SDH长途光缆传输工程的设计

摘要：伴随现代科学技术水平的提高和网络通信技术的发展，网络传输方式愈发受到人们的欢迎和喜爱，信息时代由此产生。高速发展的信息社会要求通信网络具备提供多样化电信业务的能力，一定程度上增加了电信网络交换、处理和传输信息的总任务量，使得通信网络逐渐朝着综合化、数字化、信息化的方向发展。SDH作为一种现代化的信息传输系统，以其为切入点，借助相关工程，对长途光缆传输的工程设计计算工作展开细致研究与分析，以期能够为推动SDH传输系统的发展奠定良好的基础。

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正文内容：
0　引　言
SDH又称为同步数字体系，是世界各国公认的新型宽带传输体制。SDH体制的出现，对数字信号传输的等级、速率、复用方式、光接口、速率、帧结构等展开了有效规范。作为通信网络的重要组成，传输系统传输性能的好坏，将会对通信网络的发展带来极大影响。作为拥有世界统一网络节电接口的传输体制，SDH的出现和发展，为数字传输体制的认定划定了国际性标准，使得全球的每个网络用户都可以随时随地进行网络通讯，极大地提升了网络传输系统的工作效能和速率，推动了通信网络的稳步快速发展。

1　工程项目案例
某市本地联通SDH光缆传输网络从20世纪末开始不断扩容发展。目前，整个网络系统已经有华为SDH光缆传输设备196套，包含型号为Optix Metro 3000的设备23套，占据全网设备比例12％；型号为Optix Metro 2050的设备89套，占全网中设备比例为45％；型号为Optix Metro 1000的设备８４套，占全网设备总数量的43％，形成了骨干或者汇聚层有两个2.5G以及１个STM-4相交环，网络接入层已经建设完成9个接入环路。某市SDH传输网络工程，是以某市所在辖区、某县城内部城域网、与连接地区的区级城市以及城市郊区间所有基础传输设施所构成的传输网络。它主要是用来承担本地区各个业务网络节点之间中继电路的传输工作，并按照各个城市分区在地理上的分布情况，汇集和收敛来自于用户接入层的传输电路。SDH光缆传输网作为支撑某市开展电信业务的基础性网络工作的传输系统，SDH传输网本身具有较高的竞争性与开放性。而受到用户和网络应用性能的驱动，该网络的基本特征是业务流量方向的不确定性和业务类型的多元化，在整个通信网络系统中具有承上启下的重要作用。因此，SDH传输网运行情况的好坏，将会对该地区各项网络业务的开展产生极大影响。

2　传输工程设计计算
2.1　工程设计原则
首先，安全性原则。在对SDH光传输工程的设备安装环节进行安装设计时，设计计算人员应当坚持安全性原则。在选取网络设备和组织时，将可靠性作为首要选择条件。因为受光缆网络自身结构的限制，当前SDH传输工程只能形成链条性的结构形式。所以，设计人员要在此条件下，最大限度地保护工程中的线路、设备和电源，从根本上保障传输的安全性。
其次，发展性原则。在选择网络组织与设备时，要确保其不仅能够满足传输工程近期发展提出的各项要求，还需适应工程远期发展的各项需要，保证传输网建设具有可靠性、先进性、扩展性、升级性与灵活性。此外，设计人员选择的设备还需要与SDH传输网当前正在运行的设备高度匹配，可以在同一条件下运行，以便为日后传输网的运行维护提供便利。
2.2　光缆网络结构的设计
某市联通公司所在地区的SDH光缆传输设备与安装工程是利用新科技以及省内18芯二级干线所在地区的光缆完成传输网络建设的。在该传输网络系统中，各个中继段分别采用的是4芯或者2芯光纤。在A站点—B站点—C站点—D站点—E站点—F站点沿线地区的光缆线路，采用的都是1 550 nm光纤波长；其余路段的光缆线路采用的都是1 310 nm的光纤波长。
2.3　传输网络系统结构设计
通过研究分心链条形光缆传输网络的发展现状和相关资料发现，当前某市SDH传输系统工程的组织结构情况为：在A站点—B站点—C站点—D站点—E站点—F站点线路上形成的是622 Mb/s链条形传输系统，而在该传输系统其他沿线所在数字传输站点，则要按照就近原则将其连接到该链条系统中。这样就可以将该传输工程中现有的链条形光缆传输网络划分为两个不同层次。其中，一层属于汇接层中622 Mb/s的光缆传输系统；二层则是155 Mb/s的光缆传输系统。从网络保护层面来看，因为光缆传输网络在传输过程中会受到一定限制，所以设计人员可以使用虚拟方式进行通道保护和光纤保护。
2.4　通路组织和通信系统设计
在对通路组织进行设计时，设计人员可以以某市SDH光缆传输工程中现存的各站为光缆接入的基站，在瓦房店预留出8个2M光缆，在开发区、庄河、黄泥川、金州和天地广场5个站分别配置8个2M基站，而其他27个基站均配置2个2M基站。在这些站点中，微波接入站点大约有4个2M基站。大量SDH传输工程中各个基站存在的通信系统都是由中兴公司提供的光传输设备、配套蓝线和国内配套设备所组成。当SDH线路中传输的信号通过了光电转换后，设计人员可以借助SDH的复用方式，设计出具有较高灵活性的复用映射结构，共同组成2 Mb/s、155 Mb/s、62 2Mb/s等其他速率的传输信号。
为了方便相关人员进行调动管理，各个传输站点中的2 Mb/s速率信号都需要经过DDF跳接。此外，在选择配套设备时，设计人员应当有限选择ODF、直流配电屏、DDF等设备。就目前来看来，某市SDH工程中各个传输站点现存的直流配电屏上的空开，仍旧可以满足SDH传输工程提出的基本需求。所以，在工程设计过程中不需增加新的设备。而除了B站点、F站点、A站点、D站点等场地可以使用传输系统原干线中的ODF外，其他各个传输基站都需要增加新的DDF和ODF配套设备。

3　传输工程管理系统设计
3.1　网络管理系统设计
目前，某市的城域网络已经基本建设完成。该网络中的大部分设备由中兴公司提供，所以传输工程管理系统的设计应该以中兴公司的网元管理为基础，通过接入到原网络管理系统的方式，减少新增网管系统的数量。现阶段，中兴公司中的网元管理系统中，硬件配置主要是HP Visualize NT工作站，软件则由网络管理系统软件、SQL Server7.0、Windows NT SQL Server 4.0标准版组成。控制该传输网络终端硬件设备的配置是台式机，且直接同网元相连接，采用应用设备对终端应用软件进行维护。此种网络管理传输系统的设计模式，能够实现对已有光缆传输网络和设备展开系统管理、维护管理、故障管理、安全管理、配置管理等，确保软件可以完成远程在线升级，且升级过程中不会出现业务中断问题[1]。同时，相关人员在对SDH光缆传输工程进行工程设计的过程中，还需要重视自动时隙配置与计费管理两项工程的设计。在该网络管理系统中，故障管理和告警是两大主要的管理功能。
其中，SDH传输工程的网络管理系统的设计，要确保该工程可以提供以下几种告警功能：一是能够通过工程内部诊断系统，在识别辖区内设备存在的所有故障的同时，做出故障定位和告警；二是能够将所有告警信号详细记录下来；三是网络系统本身能够具备遮蔽和告警过滤两大功能；四是可以对故障等级进行类别划分。
3.2　传输网络配置管理
首先，在设计传输工程网络配置管理系统时，要确保该管理系统不仅能够控制工程的NE状态，存储、设置、修改、检索和保护倒换参数，还可以在网络管理设备屏幕上，利用图形的方式完成对网络的实际配置。
其次，传输工程的网络管理系统还应具备计费管理功能，确保该网络不仅可以记录与通道相关的数据资料，如连接时间、持续间隔、传输质量、信号损伤时间等数据资料，保证资料可以有连续30天的存储记录，同时保证上述数据资料能够以ASCII码等文件形式传递到系统工程外部的存储设备中[2]。
最后，设计人员需要提升传输工程本身的安全管理水平，确保未经过授权的人员无法进入管理系统的内部。只有掌握有限授权的用户，才可以进入相应的授权网络平台中。传输工程的网络管理人员还需要强化管理系统的安全性能设计，以便可以对任何试图非法进入受限网络资源中的用户进行控制与监视。
3.3　网络系统同步能力设计
某市SDH传输工程的系统始终采用与主时钟同步的设定方式。在天地广场上的移动综合楼内配置一块BITS时钟的基准接口板，其他各部分系统时间都需要通过传输线路从主时钟中获取时钟源[3]。这样就能够确保整个SDH传输网络内的时间同步。此外，设计人员还应设定一块PWCK板，以便为工程中各类设备的运行提供精确度和准确度极高的时钟基准，从而为系统内部相关信息数据提供良好的备份保护。

4　SDH光传输工程保护方式的设计
4.1　二线单项通道的保护机理设计
此种通道保护机理如下：通道中的倒换装置是以每一个通道作为保护单位实行保护工作；单项通道的保护环则一般通过2根光纤来实现保护效应。其中，一根光纤用来传递业务信号，被称之为S光纤；另一根光纤传递相同的信号，用来起到保护作用，称为P光纤[4]。单向通道的保护环主要采用“首端桥接”“末端倒换”的保护结构。同时，业务和保护信号分别是通过光纤S1和P1来携带的。例如，如图1所示，在节点A上，进入保护环后，是以节点C作为目的地所在的支路信号AC，向光纤S1和P1发送反馈信息的，即所谓的“双反馈”。
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其中，当光纤S1以顺时针方向运转，将业务信号送到支路节点C时，P1会按照逆时针方向，将相同信号以保护信号的方式，同时送达到支路节点C上。这样节点C在接收端就会同时收到来自于两个方向的支路信号。之后，客户可以按照分路节点上接收到通道信号的优劣程度，选择其中较优质的一路当做分路信号。一般情况下，S1送来的业务信号会被当成主信号使用，而从C点插入的保护环则会以节点A作为主要目的地上的支路信号AC，按照同上述方法相同的方式运送到节点A，即S1光纤携带的CA信号会成为主信号，被传输到分路节点A上。而当BC节点间的两根光缆线同时被切断时，如图2所示，分路节点C就会因为从A点经过，来自于光纤S1传输的AC信号丢失。按照择优选择通道的标准，置换开关就会从光纤S1上被转换到P1上。接收到来自于A节点上的信号，会经过光纤P1转换成分录信号，从而使AC间存在的业务信号得到维系，不会在传输过程中丢失。当传输网络工程中存在的故障被排除后，置换开关一般会返回原来的位置[5]。
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4.2　虚拟光纤保护机理设计
所谓的虚拟光线保护，就是在A点和D点间存在的622 Mb/s通道中开设一条155 Mb/s新通道，为从A到B到C再到D线路的数字信息传输安全提供有效保障，如图3所示。
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4.3　传输工程抖动性能的设定
当前SDH传输工程中，传输网络接口允许的最大抖动性能应该符合我国政府部门提出的标准数值，或者是限定的某个范围内。测量的配置图如图4所示。其中，滤波器的响应频率应当按照20 dB/10倍的频率路程滚降，测量时间大约在60 s左右。而由SDH光缆传输线路系统所组成的数字段，无论其长度多少，都不能超过政府部门现行规定的数值和相应的限定范围[6]。
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5　结　语
由于传统传输网络中普遍使用的PDH本身具有一定的缺陷，在传输网络数字信息时无法达到实时同步，所以SDH取代PDH已经成为一种必然。作为当前全世界主要的电信网络传输体系，SDH传输系统是以传输网络设备的安装工程设计和计算来实现数字信息同步传输的。因此，对SDH光缆传输网的结构模型进行规划，对其该项网络工程具体的设计计算工程和设计方案进行细致分析和研究，对推动SDH传输网络在我国的迅猛发展，推动我国光缆传输网络建设具有极大的促进作用。