某地SDH網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化方案初探

張 軍

摘要:某地SDH設(shè)備傳輸網(wǎng)絡(luò)在市內(nèi)已經(jīng)形成比較完整的傳輸網(wǎng)絡(luò),經(jīng)過(guò)今年不斷的擴(kuò)容改造建設(shè),己經(jīng)基本形成了骨干層、匯聚層及接入層的典型三層網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。主要承載PCM電話(huà)業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)、電視電話(huà)會(huì)議業(yè)務(wù)等。由于本地業(yè)務(wù)和其它數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展,傳輸容量已不能滿(mǎn)足新建業(yè)務(wù)的需要,現(xiàn)已形成匯聚層傳輸瓶頸問(wèn)題,也存在通信安全隱患,文章根據(jù)工作實(shí)踐、結(jié)合相關(guān)理論,對(duì)此作出初步探討。

關(guān)鍵詞:SDH;復(fù)接;線(xiàn)路傳輸;交換

中圖分類(lèi)號(hào):TN914.332 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-8937(2009)20-0088-03

SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數(shù)字體系)是一種將復(fù)接、線(xiàn)路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網(wǎng)管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網(wǎng)絡(luò),是美國(guó)貝爾通信技術(shù)研究所提出來(lái)的同步光網(wǎng)絡(luò)(SONET)。國(guó)際電話(huà)電報(bào)咨詢(xún)委員會(huì)(CCITT)(現(xiàn)ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名為SDH,使其成為不僅適用于光纖也適用于微波和衛(wèi)星傳輸?shù)耐ㄓ眉夹g(shù)體制。因此是當(dāng)今世界信息領(lǐng)域在傳輸技術(shù)方面的發(fā)展和應(yīng)用的熱點(diǎn),受到人們的廣泛重視。

1SDH技術(shù)發(fā)展主要特性

SDH之所以能夠快速發(fā)展這是與它自身的特點(diǎn)是分不開(kāi)的,其具體特點(diǎn)如下:

①SDH傳輸系統(tǒng)在國(guó)際上有統(tǒng)一的幀結(jié)構(gòu),數(shù)字傳輸標(biāo)準(zhǔn)速率和標(biāo)準(zhǔn)的光路接口,使網(wǎng)管系統(tǒng)互通,因此有很好的橫向兼容性,它能與現(xiàn)有的PDH完全兼容,并容納各種新的業(yè)務(wù)信號(hào),形成了全球統(tǒng)一的數(shù)字傳輸體制標(biāo)準(zhǔn),提高了網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

②SDH接入系統(tǒng)的不同等級(jí)的碼流在幀結(jié)構(gòu)凈負(fù)荷區(qū)內(nèi)的排列非常有規(guī)律,而凈負(fù)荷與網(wǎng)絡(luò)是同步的,它利用軟件能將高速信號(hào)一次直接分插出低速支路信號(hào),實(shí)現(xiàn)了一次復(fù)用的特性,克服了PDH準(zhǔn)同步復(fù)用方式對(duì)全部高速信號(hào)進(jìn)行逐級(jí)分解然后再生復(fù)用的過(guò)程,由于大大簡(jiǎn)化了DXC,減少了背靠背的接口復(fù)用設(shè)備,改善了網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)傳送透明性。

③由于采用了較先進(jìn)的分插復(fù)用器(ADM)、數(shù)字交叉連接(DXC)、網(wǎng)絡(luò)的自愈功能和重組功能就顯得非常強(qiáng)大,具有較強(qiáng)的生存率。因SDH幀結(jié)構(gòu)中安排了信號(hào)的5%開(kāi)銷(xiāo)比特,它的網(wǎng)管功能顯得特別強(qiáng)大,并能統(tǒng)一形成網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng),為網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化、智能化、信道的利用率以及降低網(wǎng)絡(luò)的維管費(fèi)和生存能力起到了積極作用。

④由于SDH有多種網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),它所組成的網(wǎng)絡(luò)非常靈活,它能增強(qiáng)網(wǎng)監(jiān),運(yùn)行管理和自動(dòng)配置功能,優(yōu)化了網(wǎng)絡(luò)性能,同時(shí)也使網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行靈活、安全、可靠,使網(wǎng)絡(luò)的功能非常齊全和多樣化。

⑤SDH有傳輸和交換的性能,它的系列設(shè)備的構(gòu)成能通過(guò)功能塊的自由組合,實(shí)現(xiàn)了不同層次和各種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò),十分靈活。

2SDH組網(wǎng)優(yōu)化方案設(shè)計(jì)

2.1現(xiàn)有方案存在問(wèn)題

由于本公司傳輸網(wǎng)絡(luò)是隨著全球電信技術(shù)發(fā)展、演進(jìn)而逐步地建設(shè)和發(fā)展的,因而代表每個(gè)發(fā)展時(shí)期的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備都在不同的時(shí)期為本地通信技術(shù)的發(fā)展發(fā)揮了應(yīng)有的作用,但同時(shí)又不可避免地帶有時(shí)代的局限性。

根據(jù)以上情況描述,現(xiàn)在的通信網(wǎng)絡(luò)存在著以下問(wèn)題:

①設(shè)備間的連接信道單一。設(shè)備的外部連接多,造成維護(hù)成本增加、安全性下降。

②網(wǎng)絡(luò)的擴(kuò)充能力差。由于傳統(tǒng)的傳輸設(shè)備容量小,能力低,不易形成相對(duì)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)能力和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),因此要不斷地進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容工程來(lái)擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)能力

③缺少多樣化的網(wǎng)絡(luò)接口。由于傳統(tǒng)的SDH 網(wǎng)絡(luò)一直主要基于傳統(tǒng)的電話(huà)交換語(yǔ)音業(yè)務(wù)需求而搭建的2Mbit/s 顆粒平臺(tái),而不能滿(mǎn)足未來(lái)寬帶數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)及多媒體業(yè)務(wù)的需求。傳統(tǒng)的SDH 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能提供多樣化的網(wǎng)絡(luò)接口來(lái)支持多種新業(yè)務(wù)需求。信息化是未來(lái)城市發(fā)展的重要標(biāo)志,數(shù)據(jù)通信的發(fā)展正在以前所未有的速度迅猛發(fā)展,而傳統(tǒng)的SDH 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備不能有效地提供多業(yè)務(wù)接口,因而不能適應(yīng)市場(chǎng)的需求與發(fā)展變化,不能滿(mǎn)足未來(lái)新業(yè)務(wù)發(fā)展。

④網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)缺乏一致性和整體性。傳統(tǒng)的SDH 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備由于其設(shè)備功能的單一性,而使得由這些集成度不高、且設(shè)備功能單一的SDH 第一代設(shè)備構(gòu)建的網(wǎng)絡(luò)整體架構(gòu)松散。

⑤SDH設(shè)備功能單一,集成度及網(wǎng)絡(luò)效率低。即因傳統(tǒng)的SDH設(shè)備集成度低,造成傳輸機(jī)房資源十分緊張。網(wǎng)絡(luò)通路連接是通過(guò)設(shè)備間的外部連接實(shí)現(xiàn)的,網(wǎng)絡(luò)中調(diào)通端到端的2 Mbit/s電路所需經(jīng)過(guò)的通路資源占用量大,電路跳轉(zhuǎn)多,網(wǎng)絡(luò)效率低。

⑥接入網(wǎng)覆蓋存在較大盲區(qū)。而接入傳輸設(shè)備的建設(shè)基本還是隨著交換工程建設(shè)進(jìn)行,并且接入設(shè)備速率偏低,原來(lái)大都是155 Mbit/s,每個(gè)接入點(diǎn)最多只能下63條2 Mbit/s電路,總數(shù)126條帶保護(hù)的2 Mbits 電路,線(xiàn)路速率就己飽和,通信容量利用率不高。

2.2設(shè)計(jì)組網(wǎng)方案

我公司于2007年提出傳輸擴(kuò)容工程,按照"規(guī)模建網(wǎng),適度超前"的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)新思路,在原有2個(gè)匯接局間建設(shè)了時(shí)分復(fù)用CTime Division Mul tiplexer, TOM)10Gbit/s 骨干環(huán)八個(gè),使各匯接局間的通路帶寬達(dá)2*2.5 Gbit/s。同時(shí)在四個(gè)匯接局安裝了終期容量為256 個(gè)STM-1的4/4/1交叉機(jī),使得網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更趨合理,網(wǎng)絡(luò)調(diào)度更加靈活。要結(jié)合傳輸網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容工程進(jìn)行SDH 各網(wǎng)間的調(diào)整優(yōu)化整合工作。利用傳輸新網(wǎng)資源配置和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),將原傳輸網(wǎng)中2 Mbit/s 出環(huán)電路調(diào)整為新建網(wǎng)中環(huán)內(nèi)直達(dá)電路,以節(jié)省因跨環(huán)轉(zhuǎn)接占用的網(wǎng)絡(luò)通路資源。應(yīng)對(duì)環(huán)狀網(wǎng)進(jìn)行調(diào)整改造,逐步將環(huán)間的通路接入交叉機(jī)上,使網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)更合理,電路調(diào)度更加靈活。

總的來(lái)說(shuō),主要根據(jù)以下原則進(jìn)行改造:

①必須具備高強(qiáng)大的可靠性和良好的傳輸性,以保證本公司對(duì)網(wǎng)絡(luò)的“暢通、及時(shí)”原則。因?yàn)閭鬏斁W(wǎng)是整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),只有傳輸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)安全、高效、穩(wěn)定的運(yùn)行,其他別的業(yè)務(wù)才能夠穩(wěn)固發(fā)展,所以我們必須選擇先進(jìn)的傳輸技術(shù)來(lái)提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性。

②必須有完善的保護(hù)功能,這種保護(hù)功能至少要以達(dá)到電信業(yè)的安全級(jí)別為標(biāo)準(zhǔn)。比如,在網(wǎng)絡(luò)的江南段、江北段任一部位發(fā)生障礙時(shí),這種方案必須能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)倒換保護(hù)功能。

③必須具備完善的網(wǎng)管功能和統(tǒng)一的網(wǎng)管接口。這樣才能在處理問(wèn)題時(shí)網(wǎng)管監(jiān)控端和障礙處理端保持步伐一致。

④必須擁有良好的橫向和后向的雙重兼容性。在以后網(wǎng)絡(luò)容量擴(kuò)大、升級(jí)時(shí),原有設(shè)備還可以繼續(xù)利用,不會(huì)出現(xiàn)資源浪費(fèi)的問(wèn)題。這里也包括不同設(shè)備廠(chǎng)商之間的設(shè)備兼容。

⑤容量及業(yè)務(wù)種類(lèi)可以考慮能夠滿(mǎn)足3G業(yè)務(wù)和其他新型數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的發(fā)展要求,而不只是能夠滿(mǎn)足傳統(tǒng)基站的2M業(yè)務(wù),還要能用于提高各項(xiàng)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。隨著3G的普及,用戶(hù)對(duì)本公司的業(yè)務(wù)需求也會(huì)更加多元化。根據(jù)以上內(nèi)容,設(shè)計(jì)的新組網(wǎng)方案如圖1所示。

2.3SDH組網(wǎng)優(yōu)化技術(shù)選擇

根據(jù)以上的指導(dǎo)思想及原則,通過(guò)對(duì)SDH網(wǎng)絡(luò)原理的分析,針對(duì)目前我公司的傳輸網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀和具體的組網(wǎng)情況,結(jié)合本地電信交換網(wǎng)、接入網(wǎng)(包括無(wú)線(xiàn)接入網(wǎng)、數(shù)據(jù)接入網(wǎng)等)的發(fā)展情況,合理調(diào)整和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),綜合各專(zhuān)業(yè)存在的問(wèn)題提出以下優(yōu)化措施。

①將所有原PDH設(shè)備替換為SDH設(shè)備,將SDH 設(shè)備作為傳輸網(wǎng)的基礎(chǔ),讓SDH成為傳輸網(wǎng)的主流,把主網(wǎng)容量155 M擴(kuò)容到2.5 G。這既是電信網(wǎng)發(fā)展的需要,也利于我公司今后多元化業(yè)務(wù)開(kāi)發(fā)的要求。

②為了適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展的需要,從原來(lái)的A局、洪山局兩個(gè)點(diǎn)增加到A局、B局、洪山局、營(yíng)房村局四個(gè)點(diǎn),同時(shí)為了提高網(wǎng)絡(luò)安全性,把A局建設(shè)接入網(wǎng)增加4 個(gè)節(jié)點(diǎn)目標(biāo)局,加建2.5 G 自愈保護(hù)環(huán),把原來(lái)的通道保護(hù)改為現(xiàn)有的復(fù)用段保護(hù)。使得這四個(gè)目標(biāo)局形成雙環(huán)雙路由的雙重保護(hù)功能。

③對(duì)一些業(yè)務(wù)量相對(duì)比較大或者業(yè)務(wù)相對(duì)重要一些的節(jié)點(diǎn),例如A局,可以根據(jù)A局所處的具體地理位置,圍繞其周?chē)ㄔO(shè)形成一個(gè)有自愈保護(hù)功能的環(huán)形網(wǎng),其他節(jié)點(diǎn)就可以用鏈形網(wǎng)的方式,這樣一來(lái),整個(gè)網(wǎng)絡(luò)就形成了以環(huán)帶鏈的結(jié)構(gòu)。今后也可根據(jù)業(yè)務(wù)需要逐步在B局、營(yíng)房村、洪山局拓展。

3方案的運(yùn)行測(cè)試

由于設(shè)備速率高交叉容量大,在工程中一般采用復(fù)用段保護(hù)環(huán),但插光分支盤(pán)可帶多個(gè)分支環(huán),在所帶的分支環(huán)上該設(shè)備既可以實(shí)現(xiàn)VC12級(jí)的低階通道保護(hù),也可以實(shí)現(xiàn)VC4級(jí)的高階通道保護(hù)。所謂通道保護(hù),就是在兩個(gè)互為保護(hù)的光方向上對(duì)通道級(jí)的信號(hào)實(shí)現(xiàn)“并發(fā)選收”。環(huán)間業(yè)務(wù)均是通道保護(hù),可根據(jù)實(shí)際工程靈活配置。

低階通道保護(hù):低階通道保護(hù)是在AUX盤(pán)和TUX盤(pán)共同完成。在不超過(guò)4個(gè)STM1容量VC12級(jí)的低階通道保護(hù),在交叉界面上有三組設(shè)置和低階通道保護(hù)有關(guān),在OTNM2000網(wǎng)管中對(duì)一站做如下設(shè)置:

MSWDropDirection(bSWDropDirection):

NPSP(默認(rèn)設(shè)置):設(shè)置本站為復(fù)用段保護(hù)。

West(或east):設(shè)置本站有低階通道保護(hù),此項(xiàng)不影響設(shè)置復(fù)用段保護(hù)。

具體設(shè)置方法為:在交叉界面最下欄的命令行中輸入:

MSWDropDirection/w (或e)

BSWDropDirection/w (或e)

MSWAggLowDropList(BSWAggLowDropList):

Automatic(默認(rèn)設(shè)置):自動(dòng)設(shè)置保護(hù)方向。

手動(dòng)設(shè)保護(hù)方向(以E5保護(hù)W1,同時(shí)T18保護(hù)T17為例)

具體設(shè)置方法為:在交叉界面最下欄的命令行中輸入:

MSWAggLowDropList/enum w.1,e.5,t.17,t.18

BSWAggLowDropList/enum w.1,e.5,t.17,t.18

設(shè)置工作方向和需要保護(hù)的時(shí)隙數(shù):(以W1為工作方向,第1～50個(gè)2M需要保護(hù)為例),此設(shè)置在默認(rèn)界面中沒(méi)有,需要在命令行中輸入。

具體設(shè)置方法為:在交叉界面最下欄的命令行中輸入:setpw.1.1/50

高階通道保護(hù)(僅針對(duì)2.5G環(huán)內(nèi)做高階通道保護(hù));

高階通道保護(hù)是在AUX盤(pán)完成。有16個(gè)VC4容量。

AUX單盤(pán)配置中設(shè)置前16個(gè)VC4時(shí)隙中任意某個(gè)VC4時(shí)隙參加通道保護(hù)。在交叉界面上只需作并發(fā)的設(shè)置,無(wú)需其他特殊設(shè)置,配置管理界面如圖2所示。

在實(shí)際組網(wǎng)中既可以是復(fù)用段保護(hù)方式,也可以是通道保護(hù)方式,還可以是復(fù)用段保護(hù)方式和通道保護(hù)方式同時(shí)并存。

4解決測(cè)試問(wèn)題方案

由于單板硬件的故障,有時(shí)會(huì)導(dǎo)致復(fù)用段倒換故障,其表現(xiàn)為環(huán)路倒換狀態(tài)混亂、交叉倒換數(shù)據(jù)不正確,以及倒換后業(yè)務(wù)瞬斷或部分業(yè)務(wù)中斷等。這些故障一般分為兩類(lèi):

第一類(lèi)是由于復(fù)用段協(xié)議未正常運(yùn)行,導(dǎo)致復(fù)用段倒換故障;

第二類(lèi)是協(xié)議工作正常,業(yè)務(wù)正常倒換到備用通道后出現(xiàn)的故障;

因此,對(duì)于復(fù)用段倒換以后業(yè)務(wù)中斷的問(wèn)題,首先應(yīng)該查詢(xún)?nèi)W(wǎng)所有網(wǎng)元是否采用的是同一種協(xié)議。其次查看全網(wǎng)的復(fù)用段協(xié)議狀態(tài),判斷是否環(huán)路倒換狀態(tài)紊亂引起業(yè)務(wù)中斷;如果全網(wǎng)倒換狀態(tài)正常,可以分析中斷的業(yè)務(wù),觀察是某個(gè)站的業(yè)務(wù)中斷,還是某個(gè)VC4通道業(yè)務(wù)中斷,從中可以初步將故障進(jìn)行分類(lèi)。

如圖3所示,例如以數(shù)字1～5分別代表五個(gè)站點(diǎn)為例。5個(gè)站組成的一個(gè)2.5G復(fù)用段保護(hù)環(huán),1號(hào)站為網(wǎng)管中心站(在設(shè)計(jì)方案中代表A局),1號(hào)站到其它各個(gè)站有業(yè)務(wù)。

故障現(xiàn)象:2號(hào)和3號(hào)網(wǎng)元之間斷纖后,部分業(yè)務(wù)中斷。查詢(xún)3、4、5、1、2號(hào)網(wǎng)元的復(fù)用段倒換狀態(tài),不是S、P、P、P、S態(tài),倒換狀態(tài)不正確。 重新啟動(dòng)復(fù)用段協(xié)議,也不能進(jìn)入正常的復(fù)用段倒換狀態(tài)。

故障分析及排除:

①重新啟動(dòng)協(xié)議不能恢復(fù)正常,可能與復(fù)用段節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置有關(guān)。查詢(xún)環(huán)上各個(gè)網(wǎng)元的復(fù)用段參數(shù),結(jié)果如表1所示。

從上表中可以看出,復(fù)用段節(jié)點(diǎn)參數(shù)未按逆時(shí)針?lè)较蛟O(shè)置,設(shè)置的方向與逆時(shí)針?lè)较蛳喾?

②復(fù)用段節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置錯(cuò)誤導(dǎo)致了倒換出現(xiàn)異常。如:2號(hào)網(wǎng)元復(fù)用段模塊處理時(shí),默認(rèn)為西向光板對(duì)應(yīng)的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)號(hào)比本身小1,東向光板對(duì)應(yīng)的網(wǎng)元節(jié)點(diǎn)號(hào)比本身大1,如果復(fù)用段節(jié)點(diǎn)參數(shù)設(shè)置不正確,必將導(dǎo)致協(xié)議處理出現(xiàn)異常;

③在網(wǎng)管上按逆時(shí)針?lè)较蛑匦略O(shè)置復(fù)用段節(jié)點(diǎn)參數(shù)后,重啟協(xié)議恢復(fù)正常。

所以,復(fù)用段參數(shù)的設(shè)置必須按逆時(shí)針?lè)较驈摹?”逐站遞增,最大節(jié)點(diǎn)數(shù)為環(huán)上節(jié)點(diǎn)總數(shù)-1,復(fù)用段參數(shù)的設(shè)置和修改要仔細(xì)。

5結(jié) 語(yǔ)

到目前為止,還沒(méi)有出現(xiàn)可完全替代SDH的新技術(shù),有的只是現(xiàn)有SDH技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充,這也證明了SDH強(qiáng)大的生命力,SDH在城域網(wǎng)中仍將繼續(xù)發(fā)展,主要理由如下:

{1}我國(guó)的電路交換網(wǎng)在5年左右的時(shí)間內(nèi)仍將繼續(xù)發(fā)展。

{2}SDH本身高低端的發(fā)展?jié)摿?高于40GB/s,低于155MB/s)SDH通道級(jí)聯(lián)功能與多種數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)映射結(jié)構(gòu)的支持,增強(qiáng)了支持ATM/IP的能力,正由新的ITU-T建議予以支持,有效地支持了多業(yè)務(wù)傳輸能力。

{3}未來(lái)的超大容量的核心光傳送網(wǎng)由DWDM壟斷,從帶寬顆粒度與成本上考慮,SDH轉(zhuǎn)移到網(wǎng)絡(luò)邊緣,接入網(wǎng)需要更多的SDH接入設(shè)備。

{4}SDH近期仍然是可靠性和生存性最高的傳送網(wǎng)技術(shù)。

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