SDH光传输实训详解.docx

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SDH光传输实训详解

JIUJIANGUNIVERSITY

现代通信网基础实训

院系：

电子工程学院

专业：

通信工程

姓名：

杜江辉

年级：

电子A1111班

学号：

11111020108

指导教师：

熊美英

2014年5月5日—5月23日

一．内容摘要···································1

二．SDH的基础理论概述························1

三．实训内容··································7

实验一：

S325设备硬件总体·······················7

实验二：

E300网管系统基本操作····················7

实验三：

SDH网元的基本配置························8

实验四：

2M业务配置······························13

实验五：

时钟源配置·······························16

实验六：

公务配置·································17

实验七：

透传以太网业务配置······················19

实验八：

二纤双向通道环配置·······················25

实验九：

二纤双向复用段环配置····················27

实验十：

虚拟局域网配置

四．实验总结及心得体会······················28

摘要

我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，通过通信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。

传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。

当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。

同时用户希望传输网能有世界范围的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户随时随地便捷地通信。

传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展，SDH的发展越来越得到人们的重视，并得到普遍应用。

在移动、固网运营商向全业务营运商转型的大趋势下，新一代移动语音、宽带数据及流媒体视频业务将成为各运营商运营收入的三大支柱。

为了更好开展全业务运营，综合语音、数据及视频的大容量接入平台将为各运营商当前及后续网络发展注入持续的动力。

通过全面分析网络接入层对全业务、大容量的需求，结合目前各运营商大量MSTP设备的现状，中兴通讯推出了适合网络平滑演进、高集成度、大容量、兼容型全业务接入平台——ZXMPS325。

新一代紧凑型全业务接入设备ZXMPS325，特别适合于3G基站业务接入、大客户业务接入、固网IP业务接入等场合。

本次实训围绕ZXMPS325展开，了解其硬件及软件结构，通过各项实验验证其性能及功能。

关键字：

通信网光传输SDHZXMPS325

二、SDH概述

我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，通过通信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。

传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。

当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。

同时用户希望传输网能有世界范围

的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户随时随地便捷地通信。

传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。

传统的PDH传输体制的缺陷体现在以下几个方面：

1、接口方面

只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。

现有的PDH数字信号序列有三种信号速率等级：

欧洲系列、北美系列和日本系列。

各种信号系列的电接口速率等级、信号的帧结构以及复用方式均不相同，这种局面造成了国际互通的困难，不适应当前随时随地便捷通信的发展趋势。

没有世界性标准的光接口规范。

为了完成设备对光路上的传输性能进行监控，各厂家各自采用自行开发的线路码型。

典型的例子是mBnB码。

其中mB为信息码，nB是冗余码，冗余码的作用是实现设备对线路传输性能的监控功能。

由于冗余码的接入使同一速率等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率，不仅增加了发光器的光功率代价，而且由于各厂家在进行线路编码时，为完成不同的线路监控功能，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。

这样在同一传输路线两端必须采用同一厂家的设备，给组网、管理及网络互通带来困难。

三种信号系列的电接口速率等级如图1.1-1所示。

图1.1-1电接口速率等级图

2、复用方式

现在的PDH体制中，只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号（包括日本系列6.3Mbit/s速率的信号）是同步的，其他速率的信号都是异步的，需要通过码速的调整来匹配和容纳时钟的差异。

由于PDH采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和

固定性。

也就是说在高速信号中不能确认低速信号的位置，而这一点正是能否从高速信号中直接分/插出低速信号的关键所在。

正如你在一群人中寻找一个没见过的人时，若这一群人排成整齐的队列，那么你只要知道所要找的人站在这堆人中的第几排和第几列，就可以将他找了出来。

若这一群人杂乱无章的站在一起，若要找到你想找的人，就只能一个一个的按照片去寻找了。

既然PDH采用异步复用方式，那么从PDH的高速信号中就不能直接的分/插出低速信号，例如：

不能从140Mbit/s的信号中直接分/插出2Mbit/s的信号。

这就会引起两个问题：

从高速信号中分/插出低速信号要一级一级的进行。

例如从140Mbit/s的信号中分/插出2Mbit/s低速信号要经过如下过程。

如图1.1-2所示。

图1.1-2从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图

从图中看出，在将140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号过程中，使用了大量的“背靠背”设备。

通过三级解复用设备从140Mbit/s的信号中分出2Mbit/s低速信号；再通过三级复用设备将2Mbit/s的低速信号复用到140Mbit/s信号中。

一个140Mbit/s信号可复用进64个2Mbit/s信号，但是若在此仅仅从140Mbit/s信号中上下一个2Mbit/s的信号，也需要全套的三级复用和解复用设备。

这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗，还增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。

由于低速信号分/插到高速信号要通过层层的复用和解复用过程，这样就会使信号在复用/解复用过

3、运行维护方面

PDH信号的帧结构里用于运行维护工作（OAM）的开销字节不多，这也就是为什么在设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余编码来完成线路性能监控功能。

由于PDH信号运行维护工作的开销字节少，因此对完成传输网的分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位是很不利的。

4、没有统一的网管接口

由于没有统一的网管接口，这就使你买一套某厂家的设备，就需买一套该厂家的网管系统。

容易形成网络的七国八制的局面，不利于形成统一的电信管理网。

由于以上这种种缺陷，使PDH传输体制越来越不适应传输网的发展，于是美国贝尔通信研究所首先提出了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步网络（SONET）体制。

CCITT于1988年接受了SONET概念，并重命名为同步数字体系（SDH），使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。

本课程主要讲述SDH体制在光纤传输网上的应用。

SDH优势

SDH传输体制是由PDH传输体制进化而来的，因此它具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH体制的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。

首先，我们先谈一谈SDH的基本概念。

SDH概念的核心是从统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，是构成综合业务数字网（ISDN），特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）的重要组成部分。

那么怎样理解这个概念呢？

因为与传统的PDH体制不同，按SDH组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络。

它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率。

并且由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。

下面我们就SDH所具有的优势（可以算是SDH的特点吧），从几个方面进一步说明。

注意与PDH体

制相对比。

1、接口方面

1）电接口方面

接口的规范化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键。

SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规范。

规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。

这就使SDH设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上可以安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。

SDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。

基本的信号传输结构等级是同步传输模块——STM-1，相应的速率是155Mbit/s。

高等级的数字信号系列例如：

622Mbit/s（STM-4）、2.5Gbit/s（STM-16）等，是通过将低速率等级的信息模块（例如STM-1）通过字节间插同步复接而成，复接的个数是4的倍数，例如：

STM-4＝4×STM-1，STM-16＝4×STM-4。

2）光接口方面

线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规范，SDH信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。

想想看，为什么会这样？

扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需通过标准的解码器就可与不同厂家SDH设备进行光口互连。

扰码的目的是抑制线路码中的长连“0”和长连“1”，便于从线路信号中提取时钟信号。

由于线路信号仅通过扰码，所以SDH的线路信号速率与SDH电口标准信号速率相一致，这样就不会增加发端激光器的光功率代价。

2、复用方式

由于低速SDH信号是以字节间插方式复用进高速SDH信号的帧结构中的，这样就使低速SDH信号在高速SDH信号的帧中的位置是固定的、有规律的，也就是说是可预见的。

这样就能从高速SDH信号例如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分/插出低速SDH信号例如155Mbit/s（STM-1），从而简化了信号的复接和

分接，使SDH体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。

图1.1-3帧结构示意图

另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去（STM-N），这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是可以从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。

注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号，此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号，例如2Mbit/s，34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。

于是节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。

图1.1-4复用映射结构

图1.1-5我国的SDH基本复用映射结构

SDH的这种复用方式使数字交叉连接（DXC）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。

3、运行维护方面

SDH信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强。

PDH的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。

以PCM30/32信号为例，其帧结构中仅有TS0时隙和

TS16时隙中的比特是用于OAM功能。

SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20，大大加强了OAM功能。

这样就使系统的维护费用大大降低，而在通信设备的综合成本中，维护费用占相当大的一部分，于是SDH系统的综合成本要比PDH系统的综合成本低，据估算仅为PDH系统的65.8%。

4、兼容性SDH有很强的兼容性，这也就意味着当组建SDH传输网时，原有PDH传输网不会作废，两种传输网可以共同存在。

也就是说可以用SDH网传送PDH业务，另外，异步转移模式的信号（ATM）、FDDI信号等其他体制的信号也可用SDH网来传输。

那么SDH传输网是怎样实现这种兼容性的呢？

SDH网中用SDH信号的基本传输模块（STM-1）可以容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列——ATM、FDDI、DQDB等，从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了PDH向SDH及SDH向ATM的顺利过渡。

SDH是怎样容纳各种体制的信号呢？

很简单，SDH把各种体制的低速信号在网络边界处（例如：

SDH/PDH起点）复用进STM-1信号的帧结构中，在网络边界处（终点）再将它们拆分出来即可，这样就可以在SDH传输网上传输各种体制的数字信号了。

三．实训内容

3.1实验一：

S325设备硬件总体

一、系统硬件介绍

1．本实验平台为中兴公司最新一代SDH光传输设备，采用多ADM技术，根据不同的配置需求，可以同时提供E1、64K语音、10M/100M、34M/45M等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。

根据实际需要和配置，目前提供E1、64K语音、10M/100M三种接口。

2．实验终端通过局域网（LAN）采用SEVER/CLIENT方式和光传输网元通讯，并完成对网元业务的设置、数据修改、监视等来达到用户管理的目的。

3．本实验平台提供传输设备ZXMPS325，传输速率为STM-4（即622M）。

4．此设备应用于城域传输网中的接入层，可与ZXMPS330、ZXMPS3380、ZXMPS385、ZXMPS385混合组网。

二、ZXMPS325设备介绍

ZXMPS325最高速率为STM-16的新一代多业务传输设备，定位于光传输网络接入层，适合应用于业务容量较小，业务种类多，业务质量要求较高的场合,前面板操作，集成度高,体积小,节省机房空间。

三、ZXMPS325的功能简单介绍

设备安装：

可装入19英寸机柜和300/600mmETSI标准机柜；2m高的机柜可以装3个子架，2.2m和2.6m。

高的机柜可以装4个子架；

设备组网：

支持M-ADM、ADM、TM、REG组网；

业务类型：

STM-1、STM-4、STM-16、E1/T1、E3/T3、FE、GE、外时钟、公务等接口；

设备级保护：

支持1+1双电源保护系统、重要单板1+1热备份、E1/T1/FE业务和E3/T3/STM-1电业务的1:

N单板保护、单板分散式供电；

网络级保护：

支持二纤双向复用段保护环、复用段链路1+1保护、复用段链路1:

1保护、子网连接保护（SNCP）；

高集成度：

436mm（W）×228mm（D）×353mm（H）（8U）、单子架最大支持256×E1或48×FE或36×E3/T3或6×GE的业务接入能力；

强大的以太网处理功能：

支持FE到FE，FE到GE业务透传、汇聚/支持二层交换功能、支持GFP封装方式，支持LCASV2协议、支持EPL、EVPL、EPLAN、EVPLAN业务、支持MPLS标签技术、支持VLAN等功能；

系统交叉接入容量：

当ZXMPS325配置STM-16交叉时钟线路板OCS16时，高阶交叉能力为128×128VC-4，低阶交叉能力为32×32VC-4，系统接入能力为92×92VC-4。

当ZXMPS325配置STM-4交叉时钟线路板OCS4时，高阶交叉能力为64×64VC-4，低阶交叉能力为32×32VC-4，系统接入能力为32×32VC-4。

机柜外形结构如图1.1-1所示。

子架外形图如图1.1-2所示。

图1.1-1机柜外形结构

图1.1-2子架外形图

四、具体实物图如下。

图1.1-3实物图

五、设备机框槽位所插单板的简单描述

六、设备单板与槽位的对应关系：

3.2实验二:

E300网管系统基本操作

启动和登录ZXONME300

1.在安装服务器端软件的计算机中，单击[开始—>程序—>ZXONME300—>Server]。

2.在安装客户端软件的计算机中，单击[开始—>程序—>ZXONME300—>GUI]，弹出如图所示的登录管理对话框。

3.登录ZXONME300客户端。

在上图所示的对话框中，在[管理者]列表选择需要登录的服务器名称，输入登录名为root，密码为空，单击<登录>按钮。

3.3实验三SDH网元基本设置

创建网元SDH1，SDH2，SDH3

配置单板：

配置光纤连接：

选中所有网元，

SDH1的7端口与SDH2的8端口连接：

SDH1的8端口与SDH3的8端口连接；SDH2的7端口与SDH3的7端口连接

3.4实验四：

2M业务配置

一：

业务配置

1．根据所示的业务需求，网络拓扑规划及光连接如图4.1-1所示。

图4.1-1单板接口连线图

2.时隙配置过程

图4.1-3业务配置对话框

4.根据如表4.1-3的业务配置要求，配置网元SDH1时隙。

同样，依据业务配置要求，配置网元SDH2和网元SDH3的时隙。

所有配置均为双向配置。

二、实验结果：

户端操作窗口中，选择所有网元，单击［设备管理→SDH管理→业务配置］菜单项，在业务配置对话框中，查询时隙连接，应与表4.1-1相符。

1．网元当前状态改为在线

图4.2-1在线/离线切换

2.网元告警可闻设置都设置为：

禁止。

图4.2-2告警可闻设置

3.报表——全网业务报表

4.2-3全网业务报表

三：

NCP数据下载：

1.登陆系统

2.进入登陆管理页面

图4.3-2登录管路界面

3.进入学生实验管理系统

图4.3-3实验管理系统

4.数据库下载，结果如图所示。

图4.3-4数据下载界面

5.给对方插入告警。

图4.3-5插入告警

6.查看对方给自己插入的告警情况，结果如图所示。

图4.3-6当前告警管理

3.5实验五：

时钟源配置

1.在网元SDH1的子架上插入外时钟板SCI板，如图6.1-1所示。

2.在客户端操作窗口中，选择所有网元，单击［设备管理→SDH管理→时钟源］菜单项，进入时钟源配置对话框定时源配置页面，如图6.1-2所示。

3．按照图6.1-1中的规划，为网元配置时钟源。

在图6.1-2中，单击［新建］，弹出定时源配置对话框，外时钟、线路时钟、内时钟的配置。

每个网元时钟源配置完成后，单击［应用］使配置生效。

结果如图6.1-3、6.1-4所示。

图6.1-4SDH3时钟源配置

二、实验结果：

在客户端操作窗口中，选择网元，单击［设备管理→SDH管理→时钟源］菜单项，在定时源配置页面中，各网元的时钟信息应与表6.1-1中的时钟信息相符。

在［时钟源视图］中，单击［视图→配置视图］菜单项，显示应如图6.1-3所示。

3.6实验六：

公务配置

一、公务号码设置

1．在客户端操作窗口中，选择网元，单击［设备管理→公共管理→公务配置］菜单项，弹出公务配置对话框，如图7.1-1所示。

图7.1-1公务配置

2．单击＜自动设置＞按钮，为网元设置公务号码。

3．单击＜应用＞按钮。

4.按照图7.1-1的步骤设置SDH2、SDH3的公务配置。

结果如下图所示。

图7.1-2SDH2的公务配置

图7.1-3SDH3的公务配置

二、公务控制点设置

1．在客户端操作窗口中，选择网元SDH1，单击［设备管理→公共管理→公务配置］菜单项，弹出公务配置对话框。

2．选择［配置公务保护］，［控制点顺序］默认为“1”。

3．单击＜应用＞按钮

三、实验结果：

1．在公务配置对话框中，公务号码显示结果与设置相同。

单击＜查询保护＞按钮，［公务保护信息］中显示的控制点信息与设置相符，如图6.1-2所示。

图6.1-2公务配置对话框

四、网元间建立通话

1.NC学生用户实验管理系统，结果如下图所示。

图6.1-3实验管理系统

2.SDH3的NCP数据下载，结果如下图所示。

图6.1-4SDH3数据下载

2.SDH3与SDH1、SDH2之间相互建立通话。

登录排队软件进行排队，实验时，选中所有网元，点击菜单栏下的系统——>NCP数据管理——>数据库下载，再弹出的窗口中选择自己实验的网元，点击所有文件——>应用。

下载完后，进行验证。

如果三方都能正常通话，说明实验成功。

3.7实验七：

透传以太网业务配置

一、10M业务配置

1．在客户端操作窗口中，选择网元SDH1、SDH2、SDH3，单击［设备管理→SDH管理→业务配置］菜单项，弹出业务配置对话框。

2．根据10M业务配置要求，配置网元SDH1时隙，时隙选择4，5，6，7，8，接口为7。

同样，依据业务配置要求，配置网元SDH3的时隙，时隙选择4，5，6，7，8，接口为7。

所有配置均为双向配置。

二、单板属性设置

1．在客户端操作窗口中，选择网元SDH1，双击，弹出单板管理对话框。

再双击SFE板，弹出单板属性对话框，单击“高级”选项按钮，进入图7.2-1所示设置面板。

图7.2-1单板管理高级设置

2．依据实验要求，分别按图7.2-2，图7.2-3，图7.2-4，图7.2-5，图7.2-6进行设置。

设置完后点击确定再点应用

验证：

登录排队软件进行排队，实验时，选中所有网元，点击菜单栏下的系统——>NCP数据管理——>数据库下载，再弹出的窗口中选择自己实验的网元，点击所有文件——>应用。

下载完后，进行验证，得到如下图的情况说明实验成功

3.8实验八二纤双向通道环配置

一、配置工作通道

1.在客户端操作窗口中，依次选中网元SDH1、SDH2、SDH3，选中［设备管理→SDH管理→业务配置］菜单项，弹出业务配置对话框。

2．在［请选择网