【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(shí)才能完全發(fā)揮出來。 雙纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量為四纖雙向復(fù)用段保護(hù)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(diǎn)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(shí)隙，額外業(yè)務(wù)放于 S2/P1 光纖的 P1 時(shí)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(dāng) 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(gè)環(huán)回功能見圖 (b)（故障端點(diǎn)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(diǎn)站 B 處環(huán)回到 P1 光纖上，這時(shí) 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(shí) P1 光纖上的網(wǎng)元 A 到網(wǎng)元 C 的主用業(yè)務(wù)在 C 點(diǎn)處（故障端點(diǎn)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(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)容量恒定是 STMN，與環(huán)上的節(jié)點(diǎn)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(hù)機(jī)理 13 我們看看這時(shí)網(wǎng)元 A 與網(wǎng)元 C 之間的業(yè)務(wù)如何被保護(hù)。兩環(huán)的業(yè)務(wù)流向一定要相反，通道保護(hù)環(huán)的保護(hù)功能是通過網(wǎng)元支路板的“并發(fā)選收”功能來實(shí)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(hù)機(jī)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(shí)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(diǎn)間的光纖數(shù)可將自愈環(huán)劃分為雙纖環(huán)（一對(duì)收 /發(fā)光纖）和四纖環(huán)（兩對(duì)收發(fā)光纖）；按保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別可將自愈環(huán)劃分為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)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(dāng)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?fù)錇閮删W(wǎng)元節(jié)點(diǎn)間 提供多個(gè)傳輸路由，使網(wǎng)絡(luò)的可靠更強(qiáng)，不存在瓶頸問題和失效問題。這種拓?fù)涞奶攸c(diǎn)是較經(jīng)濟(jì)，但是存在安全隱患 。 研究?jī)?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(yàn)總結(jié)的基礎(chǔ)上不斷改進(jìn)和優(yōu)化，形成了目前各縣匯聚層采用 MSP（復(fù)用段保護(hù)）上疊加 PP（通道保護(hù)）虛擬環(huán)的組合保護(hù)模式， 155M 接入環(huán)雙節(jié)點(diǎn)跨接在 匯聚設(shè)備上，能夠在匯聚環(huán)和接入環(huán)同時(shí)中斷或者匯聚節(jié)點(diǎn)單點(diǎn)失效的情況下實(shí)現(xiàn)對(duì)業(yè)務(wù)的保護(hù)，大大增強(qiáng)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(hào)運(yùn)行維護(hù)工作的開銷字節(jié)少，因此對(duì)完成傳輸網(wǎng)分層管理、性能監(jiān)控、業(yè)務(wù)的實(shí)時(shí)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(huì)引起兩個(gè)問題： 從高速信號(hào)中分 /插出低速信號(hào)要一級(jí)一級(jí)的進(jìn)行。由于冗余碼的接入使同一速率等級(jí)上光接口的信號(hào)速率大于電接口的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)速率，不僅增加了發(fā)光器的光功率代價(jià)，而且由于各廠家 在進(jìn)行線路編碼時(shí)，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(jí)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(shí)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(hào)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(biāo)準(zhǔn)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(dòng)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(huì)暫時(shí)產(chǎn)生一些新的長(zhǎng)支鏈。同時(shí)用戶對(duì)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(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)圈、夏季臺(tái)風(fēng)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(zhǎng)支鏈的流程控制方法，實(shí)施現(xiàn)網(wǎng)長(zhǎng)支鏈改造，減少現(xiàn)網(wǎng)長(zhǎng)支鏈數(shù)量，同時(shí)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(zhǎng)支鏈控制機(jī)制，嚴(yán)格且有效地控制新增長(zhǎng)支鏈，形成良性循環(huán)，力求逐步降低支鏈節(jié)點(diǎn)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(shí)用戶對(duì)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(dá)的鄉(xiāng)鎮(zhèn)經(jīng)濟(jì)圈、夏季臺(tái)風(fēng)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(duì)溫州本地傳輸網(wǎng)長(zhǎng)支鏈改造， 本文 給出了多種傳輸網(wǎng)優(yōu)化方案和新增長(zhǎng)支鏈的流程控制方法，實(shí)施現(xiàn)網(wǎng)長(zhǎng)支鏈改造，減少現(xiàn)網(wǎng)長(zhǎng)支鏈數(shù)量，同 時(shí)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(zhǎng)支鏈控制機(jī)制，嚴(yán)格且有效地控制新增長(zhǎng)支鏈，形成良性循環(huán)，力求逐步降低支鏈節(jié)點(diǎn)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(gè)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(biāo)準(zhǔn)。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(hào)中分 /插出 2Mbit/s 低速信號(hào)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(diǎn)到點(diǎn)的方式連接起來。該組網(wǎng)方式缺點(diǎn)是實(shí)際接入層站點(diǎn)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(diǎn)較難環(huán)回至匯聚節(jié)點(diǎn)，或者需經(jīng)過多個(gè)站點(diǎn)跳纖至匯聚節(jié)點(diǎn)，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?fù)涫菍⒕W(wǎng)中一網(wǎng)元做為特殊節(jié)點(diǎn)與其他各網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)相連，其他各網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)互不相連，網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)的業(yè)務(wù)都要經(jīng)過這個(gè)特殊節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接。但是由于系統(tǒng)的冗余度高，必會(huì)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(shí)，無需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)地在極短的時(shí)間內(nèi)（ ITUT 規(guī)定為 50ms 以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動(dòng)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(hù)機(jī)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(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)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(shí)針， P1 為順時(shí)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(rèn)選收主環(huán) S1 上的業(yè)務(wù)，這時(shí)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(jìn)行保護(hù)倒換。 二纖單向通道環(huán)多用于環(huán)上有一站點(diǎn)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?yàn)?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(shí)無異只不過備用業(yè)務(wù)此時(shí)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(hù)機(jī)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(shí)，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(diǎn)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(hù)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(hù)機(jī)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(gè)節(jié)點(diǎn)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(hù)環(huán)使用 APS 協(xié)議決定倒換，而 APS 協(xié)議尚未標(biāo)準(zhǔn)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(shí)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(shí)隙（對(duì)于 STM16系統(tǒng)，主用業(yè)務(wù) 只能放在 STMN的前 8個(gè)時(shí)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(hù)機(jī)理 18 中），備用業(yè)務(wù)放于 P2 時(shí)隙（對(duì)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(shí)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(hù)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(diǎn)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(hù)機(jī)理 15 在 C— B 光纜段間的光纖都被切斷時(shí)，在故障端點(diǎn)的兩網(wǎng)元 C、 B 產(chǎn)生一個(gè)環(huán)回功能，見圖 (b)。缺點(diǎn)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(hù)環(huán) 二纖通道保護(hù)環(huán)由兩根光纖組成兩個(gè)環(huán)，其中一個(gè)為主環(huán) —— S1；一個(gè)為備環(huán) —— P1。自愈環(huán)的分類可按保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別、環(huán)上業(yè)務(wù)的方向、網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)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?hào)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(duì)整個(gè)社會(huì)造成極大的損壞。 若此時(shí) 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(diǎn)兩兩相連，就形成了網(wǎng)孔形網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洹? （ 1） 鏈形網(wǎng) 此種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涫菍⒕W(wǎng) 中的所有節(jié)點(diǎn)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(zhǎng)支鏈成環(huán)改造，保障了溫州移動(dòng)通信系統(tǒng)的正常運(yùn)行，可以有效提高用戶的滿意度，增強(qiáng)用戶對(duì)中國(guó)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)的信賴度和認(rèn)同感，進(jìn)而無形中不斷提升中國(guó)移動(dòng)的品牌價(jià)值。 SDH 可以組成各種形式的環(huán)網(wǎng)，具有完善的自愈保護(hù)功能，使得傳輸鏈路的可用性很高。 運(yùn)行維護(hù)方面 PDH 信號(hào)的幀結(jié)構(gòu)里用于運(yùn)行維護(hù)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(jìn)行光路上的線路編碼時(shí)，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(hào)中直接分 /插出 2Mbit/s 的信號(hào)。其中 mB 為信息碼， nB 是冗余碼，冗余碼的作用是實(shí)現(xiàn)設(shè)備對(duì)線路傳輸性能 監(jiān)控功能。同時(shí)用戶希望傳輸網(wǎng)能有世界范圍的接口標(biāo)準(zhǔn)，能實(shí)現(xiàn)我們這個(gè)地球村中的每一個(gè)用戶隨時(shí)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(jì)普 遍發(fā)達(dá)，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(zhǎng)支鏈，存在嚴(yán)重的安全隱患。 隨著移動(dòng)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(xiàng)目，溫州本地傳輸網(wǎng)組網(wǎng)的安全性、穩(wěn)定性及可擴(kuò)展性得到了增強(qiáng)，保障了網(wǎng)絡(luò)安全，同時(shí)也為今后本地網(wǎng)的建設(shè)和維護(hù)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?，F(xiàn)有的 PDH 數(shù)字信號(hào)序列有三種信號(hào)速率等級(jí)：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(hào)都是異步的 ，因此 需要通過碼速的調(diào)整來匹配和容納時(shí)鐘的差異。如圖 所示。容易形成網(wǎng)絡(luò)的七國(guó)八制的局面，不利于形成統(tǒng) 一的電信管理網(wǎng)。