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1、北京邮电大学网络教育学院毕业设计题目：北京市海淀区SDH传输网络规划设计班级：2014年春季远程班姓名：东方阁学号: 141120142560124日期：2016年3月摘要随着电信技术及计算机网络技术的迅猛发展，信息产业逐渐成为国民经济中的主导产业，社会各界也对网络的需求越来越大。作为基础承载平台的光传输网络必须要适应分组化的发展趋势，由传统的语音业务承载网向IP化的语音，数据，图像等综合业务传输网演进，满足未来业务及网络发展的需要。同时，受直接用户业务的驱动，光传输网还将由原来间接为用户提供服务的基础传输网络，向直接面向用户需求的业务网络转型。 本期工程主要负责14端SDH设备安装工程，设备
2、均采用阿朗1660SM设备组网。关键字：骨干网 城域网 接入网摘要2第一章 SDH传输网的概述41.1 SDH的基本概念41.1.1 SDH的传输原理和特点41.1.2 SDH的应用与发展趋势71.2 SDH的帧结构81.3 SDH的复用映射结构101.3.1 比特塞入法（又叫做码速调整法）111.3.2 固定位置映射法111.4 SDH传输网的基本网络单元131.5 SDH网络结构和网络保护机理13第二章 北京市海淀区SDH网络现状152.1 SDH网络拓扑结构152.2北京市网络分层结构172.3核心层182.3.1 局间调度层182.3.2 核心骨干层192.4汇聚层202.4.1 城区
3、汇聚层202.4.2 郊区汇聚层202.5 接入层212.6 存在的问题及建设北京市海淀区SDH网的必要性21第三章 北京市海淀区网络建设方案223.1 本期工程建设规模233.2 设备主要性能233.2.1 设备端口简述233.2.2 设备保护方式253.2.3 MS复用段保护253.2.4 设备电源工作方式263.2.5 1660SM设备组成单元263.3 组网网络拓扑图283.4 光中继，再生段长的核算343.5 光缆类型343.6 中继段预算343.6.1 衰耗受限中继段预算343.6.2 色散受限中继段计算353.7 光接口类型及选择353.8 保护倒换系统373.9 时钟同步系统3
4、9第四章 方案评估414.1 网络安全性414.2 网络承载能力414.3 网络维护性能41第五章 总结与展望42致谢46第一章SDH传输网的概述1.1 SDH的基本概念SDH（Synchronous Digital Hierarchy，同步数字体系）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）。国际电话电报咨询委员会（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
5、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，受到人们的广泛重视我们可以将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比：公路将是SDH传输系统（主要以光纤作为传输媒介，还可以采用微波以及卫星来传输）信号，立交桥将是大型ATM交换机，SDH系列中的上下话量复用器（ADM）就是一些小的岔路口，而在SDH高速公路上跑的车，就是各种电信业务。1.1.1 SDH的传输原理和特点SDH采用的信息结构等级称为同步传送模块STM-N(SynchronousTransport，
6、N=I，4，16，64)，最基本的模块为STM-l，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；SDH采用块状的帧 结构来承载信息，每帧由纵向9行和横向270xN列字节组成，每个字节含8bit，整个帧结构分成段开销(Section OverHead，SDH)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，它又分为再生段开销(Rege nerator Section OverHead，RSOH)和复用段开销(Multiplex Section Ove
7、rHead，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1125x1000000帧,对STM-1而言每帧字节为8bitx(9x270x1)=19440bit，则STM-1的传输速率为19440x8000=155520Mbits；而STM-4的传输速率为4155520Mbit s=622080Mbits；STM-16的传输速率为16155520(或4622080
8、) =2488320Mbits。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、定位和复用三个步骤：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(AUPTR)的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。 SDH之所以能够快速发展这是与它自身的特点是分不开的，其具体特点如下：(1)SDH传输系统
9、在国际上有统一的帧结构，数字传输标准速率和标准的光路接口，使网管系统互通，因此有很好的横向兼容性，它能与现有的PDH完全兼容，并容纳各种新的业务信号，形成了全球统一的数字传输体制标准，提高了网络的可靠性； (2)SDH接入系统的不同等级的码流在帧结构净负荷区内的排列非常有规律，而净负荷与网络是同步的，它利用软件能将高速信号一次直接分插出低速支路信号，实现了一次复用的特性，克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐 级分解然后再生复用的过程，由于大大简化了DXC，减少了背靠背的接口复用设备，改善了网络的业务传送透明性；(3)由于采用了较先进的分插复用器(ADM)、数字交叉连接(DXC)、网络
10、的自愈功能和重组功能就显得非常强大，具有较强的生存率。因SDH帧结构中安排了信号的5开销比特，它的网管功能显得特别强大，并能统一形成网络管理系统，为网络的自动化、智能化、信道的利用率以及降低网络的维管费和生存能力起到了积极作用；(4)由于SDH有多种网络拓扑结构，它所组成的网络非常灵活，它能增强网络监控，运行管理和自动配置功能，优化了网络性能，同时也使网络运行灵活、安全、可靠，使网络的功能非常齐全和多样化； (5)SDH有传输和交换的性能，它的系列设备的构成能通过功能块的自由组合，实现了不同层次和各种拓扑结构的网络，十分灵活； (6)SDH并不专属于某种传输介质，它可用于双绞线、同轴电缆，但S
11、DH用于传输高数据率则需用光纤。这一特点表明，SDH既适合用作干线通道，也可作支线通道。例如，我国的国家与省级有线电视干线网就是采用SDH，而且它也便于与光纤电缆混合N(HFC)相兼容。 (7)从OSI模型的观点来看，SDH属于其最底层的物理层，并未对其高层有严格的限制，便于在SDH上采用各种网络技术，支持ATM或IP传输；(8)SDH是严格同步的，从而保证了整个网络稳定可靠，误码少，且便于复 用和调整；(9)标准的开放型光接口可以在基本光缆段上实现横向兼容，降低了联网成本。1.1.2 SDH的应用与发展趋势由于以上所述的SDH的众多特性，使其在广域网领域和专用网领域得到了巨大的发展。电信、联
12、通、广电等电信运营商都已经大规模建设了基于SDH的骨干 光传输网络。利用大容量的SDH环路承载IP业务、ATM业务或直接以租用电路的方式出租给企、事业单位。而一些大型的专用网络也采用了SDH技术，架设系统内部的SDH光环路，以承载各种业务。比如电力系统，就利用SDH环路承载内部的数据、远控、视频、语音等业务。 而对于组网更加迫切、而又没有可能架设专用SDH环路的单位，很多都采用了租用电信运营商电路的方式。由于SDH基于物理层的特点，单位可在租用电路上承载各种业务而不受传输的限制。承载方式有很多种，可以是利用基于TDM技术的综合复用设备实现多业务的复用，也可以利用基于IP的设备实现多业务的分组交
13、换。SDH技术可真正实现租用电路的带宽保证，安全性方面也优于VPN等方式。在政府机关和对安全性非常注重的企业，SDH 租用线路得到了广泛的应用。一般来说，SDH可提供E1、E3、STM-1或STM-4等接口，完全可以满足各种带宽要求。同时在价格方面，也已经为大部分单位所接受。SDH作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便， 维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地适应通信网飞速发展的需要。迄今，SDH得到了空前的应用与发展。在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了SDH的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始广泛应
14、用，且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。近些年，点播电视、多媒体业务和其他宽带 业务如雨后春笋般纷纷出现，为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。SDH技术应用于接入网的好处是：1)对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户，SDH可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性。2)可以将网管范围扩展至用户端，简化维护工作。3)利用SDH固有灵活性，可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。可以预计SDH技术将不断发展。随着网络的发展，它将进一步为终端用户提供宽带服务，在迎接ATM、CATV、多媒体、 因特网、全光网络带来的机会和提出的挑战中，将得到更加广泛的
15、应用。综上所述，SDH以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一 些先进技术相结合，如光波分复用(WDM)、ATM技术、Intcrnet技术(IP over SDH)等，使SDH网络的作用越来越大【111。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有远大的商用前景。1.2 SDH的帧结构SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。 STM-N信号帧结构的安排应尽可能使支路低速信号在一帧内均匀地有规律的分布。因为这样便于实现支路的同步复用、交叉连接(DXC)、分插和交换，说 到底就是为了方便的从高速信号中直接上下低速支路信号。鉴于此ITU-T规定了 STM-N的帧是以字节(8bit)为单位的矩形块状帧结构，如下图所示。 STM-N 帧结构图 从上图看出STM-N的信号是9行*270*N列的帧结构。此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64。表示此信号由N个STM-1
