【正文】 稱叫 4 做同步數(shù)字傳輸體制，是從 PDH 中進化過來的，也可以將 SDH 當(dāng)作 PDH 的一個二代產(chǎn)品。不過其在 PDH 的基礎(chǔ)上，做了很多改進。SDH 在實際工作中應(yīng)用的也比較廣泛了。如綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)、寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)中都可以看到 SDH 的身影。相比 PDH 傳統(tǒng)的傳輸機制而言， SDH 的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：優(yōu)勢一：能夠提供比加高的冗余功能優(yōu)勢二：維護更加的方便優(yōu)勢三：提供很好的兼容性基于 SDH 相對 PDH 的上述諸多優(yōu)勢， SDH同步數(shù)字傳輸體制 成為當(dāng)今主流的通信光傳輸網(wǎng)絡(luò)體制。所以，本次我的設(shè)計內(nèi)容就是基于 SDH 的自愈雙環(huán)光傳輸系統(tǒng)。 5 第三章 正文 1．系統(tǒng)設(shè)計 系統(tǒng)設(shè)計原則和依據(jù) 系統(tǒng)設(shè)計原則：所組建的網(wǎng)絡(luò)必須是一個高度統(tǒng)一的、標(biāo)準(zhǔn)化的、智能化的網(wǎng)絡(luò)。能采用全球統(tǒng)一的接口以實現(xiàn)設(shè)備多廠家環(huán)境的兼容，在全程全網(wǎng)范圍實現(xiàn)高效的協(xié)調(diào)一致的管理和操作，實現(xiàn)靈活的組網(wǎng)與業(yè)務(wù)調(diào)度，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自愈功能，提高網(wǎng)絡(luò)資源利用率。并且能提供強大的維護功能從而能大大降低設(shè)備的運行維護費用。 而 SDH 傳輸網(wǎng)絡(luò)相對于 PDH 傳輸網(wǎng)絡(luò)而言，在電接口方面 ：SDH 體制對網(wǎng)絡(luò)節(jié)點接口（ NNI）作了統(tǒng)一的規(guī)范。規(guī)范的內(nèi)容有數(shù)字信號速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)接方法、線路接口、監(jiān)控管理等。這就使 SDH設(shè)備容易實現(xiàn)多廠家互連，也就是說在同一傳輸線路上可以安裝不同廠家的設(shè)備，體現(xiàn)了橫向兼容性；在光接口方面，采用世界性統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范， SDH 信號的線路編碼僅對信號進行擾碼，不再進行冗余碼的插入；在復(fù)用方式上，由于采用了同步復(fù)用方式和靈活的映射結(jié)構(gòu)，使數(shù)字交叉連接（ DXC）功能更易于實現(xiàn)，使網(wǎng)絡(luò)具有了很強的自愈功能，便于用戶按需動態(tài)組網(wǎng)，實現(xiàn)靈活的業(yè)務(wù)調(diào)配；在運行維護方面， SDH 信號 的幀結(jié)構(gòu)中安排了豐富的用于運行維護（ OAM）功能的開銷字節(jié)，使網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控功能大大加強，也就是說維護的自動化程度大大加強；在兼容性方面， SDH 有很強的兼容性， 6 這也就意味著當(dāng)組建 SDH 傳輸網(wǎng)時，原有的 PDH 傳輸網(wǎng)不會作廢，兩種傳輸網(wǎng)可以共同存在。系統(tǒng)設(shè)計依據(jù)： SDH光纖通信傳輸系統(tǒng)的設(shè)計目前有最壞值設(shè)計法和統(tǒng)計設(shè)計法兩種。雖然統(tǒng)計設(shè)計法確定了足夠小的系統(tǒng)先期失效概率，使得中繼段的距離增長，但由此可能影響到系統(tǒng)的橫向兼容性實現(xiàn)。因此本設(shè)計確定系統(tǒng)采用最壞值設(shè)計法，在設(shè)計中繼段距離時，將所有參數(shù)都按最壞值選取，使 本系統(tǒng)能在系統(tǒng)壽命終了、富裕度用完且處于極端溫度條件下仍能 100%地保證系統(tǒng)性能要求，避免系統(tǒng)先期失效。根據(jù)光纖通信傳輸系統(tǒng)的要求：（ 1）敷設(shè)的光纜附加損耗應(yīng)控制在 dB/km 以下，固定接頭損耗不大于 ，活動接頭損耗系數(shù)為 dB/個；（ 2）光纖損耗包括接頭損耗應(yīng)在 dB/km 以下。故發(fā)射 接收點（ S R）的光通道損耗值為（ afm+asm/Lf+Mc） L=(+)41＝ 式中 afm為單盤光纜衰減系數(shù)最壞值； asm為單個光纖接頭的損耗最壞值； Lf 為單盤光纜長； Mc 為光纜富裕度； L取為兩個站點間的距離為 41km。參照光接口參數(shù)規(guī)范表 2的 SR 點光通道衰減值，符合 10～ 28dB 衰減范圍 [1]。故次所設(shè)計的光纖通信傳輸系統(tǒng)的等級可選為 STM1 或STM4，根據(jù)本次所設(shè)計的光纖通信傳輸系統(tǒng)容量需求的統(tǒng)計，其傳輸系統(tǒng)要能實現(xiàn) 2Mb/s 口的需求，故 STM1 等級 SDH 光纖通信傳輸系統(tǒng)已完全能滿足其業(yè)務(wù)傳輸對容量的需求。當(dāng)今后容量擴大時，可根據(jù)實際的情況更換各通信分中心的光群路盤，將整個系統(tǒng)擴容為STM4。 7 環(huán)境分析 隨著光通信技術(shù)的進步，接入 網(wǎng)已由普通模擬用戶環(huán)路逐步演變成光接入網(wǎng) OAN，另一方面，由于 SDH技術(shù)的成熟性和先進性，也使其逐步由長途網(wǎng)到中繼網(wǎng)，最后在接入網(wǎng)上得到廣泛應(yīng)用。傳輸網(wǎng)絡(luò)是所有業(yè)務(wù)層包括支撐層的平臺，而 SDH技術(shù)是這個平臺的靈魂。在接入網(wǎng)中，為滿足組網(wǎng)的靈活性和電路的實時調(diào)配， SDH 技術(shù)廣泛應(yīng)用于用戶端與局端之間，以完善的環(huán)保護功能為 “最后一公里 ”提供安全保障。目前看來，無論是 PSTN 網(wǎng)絡(luò)還是移動的基站傳輸，接入網(wǎng)傳輸系統(tǒng)仍然以提供 TDM 業(yè)務(wù)傳輸為主。 到目前為止，還沒有出現(xiàn)可完全替代 SDH 的新技術(shù)，有的只是現(xiàn)有 SDH 技術(shù)的發(fā)展和補充，這也證明了 SDH強大的生命力， SDH在城域網(wǎng)中仍將繼續(xù)發(fā)展，主要理由如下：（ 1）我國的電路交換網(wǎng)在5 年左右的時間內(nèi)仍將繼續(xù)發(fā)展； SDH 本身高低端的發(fā)展?jié)摿Γǜ哂?0Gb/s，低于 155Mb/s） SDH 通道級聯(lián)功能與多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射結(jié)構(gòu)的支持，增強了支持 ATM／ IP 的能力，正由新的 ITUT建議予以支持，有效地支持了多業(yè)務(wù)傳輸能力。未來的超大容量的核心光傳送網(wǎng)由 DWDM 壟斷，從帶寬顆粒度與成本上考慮， SDH 轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣，接入網(wǎng)需要更多的 SDH接入設(shè)備。（ 2） SDH近期仍然是可靠性和生存 性最高的傳送網(wǎng)技術(shù)。 IETF及 IEEE 已經(jīng)推出及即將推出的標(biāo)準(zhǔn)，為 SDH上高效、可靠的 IP 傳輸?shù)於藞詫嵉幕A(chǔ)。（ 3）基于 SDH／ SONET 的多業(yè)務(wù)傳送平臺有兩類發(fā)展趨勢：一種方案是在 SDH 除提供 TDM 的 E1等接口外，利用其它帶寬提供以太 8 網(wǎng)口、 ATM 接口、 POS接口等，為寬帶數(shù)據(jù)設(shè)備提供傳輸通道，利用 SDH 的 50ms 自愈能力提供保護。此方案是一種實現(xiàn)較易與原始的方案，也是寬帶網(wǎng)建設(shè)初期各運營商最愿意采用的方案，而且目前也是大量采用的方案。第二種方案就是數(shù)據(jù)優(yōu)化的多業(yè)務(wù)傳送平臺(MSTP)。它的 優(yōu)勢是非常明顯的，能夠兼容目前大量應(yīng)用的 TDM業(yè)務(wù)，又滿足日益增長的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù) (IP、 ATM)的要求； SEGAM 公司動態(tài)帶寬調(diào)整方案的性能仿真報告表明，該技術(shù)比第一種方案平均帶寬利用率提高 8倍。 MSTP 采用了目前最為成熟的 SDH組網(wǎng)和保護技術(shù)，卻又吸收了 ATM 和 IP 自身所具有流量控制與保護屬性，實現(xiàn)了多業(yè)務(wù)的高效傳輸。采用動態(tài)時隙分配技術(shù)與彈性分組環(huán)技術(shù)的解決方案日趨成熟?？傊捎铆h(huán)狀組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，提供 IP優(yōu)化的綜合業(yè)務(wù)傳輸平臺，在城域網(wǎng)匯聚層與接入層將是最好的選擇。 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) SDH網(wǎng)是 由 SDH網(wǎng)元設(shè)備通過光纜互連而成的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（網(wǎng)元）和傳輸線路的幾何排列就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。網(wǎng)絡(luò)的有效性（信道的利用率）、可靠性和經(jīng)濟性在很大程度上與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞幕窘Y(jié)構(gòu)有鏈形、星形、樹形、環(huán)形和網(wǎng)孔形。通過分析，我們得出，具有自愈功能的環(huán)形網(wǎng)（自愈環(huán)）具有很強的生存性，這使得它成為當(dāng)前使用最多的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)湫问健? 當(dāng)今社會各行各業(yè)對信息的依賴愈來愈大，要求通信網(wǎng)絡(luò)能及時 9 準(zhǔn)確的傳遞信息。隨著網(wǎng)上傳輸?shù)男畔⒃絹碓蕉?，傳輸信號的速率越來越快，一旦網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障（這是難以避免的，例如 ： 土建施工 中將光纜挖斷），將對整個社會造成極大的損壞。因此網(wǎng)絡(luò)的生存能力即網(wǎng)絡(luò)的安全性是當(dāng)今第一要考慮的問題。 所謂自愈是指在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障（例如光纖斷）時，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動地在極短的時間內(nèi)（ ITUT 規(guī)定為 50ms 以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動從故障中恢復(fù)傳輸，使用戶幾乎感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障。其基本原理是網(wǎng)絡(luò)要具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用備用設(shè)備或利用現(xiàn)有設(shè)備中的冗余能力，以滿足全部或指定優(yōu)先級業(yè)務(wù)的恢復(fù)。由上可知網(wǎng)絡(luò)具有自愈能力的先決條件是有冗余的路由、網(wǎng)元強大的交叉能力以及網(wǎng)元一定的 智能。 目前環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)用得最多，因為環(huán)形網(wǎng)具有較強的自愈功能。自愈環(huán)的分類可按保護的業(yè)務(wù)級別、環(huán)上業(yè)務(wù)的方向、網(wǎng)元節(jié)點間光纖數(shù)來劃分。按環(huán)上業(yè)務(wù)的方向可將自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)兩大類；按網(wǎng)元節(jié)點間的光纖數(shù)可將自愈環(huán)劃分為雙纖環(huán)（一對收/發(fā)光纖）和四纖環(huán)（兩對收發(fā)光纖）；按保護的業(yè)務(wù)級別可將自愈環(huán)劃分為通道保護環(huán)和復(fù)用段保護環(huán)兩大類。 在本次設(shè)計中，我選擇了在普通移動通信基站使用最廣，技術(shù)最成熟的二纖通道保護環(huán)做為本次光通信系統(tǒng)設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。 二纖單向通道保護環(huán)由兩根光纖組 成兩個環(huán)，其中一個為主環(huán)——S1；一個為備環(huán) ——P1。兩環(huán)的業(yè)務(wù)流向一定要相反，通道保護環(huán)的保護功能是通過網(wǎng)元支路板的 “并發(fā)選收 ”功能來實現(xiàn)的，也就 10 是支路板將支路上環(huán)業(yè)務(wù) “并發(fā) ”到主環(huán) S備環(huán) P1 上，兩環(huán)上業(yè)務(wù)完全一樣且流向相反，平時網(wǎng)元支路板 “選收 ”主環(huán)下支路的業(yè)務(wù)，如圖 54(a)所示。 若環(huán)網(wǎng)中網(wǎng)元 A與 C互通業(yè)務(wù)，網(wǎng)元 A和 C都將上環(huán)的支路業(yè)務(wù) “并發(fā) ”到環(huán) S1 和 P1 上， S1 和 P1 上的所傳業(yè)務(wù)相同且流向相反——S1 逆時針， P1 為順時針。在網(wǎng)絡(luò)正常時，網(wǎng)元 A 和 C 都選收主環(huán) S1上的業(yè)務(wù)。那么 A與 C 業(yè) 務(wù)互通的方式是 A到 C 的業(yè)務(wù)經(jīng)過網(wǎng)元 D穿通，由 S1 光纖傳到 C（主環(huán)業(yè)務(wù)）；由 P1 光纖經(jīng)過網(wǎng)元B穿通傳到 C（備環(huán)業(yè)務(wù)）。在網(wǎng)元 C支路板 “選收 ”主環(huán) S1 上的 A→C業(yè)務(wù)，完成網(wǎng)元 A到網(wǎng)元 C 的業(yè)務(wù)傳輸。網(wǎng)元 C 到網(wǎng)元 A的業(yè)務(wù)傳輸與此類似。 CACAACACS1P1ACD BP1S1S T M N 圖 51(a) 二纖單向通道倒換環(huán) 當(dāng) BC光纜段的光纖同時被切斷，注意此時網(wǎng)元支路板的并發(fā)功能沒有改變，也就是此時 S1 環(huán)和 P1 環(huán)上的業(yè)務(wù)還是一樣的。如圖54(b)所示。 11 CACAACACS1P1ACD BP1S1S T M N倒換 圖 54 (b)二纖單向通道倒換環(huán) 我們看看這時網(wǎng)元 A與網(wǎng)元 C 之間的業(yè)務(wù)如何被保護。網(wǎng) 元 A到網(wǎng)元 C的業(yè)務(wù)由網(wǎng)元 A的支路板并發(fā)到 S1 和 P1 光纖上，其中 S1業(yè)務(wù)經(jīng)光纖由網(wǎng)元 D穿通傳至網(wǎng)元 C， P1光纖的業(yè)務(wù)經(jīng)網(wǎng)元 B穿通，由于 B—C 間光纜斷，所以光纖 P1上的業(yè)務(wù)無法傳到網(wǎng)元 C，不過由于網(wǎng)元 C 默認(rèn)選收主環(huán) S1 上的業(yè)務(wù)，這時網(wǎng)元 A 到網(wǎng) C 的業(yè)務(wù)并未中斷，網(wǎng)元 C的支路板不進行保護倒換。 網(wǎng)元 C 的支路板將到網(wǎng)元 A的業(yè)務(wù)并發(fā)到 S1環(huán)和 P1 環(huán)上，其中 P1環(huán)上的 C到 A業(yè)務(wù)經(jīng)網(wǎng)元 D 穿通傳到網(wǎng)元 A， S1環(huán)上的 C 到A業(yè)務(wù)，由于 B—C 間光纖斷所以無法傳到網(wǎng)元 A，網(wǎng)元 A默認(rèn)是選收主環(huán) S1上的業(yè)務(wù)，此時由于 S1環(huán)上的 C→A 的業(yè)務(wù)傳不過來，這時網(wǎng)元 A的支路板就會收到 S1 環(huán)上 TUAIS 告警信號。網(wǎng)元 A的支路板收到 S1光纖上的 TUAIS 告警后，立即切換到選收備環(huán) P1光纖上的 C 到 A 的業(yè)務(wù)，于是 C→A 的業(yè)務(wù)得以恢復(fù)，完成環(huán)上業(yè)務(wù)的通道保護，此時網(wǎng)元 A 的支路板處于通道保護倒換狀態(tài) ——切換到選收備環(huán)方式。 網(wǎng)元發(fā)生了通道保護倒換后，支路板同時監(jiān)測主環(huán) S1 上業(yè)務(wù)的 12 狀態(tài)，當(dāng)連續(xù)一段時間（ 中興 的設(shè)備是 10 分鐘左右）未發(fā)現(xiàn) TUAIS時，發(fā)生切換網(wǎng)元的支路板將選收切回到收主環(huán)業(yè)務(wù)，恢復(fù)成正常時的默認(rèn)狀態(tài)。 二纖單向通道 保護倒換環(huán) 由于上環(huán)業(yè)務(wù)是并發(fā)選收，所以通道業(yè)務(wù)的保護實際上是 1＋ 1 保護。倒換速度快（ 中興 公司設(shè)備倒換速度 ≤15ms），業(yè)務(wù)流向簡捷明了，便于配置維護。缺點是網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)容量不大。二纖單向保護環(huán)的業(yè)務(wù)容量恒定是 STMN，與環(huán)上的節(jié)點數(shù)和網(wǎng)元間業(yè)務(wù)分布無關(guān)。為什么？舉個例子，當(dāng)網(wǎng)元 A 和網(wǎng)元