SDH设备组网设计.docx
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SDH设备组网设计
西安科技大学
通信工程专业综合课程设计报告
题目：
SDH设备组网设计
专业：
通信工程班级：
0701
姓名：
孙哲学号：
0607020120成绩：
姓名：
王莎学号：
0607020402成绩：
姓名：
袁晓霞学号：
0707020101成绩：
姓名：
张坤学号：
0707020102成绩：
姓名：
李雅华学号：
0707020103成绩：
设计时间：
审阅教师：
西安科技大学通信通信学院
目录
摘要3
第一章SDH基本知识3
1.1SDH基本网络拓扑结构3
1.2SDH自愈环网4
第二章中兴ZXSM光传输设备硬件组成情况5
2.1基本原理5
2.2系统结构6
2.3单板联系7
第三章组网设计8
3.1假设业务矩阵8
3.2网络形式确定8
3.3单板联系8
3.4网元配置9
3.5时隙分配图9
总结11
心得体会12
参考文献13
摘要
ＳＤＨ是由ＩＴＵ－Ｔ定义的一种传输体制。
它严格定义了传输比特率、复用结构、复用设备、线路系统和光接口、网络管理、信息模型等。
在标准的ＳＤＨ速率等级上，按照比特交织的方法进行同步复用。
当前，用户对网络的安全性要求越来越高，要求网络不但能够完成基本的功能，并且能够在网络有故障时于极短时间内恢复，这就要求网络要有自愈功能，而ＳＤＨ能够组成多种自愈网。
ＳＤＨ在中兴接入网中已经得到大量应用。
在中兴接入网应用中，具体组网有中兴公司的ＺＸＳＭ系列外置式ＳＤＨ设备，有与ＺＸＡ１０完全一体的内置式ＳＤＨ设备，有内置设备和外置设备混合的组网，还有ＳＤＨ内置式设备接入到高速率等级标准ＳＤＨ设备的混合组网。
在本文中我们根据自行假设的业务矩阵选择合适的网络结构、传输设备型号和等级完成了SDH设备组网设计。
1、SDH基本知识
SDH全称同步数字体系（SynchronousDigitalHierarchy），SDH规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型特性，提供了一个国际支持框架，在此基础上发展并建成了一种灵活、可靠、便于管理的世界电信传输网。
1.1SDH基本网络拓扑结构
网络的基本物理拓扑结构有5种，用于SDH网络时，如4图
（1）线形
将通信网中的所有节点串联起来，并使首尾两个节点开放时就形成了线形拓扑。
线形拓扑是SDH早期应用的比较经济的网络拓扑形式。
这种结构无法应付节点和链路失效问题，生存性较差。
（2）星形（枢纽形）
将通信网中的一个特殊的枢纽节点与其余所有节点相连，而其余所有节点之间互相不能直接相连时，就形成了星形拓扑，又称枢纽形拓扑。
这种结构对枢纽节点依靠性过大，存在枢纽点的潜在瓶颈问题和失效问题。
（3）树形
将点到点拓扑单元的末端节点连接到几个特殊节点时就形成了树形拓扑。
这种拓扑结构适合于广播式业务，但存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，不适用于提供双向通信业务。
（4）环形
将通信网中的所有节点串联起来，而且首尾相连，没有任何节点开放时，就形成了环形网。
线形网的首尾两个开放节点相连时就变成了环形网。
在环形网中，为了完成两个非相邻节点之间的连接，这两个节点之间的所有节点都应完成连接功能。
这种网络拓扑的最大优点是具有很高的生存性，这对现代大容量光纤网络是至关重要的，因而环形网在SDH网中特别受到重视。
（5）网孔形
将通信网的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑，。
网孔形结构不受节点瓶颈问题和失效的影响，两节点间有多种路由可选，可靠性很高，但结构复杂、成本较高，适用于业务量很大且分布又比较均匀的干线网。
1.2SDH自愈环网
ＳＤＨ组网的保护功能
（１）线路保护倒换
线路保护倒换是设备在运行过程中检测到传输系统性能劣化到一定程度时，利用网络中备份的线路设备，快速地将主用业务倒换到备用线路的保护方法。
线路保护倒换方式在ＰＤＨ和ＳＤＨ设备中均有大量应用。
（２）环形网保护
环形网保护根据保护方式分为通道保护环和复用段保护环。
ＳＤＨ的环形网保护环还有二纤单向复用段保护环、二纤双向复用段保护环和四纤双向复用段保护环等方式。
自愈环网分为通道保护倒换环和复用段保护倒换环两大类。
从功能结构观点来划分，通道倒换环和复用段倒换环分别属于子网连接保护和路径保护。
对于通道保护倒换环，业务信息的保护是以每个通道为基础的，根据环内每个通道信号质量的优劣决定是否进行倒换。
对于复用段保护倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，根据每一对节点间的复用段信号质量的优劣决定是否进行倒换，当复用段出现故障时，整个节点间的所有复用段业务信号都倒换到保护回路。
通道保护倒换环与复用段保护倒换环的一个重要区别是前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传送业务信号，而后者往往使用共享保护，即保护段在正常情况下是空闲的，保护时隙由每对节点共享。
按照业务通路和保护通路的利用情况，自愈网中存在1:
1，1+1等保护形式。
1:
1保护形式是指正常情况下业务信号只在工作通路上传输，在保护通路上可以传输额外的业务信号，当工作通路发生故障时，节点将保护通路上的额外业务舍弃，切换为传输业务信号，实现业务信号的保护。
1+1保护形式是指业务信号同时跨接在工作通路和保护通路，接收业务的节点从工作通路和保护通路中择优接收业务信号，即当工作通路发生故障时，节点自动切换到保护通路接收业务信号。
2、中兴ZXSM光传输设备硬件组成情况
中兴ZXSM-622的硬件结构的介绍，包括系统、模块、单元、单板工作原理、功能和结构特点。
2.1基本原理
ZXSM-622严格遵循ITU-T的建议和国家标准。
用于实现SDH传输网络中的可变网络单元。
在使用中可根据实际要求灵活配置，并可通过更换或增加单板增强和改变网元的等级和结构，实现多种组网形式。
ZXSM-622采用ITU-TG.709中的AU-4子集的复用映射结构，能够提供SDH的STM-4和STM-16速率的标准光接口、STM-1光/电接口以及PDH的2.048Mbit/s、34.368Mbit/s、139.264Mbit/s电接口、IP接口，并可利用了SOH中的未定义字节提供额外的音频/数据接口。
其总体功能如图-1所示：
图中，将系统的各项功能划分为单元块，具体说明如下：
1．时钟单元
时钟单元为设备提供系统时钟，实现网络同步。
系统时钟的来源可以有多种选择：
跟踪外部定时基准（BITS）；锁定某一方向的线路或支路时钟；在可用参考定时基准故障的情况下进入保持或自由振荡模式。
时钟单元还可实现通过定时和环路定时，并可为其它设备提供标准的参考基准输出。
时钟单元依据定时基准的状态信息实现定时基准的自动倒换。
2．控制管理单元
控制管理单元完成网元设备的配置、管理，通过ECC实现网元之间的消息的收发和传递。
控制管理单元还提供与后台网管的多种接口，包括可与TMN连接的标准Q3接口。
通过控制管理单元可以对传输网络进行集中网管。
3．线路单元
线路单元实现设备的线路接口，包括STM-1、STM-4、STM-16三种线路接口速率。
线路单元完成接口的电光和光电转换、接收数据和时钟恢复、发送数据成帧、包括DCC通道在内的SOH处理。
线路单元尤其是STM-16级别的线路单元可选提供WDM或EDFA功能。
线路单元完成ECC的转发。
4．交叉单元
交叉单元是设备的核心功能单元。
交叉单元可分别完成AU-4、TU-3、TU-12等各种级别的交叉连接。
交叉单元是线路单元与支路单元之间的连接纽带，通过采用适当的交叉单元，可以构成不同类型的网元设备。
5．支路单元
支路单元实现设备的局内接口，包括STM-4光支路接口、STM-1光/电支路接口以及E1、E3、E4等PDH电接口。
支路单元完成支路信号的异步映射/去映射或同步间插复用/解复用，支路单元还可处理通道开销。
6．公务与辅助通道单元
公务与附加通道单元是利用SOH的E1、E2字节，F1字节以及一些未定义的开销字节，在传输净荷数据的同时，提供公务话音通道和若干辅助数据数字或模拟（音频）通道。
7．馈电与告警单元
馈电与告警单元为设备提供一次电源的保护、滤波和分配，以及声光告警等处理。
8．功能扩展单元
ZXSM-622可增加如PCM、EDFA、WDM、图象编解码器等相对独立的扩展功能。
扩展功能单元与SDH统一网管。
2.2系统结构
ZXSM-150/600/2500的电路结构采用后背板＋单板插件的实现方式，供电方式采用分散与集中相结合的混合供电方式，即对电源敏感的单板（STM-4等级以上的接口板等）采用本板一次电源供电，其他单板的数字电路电源采用统一提供的二次电源。
ZXSM-150/600/2500硬件上采用易于扩展的业务处理平台的结构方式，有网元控制平台、ECC通讯处理平台、净荷交叉平台、开销处理平台以及时钟和电源分配。
通过后背板的连接，在各种平台上开发各种接口单板，实现多种业务功能，并保证了以后的业务可扩展性。
这几种平台的相互关系如图2-1所示：
图2-1系统总体结构图
2.3单板联系
ZXSM-622的单板之间的联系如图3-1所示：
由单板连接图明确了各单板之间的关系：
电源/时钟板为系统中所有单板提供系统时钟以及-48V、+5V、-5V三种直流电源。
交叉板完成各个线路方向和各个支路接口业务的空分交叉与时分交叉；
网元控制处理板完成对网元的控制和ECC的处理，并实现与网管连接的Q3和F接口；
开销处理板实现来自于光接口板和音频/数据接口板的开销交换以及公务和F1接口匹配；
光接口板能够实现光电/电光转换、开销的提取插入、开销总线的合成分离、净荷的分插复用以及DCC的提取插入；
电接口板完成接口匹配、信号的映射与解映射、通道保护、2M支路再定时等功能。
3、组网设计
3.1假设业务矩阵
有A、B、C、D、E五个站点，站点A与站点B、站点C、站点D间各有15个2M双向业务，站点A与站点E间有5个2M双向业务。
所有站点间应可以通公务电话。
各站点物理位置如图
3.2网络形式的确定
1、进行组网时应根据站点的分布情况确定网络拓扑结构，一般情况下，由于环形网具有良好的自愈能力，只要路由允许，都应尽可能组建环形网。
在极端情况，如铁路、公路沿线网，常采用链形网，在线路光缆足够时，也建议将其建成环形网。
对于复杂站点分布，可考虑多种网络拓扑混合组网。
该例中，根据各站点的地理位置以及业务分配情况，将站点A、站点B、站点C、站点D构成环网，站点E作为站点D的支链。
2．保护形式的设定
环网可配置为二纤单向通道保护环。
站点E和站点D之间的链网，无保护。
3．接入网元的设定
接入网元是指网络中接入网管计算机的网元，应根据用户要求选择，一般应选择在业务量较集中的主要局站。
本例中将网元A设为接入网元。
4．网头网元的设定
网头网元是指网络中提供同步时钟的网元，也包括接入外时钟源的网元。
为便于设备的日常维护，将网头网元和接入网元设为同一网元。
本例中将网元A设为网头网元，时钟源类型为内时钟。
3.3传输设备型号和等级
ZXSM（II）设备是一种大容量智能复用和传输系统，其主要设计思想是兼容STM-1至STM-16等级，可提供多种传输容量；实现巨大的交叉矩阵，提供灵活的SDH网络设计支持。
ZXSM（II）设备支持从STM-1至STM-16的平滑升级，支持多光路方向，支持STM-16直接分插大量2Mbit/s和其它PDH和SDH信号。
国内电信网的本地网建设大规模采用了
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