《同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程设计规范+GBT+51242-2017》详细解读

《同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程设计规范GB/T51242-2017》详细解读1总则2术语和符号3传输模型及功能要求4网络组织5传输系统设计6辅助系统contents目录7通路组织和网络互通8设备选型及设备配置9局站设备安装及布线要求10传输系统性能指标11电源系统与接地12机房环境条件13维护工具及仪表配置contents目录附录A光接口参数规范附录BSDH设备的抖动性能本规范用词说明引用标准名录编制说明contents目录011总则1.1编制目的为了统一同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程的设计，保证通信工程的质量，提高工程建设的效益和管理水平，特制定本规范。本规范是SDH光纤传输系统工程设计的基本依据，适用于新建、扩建和改建的SDH光纤传输系统工程的设计。本规范根据《中华人民共和国电信条例》、《通信工程建设项目管理规定》等国家有关法律法规和工程建设标准编制。本规范参考了国际电信联盟（ITU-T）的相关建议和国内外先进的通信技术标准，结合了我国通信行业的实际情况和发展趋势。1.2编制依据01021.3适用范围本规范适用于SDH光纤传输系统工程中的各个专业，包括传输线路、传输设备、电源、防雷与接地等。本规范适用于国内各种规模的SDH光纤传输系统工程的设计，包括长途干线、本地网、接入网等。01020304先进性应采用先进、成熟、可靠的通信技术，确保系统的性能和稳定性。实用性应根据实际需求进行设计，确保系统的可用性和可扩展性。经济性应在满足系统性能和稳定性的前提下，尽可能降低工程造价。安全性应确保系统的安全性和可靠性，采取必要的防雷、接地等措施。1.4设计原则022术语和符号同步数字体系（SDH）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）。光纤传输指的是以光纤为传输媒介的通信方式，可以实现高速、远距离、大容量的数据传输。系统工程设计根据用户需求，对同步数字体系（SDH）光纤传输系统进行全面规划和设计的过程，包括系统架构、设备配置、传输性能等方面的设计。2.1术语在SDH光纤传输系统工程设计中，常用的符号包括：传输速率（如STM-N，其中N表示级别）、光接口类型（如S-16.1、L-16.2等）、误码率（BER）等。这些符号用于描述系统的传输性能、接口类型和连接方式等关键参数。此外，在工程设计图纸中，还会使用各种图形符号来表示不同的设备和器件，如光纤、光缆、光端机、复用器、解复用器等。这些图形符号有助于工程师快速理解和识别系统结构，提高设计效率。2.2符号033传输模型及功能要求03环形模型适用于需要高可靠性和快速恢复的应用场景，具有自愈能力，能够自动切换备份路径。01链形模型适用于点到点传输，具有简单的网络拓扑结构，易于管理和维护。02星形模型适用于多点到点传输，中心节点负责所有通信，具有较高的灵活性和可扩展性。3.1传输模型系统速率等级包括STM-1、STM-4、STM-16、STM-64等，满足不同带宽需求。复用结构采用分层复用方式，将低速信号复用成高速信号进行传输，提高传输效率。映射方式将各种业务信号映射到SDH帧结构中，实现统一传输和交换。3.2系统速率与复用结构确保接收端能够正确识别并同步接收发送端发送的SDH帧。帧同步功能对传输过程中的误码进行检测和处理，保证数据传输的准确性。误码检测与处理功能实时监测网络状态和设备性能，及时发现并处理故障。告警与监控功能提供完善的网络管理接口和协议，支持远程管理和配置。网络管理功能3.3功能要求044网络组织业务需求分析分析当前及未来业务需求，包括数据类型、数据速率、业务质量等要求。容量规划根据业务需求，结合技术发展趋势，合理规划网络容量，确保满足未来一定时期内的业务需求。扩容策略制定扩容策略，明确扩容时机、扩容方式等，确保网络平滑升级。4.1规模容量的确定根据业务需求和网络规模，设计合理的网络拓扑结构，如环形、星形、网状等。拓扑结构设计确定网络节点数量、位置和互联方式，确保网络覆盖范围和连通性。节点设置与互联根据业务需求和网络拓扑，组织合理的传输系统，包括光纤类型、波长分配、光功率预算等。传输系统组织4.2网络结构及网络组织制定网络安全策略，包括访问控制、加密传输、安全审计等措施。网络安全策略对网络关键设备进行冗余配置和备份，确保设备故障时网络能够正常运行。设备冗余与备份采用线路保护技术，如自动切换保护（APS）、光线路自动保护（OLP）等，实现线路故障时的快速恢复。线路保护与恢复建立完善的故障诊断与处理机制，及时发现并处理网络故障，确保网络稳定运行。故障诊断与处理4.3网络安全及保护055传输系统设计根据传输系统的需求，选择适当的接口类型，如电接口、光接口等。接口类型确定接口速率时，应考虑系统的传输容量、业务需求以及未来扩展性等因素。接口速率选用标准的接口协议，确保设备之间的互通性和兼容性。接口协议为重要接口提供保护措施，如自动切换、冗余配置等，提高系统的可靠性。接口保护5.1接口设计中继段长度光放大器使用色散补偿备用光纤5.2中继段设计01020304根据光纤衰减、色散等传输特性，以及系统可靠性要求，合理确定中继段长度。在中继段中适当位置使用光放大器，以补偿光信号在传输过程中的衰减。对于高速率、长距离传输系统，需考虑色散补偿措施，以减小色散对信号质量的影响。为中继段配置备用光纤，以便在故障时能够及时恢复通信。光纤类型工作波长光纤衰减光纤色散5.3光纤类型与工作波长选用根据传输距离、容量和成本等因素，选择适当的光纤类型，如单模光纤、多模光纤等。考虑光纤衰减对传输距离的影响，选择具有较低衰减的光纤。根据光纤类型和传输系统要求，选用合适的工作波长，如1310nm、1550nm等。针对高速率传输系统，需特别关注光纤色散对信号质量的影响，选用具有较小色散的光纤。066辅助系统网络管理系统的结构通常采用分布式结构，由多个网络管理节点组成，每个节点负责一定范围内的网络管理任务。网络管理协议采用标准的网络管理协议，如SNMP、CMIP等，以实现不同厂商设备之间的互操作性。网络管理系统的功能包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理等。6.1网络管理系统网同步的方式包括主从同步方式、互同步方式和准同步方式等。网同步的设备包括同步时钟源、同步分配设备和同步监控设备等。网同步的性能指标包括频率准确度、时间准确度、相位抖动和漂移等。6.2网同步设计提供运营、维护和管理人员之间的通信联络手段。公务联络系统的功能公务联络系统的种类辅助信道的种类辅助信道的设计原则包括电话联络系统、数据联络系统和视频联络系统等。包括用于传输监控信息、告警信息和管理信息的辅助信道，以及用于传输其他低速率数据的辅助信道。应满足系统对辅助信道传输速率、时延和可靠性的要求，同时考虑其对主信道的影响和资源共享问题。6.3公务联络系统和辅助信道077通路组织和网络互通03通路保护与恢复设计完善的通路保护和恢复机制，提高网络的可靠性和稳定性。01通路组织原则根据业务需求和网络拓扑结构，合理规划通路组织，确保信号传输的可靠性和有效性。02通路类型与容量明确各类通路的传输容量和接口类型，以满足不同业务场景的传输需求。7.1通路组织接口类型与标准遵循国际通用的接口标准和规范，确保光/电接口转接的兼容性和互通性。接口性能指标明确接口的物理和电气性能指标，保证信号传输的质量和稳定性。接口转换设备选用高性能的接口转换设备，实现光/电信号的可靠转换和传输。7.2光/电接口转接网络互通原则遵循网络互通的原则和规范，实现不同网络之间的无缝连接和互通。网络互通设备选用高性能的网络互通设备，实现不同网络之间的快速、稳定的数据交换和传输。同时，需要考虑设备的可扩展性和可升级性，以适应未来网络的发展和变化。网络互通测试与验证在网络互通实施前，进行充分的测试和验证，确保网络互通的正确性和稳定性。同时，需要建立完善的网络互通故障排查和处理机制，以便及时解决网络互通中出现的问题。网络互通协议选用标准的网络互通协议，确保网络互通的可靠性和有效性。7.3网络互通088设备选型及设备配置设备类型选择根据传输距离、容量需求以及网络拓扑结构等因素，选择合适的SDH设备类型，如终端复用设备（TM）、分插复用设备（ADM）和数字交叉连接设备（DXC）等。设备性能要求设备应符合相关国际标准和行业标准，具备高可靠性、低误码率、良好的抖动和漂移性能等。设备扩展性考虑选择具备良好扩展性的设备，以适应未来网络升级和扩容的需求。8.1设备选型根据设备类型和网络需求，配置相应的接口类型和数量，如电接口、光接口等。设备接口配置合理配置设备时钟，确保全网同步性能稳定可靠。设备时钟配置根据设备重要性和网络可靠性要求，选择合适的设备保护方式，如1+1保护、M:N保护等。设备保护方式选择对关键设备进行冗余配置，以提高网络可靠性和稳定性。设备冗余配置8.2设备配置099局站设备安装及布线要求局站通信系统主要由传输设备、交换设备、电源设备、配线设备以及相应软件构成，确保局内、局间通信畅通。系统构成各设备间接口应符合相关行业标准，保证设备互连互通，降低信号衰减和误码率。接口类型与标准为提高系统可靠性，关键部件如传输设备、交换设备等应采用备份或冗余配置。备份与冗余设计9.1局站通信系统机房分区机房应合理划分为设备区、操作区、配线区等区域，便于设备安装、操作和维护。设备布局设备应按功能、信号流程等因素进行合理布局，避免信号干扰和交叉。间距与通道设备间应留有足够的间距和通道，便于设备散热、维修和更换。9.2机房平面布置与设备排列设备机架安装机架应安装牢固、垂直，符合设计要求，确保设备稳定运行。设备单元安装单元设备应准确插入机架指定位置，接触良好，无松动现象。电源与接地设备电源应稳定可靠，接地符合规范，防止雷击和电磁干扰。9.3设备安装布线应符合设计要求，走向合理，避免交叉和干扰。布线设计线缆应根据传输距离、容量等因素进行选择，满足系统传输要求。线缆选择线缆连接应牢固可靠，标识清晰，固定方式符合规范。线缆连接与固定为便于日后维护和扩容，应预留一定数量的备用线缆。备用线缆9.4布线要求与线缆选择1010传输系统性能指标03长时间误码性能系统在长时间运行过程中的误码性能稳定性，对于确保系统可靠性至关重要。01误码率（BER）衡量数据传输准确性的关键指标，通常表示为错误比特数与总传输比特数之比。02误块率（BLER）在数据块传输中，错误块数与总传输块数之比，用于评估系统对连续数据块的传输性能。10.1误码性能指标漂移数字信号在时域上的长期变化，表现为信号速率或相位的缓慢偏移，可能导致接收端与发送端之间的同步丢失。抖动和漂移容限系统能够容忍的最大抖动和漂移量，超出该范围可能导致系统性能下降或故障。抖动数字信号在时域上的短期变化，表现为信号边沿相对于理想位置的偏移，可能影响接收端对信号的准确识别。10.2抖动和漂移以太网性能指标针对弹性分组环（RPR）网络，包括环网保护时间、公平性等指标，用于评估RPR网络在数据传输和故障恢复方面的性能。RPR性能指标ATM性能指标针对异步传输模式（ATM）网络，包括信元丢失率、信元传输时延等指标，用于评估ATM网络在传输数据时的可靠性。包括吞吐量、时延、丢包率等，用于评估以太网接口在传输数据时的性能表现。10.3以太网、RPR、ATM性能指标123衡量系统在实际运行过程中的可用程度，包括系统正常运行时间和故障恢复时间等因素。系统可用性针对传输系统设定的可用性目标，如达到99.999%的可用性，以确保系统在实际运行中的稳定性和可靠性。传输系统可用性目标通过实时监测和评估传输系统的可用性指标，及时发现并解决潜在问题，确保系统持续稳定运行。可用性指标监测与评估10.4可用性目标1111电源系统与接地供电可靠性电源系统应设计为高可靠性，确保设备在任何情况下都能获得稳定、不间断的电力供应。电源容量电源系统的容量应满足当前及未来一段时间内的设备用电需求，并留有一定余量。电源质量电源质量应符合相关标准，包括电压、频率、波形畸变等指标。电源系统要求保护接地所有设备的金属外壳、电缆的金属护层等应可靠接地，以防止漏电和电磁干扰。工作接地系统的工作接地应确保信号传输的稳定性和可靠性。防雷接地防雷接地系统应能有效泄放雷电流，保护设备和人员安全。接地系统要求应选择性能稳定、质量可靠的电源设备，如UPS不间断电源、稳压电源等。应选择符合相关标准的电缆和线材，确保其具有良好的电气性能和机械性能。电源设备电缆与线材电源设备与材料选择施工要求电源系统和接地系统的施工应符合相关规范和设计要求，确保施工质量和安全。验收标准电源系统和接地系统的验收应依据相关标准和规范进行，确保其满足设计要求和使用需求。电源系统与接地系统施工与验收1212机房环境条件机房内应保持稳定的温度，通常建议在20°C至25°C之间，以避免设备过热或过冷。温度范围机房内的相对湿度应保持在40%至60%之间，以防止静电和设备腐蚀。湿度控制12.1温度和湿度要求12.2空气洁净度要求尘埃控制机房内应保持良好的空气洁净度，定期清洁地面、墙面和设备表面，以减少尘埃对设备的影响。气体污染避免有害气体和腐蚀性气体进入机房，以确保设备的正常运行和人员健康。机房内设备的噪声应符合相关标准，避免对人员造成干扰。对于产生振动的设备，应采取有效的隔振措施，以防止振动对设备和数据传输的影响。12.3噪声和振动控制振动隔离噪声限制机房应具备良好的电磁屏蔽性能，以减少外部电磁干扰对设备的影响。电磁屏蔽机房内应设置可靠的接地系统，以确保设备和人员的安全。接地系统12.4电磁环境要求1313维护工具及仪表配置03光源与光衰耗器用于在维护过程中提供稳定的光源，以及模拟光信号在传输过程中的衰减，测试系统的传输性能。01光功率计用于测量光信号功率，确保光信号在传输过程中的衰减在允许范围内。02光时域反射仪（OTDR）用于测量光纤链路的长度、衰减和故障点位置，帮助维护人员快速定位故障。维护工具配置误码仪用于测试SDH系统的误码性能，验证系统的传输质量是否满足设计要求。抖动测试仪用于测试SDH系统的抖动性能，确保系统在传输过程中信号的稳定性。频谱分析仪用于分析SDH系统的频谱特性，帮助维护人员了解系统的信号质量。仪表配置建立完善的维护工具与仪表管理制度01对维护工具与仪表进行定期校准、保养和维修，确保其性能稳定可靠。培训专业的维护人员02对维护人员进行专业培训，使其熟练掌握维护工具与仪表的使用方法，提高维护效率和质量。建立维护工具与仪表档案03对维护工具与仪表的购买、使用、维修和报废等过程进行详细记录，方便管理和查询。维护工具与仪表的管理14附录A光接口参数规范用于连接光纤传输线路，通常采用标准的光纤连接器。用于连接SDH设备内部的光模块，通常采用特定的接口类型和连接器。线路侧接口设备侧接口光接口类型光功率波长消光比光接口容限光接口参数01020304定义光信号的发射功率和接收灵敏度，确保光信号在传输过程中的稳定性和可靠性。指定光信号的传输波长，以适应不同的光纤类型和传输距离。衡量光信号调制质量的参数，影响光接收器的灵敏度和误码率性能。定义光接口在正常工作条件下所允许的光功率和波长偏差范围。光功率计用于测量光信号的发射功率和接收功率。光谱分析仪用于分析光信号的波长成分和光信噪比。误码率测试仪用于测试光接口的误码率性能，验证光信号传输的可靠性。光接口测试与测量光纤类型选择根据传输距离和光接口类型选择合适的光纤类型。光接口连接确保光接口连接正确、紧固，避免光信号泄漏或损失。光接口保护采取适当的光接口保护措施，避免光接口受到污染、损坏或电磁干扰。光接口维护定期对光接口进行清洁、检查和维护，确保光接口的正常工作。光接口应用注意事项15附录BSDH设备的抖动性能抖动性能是指SDH设备在传输信号过程中，信号时域变化的稳定性。抖动性能对于保证SDH系统的传输质量和可靠性至关重要，因为任何抖动都可能导致接收端信号质量的下降，甚至引起误码。抖动性能的定义和重要性抖动性能的测试方法使用专业的抖动测试仪器，如抖动分析仪，对SDH设备的输出信号进行实时监测和分析。通过在设备输入端加入已知抖动信号，观察设备对抖动的抑制能力，从而评估其抖动性能。VS根据不同的SDH设备类型和应用场景，抖动性能的指标要求会有所不同。一般来说，SDH设备的抖动性能应满足相关国际标准和行业标准的要求，如ITU-TG.8251等。抖动性能的指标要求优化设备设计和制造工艺，提高设备的稳定性和可靠性。采用先进的抖动抑制技术，如时钟恢复技术、数字滤波技术等，降低设备对抖动的敏感性。加强设备维护和检修工作，及时发现和解决潜在的抖动问题。提高抖动性能的措施16本规范用词说明123一种将复接、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。同步数字体系（SDH）基于光纤作为传输媒介，实现信息传输的系统。光纤传输系统对同步数字体系（SDH）光纤传输系统工程设计过程中应遵循的技术要求和标准的详细规定。工程设计规范术语和定义表示很严格，非这样做不可的用词，正面词采用“必须”，反面词采用“严禁”。必须表示严格，在正常情况下均应这样做的用词，正面词采用“应”，反面词采用“不应”或“不得”。应表示允许稍有选择，在条件许可时首先应这样做的用词，正面词采用“宜”，反面词采用“不宜”；表示有选择，在一定条件下可以这样做的，采用“可”。可用词约定03考虑用于提醒设计人员