【正文】 SDH 網(wǎng)絡(luò)的整體層次結(jié)構(gòu) 同 PDH 相比 SDH 具有巨大的優(yōu)越性，但這種優(yōu)越性只有在組成 SDH 網(wǎng)時才能完全發(fā)揮出來。 雙纖雙向復(fù)用段保護環(huán)的業(yè)務(wù)容量為四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)的 1/2，即M/2(STMN)或 M STMN（包括額外業(yè)務(wù)），其中 M 是節(jié)點數(shù)。網(wǎng)元 C 到網(wǎng)元 A 的主用業(yè)務(wù)放于 S2/P1 光纖的S2 時隙，額外業(yè)務(wù)放于 S2/P1 光纖的 P1 時隙，經(jīng)網(wǎng)元 B 穿通傳到網(wǎng)元 A，網(wǎng)元A 從 S2/P1 光纖上提取相應(yīng)的業(yè)務(wù)。 當 B— C 間光纜段光纖均被切斷后，在故障兩端的網(wǎng)元 B、 C 的光纖 S1 和P S2 和 P2 有一個環(huán)回功能見圖 (b)（故障端點的網(wǎng)元環(huán)回）。如圖 所示。網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)先由網(wǎng)元 A 發(fā)到 S1 光纖上，到故障端點站 B 處環(huán)回到 P1 光纖上，這時 P1 光纖上的額外業(yè)務(wù)被清掉，改傳網(wǎng)元A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)，經(jīng) A、 D 網(wǎng)元穿通，由 P1 光纖傳到網(wǎng)元 C，由于網(wǎng)元 C只從主纖 S1 上提取主用業(yè)務(wù)，所以這時 P1 光纖上的網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)在 C 點處（故障端點站）環(huán)回到 S1 光纖上，網(wǎng)元 C 從 S1 光纖上下載網(wǎng)元 A到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)。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)。 CACAACACS1P1ACD BP1S1S T M N倒換 圖 二纖單向通道倒換環(huán) 中斷 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 13 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。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，也就是支路板將支路上環(huán)業(yè)務(wù)“并發(fā)”到主環(huán)浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 12 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 所示。 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。因此網(wǎng) 絡(luò)的生存能力即網(wǎng)絡(luò)的安全性是當今第一要考慮的問題。 我們稱一致路由的業(yè)務(wù)為雙向業(yè)務(wù)，分離路由的業(yè)務(wù)為單向業(yè)務(wù)。這種網(wǎng)絡(luò)拓撲為兩網(wǎng)元節(jié)點間 提供多個傳輸路由，使網(wǎng)絡(luò)的可靠更強，不存在瓶頸問題和失效問題。這種拓撲的特點是較經(jīng)濟，但是存在安全隱患 。 研究內(nèi)容 溫州接入層和匯聚層的組網(wǎng)形式歷經(jīng)了多次 變更，通過在經(jīng)驗總結(jié)的基礎(chǔ)上不斷改進和優(yōu)化，形成了目前各縣匯聚層采用 MSP（復(fù)用段保護）上疊加 PP（通道保護）虛擬環(huán)的組合保護模式， 155M 接入環(huán)雙節(jié)點跨接在 匯聚設(shè)備上，能夠在匯聚環(huán)和接入環(huán)同時中斷或者匯聚節(jié)點單點失效的情況下實現(xiàn)對業(yè)務(wù)的保護，大大增強了系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性。 二、 高速率性： SDH 可提供 2Mbps 至 10Gbps 的電路速率。由于 PDH 信號運行維護工作的開銷字節(jié)少，因此對完成傳輸網(wǎng)分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務(wù)的實時調(diào)度、傳輸帶寬的控制、告警的分析定位是很不利的。這就會引起兩個問題： 從高速信號中分 /插出低速信號要一級一級的進行。由于冗余碼的接入使同一速率等級上光接口的信號速率大于電接口的標準信號速率，不僅增加了發(fā)光器的光功率代價，而且由于各廠家 在進行線路編碼時，為完成不同的線路監(jiān)控功能，在信息碼后加上不同的冗余碼，導(dǎo)致不同廠家同一速率等級的光接口碼型和速率也不一樣，致使不同廠家的設(shè)備無法實現(xiàn)橫向兼容。 傳統(tǒng)的由 PDH 傳輸體制組建的傳輸網(wǎng)，由于其復(fù) 用的方式明顯的不能滿足信號大容量傳輸?shù)囊?，另?PDH 體制的地區(qū)性規(guī)范也使網(wǎng)絡(luò)互連增加了難度，因此在通信網(wǎng)向大容量、標準化發(fā)展的今天， PDH 的傳輸體制已經(jīng)愈來愈成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的瓶頸，制約了傳輸網(wǎng)向更高的速率發(fā)展。 隨著移動通信業(yè)務(wù)量在不斷提升， 2021 年建設(shè)規(guī)模更是空前巨大，村通工程等的開展，也會暫時產(chǎn)生一些新的長支鏈。同時用戶對所提供業(yè)務(wù)可靠性的要求也大幅提高，加上溫州地區(qū)復(fù)雜的地形情況、普遍發(fā)達的鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟圈、夏季臺風洪水災(zāi)害頻繁等因素，本著建設(shè)適合溫州傳輸線路現(xiàn)狀且安全可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)的原則，形成穩(wěn)定可靠的接入層網(wǎng)絡(luò)。 本文 給出了多 種 SDH 傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案和新增長支鏈的流程控制方法，實施現(xiàn)網(wǎng)長支鏈改造，減少現(xiàn)網(wǎng)長支鏈數(shù)量，同時在基站傳輸建設(shè)過程中引入一系列控制措施，建立一整套長支鏈控制機制，嚴格且有效地控制新增長支鏈，形成良性循環(huán)，力求逐步降低支鏈節(jié)點數(shù)，提高成環(huán)率，形成穩(wěn)定可靠的接入層網(wǎng)絡(luò)。同時用戶對所提供業(yè)務(wù)可靠性的要求也大幅提高，加上溫州地 區(qū)復(fù)雜的地形情況、普遍發(fā)達的鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟圈、夏季臺風洪 水災(zāi)害頻繁等因素，本著建設(shè)適合溫州傳輸線路現(xiàn)狀且安全可靠的傳輸網(wǎng)絡(luò)的 原則，針對溫州本地傳輸網(wǎng)長支鏈改造， 本文 給出了多種傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案和新增長支鏈的流程控制方法，實施現(xiàn)網(wǎng)長支鏈改造，減少現(xiàn)網(wǎng)長支鏈數(shù)量，同 時在基站傳輸建設(shè)過程中引入一系列控制措施，建立一整套長支鏈控制機制，嚴格且有效地控制新增長支鏈，形成良性循環(huán)，力求逐步降低支鏈節(jié)點數(shù)，提高成環(huán)率，形成穩(wěn)定可靠的接入層網(wǎng)絡(luò)。 [2] 傳統(tǒng)的 PDH 傳輸體制的缺陷 主要 體現(xiàn)在以下幾個方面： 接口方面 ：只有地區(qū)性的電接口規(guī)范，不存在世界性標準。這樣同一傳輸路線兩端必須采用同一廠家的設(shè)備，給組網(wǎng)、管理及網(wǎng)絡(luò)互通帶來困難。例如從 140Mbit/s 的信號中分 /插出 2Mbit/s 低速信號要經(jīng)過如下過程 [3] [19]。 沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口 由于沒有統(tǒng)一的網(wǎng)管接口，這就使你買一套某廠家的設(shè)備，就需買一套該廠家的網(wǎng)管系統(tǒng)。它可以作為鏈路來支持 IP 網(wǎng)，它的作用只是將路由器以點到點的方式連接起來。該組網(wǎng)方式缺點是實際接入層站點分布廣，且溫州地區(qū)地形復(fù)雜，多山多水，有一些支鏈站點較難環(huán)回至匯聚節(jié)點，或者需經(jīng)過多個站點跳纖至匯聚節(jié)點，需占用接入層纖芯資源和匯聚設(shè)備光口資源等。 （ 2） 星形網(wǎng) 此種網(wǎng)絡(luò)拓撲是將網(wǎng)中一網(wǎng)元做為特殊節(jié)點與其他各網(wǎng)元節(jié)點相連，其他各網(wǎng)元節(jié)點互不相連，網(wǎng)元節(jié)點的業(yè)務(wù)都要經(jīng)過這個特殊節(jié)點轉(zhuǎn)接。但是由于系統(tǒng)的冗余度高，必會使系統(tǒng)有效性降低，成本高且結(jié)構(gòu)復(fù)雜。常見組網(wǎng)的業(yè)務(wù)方向和路由如表 所示。 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，浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 11 使用戶幾乎感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障。 下面講講通道保護環(huán)和復(fù)用段保護環(huán)的區(qū)別。 CACAACACS1P1ACD BP1S1S T M N 圖 二纖單向通道倒換環(huán) 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。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。 二纖單向通道環(huán)多用于環(huán)上有一站點是業(yè)務(wù)主站 —— 業(yè)務(wù)集中站的情況，在目前組網(wǎng)中，二纖單向通道環(huán)多用于 15 622 系統(tǒng)。網(wǎng)元 C 到網(wǎng)元 A 的主用業(yè)務(wù)因為 C→ D→ A 的主用業(yè)務(wù)路由業(yè)中斷，所以 C 到 A 的主用業(yè)務(wù)的傳輸與正常時無異只不過備用業(yè)務(wù)此時被清除。 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 16 ( b )CACAACACS1P1ACDBP1S1S2P2P2S2倒換S T M N倒換( a )CACAACACS1P1ACDBP1S1S2P2P2S2S T M N 圖 四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán) 四纖環(huán)肯定是由 4 根光纖組成，這 4 根光纖分別為 S P S P2。這時，網(wǎng)元 A到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)沿 S1 光纖傳到 B 網(wǎng)元處，在此 B 網(wǎng)元執(zhí)行環(huán)回功能，將 S1光纖上的網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)環(huán)到 P1 光纖上傳輸， P1 光纖上的額外業(yè)務(wù)被中斷，經(jīng)網(wǎng)元 A、網(wǎng)元 D 穿通（其它網(wǎng)元執(zhí)行穿通功能）傳到網(wǎng)元 C，在網(wǎng)元C 處 P1 光纖上的業(yè)務(wù)環(huán)回到 S1 光纖上 （故障端點的網(wǎng)元執(zhí)行環(huán)回功能）， 網(wǎng)元 C通過收主纖 S1 上的業(yè)務(wù)，接收到網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)。見圖 。 雙纖雙向復(fù)用段保護環(huán)在組網(wǎng)中使用得較多，主要用于 622 和 2500 系統(tǒng)，也是適用于業(yè)務(wù)分散的網(wǎng)絡(luò)。 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 20 傳統(tǒng)的組網(wǎng)概念中，提高傳輸設(shè)備利用率是第一位的，為了增加線路的占空系數(shù)，在每個節(jié)點都建立了許多直接通道，致使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)使用 APS 協(xié)議決定倒換，而 APS 協(xié)議尚未標準化，所以復(fù)用段倒換環(huán)目前都不能滿足多廠家產(chǎn)品兼容性的要求。 通過以上方式完成了環(huán)網(wǎng)在故障時業(yè)務(wù)的自愈。 在網(wǎng)絡(luò)正常情況下，網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)放在 S1/P2 光纖的 S1 時隙（對于 STM16系統(tǒng)，主用業(yè)務(wù) 只能放在 STMN的前 8個時隙 1— 8STM1[VC4]浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 18 中），備用業(yè)務(wù)放于 P2 時隙（對于 STM16 系統(tǒng)只能放于 9— 16STM1[VC4]中），沿光纖 S1/P2 由網(wǎng)元 B 穿通傳到網(wǎng)元 C，網(wǎng)元 C 從 S1/P2 光纖上的 S P2時隙分別提取出主用、額外業(yè)務(wù)。網(wǎng)元 A 和網(wǎng)元 C 通過收主纖上的業(yè)務(wù)互通兩網(wǎng)元之間的主用業(yè)務(wù)，通過收備纖上的業(yè)務(wù)互通兩網(wǎng)之間的備用業(yè)務(wù)，見圖 (a)。為克服這種情況，出現(xiàn)了四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)這種自愈方式，這種自愈方式環(huán)上業(yè)務(wù)量隨著網(wǎng)元節(jié)點數(shù)的增加而增加。 浙江大學(xué)碩士學(xué)位論文 第 2 章 SDH 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)保護機理 15 在 C— B 光纜段間的光纖都被切斷時，在故障端點的兩網(wǎng)元 C、 B 產(chǎn)生一個環(huán)回功能，見圖 (b)。缺點是網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)容量不大。如圖 所示。 二纖單向通道保護環(huán) 二纖通道保護環(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。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。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。 若此時 C 到 A 的路由是 C→ D→ A，那么業(yè)務(wù)從 A 到 C 和業(yè)務(wù)從 C 到 A 的路由不同，稱為分離路由。 （ 5） 網(wǎng)孔形網(wǎng) 將所有網(wǎng)元節(jié)點兩兩相連，就形成了網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)拓撲。 （ 1） 鏈形網(wǎng) 此種網(wǎng)絡(luò)拓撲是將網(wǎng) 中的所有節(jié)點一一串聯(lián)，而首尾兩端開放。由此可見，溫州本地傳輸網(wǎng)長支鏈成環(huán)改造，保障了溫州移動通信系統(tǒng)的正常運行，可以有效提高用戶的滿意度，增強用戶對中國移動網(wǎng)絡(luò)的信賴度和認同感，進而無形中不斷提升中國移動的品牌價值。 SDH 可以組成各種形式的環(huán)網(wǎng)，具有完善的自愈保護功能，使得傳輸鏈路的可用性很高。 運行維護方面 PDH 信號的幀結(jié)構(gòu)里用于運行維護工作（ OAM）的開銷字節(jié)不多，這也就是為什么在 傳輸 設(shè)備進行光路上的線路編碼時，要通過增加冗余編碼來完成線路性能監(jiān)控功能。 例如：不能從 140Mbit/s 的信號中直接分 /插出 2Mbit/s 的信號。其中 mB 為信息碼， nB 是冗余碼，冗余碼的作用是實現(xiàn)設(shè)備對線路傳輸性能 監(jiān)控功能。同時用戶希望傳輸網(wǎng)能有世界范圍的接口標準，能實現(xiàn)我們這個地球村中的每一個用戶隨時隨地便捷地通信。溫州地區(qū)地形復(fù)雜，多山多水，鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟普 遍發(fā)達，在建設(shè)過程中，伴隨著自建傳輸網(wǎng)的從無到有，由于人員、規(guī)劃、設(shè)備、資源、地形等多種因素，溫州本地傳輸網(wǎng)形成了較多長支鏈，存在嚴重的安全隱患。 隨著移動通信業(yè)務(wù)量在不斷提升， 2021 年建設(shè)規(guī)模更是空前巨大 。 通過此項目，溫州本地傳輸網(wǎng)組網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性及可擴展性得到了增強，保障了網(wǎng)絡(luò)安全，同時也為今后本地網(wǎng)的建設(shè)和維護提供了可供借鑒的方案。 基本概念解釋 什么是 SDH？ 在講 SDH 傳輸 網(wǎng)絡(luò) 之前，我們首先要搞清楚 SDH 到底是什么。現(xiàn)有的 PDH 數(shù)字信號序列有三種信號速率等級：歐洲系列、北美系列和日本系列。 復(fù)用方式 現(xiàn)在的 PDH 體制中，只有 （包括日本系列）是同步的，其他速率的信號都是異步的 ，因此 需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時鐘的差異。如圖 所示。容易形成網(wǎng)絡(luò)的七國八制的局面，不利于形成統(tǒng) 一的電信管理網(wǎng)。