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1、浅析SDH传输网网络优化设计方案 6第一章 SDH传输网的概述 第一节 SDH传输体制的产生SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写，根据ITU-T的建议定义，它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括覆用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。SDH是一种新的数字传输体制。它将称为电信传输体制的一次革命。我们可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(主要采用光纤作为传输媒介，还可采用微波及卫星来传输SDH)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
2、小的立交桥或叉路口，而在“SDH高速公路”上跑的“车”，就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。第二节 什么是SDH传输网SDH不仅适合于点对点传输，而且适合于多点之间的网络传输。图5.1示出SDH传输网的拓扑结构，它由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。SDH终端的主要功能是复接/分接和提供业务适配，例如将多路E1信号复接成STM1信号及完成其逆过程，或者实现与非SDH网络业务的适配。ADM是一种特殊的复用器，它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分：一部分直接转发，另一部分卸下给本地用户
3、。然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。DXC类似于交换机，它一般有多个输入和多个输出，通过适当配置可提供不同的端到端连接。上述TM、ADM和DXC的功能框图分别如图(a)#, (b)#, (c)所示。第三节 SDH传输网的特点3.1 SDH技术同传统的PDH技术相比，有下面几个明显的优点：(1)统一的比特率：在PDH中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。而SDH中实现了统一的比特率。此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。(2)极强的网管能力：在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。(3)自愈保护环：在SDH
4、设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。(4)SDH技术中采用的字节复接技术：若把SDH技术与PDH技术的主要区别用铁路运输类比一下的话，PDH技术如同散装列车，各种货物(业务)堆在车厢内，若想把某一包特定货物(某一项传输业务)在某一站取下，即需把车上的所有货物先全部卸下，找到你所需要的货物，然后再把剩下的货物及该站新装货物一一堆到车上，运走。因此，PDH技术在凡是需上下电路的地方都需要配备大量各次群的复接设备。而SDH技术就好比集装箱列车，各种货物(业务)贴上标签(各种开销：Overhead)后装入集装箱。然后小箱子装入大箱子，一级套一
5、级，这样通过各级标签，就可以在高速行驶的列车上准确地将某一包货物取下，而不需将整个列车“翻箱倒柜”(通过标签可准确地知道某一包货物在第几车厢及第几级箱子内)，因此，只有在SDH中，才可以实现简单地上下电路。3.2 SDH的缺陷所在凡事有利就有弊，SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的。(1) 频带利用率低我们知道有效性和可靠性是一对矛盾，增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也会相应的使有效性降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高了选择性。但是由于这时通频带相应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了（运行维
6、护的自动化程度高），这是由于在SDH的信号STM-N帧中加入了大量的用于OAM功能的开销字节，这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速率）要比SDH信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于482Mbit/s）或1个140Mbit/s（相当于642Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时，STM-1信号才能容纳642Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量
7、的E4信号（140Mbit/s），也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带（二者的信息容量是一样的）。(2) 指针调整机理复杂SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。可以说指针是SDH的一大特色。但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SD
8、H/PDH），其频率低、幅度大，会导致低速信号在拆出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。(3) 软件的大量使用对系统安全性的影响SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外，在网络层上人为的错误操作、软件故障，对系统的影响也是致命的。这样，系统的安全性就成了很重要的一个方面。SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制，尽管还有这样那样的缺陷，但它已在传输网的发展中，显露出了强大的生命力，传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。因此，可以肯定地说，即将实现的信息高速公路将基本上由SD
9、H设备构成，只有同高速公路(SDH)相连的支路、叉路将仍保留部分PDH设备。传统的数字通信制式是异步(或称准同步)数字系列(PDH)。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差,而且是不同源的。在数字通信发展初期,异步数字系列起到很大作用,使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天,这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多PDH所不及的优点。第四节 目前传输网的特点 目前的传输网络以较大规模光纤SDH传输网为主体。为承载TDM业务而设计制定的SDH技术，以其高的可靠性、强的可控性、好的
10、扩展性以及完善的网络体制，在现在传输网中占着主导地位。以SDH技术为基础发展的MSTP（多业务传送平台）技术，是适应数据业务接入的需求，在原有的SDH技术上增加了相关的数据接入、处理功能而形成，目前已经形成了多个版本：基于二层交换、内嵌RPR（弹性分组环）功能、内嵌MPLS功能、ATM处理等。其在以后承载3G移动业务方面的性能也优于光纤直连、ATM等方案。以MSTP技术建设具有综合业务传输能力的传输网已成为各运营商的共识。 在网络结构方面，本地传输网络按分层分割的方式进行建设，一般分为核心层、汇聚层、边缘接入层。核心层负责以大颗粒业务的调度和多业务处理为主要任务，汇聚层以多业务颗粒汇聚、传送、
11、调度和处理为主要任务，核心、汇聚层系统设备通常采用2.5Gb/s、10Gb/s设备或WDM设备，在业务需要交叉量较大的节点设置DXC设备或选用MADM设备作为小型交叉连接设备。边缘接入层以细颗粒传送、调度和多业务接入处理为主要任务，一般采用155/622Mb/s环网结构，接入设备要求提供丰富的用户接口。第二章 SDH传输网网络优化的流程第一节 什么是网络优化网络优化技术就是通过深入分析网络现状和业务模型，从网络结构、承载业务、带宽管理和调度等多方面，提出对新建网络的合理规划方案以及针对现有网络的优化整改方案，达到充分挖掘网络资源、提高网络的安全性、可靠性和利用率的目的，满足业务发展的需要第二节
12、 网络优化的原因我们的大部分网络状况并不如我们所愿，可能存在各种安全隐患或者业务瓶颈。光网络作为提供各业务传送通道的基础网络，对整个网络的质量起着至关重要的作用传输网络的建设往往要适度超前于业务发展的需要；进行传输网络优化将为网络的长期发展打下坚实的基础 技术发展的结果 用户的需求 竞争的需要第三节 传输网络评估优化的原则基于传输网在电信网络中的特殊地位，其网络的优化应坚持以下原则：(1)应在保障运营电路的安全性和新业务的正常接入运营下，完成网络的优化。(2)充分分析中远期业务的流量、流向，完善和优化网络结构、通路组织，达到网络的高效、高产出能力；以全局的角度、全网的高度进行传输网络优化；确保
13、传输网络发展的连续性。(3)充分分析和利用现有资源，挖掘现网潜力；充分分析前期网络运行、维护中存在问题，研究造成网络故障的原因并对其进行解决。(4)传输网络的优化不宜仅是网络本身的短期优化，应包含对运营资料、备件配置的管理的优化，并形成系统的数据监测、分析、预警、优化调整机制。(5)结合业务电路的属性和流向，对网络生产指标量化，明确反映生产能力。第四节 优化的必要性和目的为适应未来电信市场的竞争并在竞争中抢得先机，运营商针对目前传输网络存在的诸多问题，对现在的传输网进行优化整合显得非常必要，通过优化使传输网不仅可以保证各业务的开通，更可以进一步成为开展新业务、争夺新用户的前锋。通过优化使传输网
14、的资源潜力得到充分的发挥，整合现有的各方面优势和解决存在问题，建设成网络结构更清晰、支持业务更丰富、运营维护更方便、电路生产更高效、设备环境更合理、扩容升级更平滑的传输网络。用更少的投资，做更好的事情。4.1提高网络安全稳定性传输网络是基础网络，其安全稳定性直接影响到通信网络其他设备的正常运行4.2提高网络的可靠性网络的可靠性是有网络的连通率来衡量的，所以可靠性也反应网络的连通情况4.3优化资源利用率随着网络规模的不断扩大，合理的规划资源分布，尽可能的减少网络瓶颈，均衡负载，最大限度的利用网络资源4.4提高维护效率(1)降低维护成本(2)提高故障响应速度4.5承载业务多元化随着新一代SDH系统
15、的出现，运营商们开始越来越关注传输网络的附加价值，比如城域传送网等。升级在网老旧设备，支持更多的新业务，将会为运营商寻找新的利润突破点打下基础终极目标：获得更大的投资收益第五节 网络优化的流程传输网评估优化流程一般可按下列流程进行：主要分为三个阶段：现状分析评估、方案制定分析、优化实施评估。现状分析评估为优化工作的重点，主要内容有二部分，一是业务的分析，应调查分析运营商的全部运营网络的现状、中远期发展规划，相应综合出统一的传输需求模型。另一方面就是对现有传输网络的资源、能力分析，评估各项生产指标，并根据需求模型、考量指标得出其存在的问题。第二阶段是优化方案的制定分析阶段，该阶段主要根据对需求和现状的分析，得出适合本地区的传输拓扑模型和目标指标，并对现网的各项指标进行评估分析，得出与需求目标比对，并对存在的问题进行细化。而后根据需求和存在问题制定优化方案并进行指标的预分析和预算。最终得出可行的优化调整方案。第三阶段是优化实施评估阶段，该部分根据制定的优化方案进行各项工程勘察，根据机房、纤芯、电等等各种因素对优化方案进行必要的修正补充，确定具体割接实施方案，而后完成割接调整
