情景教学二SDH设备环型组网及数据配置

1、情景教学二：SDH设备环型组网及数据配置任务描述：某市A、B、C、D四地需要组建新的通信线路，其节点分布如图1所示。各节点之间的业务需求如表1所示。图1 节点分布示意图表1 各节点业务矩阵表站名ABCD总计A32323296B326396C6363126D6332总计1899612632472各地之间的业务需要提供网络级保护，对于中心节点A还需要设备级单板保护。任务分析：SDH的网络中环型网是用得最多的一种网络拓扑结构，因为它的最大特点是具有自愈能力。环形网组网就是将涉及的所用节点串联起来，而首尾相连。要完成环型组网工程设计及数据配置，首先同样要分析设计条件，根据设计条件进行具体的工程设计，完

2、成设计方案（网络拓扑结构及保护方式，业务矩阵，时隙安排、系统结构、公务等），然后完成硬件设备安装，最后在网管上完成软件设置（即数据配置）。相关知识点：一、自愈环1、自愈环的概念和分类所谓自愈是指在网络发生故障，例如光纤断时无需人为干预网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内）使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由，并重新建立通信的能力。2、自愈环的分类：按网元节点间的光纤数：分为双纤环和四纤环；按环上业务的方向：分为单向环和双向环；按保护的业务级别：分为通道保护环和复用段保护环。因此SDH自愈环：二纤单向通道倒换环、二纤

3、单向复用段倒换环、四纤双向复用段倒换环、二纤双向复用段倒换环。二、各种自愈环的工作原理1、二纤单向通道倒换环 工作原理：“首端桥接、末端倒换”或并发优收（即1+1方式）正常时：AC的业务同时送到工作纤S1和保护纤P1经顺时针和逆时针到达C点；收择优选择，正常时选择工作纤送来的信号；同理CA的业务同时送到工作纤S1和保护纤P1经顺时针和逆时针到达A点。图2 二纤单向通道倒换环（正常时）故障时：若BC之间的光缆断时，AC的业务未受影响；CA的业务在A点将开关由工作纤倒换到保护光纤上，接收保护光纤来的信号。图3 二纤单向通道倒换环（故障时）2、二纤单向复用段倒换环工作原理：环中每一节点的的高速线路上

4、都有一保护倒换开关。正常时信号仅在S1光纤中传输，保护光纤P1空闲。图4 二纤单向复用段倒换环正常时：A-C的业务经工作纤S1沿顺时针到C点，保护纤空闲或传低级别的业务。C-A的业务经工作纤S1沿顺时针到A点，保护纤空闲或传低级别的业务。故障时：若BC之间的光缆断时，则相邻的B、C节点按APS协议执行环回功能。3、四纤双向复用段倒换环工作原理：两根工作纤（S1、S2）和两根保护纤（P1、P2），正常时仍然工作纤传业务信号，保护光纤空闲，由于是复用段倒换环，环中每一节点的的高速线路上都有一保护倒换开关。图5 四纤双向复用段倒换环正常时：A-C的业务经工作纤S1沿顺时针到C点； C-A的业务经工作

5、纤S2沿逆时针到A点。故障时：若BC之间的光缆断时，则相邻的B、C节点按APS协议执行环回功能。特点：双ADM系统、光纤数量多，成本高，业务容量大（最大：M*STM-N）4、二纤双向复用段倒换环工作原理：利用时隙交换技术将S1的业务信号和P2的保护信号置于一根光纤（称S1/P2光纤），前一半时隙传S1的业务信号，后一半时隙传P2的保护信号，同理S2/P1光纤。正常时：A-C的业务经S1/P2纤前一半时隙沿顺时针到C点； C-A的业务经S2/P1纤前一半时隙沿逆时针到A点。如图6所示。图6二纤双向复用段保护环（正常时）故障时：若BC之间的光缆断时，则相邻的B、C节点按APS协议执行环回功能。如图

6、7所示图7二纤双向复用段保护环（故障时）特点：单ADM系统、业务容量较大（最大：M*STM-N/2）5、二纤单向通道倒换环二纤和双向复用段倒换环比较当前组网中常见的自愈环为二纤单向通道保护环和二纤双向复用段保护环，下面将二者进行比较。l 业务容量仅考虑主用业务单向通道保护环的最大业务容量是STM-N，双纤双向复用段保护环的业务容量为M/2（STM-N），M是环上节点数。l 复杂性二纤单向通道保护环无论从控制协议的复杂性还是操作的复杂性来说都是各种倒换环中最简单的，由于不涉及APS的协议处理过程，因而业务倒换时间也最短；二纤双向复用段保护环的控制逻辑则是各种倒换环中最复杂的。l 兼容性二纤单向通

7、道保护环仅使用已经完全规定好了的通道AIS信号来决定是否需要倒换，与现行SDH标准完全相容，因而也容易满足多厂家产品兼容性要求；二纤双向复用段保护环使用APS协议决定倒换，而APS协议尚未标准化，所以复用段倒换环目前都不能满足多厂家产品兼容性的要求。其两种自愈环的比较结果如表2所示。表2 二纤单向通道保护环和二纤双向复用段保护环区别二纤单向通道保护环二纤双向复用段保护环保护的信号通道信号复用段信号倒换的条件TU-AISLOS、LOF、MS-AIS、MS-EXC信道利用率1+1，利用率低1：1，利用率高业务容量（最大）STM-NM/2×STM-N协议复杂性不需APS，简单需APS协议兼

8、容性好不好适合的网络接入网骨干网、中继网任务实施 一、工程设计方案1、工程设计条件分析设计前必须详细了解整个工程的基本情况，主要包括：各站的站电源（-24V、-48V等）；主信道光接口（群路光接口）传输数率是多少，各站的应用模式是ADM还是REG ,传输距离短、中还是长；支路接口是什么，支路接口（接口的速率等级；对2M接口，还要清楚接口是75欧还是120欧，是否采用单元保护）等。除此之外，还要分析整个网上的业务分配，是集中型业务还是均匀型业务。通过前面的任务描述，考虑到未来业务量的需求的增加，线路上的带宽使用2.5Gbit/s,网络管理系统安装在中心节点A站。2、网路结构和保护方式 环形网根据

9、其保护倒换的方式不同可分为二纤单向通道保护环、二纤单向复用段倒换环、四纤双向复用段倒换环和二纤双向复用段倒换环，设计时应根据具体情况进行选择。一般如果业务量主要汇集在一个节点上（集中型业务），可以考虑采用简单、经济、倒换速度快的二纤单向通道倒换环；对于各个节点之间均有较大的业务量，而且节点需要较大的业务量分插能力，可以考虑采用双向复用段倒换环。究竟采用二纤方式，还是四纤方式，则应根据容量要求和经济性考虑综合比较。在本次工程中，由于节点之间是2根光纤，虽然从节点之间的业务分配来看，业务类型属于集中型业务，但是如果考虑到未来用户业务量的需求，采用二纤双向复用段倒换环也是可以的。3、时隙分配 对于业

10、务分配表中所示的业务，如果采用二纤单向通道保护环，业务配置如图9所示。如果采用二纤双向复用段倒换环，其时隙分配如图10所示。需要注意的示图中所示的时隙分配不是唯一的。 站点时隙A站W(西) E(东)B站W（西） E(东) C站W（西） E(东)D站W（西） E(东) 1#VC-42#VC-43#VC-44#VC-4VC12:1-32 VC12:1-32 VC12:1-63IU1:1-32 IU1:1-32 IU2:1-63 IU2:1-63VC12:1-32 VC12:1-32IU2:1-32 IU1:1-32VC12:1-32 VC12:1-32IU3:1-32 IU1:1-32 VC12:

11、1-63 VC12:1-63IU2:1-63 IU2:1-63注意：图中所有业务为单向业务 图8 二纤单向通道保护环时隙分配示意图 站点 时隙A站W(西) E(东)B站W（西） E(东) C站W（西） E(东)D站W（西） E(东) 1#VC-42#VC-43#VC-44#VC-4VC12:1-32 VC12:1-32 IU1:1-32 IU1:1-32 VC12:1-32 VC12:1-32IU2:1-32 IU1:1-32VC12:1-32 VC12:1-32IU3:1-32 IU1:1-32 VC12:1-63 VC12:1-63IU2:1-63 IU2:1-63注意：图中所有业务为双向

12、业务 图9 双向复用段倒换环时隙分配图4、设备硬件配置网元设备采用华为公司OptiX 2500+ （Metro3000 ）作为STM-16级别的MADM硬件配置。(1) A站（NE1）硬件配置，如表3所示。l 单板类型表3 NE1硬件配置安排单板类型配置单板配置说明业务单板2块S16板网元需要2个STM-16光口组成一个STM-16环，所以选用两块S16板4块PQ13块E75S1块FB11块EIPC网元NE1在本地要上下96个E1业务，支路板选用3块PQ1和3块E75S接口板。由于业务需要进行TPS保护，所以还需要1块PQ1板，1块电接口保护倒换转接板FB1和1块电接口保护倒换控制板EIPC系

13、统必配的单板2块XCS交叉板需要进行备份保护，因此选用2块XCS交叉板1块SCC1块必用的主控板SCC1块PBU1块电源备份板PBU对业务处理板的电源进行备份l 选择单板板位 XCSXCSPQ1PQ1PQ1S16PQ1S16SCCIU7IU8图10 A站(NE1)的设备配置（前面）FB1 FB1LTU12LTU11LTU10LTU9LTU4E75SLTU3E75SLTU2E75SLTU1EIPCPBU图11 A站的设备配置（后面接口区）(2) B站(NE2)硬件配置，如表4所示。l 单板类型表4 NE1硬件配置安排单板类型配置单板配置说明业务单板2块S16板网元需要2个STM-16光口组成一个

14、STM-16环，所以选用两块S16板2块PQ13块E75S网元NE1在本地要上下96个E1业务，支路板选用2块PQ1和2块E75S接口板。系统必配的单板2块XCS交叉板需要进行备份保护，因此选用2块XCS交叉板1块SCC1块必用的主控板SCC1块PBU1块电源备份板PBU对业务处理板的电源进行备份l 选择单板板位 XCSXCSPQ1PQ1S16S16SCCIU7IU8 图12 B站（NE2）的设备配置（前面）FB1 LTU12LTU11LTU10LTU9LTU4LTU3LTU2E75SLTU1E75SEIPCPBU 图13 B站的设备配置（后面接口区）其余站点与之类似，不再赘述.5、同步设计根

15、据本网络时钟时钟需求，设置NE1为主时钟网元，在网元NE1设置BITS的时钟ID=1，设置内部时钟源ID=2，全网启用SSM模式。在正常情况下，NE1站跟踪主用BITS,其它网元从线路上跟踪到NE1站，最终全网的时钟统一到一个基准源BITS;当发生断纤时，受影响节点依据SSM协议，时钟源自动倒换，最后全网的时钟仍然统一于主用BITS基准源；当主用BITS失效时，NE1站依据SSM协议而跟踪其内部时钟，全网的时钟仍然能统一于唯一的基准源，时钟跟踪如图14所示。 图14 时钟跟踪示意图6、网络公务图 根据公务需求，本网络的公务电话和会议电话规划如图14所示，公务电话号码的设为4位，第一位为子网号，

16、二到四位为用户号，建议用户号后两位与网元ID相同。图15 网络公务号码示意图二、软件设置（配置）该工程中采用华为设备，因此采用网管是IMT2000网管系统，数据配置过程如下： （1）登录华为T2000网管服务端和客户端（用户名：admin 密码：T2000）； （2）新建子网； （3）创建子网下的网元即拓扑对象（采用OptiX 155/622H），并配置网元（如单板）； （4）创建网元之间的纤缆进行组网（环型）。 （5）配置保护子网（采用二纤单向通道倒换环或者二纤双向复用段倒换环）； （6）配置各网元的时钟优先级实现网络同步，并查看时钟视图； （7）配置公务电话； （8）配置业务，并查询路径视

17、图。评价通过对下面所列评分表的各项内容的考核，综合学生学习讨论过程中的表现，评定出学生的成绩。评价总分100分，分三部分内容：（1）过程考核共30分，从工作计划提交、仪器仪表使用规范、操作熟练程度方面考核；（2）结果考核共20分，从任务完成情况、技术报告方面考核；（3）综合能力考核占50分，从知识掌握能力、成果讲解能力、小组协作能力、创新能力四个方面进行考核。表1 考核项目指标体系评价内容自我评价教师评价其他评价过程（30%）考核工作计划提交（10%）仪器仪表使用规范（10%）操作熟练程度（10%）结果考（20%）核任务完成情况（15%）技术报告（5%）综合能力考核（50%）知识掌握能力（30

18、%）各种自愈环的原理及特点（10%）组网设计方法（10%）网管数据配置（10%）成果讲解能力（5%）小组协作能力（5%）创新能力（5%）态度方面（是否耐心、细致）（5%）教学策略讨论任务总课时安排8课时。教师通过引导、小组工作计划、小组讨论、成果展示多种教学方式提高学生的自主学习能力。因此老师可以从以下几个部分完成：l 资询阶段：首先将全班同学分成若干各项目小组，小组同学结合相关知识点进行自主学习（教师主要是引导作用），拟定环型网的设计方案，完成计划的时间安排、前期工作准备阶段。在该阶段中的教师职责是负责准备相关资料，同时，列出本项任务需要同学们掌握的重要专业知识点，并对必要的知识点进行必要的

19、讲解。（课时安排2课时）（一） 小组同学通过查找资料掌握如下知识点： （1） 环型网的特点？（2） 各种自愈环网的业务容量？（最大业务容量和最小业务容量）（3） 华为OptiX 2500+、155/622M SDH传输设备单板功能，指示灯及各接口的含义？（4） 利用155/622M SDH传输设备如何组成SDH环形网络，应如何配置？（5） 在网管上如何进行利用环型网数据配置？（6） 如何对环型光传输SDH网进行误码性能测试，并验证数据配置的正确性？（二）小组同学通过阅读OptiX 2500+、155/622H设备说明书了解：设备数据配置步骤。设备误码性能测试方法？l 计划阶段学生根据老师布置的任务，准备相关知识的查找、学习，拟定配置方案、数据配置过程、画出配置方案图、确定网络配置正确与否的检验方案。教师的职责是检查学生配置方案，针对学生的配置方案中的问题进行解答，并配合小组同学验证方案的正确性。（课时安排1课时