光纖骨干網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)研究

郭志宏

【摘要】 隨著近年來(lái)通訊技術(shù)的不斷發(fā)展，原有的骨干網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)方式已經(jīng)不能夠滿(mǎn)足大量信息交換的需求，SDH組網(wǎng)技術(shù)也應(yīng)運(yùn)而生。

【關(guān)鍵詞】 光纖骨干網(wǎng) SDH組網(wǎng)技術(shù) 技術(shù)要點(diǎn) 網(wǎng)絡(luò)保護(hù)技術(shù)

一、引言

光纖網(wǎng)絡(luò)的工作原理是以光纖為媒質(zhì)進(jìn)行傳輸?shù)母呖萍纪ㄐ偶夹g(shù)，具有傳輸速度快、傳輸距離遠(yuǎn)、抗擾能力強(qiáng)、擴(kuò)容便捷等特點(diǎn)，被大規(guī)模地運(yùn)用于各網(wǎng)絡(luò)骨干網(wǎng)組建中。本文通過(guò)分析SDH組網(wǎng)技術(shù)的特點(diǎn)，探究SDH組網(wǎng)技術(shù)的要點(diǎn)，進(jìn)一步探討SDH組網(wǎng)技術(shù)在光纖骨干網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)中的應(yīng)用。

二、基于SDH的光纖骨干組網(wǎng)技術(shù)

由于目前SDH技術(shù)的組網(wǎng)技術(shù)在各大傳輸網(wǎng)中得到了大規(guī)模的應(yīng)用，逐漸取代了傳統(tǒng)的組網(wǎng)技術(shù)，成為現(xiàn)今骨干網(wǎng)絡(luò)中的主流組網(wǎng)技術(shù)。尤其是基于SDH的多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）的不斷完善，為SDH網(wǎng)絡(luò)提供了更多的業(yè)務(wù)支持，例如IP、ATM等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。這對(duì)各運(yùn)營(yíng)商的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)兼容能力的提高和延長(zhǎng)SDH技術(shù)的使用壽命有著極其重要的意義。在未來(lái)的很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，SDH網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)都會(huì)是網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)的主流技術(shù)，被廣泛地運(yùn)用于網(wǎng)絡(luò)高速公路建設(shè)事業(yè)中。

三、組建SDH網(wǎng)絡(luò)的要點(diǎn)

3.1 局站設(shè)置

常見(jiàn)的傳輸設(shè)備有ADM（分插復(fù)用設(shè)備）、TM（終端復(fù)用設(shè)備）、REG（再生中繼設(shè)備）等類(lèi)型。根據(jù)設(shè)備的傳輸方式，可以講傳輸站點(diǎn)分為以下四種：再生中繼站、分路站、轉(zhuǎn)接站、終端站。其中，終端站就是整個(gè)工程的始末端。中間節(jié)點(diǎn)配置背靠背TM和/或DXC的站稱(chēng)為轉(zhuǎn)接站，中間節(jié)點(diǎn)配置ADM的站稱(chēng)為分路站，配置REG的站稱(chēng)為再生中繼站。當(dāng)同一工程、同一網(wǎng)絡(luò)等級(jí)相關(guān)系統(tǒng)的REG與其他系統(tǒng)的ADM、背靠背TM和/或DXC共同安裝于一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)，則可將其分別稱(chēng)為該網(wǎng)絡(luò)等級(jí)的分路站、轉(zhuǎn)接站。在一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，由于同一個(gè)節(jié)點(diǎn)不能夠同時(shí)作為工廠的分路站、終端站、再生站、轉(zhuǎn)接站，因此，分路站、終端站、再生站、轉(zhuǎn)接站的命名方式知識(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)階段中，工程能夠方便辨識(shí)所起的臨時(shí)名稱(chēng)。

3.2 匯接點(diǎn)的設(shè)置

進(jìn)行匯接點(diǎn)設(shè)置的時(shí)候，要全面考慮當(dāng)?shù)貍鬏斁W(wǎng)絡(luò)建設(shè)的現(xiàn)狀以及公司對(duì)當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃進(jìn)行設(shè)置。為了能夠方便光纜線(xiàn)路的組織，匯接點(diǎn)的地理位置設(shè)置要適中，最好設(shè)置在業(yè)務(wù)量集中的交換局，接點(diǎn)要與匯接局和長(zhǎng)途局設(shè)置在一起。在多個(gè)傳輸點(diǎn)進(jìn)行匯接的時(shí)候，要控制各個(gè)匯接點(diǎn)內(nèi)管轄的終端接點(diǎn)，終端接點(diǎn)的數(shù)量控制要控制在一定的范圍內(nèi)。

3.3 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)溥x擇

1、在SDH組網(wǎng)技術(shù)節(jié)點(diǎn)的選擇上，要根據(jù)當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)內(nèi)傳輸速度的現(xiàn)狀以及業(yè)務(wù)量的大小，結(jié)合選用的網(wǎng)絡(luò)保護(hù)措施和通道調(diào)度方式選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。2、局站設(shè)置要根據(jù)企業(yè)的業(yè)務(wù)流量、流向、網(wǎng)絡(luò)規(guī)模、網(wǎng)絡(luò)安全要求、經(jīng)濟(jì)可行性、光纜路由等因素進(jìn)行綜合考慮，局站位置要遠(yuǎn)近結(jié)合，鉆則有利于企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。譬如中小城市可采用線(xiàn)形和樹(shù)型網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，有條件的地方可采用環(huán)行結(jié)構(gòu)。省會(huì)城市和部分經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，根據(jù)業(yè)務(wù)量發(fā)展情況及交換網(wǎng)絡(luò)組織方式，宜設(shè)置若干傳輸匯接點(diǎn)，傳輸網(wǎng)采用分層結(jié)構(gòu)，即傳輸匯接點(diǎn)之間組織骨干層（匯接層），傳輸匯接節(jié)點(diǎn)和傳輸終端節(jié)點(diǎn)之間以及傳輸終端節(jié)點(diǎn)之間組成外圍層（接入層）。骨干層的組織宜采用環(huán)形或格形的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，業(yè)務(wù)量大、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)復(fù)雜時(shí)可考慮采用DXC設(shè)備組成的調(diào)度靈活、生存性較高的傳輸網(wǎng)絡(luò)。骨干層的組織應(yīng)充分考慮傳輸網(wǎng)的發(fā)展，使其能適應(yīng)將來(lái)的組網(wǎng)要求。外圍層的組織應(yīng)根據(jù)各節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)量大小、地理位置、局間中繼線(xiàn)路的通達(dá)情況以及外圍節(jié)點(diǎn)的歸屬情況，選用線(xiàn)形、樹(shù)形、星形或環(huán)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。3、在技術(shù)條件可行，經(jīng)濟(jì)條件可行的情況下，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浔M量采取以自愈環(huán)為主要組網(wǎng)方案。

3.4 常用自愈環(huán)的選用及組織

1、根據(jù)自愈環(huán)的類(lèi)型進(jìn)行區(qū)別，主要有四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)、二纖雙向通道倒換環(huán)、二纖單向通道倒換環(huán)、二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)四種。在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候，要根據(jù)自愈環(huán)上的節(jié)點(diǎn)間的業(yè)務(wù)量、節(jié)點(diǎn)的數(shù)量等因素，選擇不同的自愈環(huán)。2、STM-1及STM-4速率的自愈環(huán)宜采用二纖通道倒換環(huán)，在小城市或經(jīng)濟(jì)不發(fā)達(dá)的地區(qū)當(dāng)傳輸節(jié)點(diǎn)間中繼系統(tǒng)比較少時(shí)可選用STM-1二纖通道倒換環(huán)。3、STM-16速率的自愈環(huán)可以選用二纖單向通道倒換環(huán)、二纖雙向通道倒換環(huán)、二纖單向復(fù)用段倒換環(huán)、四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)中的一種。當(dāng)業(yè)務(wù)分散，且業(yè)務(wù)量較大，自愈環(huán)上節(jié)點(diǎn)較多時(shí)，可以采用復(fù)用段倒換環(huán)。都能夠也去模型較為集中時(shí)，采用通道倒換環(huán)。當(dāng)業(yè)務(wù)需求已達(dá)到需要建立兩個(gè)或兩個(gè)以上二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)時(shí)可以采用四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)。4、中繼網(wǎng)采用分層建設(shè)時(shí)，外圍層宜采用STM-1的自愈環(huán)，業(yè)務(wù)量較大或有特殊需求時(shí)也可采用STM-4的自愈環(huán)，采用環(huán)形拓?fù)涞墓歉蓪右瞬捎肧TM-16的自愈環(huán)。 5、自愈環(huán)上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置要根據(jù)線(xiàn)路的業(yè)務(wù)量大小和流量進(jìn)行設(shè)置，要綜合考慮不同的自愈環(huán)的特點(diǎn)選用自愈環(huán)，從總體上考慮，自愈環(huán)上的節(jié)點(diǎn)設(shè)置不宜過(guò)多。6、當(dāng)在網(wǎng)絡(luò)上設(shè)置有多個(gè)自愈環(huán)時(shí)，自愈環(huán)的建設(shè)應(yīng)使環(huán)間的業(yè)務(wù)量最小，以提高設(shè)備利用率。相鄰環(huán)之間至少在兩個(gè)節(jié)點(diǎn)上互通，以利于網(wǎng)絡(luò)調(diào)度及安全。

四、傳輸網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式

4.1 二纖單向通道保護(hù)環(huán)

二纖單向通道保護(hù)環(huán)的設(shè)置，S通道光纖主要用于業(yè)務(wù)信號(hào)，P保護(hù)光纖只要用戶(hù)保護(hù)線(xiàn)路的安全。單相通道結(jié)構(gòu)主要使用“末端倒換和首端橋接”結(jié)構(gòu)，

在二纖單向通道倒換環(huán)中，一根光纖用于傳業(yè)務(wù)信號(hào)，稱(chēng)S光纖；另一根光纖用于保護(hù)，稱(chēng)P光纖。單向通道倒換環(huán)使用“首端橋接，末端倒換”結(jié)構(gòu)。如圖所示，以A、C兩點(diǎn)間的通信為例，節(jié)點(diǎn)A入環(huán)的是發(fā)信信號(hào)在，同時(shí)饋入發(fā)送方向光纖S1和P1，即所謂雙饋方式（1+1保護(hù)）。其中S1光纖按順時(shí)針?lè)较驅(qū)I(yè)務(wù)信號(hào)送至分路節(jié)點(diǎn)C，P1光纖按逆時(shí)針?lè)较驅(qū)⑼瑯拥闹沸盘?hào)送至分路節(jié)點(diǎn)C。接收端分路節(jié)點(diǎn)C按照分路通道信號(hào)的優(yōu)劣決定選哪一路作為分路信號(hào)，正常情況下，以S1光纖送來(lái)信號(hào)為主信號(hào)。同理，A點(diǎn)至C點(diǎn)的收信信號(hào)在節(jié)點(diǎn)C同樣饋入光纖S1和P1，正常情況下，以S1光纖送來(lái)的信號(hào)為主。

當(dāng)BC節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí)，兩根光纖同時(shí)被切斷。如圖2所示，在節(jié)點(diǎn)C，由于從A經(jīng)S1光纖來(lái)的AC信號(hào)丟失，按通道選優(yōu)準(zhǔn)則，倒換開(kāi)關(guān)將由S1光纖轉(zhuǎn)向P1光纖，接收由A節(jié)點(diǎn)經(jīng)P1光纖而來(lái)的AC信號(hào)作分路信號(hào)，從而使AC間業(yè)務(wù)信號(hào)仍得以維持，不會(huì)丟失。故障排除后，開(kāi)關(guān)返回原來(lái)位置。

4.2 二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)

二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)在環(huán)中的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)間需要兩根光纖，兩根光纖上承載的信號(hào)傳輸方向相反，在每根光纖上都會(huì)有一半通道用于工作通道（S），另一半則用于保護(hù)通道（P）。一條光纖上的工作通道由沿環(huán)的相反方向的另一條光纖上的保護(hù)通道來(lái)保護(hù)，反之亦然。當(dāng)B.C節(jié)點(diǎn)間的光纜被切斷后，通過(guò)B節(jié)點(diǎn)和C節(jié)點(diǎn)中的倒換開(kāi)關(guān)將S1/P2光纖和S2/P1光纖溝通，利用時(shí)隙的交換技術(shù)，將S1/P2光纖和S2/P1光纖上的業(yè)務(wù)信號(hào)時(shí)隙移到另一根光纖上的保護(hù)信號(hào)時(shí)隙，從而完成保護(hù)倒換作用。直到工作人員排除線(xiàn)路中的故障后，開(kāi)關(guān)才會(huì)返回到原來(lái)的位置，繼續(xù)執(zhí)行保護(hù)指令。

4.3 四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)

四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)支持傳輸?shù)臉I(yè)務(wù)量大，約為通道保護(hù)環(huán)的3-3.8倍且業(yè)務(wù)量均勻分布。設(shè)備費(fèi)和光纖的使用量是二纖通道環(huán)的2倍。對(duì)目前GSM移動(dòng)網(wǎng)等業(yè)務(wù)需要比較少的傳輸電路來(lái)說(shuō)不適合組建四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)網(wǎng)。

五、結(jié)束語(yǔ)

總而言之，為了提高光纖骨干網(wǎng)絡(luò)的可靠性，各運(yùn)營(yíng)商要不斷加深對(duì)光纖骨干網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)技術(shù)的研究，深入探討各種組網(wǎng)結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)，組網(wǎng)要點(diǎn)和技術(shù)保護(hù)措施，不斷提高網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性。