SDH光學傳輸系統(tǒng)在廣域網(wǎng)中的實踐與應用

1、SDH光學傳輸系統(tǒng)在廣域網(wǎng)中的理論與應用摘要該文簡要介紹SNET/SDH的根本原理以及利用SDH實現(xiàn)海關廣域網(wǎng)傳輸?shù)脑敿毞桨?，并給出了相關的網(wǎng)絡配置，為SDH光學傳輸系統(tǒng)的應用提供了一種參考。關鍵詞SDH，光學傳輸，廣域網(wǎng)1背景傳輸系統(tǒng)是廣域網(wǎng)的重要組成局部，傳輸系統(tǒng)的好壞直接制約著廣域網(wǎng)的開展。當前世界各國大力開展的信息高速公路，其中一個重點就是組建大容量的傳輸光纖網(wǎng)絡，不斷進步傳輸線路上的信號速率，擴寬傳輸頻帶。由于傳統(tǒng)的PDH準同步數(shù)字傳輸體制在信號復用、接口標準、運行維護等方面存在的種種缺陷，使其越來越不適應傳輸網(wǎng)的開展，于是美國貝爾通信研究所首先提出了用一整套分等級的標準數(shù)字傳遞構造

2、組成的同步光學網(wǎng)絡SNET體制，ITT于1988年承受了SNET概念，并重命名為同步數(shù)字體系SDH，使其成為不僅適用于光學傳輸，也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g體制。本文主要講述SDH體制在青島海關關區(qū)廣域網(wǎng)中的應用。2SNET/SDH原理簡介2.1、速率標準SNET和SDH是為了互連來自不同供給商的光學傳輸設備而開發(fā)的標準。在SNET標準中，根底信號稱為同步傳輸信號一級STS-1，其速率為51.84b/s。更高級信號那么是STS-1信號速率的整數(shù)倍，從而構成STS-N信號，其中N=1，3，12，48，192和768。一個STS-N信號是由N個字節(jié)交織的STS-1信號組成的。相應于STS-N信

3、號的光學信號稱為-NN級光學載波。SDH體系的幀和信號稱為N級同步傳輸模塊ST-N，其中N=1，4，16，64和256。STS-N與ST-N的速率對應關系如下表所示。2.2、字節(jié)間插復用SNET/SDH是基于時分多路復用TD的一種技術。詳細講SDH體制有一套標準的速率等級，根本的信號傳輸?shù)燃壥荢T-1，高等級的信號系列ST-4、ST-16等，都是將低速率的ST-1通過字節(jié)間插同步復用而成，復用的個數(shù)是4的倍數(shù)。所謂字節(jié)間插復用，可以下面的例子來說明。有三個信號，幀構造各為每幀3個字節(jié)，即A幀：A1A2A3，B幀：B1B2B3，幀：123。假設將這三個信號通過字節(jié)間插復用方式復用成信號D，那D就

4、應該是一個9字節(jié)的幀，構造為：A1B11A2B22A3B33。SDH的這種同步復用方式的優(yōu)勢還表達在確保PDH網(wǎng)向SDH網(wǎng)的順利過渡。如今的PDH體制中，只有1.5bit/s和2bit/s速率的信號是同步的，其它速率的信號都是異步的。因此也可將PDH低速支路信號例如2bit/s通過字節(jié)間插同步復用進SDH信號的幀中去ST-N。這樣就使得低速支路信號在ST-N中的位置也是固定、有規(guī)律，即可預見，于是通過在SDH的主干道光纖上傳輸后，接收端就可以從ST-N信號中直接拆分出低速支路信號。2.3、SDH幀構造ITU-T規(guī)定了ST-N的幀是以字節(jié)為單位的矩形塊狀幀構造，如圖一所示。從圖中看出ST-N的信

5、號是9行270N列的幀構造。此處的N與ST-N的N相一致。表示此信號由N個ST-1信號通過字節(jié)間插復用而成。由此可知，ST-1信號的幀構造是9行270列的塊狀鄭需要說明的是，上面將信號的幀構造等效為塊狀，僅僅是為了分析的方便，ST-N信號在線路上傳輸時也遵循按比特的傳輸方式，即：幀構造中的字節(jié)從左到右，從上到下一個字節(jié)一個字節(jié)的傳輸，傳完一行再傳下一行，傳完一幀再傳下一鄭圖1SDH幀構造圖從圖中看出，ST-N的幀構造由3局部組成：段開銷SH，包括再生段開銷RSH和復用段開銷SH；管理單元指針AU-PTR；信息凈負荷paylad。信息凈負荷paylad是在ST-N幀構造中存放將由ST-N傳送的各

6、種信息碼塊的地方。信息凈負荷區(qū)相當于ST-N這輛運貨車的車箱，車箱內裝載的貨物就是經過打包的低速信號。需要特別說明的是，為了實時監(jiān)測貨物在傳輸過程中是否有損壞，在將低速信號打包的過程中參加了監(jiān)控開銷字節(jié)-通道開銷PH字節(jié)。PH作為凈負荷的一局部與信息碼塊一起裝載在ST-N這輛貨車上在SDH網(wǎng)中傳送，它負責對打包的貨物低速信號進展通道性能監(jiān)視管理和控制。段開銷SH是為了保證信息凈負荷正常靈敏傳送所必須附加的供網(wǎng)絡運行管理和維護使用的字節(jié)。例如段開銷可進展對ST-N這輛運貨車中的所有貨物在運輸中是否有損壞進展監(jiān)控，而PH的作用是當車上有貨物損壞時通過它來斷定詳細是哪一件貨物出現(xiàn)損壞。段開銷又分為再

7、生段開銷RSH和復用段開銷SH，分別對相應的段層進展監(jiān)控。簡單的講二者的區(qū)別在于監(jiān)管的范圍不同。舉個簡單的例子，假設光纖上傳輸?shù)氖?.5G信號，那么RSH監(jiān)控的是ST-16整體的傳輸性能，而SH那么是監(jiān)控ST-16信號中每一個ST-1的性能情況。SDH可以從高速信號中直接分/插出低速支路信號例如2bit/s，這是因為低速支路信號在高速SDH信號幀中的位置有預見性，而預見性的實現(xiàn)就在于SDH幀構造中存在著管理單元指針AU-PTR。AU-PTR是用來指示信息凈負荷的第一個字節(jié)在ST-N幀內的準確位置的指示符，以便收端能根據(jù)這個位置指示符的值指針值正確別離信息凈負荷。指針有高、低階之分，高階指針是A

8、U-PTR，低階指針是TU-PTR，支路單元指針TU-PTR的作用類似于AU-PTR只不過所指示的信息更加詳細。2.4、復用方式SDH的復用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號復用成高階SDH信號；另一種是低速支路信號例如2bit/s復用成SDH信號ST-N。限于篇幅，只講述第二種情況。圖二是ITU-T規(guī)定的復用道路ITU-TG.709標準的子集，可以看到圖中從一個有效負荷到ST-N的復用道路不是唯一的，有多條道路，例如：2bit/s的信號有兩條復用道路，也就是說可用兩種方法復用成ST-N信號。我國的光同步傳輸網(wǎng)技術體制選用AU-4的復用道路。圖2ST-1復用體系在最低級別上，PDH的E1信號

9、被映射進容器，然后加上填充位的被映射進虛容器V，創(chuàng)立一個具有公共速率的V負載，從而成為同步多路復用。接著V在支路單元TU里通過指針進展排列，這樣TU就可以被同步復用進支路單元組TUG。3個TU-12可以被復用進一個TUG-2。TUG接著復用進更高一級的V，該V叫做高階V，它有自己的獨立報頭，TUG作為它的負載。然后每個V依次進入管理單元AU，AU通過加上一個AU指針被復用進一個AUGAUgrup，來自AUG的最終負載在加上一個包含復用段開銷SH和再生段開銷RSH的報頭后組成了最終的ST-N鄭3應用理論3.1、網(wǎng)絡接口卡PA-ST-1SI在青島關區(qū)廣域網(wǎng)骨干改造工程中，我們在IS7507路由器上

10、配置了“PA-ST-1SI接口卡來實現(xiàn)與網(wǎng)通的SDH骨干網(wǎng)連接，其外型如圖三所示?，F(xiàn)對該卡做一簡要介紹。圖3PA-ST-1SI網(wǎng)絡接口卡此卡適用于is7200VXR和is7500等高端路由器，它是一個單口多通道高速ST-1端口適配卡，可以把它當作可以配置63條獨立E1鏈路的多通道E1ST-1接口。每一條E1鏈路既可以當作純E1鏈路也可以當作E1鏈路來配置，不過最多同時只可以配置256個hannel。需要注意的是，它合適于所有7500系列路由器上的VIP4-80模塊，而較早的VIP2模塊不支持它，路由器的IS版本號最好選用12.3以上。3.2、網(wǎng)絡拓撲構造如圖四所示網(wǎng)絡拓樸構造，青島海關核心路由

11、器為is7507，配置一塊PA-ST-1SI網(wǎng)絡模塊。通過光纖連至網(wǎng)通622光端機上，進入全省SDH骨干網(wǎng)。各隸屬海關入網(wǎng)方式為：2光纖接PDH光端機，光端機直接出G.703電纜接路由器E1模塊。假設隸屬海關無E1模塊，采取光端機出G.703電纜接E1/V.35協(xié)議轉換器，通過轉換器，將信號轉成V.35類型，接路由器V.35模塊。協(xié)議轉換器參數(shù)設置注意選擇非成幀unfraed、線路時鐘等方式。核心模塊PA-ST-1SI可以劃分出多達63個2時隙電路，每條時隙對應一個隸屬海關。圖4網(wǎng)絡拓撲3.3、SDH配置參數(shù)限于篇幅，我們只給出局部時隙和接口的配置，下述配置結合圖二ST-1的復用體系不難理解，

12、在此不再給出詳細解釋。ntrllerSNET4/1/0fraingsdhlksurelkaugappingau-4au-41tug-31de-12tug-21e11unfraedtug-21e12hannel-grup0tieslts1-31tug-21e13unfraed.tug-27e11hannel-grup1tieslts1-31tug-27e12unfraedtug-27e13hannel-grup3tieslts1-31interfaeSerial4/1/0.1/1/1/1:0ipaddress10.27.252.1255.255.255.252enapsulatinppp4結論本文簡要表達了SDH光學傳輸系統(tǒng)的工作原理和在青島海關關區(qū)廣域網(wǎng)中的理論應用。以往SDH只是作為效勞運營商的骨干資源，一般給用戶使用的接入方式還是DDN、FraeRelay等傳統(tǒng)專線類型。但是隨著近兩年網(wǎng)絡應用的飛速開展，特別是光學網(wǎng)絡技術的開展正推動整個網(wǎng)絡向可支持更多業(yè)務的“全光網(wǎng)絡前進，效勞供給商為適應市場需求的快速增長，開場向用戶提供PDH光傳輸接入。相比擬DDN、FraeRelay等專線，SDH在帶寬、開銷、傳輸透明性等方面具有較強的優(yōu)勢。青島海關核心通過使用一塊ST-1卡，在中心端僅需一對光纖做路由器和光端機之間的連接，即可實現(xiàn)與全省20個隸屬海關的網(wǎng)絡連接，同時又極大