辽宁工业大学SDH光网络设计与实现3

1、光纤通信课程实训(论文)SDH光网络设计与实现 院（系）名称电子与信息工程学院 专业班级 学号 学生姓名 指导教师 起 止 时 间： 课程实训（论文）任务及评语院（系）：电子与信息工程学院 教研室：通信工程学 号学生姓名专业班级课程实训（论文）题目SDH光网络设计与实现课程实训（论文）任务设计内容 根据网络拓扑图，完成设计155Mb/s155Mb/s155Mb/sEABCFD性能指标及技术要求1、 建立光网络A、B、C|、D、E、F六个节点，完成IP地址设计；2、根据环速率，完成单板选择及安装； 3、建立拓扑连接；4、完成业务配置：A-B 6个2Mb/s； B-C 2个34Mb/s； E-D

2、3个2Mb/s；5、 完成A-B通道保护设计及配置；6、 完成E-D通道保护设计及配置。指导教师评语及成绩平时成绩： 答辩成绩： 论文成绩： 总成绩： 指导教师签字： 年 月 日注：平时成绩占20%，答辩成绩占40%，论文成绩占40%。本科生课程设计（论文）摘 要光纤通信经过30多年的发展，取得了举世瞩目的成就，极大的推动了通信事业的进步。在这30多年中，光纤通信新技术层出不穷，无论是光纤、光缆、光器件，还是传输系统与组网方式都在不断地更新换代，尤其是在20世纪90年代，SDH的大规模部署与应用成功地推动了光传送网的发展，再加上DWDM技术对单纤容量的极大扩充，光通信建设进入了一个前所未有的高

3、潮期。SDH是一种将复接、线路传输及交叉连接功能结合在一起并由同一网管系统进行管理操作的综合信息网络技术。引入和使用该体系设备组成的网络，可以实现高效、高智能、高灵活性和高生存能力的、维护功能齐全、操作运行廉价的通信网络。通过SDH传输网实训，掌握SDH基本网络结构、SDH环自愈环网以及SDH链的工作原理，包括正常和故障两种情况；掌握华为光传输设备结构及工作原理。SDH作为一个基础传输网络，对于网络的保护和恢复能力的要求很高。保护和恢复是提高传送网可用性的两种主要途径，恢复通常是在网络执行的。SDH网是由一些SDH网元（NE）组成的，在光纤上进行同步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。关键词

4、：光纤通信；光传送网；网元AbstractOptical fiber communication after 30 years of development, has made remarkable achievements, greatly promoted the progress of communication.In the more than 30 years, optical fiber communication technology emerge in endlessly, optical fiber, optical cable, optical devices, or tr

5、ansmission system and network mode are constantly updated, especially in the 1990 s, large-scale deployment and application of SDH successfully promoted the development of the optical transmission network, coupled with the capacity of DWDM technology of single fiber significantly enlarge, optical co

6、mmunication construction has entered a unprecedented height.SDH is a multiplex, line transmission and cross connection function together and managed by the same network management system operation of comprehensive information network technology.Introduction and use of a network of the system equipme

7、nt, can achieve high efficiency, high intelligence, high flexibility and high viability, maintain complete functions and operation of low-cost communications network.Through SDH transmission network training, grasps the SDH basic network structure, the ring of SDH self-healing ring network, and the

8、working principle of the chain of SDH includes both normal and fault condition;Master the huawei optical transmission device structure and working principle.As a basis of SDH transmission network, very tall to the requirement of network protection and resilience.The preservation and restoration is t

9、o improve the transport network availability of the two main ways, recovery are usually in the network.SDH network is composed of some SDH network element (NE), synchronous information transmission in optical fiber, reuse, and cross connection network.Key words：Optical fiber communication;Optical tr

10、ansmission network;Network elements目 录第1章 SDH光网络基本原理11.1 SDH光网络产生背景11.2 SDH光网络基本原理1第2章 ZXMP320设备简介32.1 ZXMP320设备简介32.2 单板介绍3第3章 SDH光网络实训任务43.1网络节点建设43.2安装单板63.3光纤拓扑连接73.4业务配置73.5保护配置11第4章 实训总结16参考文献17II第1章 SDH光网络基本原理1.1 SDH光网络产生背景SDH(Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系)，根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供

11、相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。光端机容量较大，一般是16E1到4032E1。SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。国际电报电话咨询委员会(CCITT)(现ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维

12、护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点。1.2 SDH光网络基本原理SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像和视频等。加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网) 和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术。随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。SDH就是在这

13、种背景下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展，而产生了用户与核心网之间的接入瓶颈的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用SDH技术可以将核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(

14、Synchronous Transport Mode，N=1，4，16，64)，最基本的模块为STM-1，四个STM-1同步复用构成STM-4，16个STM-1或四个 STM-4同步复用构成STM-16，四个STM-16同步复用构成STM-64，甚至四个STM-64同步复用构成STM-256;SDH采用块状的帧结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向 270N列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(Section OverHead，SOH)区、STM-N净负荷区和管理单元指针(AU PTR)区三个区域，其中段开销区主要用于网络的运行、管理、维护及指配以保证信息能够正常灵活地传送，它又

15、分为再生段开销(Regenerator Section OverHead，RSOH)和复用段开销(Multiplex Section OverHead， MSOH);净负荷区用于存放真正用于信息业务的比特和少量的用于通道维护管理的通道开销字节;管理单元指针用来指示净负荷区内的信息首字节在STM-N帧内的准确位置以便接收时能正确分离净负荷。SDH的帧传输时按由左到右、由上到下的顺序排成串型码流依次传输，每帧传输时间为125s，每秒传输1/1251000000帧，对STM-1而言每帧比特数为8bit(92701)=19440bit。SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位

16、和复用三个步骤。ITU-T G.707标准建议的复用映射结构如图所示。映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器(C)，再加入通道开销(POH)形成虚容器(VC)的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移。定位即是将帧偏移信息收进支路单元(TU)或管理单元(AU)的过程，它通过支路单元指针(TU PTR)或管理单元指针(AU PTR)的功能来实现。复用的概念比较简单，复用是一种使多个低阶通道层的信号适配进高阶通道层，或把多个高阶通道层信号适配进复用层的过程。复用也就是通过字节交错间插方式把TU组织进高阶VC或把AU组织进STM-N的过程，由于经过TU和AU指针处理后的各VC支路信号已相位同步

17、，因此该复用过程是同步复用原理与数据的串并变换相类似。18第2章 ZXMP320设备简介2.1 ZXMP320设备简介ZXMP S320设备具有丰富的多业务提供，为运营商网络发展注入动力；体积小，结构紧凑，使用灵活；强大的交叉能力；多种手段保证业务安全，保证设备的高可靠性，降低OPEX；全面而完善的网络保护能力；灵活的供电设计；优异的时钟性能；优越的产品组合，提供完美的全网解决方案。ZXMP S320提供丰富的业务接口，支持STM-4、STM-1(光/电口)业务；E3/T3、E1/T1电接口；10M/100M以太网接口；支持155Mbit/sATM业务；支持N64k业务；支持2/4线音频业务；

18、支持RS232/RS485/RS422透明数据接口等强大全业务特性。ZXMP S320体积小巧、集成度高，价格低廉，仅4U高，可以放置于标准的19英寸机架中。通过子架中单板的不同配置实现各种网元类型，提供SDH/MSTP设备的各项功能，采用全新的防尘设计方法，不需要单独的防尘插箱。系统内业务单板可以混插。ZXMP S320可以作为ZXMP S390、ZXMP S380等设备的扩展子架使用。ZXMP S320提供1616 VC-4的高阶交叉能力，10081008VC-12的低阶交叉能力。交叉板、时钟板、电源板1+1配置，实现重要单板11热备份；ZXMP S320完善的电支路1：N保护功能，对业务

19、接口提供1：N（N4）冗余保护，可按系统预先指定的优先级依次进行保护，极大地提高了系统的可靠性；ZXMP S320所有单板均采用热插拔设计，支持业务保护隔离，不影响整个系统的运行与插拔单板业务无关的业务；支持链路复用段保护、二纤单向通道保护环、二纤双向复用段保护环、四纤双向复用段保护环、双节点互连保护（DNI）、子网连接保护（SNCP）。ZXMP S320支持220/110V AC、48V DC或24V DC供电方式。直流供电采用双输入端口方式，实现11保护。时钟是SDH的核心。2.2 单板介绍NCP是网元控制板，其功能有给单板下达配置命令，并采集它们的性能和告警；通过ECC通道实现网元之间网

20、管信息的互通；通过E1、E2字节实现网元之间勤务电话的互通；通过Qx口向SMCC上报本网元及其所在子网的告警和性能，并接收SMCC给本网元及其所在子网下达的命令和配置；对本网元的风扇插箱进行智能监控；提供一个四位拨码开关供NCP设置不同的软件状态。SCB 单板（System Control Board）是系统控制板，插在SCB 槽位。SCB 单板完成对 OptiX 155/622H 整个系统的控制、业务调度等功能，是设备必须配置的单板。 OW是公务板，OW 板主要实现系统的公务电话功能。OW 板采用STM-N 信号中的公务字节，结合网管和CSA 板交叉处理功能，其功能有实现PCM 语音编码，提

21、供64 kbit/s 编码速率；实现点对点、点对多点、点对组、点对全线的呼叫；支持强插功能支持多方会议通话方式，最多可支持28 个公务方向；可发送和接受E1、E2 信道上的双音频信令，处理话机送来的双音频信令；每个公务方向可处理一个开销字节作为公务保护字节；对每个公务方向的E1、E2，支持对保护字节的数字读写；提供3 路2 线模拟电话接口，前两路为公务接口，最后一路为TRK 接口模拟电话接口由SCI 板提供；提供拨号音、回铃音、忙音、静音和铃流；支持5 路数据接口，可配置成RS422/RS232。数据接口由QxI 板提供；实现F1 同向数据接口功能，接口由SCI 板提供。PWA是电源板-48V

22、(直流) 。OIB1S(S-1.1,SC)板是1xSTM-1光线路板(S-1.1,SC)。ETI是2M支路板。ET3E是34M支路板。第3章SDH光网络实训任务3.1网络节点建设首先建设网元，对网元进行配置如图3.1.1所示。网元名称分别为A、B、C、D、E、F，网元标识为1、2、3、4、5、6，系统类型选择ZXMP S320，由于网元都在环内所以网元类型选择ATM，网元状态为离线。图3.1.2 网元配置IP地址的设置：A点设置为8如图3.1.2所示；依次往后B点的IP地址为8；C点的IP地址为8；D点的IP地址为192.168

23、.4.18；E点的IP地址为8；F点的IP地址为8。图3.1.2 A点的IP地址3.2安装单板网元设置完成后，要对网元进行单板安装，以A网元为例如图3.2.1所示，每个网元必须安装PWA，NCP，SCB，OW板，由于需要A-B2M的业务配置，所以需要插上ET1单板。同理有34M的业务配置，所以需要插上ET3E单板。A板在155M/s的环内又需要两个接口所以选取O1CSD单板，同理B、D、F网元的单板安装与A网元相同。图3.2.1 A网元单板的安装C板和E板实现环与环之间的连接要增加一个O1BIS板，S代表一个口，由于B-C业务是2个34M，所以B、C

24、网元要插两个ET3E板。如图3.2.2所示。图3.2.2 C网元单板的安装3.3光纤拓扑连接A的O1CSD的1接口的发送与B的2接口的接收连接，A的2接口的发送与C的1接口的接收连接，B的1接口的发送与C的2接口的接收连接，C的O1BIS1接口发送与E的1接口的接收连接，D的O1CSD的1接口的发送与E的2接口的接收连接，D的2接口的发送与F的1接口的接收连接，E的1接口的发送与F的2接口的接收连接，拓扑图如图3.3.1所示。图3.3.1拓扑图3.4业务配置A-B 6个2Mb/s的业务配置既是A的1口连接6个2M，B的2口连接6个2M，以A的连接为例，B网元与A的连接相同，如图3.4.1所示。

25、 图3.4.1 A-B业务配置 B-C 2个34Mb/s的业务为B的1口连接2个34M，C的2口连接2个34M ，以B为例，C与B的连接相同，如图3.4.2所示。图3.4.2 B业务配置C的业务配置连接图如图3.4.3所示。图3.4.3 C业务配置E-D 3个2Mb/s的业务配置既是E的2口连接3个2M，D的1口连接3个2M，如图3.4.4所示。图3.4.4 E业务配置D的业务配置连接图如图3.4.5所示。图3.4.5 D业务配置通过查看业务报表可以检测业务配置是否准确A-B的业务报表如图3.4.6所示。经检测业务配置成功。图3.4.6 A-B报表同理B-C业务配置报表如图3.4.7所示。业务

26、配置成功。图3.4.7 B-C报表同理E-D业务配置报表如图3.4.8所示。业务配置成功。图3.4.8 E-D报表3.5保护配置所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出现了故障。其基本原理就是使网络具备备用路由，并重新确立通信能力。自愈网的概念只涉及重新确立电信传输，而不管具体失效元部件的修复与更换，而后者仍需人工干预才能完成。自愈网的实现手段多种多样，主要采用的有线路保护倒换、环形网保护、DXC保护及混合保护等。业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否按环上的某一个别通道信

27、号的传输质量来决定的，通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否进行倒换。复用段倒换是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是由K1K2字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务都切换到备用信道上。复用段保护条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC（复用段误码过量）告警信号。通道环保护一般是专用保护，在正常情况下保护通道也传主用业务（业务是1+1保护），信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护，正常时用信道传额外业务（业务是1：1保护）。信道利率高。A-B的通道保护设计与配置需要对A、C、B进行配置，而C只起到连接作用。A的2口要与已经连接的6个2M进行连接，B的1口也同样选择被选择过的2M进行连接，这样才能使之形成环，对该业务进行保护。A的配置