǎng)管、安全等問題。由于SDH設(shè)備具有種類多樣，電路調(diào)度管理靈活，網(wǎng)管能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，使我們?cè)诰W(wǎng)絡(luò)組織上有了更多的選擇余地，我們必須從全程全網(wǎng)的角度考慮，合理組網(wǎng)，充分發(fā)揮SDH的優(yōu)越性，以確保網(wǎng)絡(luò)組建的統(tǒng)一性、完整性和先進(jìn)性。 SDH設(shè)備根據(jù)其種類可劃分為終端復(fù)用器TM、再生中繼器REG、分插復(fù)用器ADM和數(shù)字交叉連接設(shè)備DXC，在組網(wǎng)時(shí)要重視設(shè)備的各種接口的合理配置與設(shè)備在網(wǎng)絡(luò)中的恰當(dāng)運(yùn)用問題4。 表3.1 SDH設(shè)備組網(wǎng)時(shí)的主要技術(shù)指標(biāo)項(xiàng)目 局端設(shè)備 遠(yuǎn)端設(shè)備或用戶側(cè)(CPE)設(shè)備 業(yè)務(wù)接口 上行接口 1、2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)SDH STM-1光接口 STM-1光接口(標(biāo)準(zhǔn)或者1+1保護(hù)) 4E1業(yè)務(wù)(TU-12-1TU-12-4)線速100Base-T以太網(wǎng)業(yè)務(wù)多種接口插卡自由選擇，單設(shè)備提供4個(gè)槽位，可以混插。支持光卡和E1, 以太網(wǎng)和V.35等業(yè)務(wù)插卡下行接口 1、16STM-1支路光接口；2、1610/100 Ethernet 以太網(wǎng)專線接口； 3、 E1、V.35等各類業(yè)務(wù)接口插卡類型 一臺(tái)YKSDH-622支持1.12塊SDH匯聚盤(NIU)2.12塊以太網(wǎng)匯聚盤3. 輔助信號(hào)接口盤，包括時(shí)鐘，電源等接口盤4. 16塊支路盤(LIU)，支持各種類型不支持插卡 1、STM-1光線路卡2、4E1卡 3、 100Base-T線速以太網(wǎng)卡 3 以太網(wǎng) over NVC-12虛級(jí)聯(lián)卡( N8) 4、 成幀V.35插卡 時(shí)鐘接口 2路外時(shí)鐘輸入和1路輸出，2Mbit/s或2MHz可選，75接口 時(shí)鐘模式可選擇為線路時(shí)鐘或設(shè)備內(nèi)部高精度振蕩源。 時(shí)鐘模式可選擇為線路時(shí)鐘或設(shè)備內(nèi)部高精度振蕩源。 網(wǎng)管接口 10Base-T以太網(wǎng)MDI接口SNMP協(xié)議RS232接口(F接口)RS485監(jiān)控接口 10Base-T以太網(wǎng)接口SNMP協(xié)議RS232接口(F接口) LCD顯示屏 支持 不支持 支持 勤務(wù)電話接口 標(biāo)準(zhǔn)2線電話單機(jī)插座RJ11標(biāo)準(zhǔn)電話手柄插座(4P4C)標(biāo)準(zhǔn)2線電話單機(jī)插座RJ11供電和功耗 電源：48V直流功耗：100W(滿配) 電源：48V直流或 220V交流雙模備份供電功耗：8W機(jī)箱尺寸 7U，19寸436310270 (mm)1U，19英寸標(biāo)準(zhǔn)機(jī)箱440 44 138 (mm) 重量 約13kg(滿配) 2 kg備注 可以提供1+1保護(hù)、單纖傳輸、不同波長與發(fā)光功率等多種接口選項(xiàng)。 SDH設(shè)備中，ADM是體現(xiàn)SDH特色的重要設(shè)備。利用ADM可組成鏈路，適于在沿線節(jié)點(diǎn)有上、下電路要求的環(huán)境下使用，也可用在接入網(wǎng)中；鏈路兩端的TM如改成ADM且首尾相接連成環(huán)狀，則可組成具有自動(dòng)保護(hù)倒換的SDH自愈環(huán)，這種方式適于在本地網(wǎng)中運(yùn)用，近年來也發(fā)展到用于二級(jí)干線網(wǎng)。隨著SDH技術(shù)的飛速發(fā)展，現(xiàn)在的ADM設(shè)備大都具有支路群路、群路群路、支路支路交連能力，上下電路相當(dāng)靈活，從功能上看，相當(dāng)于一個(gè)小型DXC。 自愈環(huán)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)主要可分為以下四種，即單向通道倒換環(huán)(1+1)，雙向通道倒換環(huán)(1：1)，二纖雙向復(fù)用段公用保護(hù)環(huán)和四纖雙向復(fù)用段公用保護(hù)環(huán)。 衡量自愈網(wǎng)性能的一個(gè)重要指標(biāo)是保護(hù)/恢復(fù)時(shí)間的長短，很多重要業(yè)務(wù)只能容忍極短的業(yè)務(wù)保護(hù)/恢復(fù)時(shí)間，大概在50ms以內(nèi)。在這一方面以DXC選路為基礎(chǔ)的自愈網(wǎng)需要幾分鐘，而自愈環(huán)則普遍較好，可達(dá)到(50200)ms，隨著SDH技術(shù)的不斷完善，自愈環(huán)的保護(hù)/恢復(fù)時(shí)間將全部縮短至50ms以內(nèi)。 DXC是一種能將一個(gè)端口的數(shù)字信號(hào)的全部或部分時(shí)隙交連到任意端口的設(shè)備。常用的DXC有DXC4/4與DXC4/1兩類，交叉連接的最低速率分別為VC4與VC12，端口種類有2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s、155Mbit/s等。前者主要應(yīng)用于干線網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，后者主要應(yīng)用于在本地網(wǎng)。DXC設(shè)備與相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)配合，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中出現(xiàn)故障時(shí)，能在短時(shí)間內(nèi)找到預(yù)先設(shè)定的替代路由，恢復(fù)被中斷的業(yè)務(wù)。 除了業(yè)務(wù)量分類和改善STM-N內(nèi)的填充水平外，單個(gè)DXC設(shè)備是不能發(fā)揮其他效益的，每一個(gè)DXC至少在有3個(gè)方向的電路群環(huán)境下運(yùn)用其作用才明顯，DXC應(yīng)用的特點(diǎn)是成網(wǎng)性5。3.2 SDH基本網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu) 網(wǎng)絡(luò)的基本物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有5 種，用于SDH網(wǎng)絡(luò)時(shí)，有線形、星形、樹形網(wǎng)孔形。TMTMTMTM 圖3-1線形將通信網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來，并使首尾兩個(gè)節(jié)點(diǎn)開放時(shí)就形成了線形拓?fù)?。線形拓?fù)涫荢DH 早期應(yīng)用的比較經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问健＿@種結(jié)構(gòu)無法應(yīng)付節(jié)點(diǎn)和鏈路失效問題，生存性較差。DXC/ADMTMTMTMTMTM圖3-2星形(樞紐形)將通信網(wǎng)中的一個(gè)特殊的樞紐節(jié)點(diǎn)與其余所有節(jié)點(diǎn)相連，而其余所有節(jié)點(diǎn)之間互相不能直接相連時(shí)，就形成了星形拓?fù)?，又稱樞紐形拓?fù)洹＿@種結(jié)構(gòu)對(duì)樞紐節(jié)點(diǎn)依靠性過大，存在樞紐點(diǎn)的潛在瓶頸問題和失效問題。TMTMTMTMDXC/ADMADMADM 圖3-3樹形將點(diǎn)到點(diǎn)拓?fù)鋯卧哪┒斯?jié)點(diǎn)連接到幾個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)時(shí)就形成了樹形拓?fù)?。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)適合于廣播式業(yè)務(wù)，但存在瓶頸問題和光功率預(yù)算限制問題，不適用于提供雙向通信業(yè)務(wù)。ADMADMADMADM 圖3-4環(huán)形將通信網(wǎng)中的所有節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來，而且首尾相連，沒有任何節(jié)點(diǎn)開放時(shí)，就形成了環(huán)形網(wǎng)。線形網(wǎng)的首尾兩個(gè)開放節(jié)點(diǎn)相連時(shí)就變成了環(huán)形網(wǎng)。在環(huán)形網(wǎng)中，為了完成兩個(gè)非相鄰節(jié)點(diǎn)之間的連接，這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的所有節(jié)點(diǎn)都應(yīng)完成連接功能。這種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞淖畲髢?yōu)點(diǎn)是具有很高的生存性，這對(duì)現(xiàn)代大容量光纖網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的，因而環(huán)形網(wǎng)在SDH 網(wǎng)中特別受到重視。DXC/ADMDXC/ADMDXC/ADMDXC/ADM 圖3-5網(wǎng)孔形將通信網(wǎng)的許多節(jié)點(diǎn)直接互連時(shí)就形成了網(wǎng)孔形拓?fù)?。網(wǎng)孔形結(jié)構(gòu)不受節(jié)點(diǎn)瓶頸問題和失效的影響，兩節(jié)點(diǎn)間有多種路由可選，可靠性很高，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高，適用于業(yè)務(wù)量很大且分布又比較均勻的干線網(wǎng)。3.3SDH自愈環(huán)網(wǎng) SDH組網(wǎng)的保護(hù)功能 (1)線路保護(hù)倒換線路保護(hù)倒換是設(shè)備在運(yùn)行過程中檢測到傳輸系統(tǒng)性能劣化到一定程度時(shí)，利用網(wǎng)絡(luò)中備份的線路設(shè)備，快速地將主用業(yè)務(wù)倒換到備用線路的保護(hù)方法。線路保護(hù)倒換方式在PDH和SDH設(shè)備中均有大量應(yīng)用。 (2)環(huán)形網(wǎng)保護(hù)環(huán)形網(wǎng)保護(hù)根據(jù)保護(hù)方式分為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)。SDH的環(huán)形網(wǎng)保護(hù)環(huán)還有二纖單向復(fù)用段保護(hù)環(huán)、二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)和四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)等方式。自愈環(huán)網(wǎng)分為通道保護(hù)倒換環(huán)和復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán)兩大類。從功能結(jié)構(gòu)觀點(diǎn)來劃分，通道倒換環(huán)和復(fù)用段倒換環(huán)分別屬于子網(wǎng)連接保護(hù)和路徑保護(hù)。對(duì)于通道保護(hù)倒換環(huán)，業(yè)務(wù)信息的保護(hù)是以每個(gè)通道為基礎(chǔ)的，根據(jù)環(huán)內(nèi)每個(gè)通道信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)劣決定是否進(jìn)行倒換。對(duì)于復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán)，業(yè)務(wù)量的保護(hù)是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的，根據(jù)每一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段信號(hào)質(zhì)量的優(yōu)劣決定是否進(jìn)行倒換，當(dāng)復(fù)用段出現(xiàn)故障時(shí)，整個(gè)節(jié)點(diǎn)間的所有復(fù)用段業(yè)務(wù)信號(hào)都倒換到保護(hù)回路6。通道保護(hù)倒換環(huán)與復(fù)用段保護(hù)倒換環(huán)的一個(gè)重要區(qū)別是前者往往使用專用保護(hù)，即正常情況下保護(hù)段也在傳送業(yè)務(wù)信號(hào)，而后者往往使用共享保護(hù)，即保護(hù)段在正常情況下是空閑的，保護(hù)時(shí)隙由每對(duì)節(jié)點(diǎn)共享。按照業(yè)務(wù)通路和保護(hù)通路的利用情況，自愈網(wǎng)中存在1:1，1+1 等保護(hù)形式。1:1 保護(hù)形式是指正常情況下業(yè)務(wù)信號(hào)只在工作通路上傳輸，在保護(hù)通路上可以傳輸額外的業(yè)務(wù)信號(hào)，當(dāng)工作通路發(fā)生故障時(shí)，節(jié)點(diǎn)將保護(hù)通路上的額外業(yè)務(wù)舍棄，切換為傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)信號(hào)的保護(hù)。1+1 保護(hù)形式是指業(yè)務(wù)信號(hào)同時(shí)跨接在工作通路和保護(hù)通路，接收業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)從工作通路和保護(hù)通路中擇優(yōu)接收業(yè)務(wù)信號(hào)，即當(dāng)工作通路發(fā)生故障時(shí)，節(jié)點(diǎn)自動(dòng)切換到保護(hù)通路接收業(yè)務(wù)信號(hào)。 4. 虛擬環(huán)及保護(hù)工作原理在電信傳輸網(wǎng)中 SDH 技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用, 它組網(wǎng)方式靈活, 能因地制宜地采用線形、環(huán)形、星形、鏈形, 網(wǎng)孔形等多種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu), 其中環(huán)形組網(wǎng)方式應(yīng)用較為普遍, 且大多數(shù)情況下都能滿足業(yè)務(wù)等級(jí)對(duì)網(wǎng)絡(luò)健壯性的要求。而在所有環(huán)路保護(hù)方式中, 復(fù)用段保護(hù)(MSP) 環(huán)又因其資源利用率高、保護(hù)及時(shí)等特性備受廣大傳輸維護(hù)工作者青睞7。事實(shí)上,無論組 MSP 環(huán)還是子網(wǎng)連接保護(hù)(SNCP) 環(huán), 一個(gè)非?？陀^的制約因素就是光纜資源問題, 即是否有通達(dá)路由。這在很多地理?xiàng)l件惡劣的山區(qū)表現(xiàn)得尤為突出。如何利用有限的光纜資源盡可能實(shí)現(xiàn)環(huán)路保護(hù), 充分挖掘光纖資源潛力, 需要首先引入共享光路和虛擬環(huán)的概念。共享光路, 就是低速率環(huán)網(wǎng)借用高速率環(huán)網(wǎng)的物理通道作為自己的邏輯通道來實(shí)現(xiàn)邏輯上的業(yè)務(wù)成環(huán), 利用這種技術(shù)在邏輯上形成的保護(hù)環(huán)路稱為虛擬環(huán)。根據(jù)實(shí)際應(yīng)用和設(shè)備組網(wǎng)特性, 光路共享類別大致可分為 MSP 環(huán)與 SNCP 環(huán)共享、SNCP 環(huán)與SNCP 環(huán)共享以及通道保護(hù)(PP)環(huán)與 PP 環(huán)共享等。4.1MSP環(huán)與SNCP環(huán)共享及工作原理 圖 4-1示出的是MSP環(huán)與SNCP環(huán)共享光路時(shí)的業(yè)務(wù)保護(hù)路由A、B、D 站點(diǎn)組成MSP環(huán),B、C、D站點(diǎn)組成虛擬SNCP 環(huán),該環(huán)占用了MSP 環(huán)上的第1個(gè)VC4。按照SNCP環(huán)業(yè)務(wù)保護(hù)原理,業(yè)務(wù)的接收端C對(duì)業(yè)務(wù)發(fā)送端A雙發(fā)過來的2個(gè)業(yè)務(wù)源實(shí)行檢測選收來實(shí)現(xiàn)保護(hù)的功能,同時(shí)向SCNP環(huán)路兩側(cè)雙發(fā),C點(diǎn)通過B點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)進(jìn)行橋接選收, 因此在某種意義上可以把這種情況看做一個(gè)SNCP 環(huán)帶鏈,不同的是當(dāng)A、B或B、D間發(fā)生光纜故障時(shí)(MSP 環(huán)斷纖),業(yè)務(wù)會(huì)自動(dòng)倒換到MSP環(huán)的另外一側(cè)的9個(gè)VC4 上(假設(shè)MSP 環(huán)全部為STM- 16級(jí)別)當(dāng)SNCP 環(huán)上發(fā)生斷纖后,也會(huì)按SNCP保護(hù)倒換原理倒換到備用業(yè)務(wù)通道上,這樣可增加環(huán)路的安全性。值得一提的是,復(fù)用段環(huán)路保護(hù)一般是以后一半VC4 來保護(hù)前一半VC4,因此如果是STM- 64 的環(huán)路,以上業(yè)務(wù)將會(huì)倒換到第33個(gè)VC4 上。ADCB圖4-1MSP環(huán)與SNCP環(huán)共享光路時(shí)的業(yè)務(wù)保護(hù)路由 SNCP 環(huán)和SNCP環(huán)光路共享以PP環(huán)與PP 環(huán)光路共享的環(huán)路保護(hù)工作路由。二者在保護(hù)原理上基本相似,在業(yè)務(wù)的源、宿端都是靠“首端雙發(fā),末端橋接”的方式實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)保護(hù),不同的是在相切站點(diǎn)上,前者能夠形成業(yè)務(wù)交叉保護(hù)對(duì),而后者則不能, 即前者支持不同環(huán)上的兩次斷纖保護(hù),而后者不能。實(shí)際上隨著光路共享及光網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品性能的不斷完善,目前很多產(chǎn)品還支MSP環(huán)與MSP環(huán)的共享光路,如華為的OSN9500 設(shè)備。這主要是通過VC4的劃分來實(shí)現(xiàn)的,不同的VC4可以添加不同的邏輯系統(tǒng)。這里需要注意的是用于保護(hù)和工作的VC4 是嚴(yán)格區(qū)分的。以該設(shè)備的10G 光板和2.5G光板為例, 若這里只劃分兩個(gè)虛擬光口,那么對(duì)10G光板而言,第1個(gè)虛擬環(huán)工作通道的起始位置為第1個(gè)VC4,第2個(gè)虛擬環(huán)則必須以第17個(gè)VC4為起始位置。對(duì)2.5G光板,第1個(gè)虛擬環(huán)工作通道的起始位置是第1個(gè)VC4,第2個(gè)虛擬環(huán)則必須以第5個(gè)VC4為起始位置8。4.2共享光纖虛擬路徑保護(hù)的含義共享光纖虛擬路徑保護(hù)實(shí)際上是將一條光路，比如一個(gè)2.5G或622M、甚至155M的光路，在邏輯設(shè)置上分解為許多低階或高階的通道，然后分別與其他鏈路進(jìn)行通道層的環(huán)路組合，并針對(duì)這些通道層的環(huán)路進(jìn)行各種保護(hù)方式(通道保護(hù)PP、復(fù)用段保護(hù)MSP、子網(wǎng)連接保護(hù)SNCP、無保護(hù)NP)的分別保護(hù)。4.3共享光纖虛擬路徑保護(hù)的機(jī)理