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二型机技术手册

ZXSM-150/600/2500

光同步数字传输系统

技术手册

深圳市中兴通讯股份有限公司

第一章系统概述1

1.1概述1

1.2系统结构2

1.3ZXSM-150/600/2500的特点2

第二章硬件系统5

2.1系统总体框架5

2.2硬件功能方框图5

2.3硬件单板联系图6

2.4系统硬件各组件结构排列图7

2.5硬件单板功能描述8

2.5.1网元控制处理板NCP8

2.5.2开销处理板OHP9

2.5.3电源/时钟板PWCK10

2.5.4STM-1/STM-4光接口板OL1/OL411

2.5.5STM-1电接口板ES112

2.5.62M/34M/140M电接口板EP1/EP3/EP412

2.5.7交叉板CS13

2.5.8音频/数据接口板AI/DI13

2.5.9STM-16光接口板OI1614

2.5.10STM-16线路处理板LP1614

第三章软件系统16

3.1概述16

3.1.1遵循ITU－T建议和相关的标准16

3.1.2开放性体系结构16

3.1.3分布式和层次化的管理16

3.2系统的软件结构16

3.2.1SMCC模块17

3.2.2NCP模块17

3.2.3MCU模块17

3.3.3通信模块17

3.3SMCC模块17

3.3.1概述18

3.3.2SMCC模块的软件功能模块的结构18

3.4NCP模块21

3.4.1概述21

3.4.2NCP软件模块结构21

3.5MCU模块26

3.6通信模块27

3.6.1ECC通信模块27

3.6.2串口通信模块28

3.6.3网络通信模块28

3.6.4HDLC通信模块28

第四章网管系统29

4.1网管系统简介29

4.2设备和运行要求29

4.2.1设备体系结构29

4.2.2硬件平台29

4.3网管系统的功能30

4.3.1告警管理功能30

4.3.2维护管理功能31

4.3.3性能管理功能31

4.3.4配置管理功能32

4.3.5安全管理功能33

4.3.6组网方式33

第五章系统机械结构35

5.1系统的机械结构35

5.2设计工艺35

5.3子架内插箱结构特点35

第六章设备应用36

6.1设备工作原则36

6.1.1终端复用设备（TM）的工作原则36

6.1.2分插复用设备（ADM）的工作原则36

6.1.3中继设备（REG）的工作原则36

6.2应用及配置36

6.2.1概述36

6.2.2交叉连接功能36

6.3保护倒换机制38

6.3.1设备级单元保护38

6.3.2网络级业务保护39

6.4业务的方向性39

6.4.1双向业务39

6.4.2单向业务39

6.5网络应用形式39

6.6设备配置41

第七章技术规范42

7.1光接口指标42

7.1.1光传输码型42

7.1.2眼图42

7.1.3抖动指标42

7.2电接口指标43

7.2.1PDH电接口基本参数43

7.2.22Mb/s电接口43

7.2.3140Mbit/s接口44

7.2.4155Mbit/s电接口规范44

7.3接口抖动指标45

7.3.1抖动和漂移容限45

7.3.2SDH设备的抖动产生46

7.3.3PDH接口输出抖动46

7.3.4中继器的抖动传递要求46

7.3.5光接口抖动输入容限47

7.3.6映射抖动47

7.3.7结合抖动48

7.4时钟指标48

7.4.1系统定时原则48

7.4.2外时钟接口48

7.4.3时钟单元工作模式48

7.4.4自由振荡下频率精度和保持模式下频率精度48

7.4.5捕捉范围和失锁范围48

7.4.6外时钟接口技术要求48

7.4.7时钟噪声49

7.4.8从外时钟输入口到输出口之间噪声（抖动与漂移）转移特性49

7.4.9时钟参考切换和模式过渡特性49

7.5勤务电话50

7.6电源要求50

7.7环境要求50

7.8接地要求51

7.9电磁兼容51

7.9.1辐射51

7.9.2抗干扰性能51

7.10网管系统52

7.10.1管理能力52

7.10.2响应时间52

7.10.3数据存储53

7.10.4管理接口53

7.10.5系统配置53

第一章系统概述

1.1概述

ZXSM-150/600/2500传输设备是为建设高速信息网而设计的SDH光同步传输设备，该设备可以应用在从STM-1到STM-16的各种应用场合，只需更换光接口板，即可由STM-1设备升级为STM-4直至STM-16设备，从而在最大限度保护用户投资的前提下，实现扩容。

ZXSM-150/600/2500可以实现多种组网形式：

●点到点

●链型

●二纤环（单向通道保护环，双向复用段共享保护环等）

●四纤双向复用段共享保护环,

●枢纽结构

●网孔型结构

ZXSM-150/600/2500支持多种业务保护机制：

●复用段保护MSP（1+1，1:

1）

●复用段共享保护MS-SPRing

●高阶和低阶子网连接保护SNC

ZXSM-150/600/2500对于关键部件采用1+1备份或负荷分担的保护方式，保证设备具有高可靠性。

ZXSM-150/600/2500网络管理系统ZXSM-NMS根据最新ITU-T建议开发，提供强大的网管功能。

ZXSM-NMS在网元级和网络级对SDH网进行管理，包括配置管理、故障管理、性能管理和安全管理等功能。

从物理接口、网络管理到信息模型，ZXSM-150/600/2500完全遵循目前ITU-T关于SDH的系列建议，并保留兼容未来ITU-T新建议的可能。

ZXSM-150/600/2500的设计遵循ITU-T和中国邮电部关于SDH建议如下：

G.707

同步数字体系网络节点接口

G.781

数字传输终端设备一般要求

G.782

SDH复用设备一般描述

G.783

SDH设备功能块描述

G.784

SDH管理

G.774.1-5

SDH网元级管理信息模型

G.703

数字体系接口物理特性

G.957

SDH设备和系统光接口

G.958

光纤SDH数字线路系统

G.803

SDH传送网结构

G.821

构造ISDN的国际数字连接段误码性能

G.826

一次群及以上速率国际恒定比特率数字通道的参数实体误码特性

G.813

SDH设备从时钟定时特性

G.823

基于2048kbit/s的数字网络的抖动和漂移的控制

G.825

SDH数字网络的抖动和漂移的控制

G.773

传输系统管理的Q接口协议

Q.812

Q3接口高层协议

Q.811

Q3接口低层协议

TZ015

中国邮电部“光同步传输网技术体制”

1.2系统结构

ZXSM-150/600/2500的总体功能结构如图1.1所示。

图1.1ZXSM-150/600/2500系统的总体功能结构方框图

ZXSM-150/600/2500提供完备的PDH和SDH接口。

ZXSM-150/600/2500提供二线音频公务话机接口。

ZXSM-150/600/2500提供F和Q3接口与网管（ZXSM-NMS等）相连。

ZXSM-150/600/2500提供双向BITS接口。

ZXSM-150/600/2500提供辅助音频/数据接口。

1.3ZXSM-150/600/2500的特点

1.一体化设计，业务容量大

ZXSM-150/600/2500采用一体化设计，同一子架兼容STM-1、STM-4和STM-16。

只需更换光接口单板即可实现平滑升级。

同一设备可以配置为终端复用器TM，也可以配置为分插复用器ADM或中继器REG。

ZXSM-150/600/2500可实现巨大的业务容量，单个子架上下业务总量最大可以达到5×STM-16的容量，STM-16的光接口可达4个。

2.多业务平台实现方式

ZXSM-150/600/2500采用多业务平台的实现方式，设计了交叉平台、开销处理平台、通信处理平台、控制平台和时钟、电源支撑平台。

采用平台实现方式使得设备可以方便地扩展功能，保证兼容未来的标准和用户需求。

3.大容量的交叉连接矩阵

ZXSM-150/600/2500具有强大的交叉连接能力。

单板最大交叉能力为96×96×VC-4并包括1008×1008×VC-12的时隙交叉。

对于交叉板而言，群路与支路是平等的，因此可以实现群路到群路，群路到支路和支路到支路的全面交叉。

大容量的交叉连接矩阵保证了ZXSM-150/600/2500强大的业务容量，具备小型数字交叉连接设备DXC的功能。

4.丰富的群路和支路接口

ZXSM-150/600/2500提供完备的SDH和PDH标准接口，包括：

2.048Mbit/s、34.368Mbit/s、44.736Mbit/s、139.264Mbit/s、155.520Mbit/s（E）、155.520Mbit/s（O）622.080Mbit/s和2488.320Mbit/s。

除此以外，ZXSM-150/600/2500还提供利用未定义开销字节通道传送的辅助音频/数据接口，包括：

音频，RS232，RS422，V.35等

表1各单板的接口数量

板类型

接口类型与数量

EP1

32×2.048Mbit/s

EP1A（99.12）

64×2.048Mbit/s

EP3

6×34.368Mbit/s或44.736Mbit/s

EP4

2×139.264Mbit/s

ES1

2×155.520Mbit/s

OL1

2×155.520Mbit/s

OL4

2×622.080Mbit/s

OI16+LP16

1×2488.320Mbit/s

8×音频+4×RS232+4×RS422

ZXSM-150/600/2500每一个子架均提供16个接口板位，各种接口板向上兼容，即接口速率较低的单板可以插入高速的接口板槽位。

单个子架最大上下支路数设计能力为504×2M。

5.完善的网络保护机制

ZXSM-150/600/2500提供完善的网络保护机制：

MS-SPRing，MSP，SNC，并且支持DNI（双节点互通功能）。

6.可靠的时钟同步性能

定时可以选择外时钟、群路时钟或支路时钟作为设备定时基准。

定时系统可以工作在3种工作模式：

同步锁定模式、保持模式和自由振荡模式。

利用S1字节实现网络时钟的自动倒换，保证网络同步处于最佳状态。

7.数量多类型全的辅助接口

ZXSM-150/600/2500利用开销中的未定义字节为用户提供大量的辅助接口，每个光接口方向可提供超过20个64kbit/s的辅助接口通道。

辅助接口的形式多样，包括音频、RS-232C、RS-422、V.35等。

辅助接口通道支持点对点、直通、广播等多种工作方式。

8.功能完善的网络管理系统

ZXSM-NMS网络管理系统采用TMN设计思想，提供网元层、网元管理层和网络管理层的功能，体系结构灵活，具备系统、性能、配置、故障、和安全等完善的管理功能，实现软件的远程在线升级而不需中断业务。

网络管理系统ZXSM-NMS还提供可靠的备份功能，一个子网可以接入多个网管系统，不仅实现分段、分区域的管理，还大大增强了网管系统的可靠性。

具有友好的全中文人机界面，操作简单，提供Q3、Q和F接口，用于网管接入，具有完善网管系统。

第二章硬件系统

2.1系统总体框架

ZXSM-150/600/2500采用单子架结构方式。

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。

线路接口或音频数据接口

线路接口或PDH接口

线路接口

开销取出/插入

净荷总线适配

单板

DCC取出/插入

时钟与电源

开销处理

净荷交叉

ECC通讯处理

网元控制

-48V电源

BITS接口

图2.1ZXSM-150/600/2500总体框图

2.2硬件功能方框图

在ZXSM-150/600/2500中，各种SDH或PDH接口经过接口匹配以及映射、适配过程，转换为统一的VC-4净荷总线，在空分与时分交叉矩阵内完成各个线路方向和各个接口的业务交叉。

在群路方向的线路接口完成APS协议处理，在支路的接口完成通道等级的保护倒换。

每个线路方向的段开销，包括E1、E2、F1、26个未定义开销字节和3个国内应用字节合成一条总线；音频接口或速率为N×64k的数据接口同样格式的总线，在交换矩阵中完成各个方向的开销直通、上下和读写。

DCC通道在各个方向的提取与插入由各个单板的CPU完成，ECC的路由选择由NCP的通信协议处理器完成。

单板CPU与ECC通信协议处理器之间通过主从HDLC连接。

NCP与单板CPU的S口通信通过主从HDLC实现。

系统时钟直接由时钟单元分配至各个单板。

系统最多可以选择2路BITS基准和4路线路定时基准。

2M再定时

线路匹配

电支路接口

出

电支路接口

入

交

叉

矩

阵

解映射

时隙指定

映射

信号再生

光接口

收

光接口

发

电光转换

光电转换

插

入

提

取

分

插

复

用

并串转换加扰

解扰串并转换

时钟倍频

时钟提取

开销交换

合成

分解

接口适配

公务/

音频/

数据

通道

出

公务/音频/

数据

通道

入

分解

合成

DCC

插入

ECC

处理

DCC

解出

各单板

CPU

系统定时

网元控制

F接口Q3接口

BITS接口

图2.2ZXSM-150/600/2500功能联系图

2.3硬件单板联系图

光

接

口

板

网

元

控

制

处

理

板

交

叉

板

电

接

口

板

开

销

处

理

板

电源/

时钟

板

音频/数据接口

板

图2.3ZXSM-150/600/2500单板连接图

交叉板实现空分与时分交叉矩阵；网元控制处理板实现网元控制和ECC处理以及Q3和F接口；开销处理板实现开销交换以及公务和F1接口匹配；光接口板实现光电/电光转换、开销提取插入、开销总线合成分离、净荷分插复用、DCC提取插入；电接口板实现接口匹配、映射与解映射、通道保护、2M支路再定时等；电源/时钟板提供系统时钟以及一次和二次电源。

2.4系统硬件各组件结构排列图

U16

D16

图2.4ZXSM-150C组件结构排列图

图中：

A：

告警输出接口，DB9（孔）插座

B：

Q3接口，RJ45插座

C：

扩展接口，DB9（孔）插座

E：

外部告警开关量输入接口，DB15（针）插座

F：

F1接口，DB9（孔）插座

G：

公务话机接口，RJ11插座

H：

BITS接口，DB15（孔）插座

I：

-48V电源插座，DB3A插座

除去以上接口外，PDH以及SDH等业务接口从单板引出。

U1：

网元控制处理板

D1：

开销处理板

U16，D16：

电源/时钟板

U3，D3，U14，D14：

STM-4等级以下支路接口板或音频/数据接口板

U2，D2，U15，D15：

STM-1等级以下支路接口板或音频/数据接口板

U4，U7，D4，D7，U10，U13，D10，D13：

STM-4等级以下群路光接口板或STM-16线路处理板或音频/数据接口板

U5，D5，U11，D11：

STM-16光接口板

U2～U5，D2～D5，U10～U15，D10～D15还可以插EDFA板，限制条件是右侧无插板。

2.5硬件单板功能描述

2.5.1网元控制处理板NCP

2.5.1.1NCP板功能框图

NCP功能框图见图2.5。

2.5.1.2NCP板特性描述

NCP板提供网元控制功能，功能可大体分为两部分：

网元管理和ECC协议处理。

网元管理是指：

NCP完成网元的初始配置，在运行过程中对外提供F和Q3等接口，接收网管的命令，加以分析，通过S口通信（HDLC）对各个单板发布指令，执行相应操作；同时将各个单板的上报消息转发网管。

NCP还控制设备的告警输出和监测外部告警输入。

NCP可以强制各个单板复位。

ECC协议处理是指：

NCP通过与光板之间的HDLC通信总线将从各个光口解出的ECC信息取出，并加以分析，通过其他光口转发或交网管处理。

网元管理与ECC协议处理分别由两片CPU完成，二者之间通过SCC口通信。

告警输入输出

驱动

RS232C

电平转换

接口匹配

FLASH

（16Mbyte）

Q3:

AUI

网元控制CPU

MC68860

驱动

HDLC

RAM

（32Mbyte）

单板复位

驱动

实时钟

FLASH

（16Mbyte）

ECC:

HDLC

网元控制CPU

MC68860

驱动

HDLC时钟

RAM

（32Mbyte）

图2.5网元控制处理板功能框图

2.5.2开销处理板OHP

2.5.2.1OHP功能框图

时隙

交换

开销

：

时钟分配

单板CPU

信令处理

接口匹配

公务F1系统时钟

图2.6开销处理板功能框图

2.5.2.2OHP特性描述

OHP板处理一个子架的多方向段开销的交换和公务和F1接口的实现。

在ZXSM-150/600/2500中，每个接口板位与OHP之间有2条开销总线，每条开销总线包含32时隙，如果接口为光接口，则开销线时隙中包含E1、E2和F1。

OHP实现开销的时隙交换，以完成开销的直通和上下。

同时，OHP允许读写参与交换的任意时隙的内容。

开销交换矩阵容量至少应为512×512时隙

OHP实现设备的公务功能，实现多方向的公务互通，提供2线话机接口，公务方向至少应为12个；OHP还应实现64kbit/s的同向F1接口。

OHP还根据系统时钟板的时钟产生开销总线的比特定位和帧定位时钟，并向各个单板分配。

2.5.3电源/时钟板PWCK

2.5.3.1PWCK功能框图

＋5V

－5V

－48V

电源

模块

2.048MHz

系统帧频

系统时钟

告警倒换

频率转换

一次电源

电源告警

BITS基准

锁相

线路基准

告警监测

倒换控制

单板

CPU

图2.7电源时钟板功能框图

2.5.3.2PWCK特性描述

PWCK为设备提供电源和时钟基准。

PWCK可以提供备份保护。

PWCK控制背板上的－48V电源的通断，为集中供电的单板提供＋5V和－5V的电源。

PWCK可以监测电源告警，并上报NCP。

PWCK为系统提供系统时钟和系统帧频，直接馈送至各个单板。

定时基准可以选择为BITS接口时钟或4个线路定时之一。

BITS接口独立于PWCK，作为独立结构件插在后背板。

基于S1字节的定时基准倒换通过ECC协议处理通道实现。

2.5.4STM-1/STM-4光接口板OL1/OL4

2.5.4.1OL1/OL4功能框图

时钟开销光接口网元控制交叉时钟1时钟2

APS

总线

开销

总线

总线速率转换

DCC/APS/开销

分解插入

解扰串并转换

处理

光

电

转

换

时钟选择

时钟倍频

时钟恢复

并串转换加扰

电光转换

ECC/

单板控制

图2.8光接口板功能框图

2.5.4.2STM-1/STM-4光接口插件特性描述

OL1提供1个或2个方向STM-1标准光接口；OL4提供1个方向的STM-4标准光接口。

光接口板提供VC-4总线供业务上下和直通，总线速率为77Mbit/s。

DROP总线应插入VC-4等级的告警指示，并可以根据ADD总线的VC-4等级告警指示在相应的光接口输出AU_AIS。

光接口板提取接收SOH中的32个开销字节合成1条开销总线送OHP板，并可以将OHP板提供的开销总线分解为32时隙，插入发送SOH的相应字节。

OL1处理2个方向的SOH，OL4处理1个STM-4接口的SOH中对应于第一个AU-4的开销字节。

光接口板将接收的K1、K2字节和APS处理器发出的K1、K2以及保护倒换状态合成一组串行信号输出；同时接收其他光接口板发出的K1、K2串行信号，用以实现APS保护倒换。

无论OL1还是OL4只处理一个光口的APS收发。

光接口板单板CPU通过SCC通信口转发光方向的DCC通道与NCP板的ECC协议处理之间的信息。

对于OL1占用2个SCC口分别对应2个STM-1方向的D1~D3；对于OL4占用2个SCC口分别对应D1~D3和D4~D12。

2.5.5STM-1电接口板ES1

ES1与OL1原理相同，不同点是接口为标准电接口。

2.5.62M/34M/140M电接口板EP1/EP3/EP4

2.5.6.1EP1/EP3/EP4板功能框图

叠加

延时

速率

转换

映射/

解映射

方向或

时隙选择

速率

转换

净荷总线

延时

线路接口匹配

电接口

图2.9电接口板功能框图

2.5.6.2EP1/EP3/EP4板特性描述

EP1/EP3/EP4板分别实现PDH电接口2M/34M/140M的映射和解映射，每插件提供63或32路2M接口/3或6路34M接口/1或2路14

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