SDH技術及本地傳輸網組網設計

李 昕

（中國鐵通吉林市分公司，吉林 吉林 132001）

1 SDH網的提出和基本特點

SDH全稱為同步數字傳輸體制（Synchronous Digital Hierarchy），由此可見，SDH是一種傳輸的體制（協議），就像PDH一準同步數字傳輸體制一樣，SDH這種傳輸體制規范了數字信號的幀結構、復用方式、傳輸速度等級，接口碼型等特性。由于PDH使用過程中產生一些實際問題，SDH是PDH的換代產品。

1.1 PDH存在的缺陷

1.1.1 接口方面

只有地區性的接口規范，不存在世界性標準。由歐美系列、北美系列和日本系列三種信號速率等級。從而造成國際互通的困難局面。

沒有世界性標準的光接口規范，致使不同廠家的設備無法實現橫向兼容，這樣在同一傳輸路線兩端必須采用同一廠家的設備，給組網、管理及網絡互通帶來困難。

l.1.2 復用方式

從高速信號中分/插出低信號要一級一級背靠背式，即從140 Mbit/s的信號中不能一下分插出2 Mbit/s信號，由于低速信號分/插到高速信號要通過層層的復用和解復用過程，會使信號損傷加大，使傳輸性能劣化，造成大容量傳輸時保證不了質量。進而速率無法提高。

1.1.3 運行維護方面

PDH信號運行維護工作的開銷字節少，對完成傳輸網的分層管理、性能監控、業務的實時調度、傳輸帶寬的控制，告警的分析定位是很不利的。

l.1.4 統一的網管接口

由于沒有統一的網管接口，這就使你買一套某廠家的設備就需要買一套該廠家的網管系統，不利于形成統一的電信管理。當今社會是信息社會，高度發達的信息社會不允許落后的東西永久存在，就會由先進取代落后，能克服PDH上述缺點的SDH應運而生。

1.2 SDH的基本特點

1.2.1 接口方面

SDH體制不論電口光口都有一套標準相同的速率等級。基本的信號傳輸結構等級是同步傳輸模塊—STM－1，其速率是l55 Mbit/s。高級數字信號系列可通過降低速率等級的信息模塊通過字節間插同步復接而成，復接的個數是4的倍數，例如，STM－4＝4*STM－1（622 Mbit/s）：STM－l6＝4*STM－4（2.5 Gbit/s）。

1.2.2 復用方式

SDH規定了嚴格的映射復接方法，并采用指針技術，支路信號在線路信號中的位置是透明的，可以直接從STM－N中靈活的上下支路信號，無需通過逐級復用實現分插功能，減少了設備的數量，簡化了網絡結構。

1.2.3 強大的網絡管理能力

SDH的幀結構中有足夠的開銷比特（開銷比特占總容量的1/20），包括段開銷（SOH: Section Overhead）和通道開銷（POH:Path Over head），滿足告警、性能監控、網絡配置、倒換和公務等需要。

1.2.4 強大的自愈能力

具有智能檢測的 SDH網管系統和網絡動態配置功能，使SDH網絡實現自愈，在設備或系統發生故障時，能迅速恢復業務，提高網絡的可靠性，降低維護費用。

1.2.5 兼容性強

SDH網可傳送PDH業務，ATM、FDDI信號都可以在SDH網傳輸，SDH既有向前的兼容性又有向后的兼容性。

2 SDH信號的結構及復用方式

2.1 STM－N的結構圖

圖1 STM－N的結構圖

它由9行*270N列（字節）組成，每字節8個比特，幀的周期為125 μs，頻率為8 kHz，STM－1（N＝l）是SDH最基本的結構，每幀周期125，傳19 440比特（9*270*5）傳輸速率為19 440*8 000 bit/s＝155 520 kbit/s；STM－N是由N個STM－1經字節間插同步復接而成的。SDH由凈負荷、管理單元指針和段開銷三部分組成。

2.1.1 開銷（SOH）

段開銷（SOH）區域用于存放幀定位、運行、維護和管理方面的字節，以保證主信息凈負荷正確靈活地傳送。段開銷分為再生段開銷（RSOH）和復用段開銷（MSOH）。

RSOH：再生段開銷位于STM－N中的1～3行的1～9*N列，用于幀定位、再生段的監控和維護管理。

MSOH：復用段開銷分布在STM－N幀中的5～9行的l～9*N列，用于復用段的監控、維護和管理。

2.1.2 管理單元（Au）

管理單元指針存放在幀的第4行的1～9*N列，用來指示信息凈負荷的第一個字節在STM－N幀內的準確位置，即定位。通過定位使收端能正確地從STM－N中拆離出相應的VC。指針有兩種：管理單元指針（Au－PTR）；支路單元指針（Tu－PTR）。Au－PTR的位置在STM－1的第4行Z～9列共9個字節，用以指示VC4的首字節JI在Au－4凈負荷的具體位置，以便收端能據此正確分離VC4。

Tu－PTR用以指示VCl2的首字節V5在Tu－12凈負荷中的具體位置，以便收端能正確分離出VCl2。

2.2 SDH的復用方式

SDH的復用包括兩種情況：一種是低階的SDH信號復用成高階SDH信號；另一種是低速支路信號（例如：2 Mbit/s、34 Mbit/s、140 Mbit/s）復用成SDH信號STM－N。

復用的方法主要通過字節間插復用方式來完成。

2.3 下一代SDH的發展前景

傳統的SDH顯示了相當頑強的生命力。下代SDH人大大延長了SDH的生命，下一代SDH將會成為城域網的解決方案之一。傳統運營商擁有大量的SDH網絡，下一代SDH顯然可以很好地幫助他們繼續發揮現有網絡的功能，同時克服傳統SDH的昂貴、復雜等缺點，在現有的TDM網絡上有效地支持以太網業務，提供快速、合理的解決方案。在舊的機框內插入一塊百兆以太網卡后，就可以在現有的SDH網上提供以太網，這樣既可以使他們的網絡符合業務融合的潮流，也可以降低初期的大規模投入，充分利用資源。

3 SDH的組網方式

鏈形網和環形網是SDH網絡的兩種基本結構，從這兩種基本的網絡結構上結合實際應用方式，又可以衍生出各種復雜的網絡結構。

4 本地網SDH傳輸網組設計

4.1 組網思路

（1）充分利用好現有網絡資源，在保證現有投資的前提下，逐步引入新技術、新業務，做到少投入、多收益。

（2）滿足建設資金緊張的條件下、考慮業務需求和兼顧未來發展的前提下，最大限度的提高網絡的安全性、實用性和性價比。

（3）新城域網建成后，核心層三年內不用做重大調整即可滿足業務發展需求。

4.2 鐵通吉林市城域網傳送網優化思路

根據鐵通吉林市分公司目前在吉林市內的業務量、業務分布及用戶對業務需求的特征、特點，在吉林市一次性建成一個層次分明、結構固定、功能完備、覆蓋廣泛的城域網的方案是不可取的。主要原因是：建成這樣一個龐大的城域網需要注入巨額資金，然而高投入必將帶來高風險。未來幾年仍然是鐵通公司大發展、大建設的時期。因此，鐵通吉林市的城域網建設應是分期進行、逐步完善的過程。

4.3 鐵通吉林市城域網優化建設方案

（1）市區內由PDH設備搭建的城域傳送網是本次網絡優化的對象。

（2）此次網絡優化傳輸設備采用兼容了 TDM、IP、ATM等多種技術體制，多業務、多速率、多協議的MSTP傳輸設備。

（3）網絡分為核心匯聚層、接入層兩層結構。核心匯聚層采用10 GSMTP環網，接入層根據業務量不同將分別采用2.5 G/622 M/155 M的SMTP環網或鏈網；環內保護采用二纖雙向通道保護環。

（4）根據吉林市城市地理分部特點（一條松花江將吉林市分為三塊：江南、江北、市中心），核心匯聚層選擇四個節點，包括：吉林中心局、匯接二局、松白局、江北一局。①吉林中心局主要完成長途局、關口局、匯接局作用；②匯接二局主要完成關口局、匯接局作用；③松白局位于吉林市江南地區，主要完成江南地區業務匯聚；④江北一局位于吉林市江北地區，主要完成江北地區業務匯聚。

（5）根據各局所位置、業務量及光纜資源，接入層由以下環路和鏈路組成。①和平路局－徐州路局－吉林北局－哈達街局－江北一局組成STM－16接入環1；②二道江局－鐵東中區局－江彎路局－鴻博局－匯接二局組成STM－16接入環2；③松花江中學局－萬山路局－465醫院局－松白局組成 STM－4接入環 3；④朱雀山局－大長屯局－科龍局－龍潭山局－中心局組成STM－4接入環4；⑤慶豐局－船營公安局局－匯接二局一中心局組成STM－4匯聚環5；⑥臨江門局，電力學院局在船舶公安局局以STM－4鏈帶出；⑦造紙廠局、麗錦局、松江局、越山路局從中心局由STM－1鏈帶出；⑧物華局、德勝門局、產院局、朝陽局從慶豐局由STM－1鏈帶出；⑨歡喜局從電力學院局由STM－1鏈帶出；⑩北大街局、北山局從船舶公安局局由STM－1鏈帶出；○11紅旗局、朝陽局從臨江門局由STM－1鏈帶出。

文廟局、松北局從江彎路局由STM－1鏈帶出慶豐，船營公安局由于節點位置重要，帶出模塊局數目比較多，設備應具備平滑升級到STM－16的能力。

4.4 鐵通吉林市分公司2004年吉林市城域傳送網網絡優化拓撲圖

圖1 網絡圖

1 李建東編著.現代通信技術[M].西安：西安電子科技大學，2005