某地SDH網絡系統優化方案初探

張 軍

摘要:某地SDH設備傳輸網絡在市內已經形成比較完整的傳輸網絡,經過今年不斷的擴容改造建設,己經基本形成了骨干層、匯聚層及接入層的典型三層網絡結構。主要承載PCM電話業務、數據業務、電視電話會議業務等。由于本地業務和其它數據業務的發展,傳輸容量已不能滿足新建業務的需要,現已形成匯聚層傳輸瓶頸問題,也存在通信安全隱患,文章根據工作實踐、結合相關理論,對此作出初步探討。

關鍵詞:SDH;復接;線路傳輸;交換

中圖分類號:TN914.332 文獻標識碼:A文章編號:1006-8937(2009)20-0088-03

SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步數字體系)是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統一網管系統操作的綜合信息傳送網絡,是美國貝爾通信技術研究所提出來的同步光網絡(SONET)。國際電話電報咨詢委員會(CCITT)(現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星傳輸的通用技術體制。因此是當今世界信息領域在傳輸技術方面的發展和應用的熱點,受到人們的廣泛重視。

1SDH技術發展主要特性

SDH之所以能夠快速發展這是與它自身的特點是分不開的,其具體特點如下:

①SDH傳輸系統在國際上有統一的幀結構,數字傳輸標準速率和標準的光路接口,使網管系統互通,因此有很好的橫向兼容性,它能與現有的PDH完全兼容,并容納各種新的業務信號,形成了全球統一的數字傳輸體制標準,提高了網絡的可靠性。

②SDH接入系統的不同等級的碼流在幀結構凈負荷區內的排列非常有規律,而凈負荷與網絡是同步的,它利用軟件能將高速信號一次直接分插出低速支路信號,實現了一次復用的特性,克服了PDH準同步復用方式對全部高速信號進行逐級分解然后再生復用的過程,由于大大簡化了DXC,減少了背靠背的接口復用設備,改善了網絡的業務傳送透明性。

③由于采用了較先進的分插復用器(ADM)、數字交叉連接(DXC)、網絡的自愈功能和重組功能就顯得非常強大,具有較強的生存率。因SDH幀結構中安排了信號的5%開銷比特,它的網管功能顯得特別強大,并能統一形成網絡管理系統,為網絡的自動化、智能化、信道的利用率以及降低網絡的維管費和生存能力起到了積極作用。

④由于SDH有多種網絡拓撲結構,它所組成的網絡非常靈活,它能增強網監,運行管理和自動配置功能,優化了網絡性能,同時也使網絡運行靈活、安全、可靠,使網絡的功能非常齊全和多樣化。

⑤SDH有傳輸和交換的性能,它的系列設備的構成能通過功能塊的自由組合,實現了不同層次和各種拓撲結構的網絡,十分靈活。

2SDH組網優化方案設計

2.1現有方案存在問題

由于本公司傳輸網絡是隨著全球電信技術發展、演進而逐步地建設和發展的,因而代表每個發展時期的網絡技術、網絡設備都在不同的時期為本地通信技術的發展發揮了應有的作用,但同時又不可避免地帶有時代的局限性。

根據以上情況描述,現在的通信網絡存在著以下問題:

①設備間的連接信道單一。設備的外部連接多,造成維護成本增加、安全性下降。

②網絡的擴充能力差。由于傳統的傳輸設備容量小,能力低,不易形成相對穩定的網絡能力和網絡結構,因此要不斷地進行網絡擴容工程來擴充網絡能力

③缺少多樣化的網絡接口。由于傳統的SDH 網絡一直主要基于傳統的電話交換語音業務需求而搭建的2Mbit/s 顆粒平臺,而不能滿足未來寬帶數據業務及多媒體業務的需求。傳統的SDH 網絡設備不能提供多樣化的網絡接口來支持多種新業務需求。信息化是未來城市發展的重要標志,數據通信的發展正在以前所未有的速度迅猛發展,而傳統的SDH 網絡設備不能有效地提供多業務接口,因而不能適應市場的需求與發展變化,不能滿足未來新業務發展。

④網絡結構缺乏一致性和整體性。傳統的SDH 網絡設備由于其設備功能的單一性,而使得由這些集成度不高、且設備功能單一的SDH 第一代設備構建的網絡整體架構松散。

⑤SDH設備功能單一,集成度及網絡效率低。即因傳統的SDH設備集成度低,造成傳輸機房資源十分緊張。網絡通路連接是通過設備間的外部連接實現的,網絡中調通端到端的2 Mbit/s電路所需經過的通路資源占用量大,電路跳轉多,網絡效率低。

⑥接入網覆蓋存在較大盲區。而接入傳輸設備的建設基本還是隨著交換工程建設進行,并且接入設備速率偏低,原來大都是155 Mbit/s,每個接入點最多只能下63條2 Mbit/s電路,總數126條帶保護的2 Mbits 電路,線路速率就己飽和,通信容量利用率不高。

2.2設計組網方案

我公司于2007年提出傳輸擴容工程,按照"規模建網,適度超前"的網絡建設新思路,在原有2個匯接局間建設了時分復用CTime Division Mul tiplexer, TOM)10Gbit/s 骨干環八個,使各匯接局間的通路帶寬達2*2.5 Gbit/s。同時在四個匯接局安裝了終期容量為256 個STM-1的4/4/1交叉機,使得網絡結構更趨合理,網絡調度更加靈活。要結合傳輸網絡擴容工程進行SDH 各網間的調整優化整合工作。利用傳輸新網資源配置和網絡結構,將原傳輸網中2 Mbit/s 出環電路調整為新建網中環內直達電路,以節省因跨環轉接占用的網絡通路資源。應對環狀網進行調整改造,逐步將環間的通路接入交叉機上,使網絡結構更合理,電路調度更加靈活。

總的來說,主要根據以下原則進行改造:

①必須具備高強大的可靠性和良好的傳輸性,以保證本公司對網絡的“暢通、及時”原則。因為傳輸網是整個網絡的基礎,只有傳輸網實現安全、高效、穩定的運行,其他別的業務才能夠穩固發展,所以我們必須選擇先進的傳輸技術來提高網絡的可靠性。

②必須有完善的保護功能,這種保護功能至少要以達到電信業的安全級別為標準。比如,在網絡的江南段、江北段任一部位發生障礙時,這種方案必須能實現自動倒換保護功能。

③必須具備完善的網管功能和統一的網管接口。這樣才能在處理問題時網管監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。在以后網絡容量擴大、升級時,原有設備還可以繼續利用,不會出現資源浪費的問題。這里也包括不同設備廠商之間的設備兼容。

⑤容量及業務種類可以考慮能夠滿足3G業務和其他新型數據業務的發展要求,而不只是能夠滿足傳統基站的2M業務,還要能用于提高各項業務數據。隨著3G的普及,用戶對本公司的業務需求也會更加多元化。根據以上內容,設計的新組網方案如圖1所示。

2.3SDH組網優化技術選擇

根據以上的指導思想及原則,通過對SDH網絡原理的分析,針對目前我公司的傳輸網絡現狀和具體的組網情況,結合本地電信交換網、接入網(包括無線接入網、數據接入網等)的發展情況,合理調整和優化網絡結構,綜合各專業存在的問題提出以下優化措施。

①將所有原PDH設備替換為SDH設備,將SDH 設備作為傳輸網的基礎,讓SDH成為傳輸網的主流,把主網容量155 M擴容到2.5 G。這既是電信網發展的需要,也利于我公司今后多元化業務開發的要求。

②為了適應業務發展的需要,從原來的A局、洪山局兩個點增加到A局、B局、洪山局、營房村局四個點,同時為了提高網絡安全性,把A局建設接入網增加4 個節點目標局,加建2.5 G 自愈保護環,把原來的通道保護改為現有的復用段保護。使得這四個目標局形成雙環雙路由的雙重保護功能。

③對一些業務量相對比較大或者業務相對重要一些的節點,例如A局,可以根據A局所處的具體地理位置,圍繞其周圍建設形成一個有自愈保護功能的環形網,其他節點就可以用鏈形網的方式,這樣一來,整個網絡就形成了以環帶鏈的結構。今后也可根據業務需要逐步在B局、營房村、洪山局拓展。

3方案的運行測試

由于設備速率高交叉容量大,在工程中一般采用復用段保護環,但插光分支盤可帶多個分支環,在所帶的分支環上該設備既可以實現VC12級的低階通道保護,也可以實現VC4級的高階通道保護。所謂通道保護,就是在兩個互為保護的光方向上對通道級的信號實現“并發選收”。環間業務均是通道保護,可根據實際工程靈活配置。

低階通道保護:低階通道保護是在AUX盤和TUX盤共同完成。在不超過4個STM1容量VC12級的低階通道保護,在交叉界面上有三組設置和低階通道保護有關,在OTNM2000網管中對一站做如下設置:

MSWDropDirection(bSWDropDirection):

NPSP(默認設置):設置本站為復用段保護。

West(或east):設置本站有低階通道保護,此項不影響設置復用段保護。

具體設置方法為: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(默認設置):自動設置保護方向。

手動設保護方向(以E5保護W1,同時T18保護T17為例)

具體設置方法為: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

設置工作方向和需要保護的時隙數:(以W1為工作方向,第1～50個2M需要保護為例),此設置在默認界面中沒有,需要在命令行中輸入。

具體設置方法為: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(僅針對2.5G環內做高階通道保護);

高階通道保護是在AUX盤完成。有16個VC4容量。

AUX單盤配置中設置前16個VC4時隙中任意某個VC4時隙參加通道保護。在交叉界面上只需作并發的設置,無需其他特殊設置,配置管理界面如圖2所示。

在實際組網中既可以是復用段保護方式,也可以是通道保護方式,還可以是復用段保護方式和通道保護方式同時并存。

4解決測試問題方案

由于單板硬件的故障,有時會導致復用段倒換故障,其表現為環路倒換狀態混亂、交叉倒換數據不正確,以及倒換后業務瞬斷或部分業務中斷等。這些故障一般分為兩類:

第一類是由于復用段協議未正常運行,導致復用段倒換故障;

第二類是協議工作正常,業務正常倒換到備用通道后出現的故障;

因此,對于復用段倒換以后業務中斷的問題,首先應該查詢全網所有網元是否采用的是同一種協議。其次查看全網的復用段協議狀態,判斷是否環路倒換狀態紊亂引起業務中斷;如果全網倒換狀態正常,可以分析中斷的業務,觀察是某個站的業務中斷,還是某個VC4通道業務中斷,從中可以初步將故障進行分類。

如圖3所示,例如以數字1～5分別代表五個站點為例。5個站組成的一個2.5G復用段保護環,1號站為網管中心站(在設計方案中代表A局),1號站到其它各個站有業務。

故障現象:2號和3號網元之間斷纖后,部分業務中斷。查詢3、4、5、1、2號網元的復用段倒換狀態,不是S、P、P、P、S態,倒換狀態不正確。 重新啟動復用段協議,也不能進入正常的復用段倒換狀態。

故障分析及排除:

①重新啟動協議不能恢復正常,可能與復用段節點參數設置有關。查詢環上各個網元的復用段參數,結果如表1所示。

從上表中可以看出,復用段節點參數未按逆時針方向設置,設置的方向與逆時針方向相反;

②復用段節點參數設置錯誤導致了倒換出現異常。如:2號網元復用段模塊處理時,默認為西向光板對應的網元節點號比本身小1,東向光板對應的網元節點號比本身大1,如果復用段節點參數設置不正確,必將導致協議處理出現異常;

③在網管上按逆時針方向重新設置復用段節點參數后,重啟協議恢復正常。

所以,復用段參數的設置必須按逆時針方向從“0”逐站遞增,最大節點數為環上節點總數-1,復用段參數的設置和修改要仔細。

5結 語

到目前為止,還沒有出現可完全替代SDH的新技術,有的只是現有SDH技術的發展和補充,這也證明了SDH強大的生命力,SDH在城域網中仍將繼續發展,主要理由如下:

{1}我國的電路交換網在5年左右的時間內仍將繼續發展。

{2}SDH本身高低端的發展潛力(高于40GB/s,低于155MB/s)SDH通道級聯功能與多種數據業務映射結構的支持,增強了支持ATM/IP的能力,正由新的ITU-T建議予以支持,有效地支持了多業務傳輸能力。

{3}未來的超大容量的核心光傳送網由DWDM壟斷,從帶寬顆粒度與成本上考慮,SDH轉移到網絡邊緣,接入網需要更多的SDH接入設備。

{4}SDH近期仍然是可靠性和生存性最高的傳送網技術。

參考文獻:

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