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哈尔滨市本地SDH传输网设计方案
一 概述SDH
一、
SDH传输体制的产生
SDH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写，根据ITU-T的建议定义，它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构，包括覆用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制。
SDH是一种新的数字传输体制。它将称为电信传输体制的一次革命。 ——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比：公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介，还可采用微波及卫星来传输SDH)信号，立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口，而在“SDH高速公路”上跑的“车”，就将是各种电信业
务(语音、图像、数据等)。
图1-1SDH网络现状
二、 SDH(Synchronous Digital Hierarchy)特点
SDH技术同传统的PDH技术相比，有下面几个明显的优点： 1、统一的比特率：
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在PDH中，世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。而SDH中实现了统一的比特率。此外还规定了统一的光接口标准，因此为不同厂家设备间互联提供了可能。
2、极强的网管能力：
在SDH帧结构中规定了丰富的网管字节，可提供满足各种要求的能力。 3、自愈保护环：
在SDH设备还可组成带有自愈保护能力的环网形式，这样可有效地防止传输媒介被切断，通信业务全部终止的情况。
4、SDH技术中采用的字节复接技术：
若把SDH技术与PDH技术的主要区别用铁路运输类比一下的话，PDH技术如同散装列车，各种货物(业务)堆在车厢内，若想把某一包特定货物(某一项传输业务)在某一站取下，即需把车上的所有货物先全部卸下，找到你所需要的货物，然后再把剩下的货物及该站新装货物一一堆到车上，运走。因此，PDH技术在凡是需上下电路的地方都需要配备大量各次群的复接设备。而SDH技术就好比集装箱列车，各种货物(业务)贴上标签(各种开销：Overhead)后装入集装箱。然后小箱子装入大箱子，一级套一级，这样通过各级标签，就可以在高速行驶的列车上准确地将某一包货物取下，而不需将整个列车“翻箱倒柜”(通过标签可准确地知道某一包货物在第几车厢及第几级箱子内)，因此，只有在SDH中，才可以实现简单地上下电路。
2、 SDH的缺陷所在
凡事有利就有弊，SDH的这些优点是以牺牲其他方面为代价的。 1. 频带利用率低
我们知道有效性和可靠性是一对矛盾，增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也会相应的使有效性
降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高了选择性。但是由于这时通频带相
应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性
大大的增强了（运行维护的自动化程度高），这是由于在SDH的信号－－STM-N帧中加入了大量的用于
OAM功能的开销字节，这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速
率）要比SDH信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可
复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于48×2Mbit/s）或1个140Mbit/s（相当于64×
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2Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时，STM-1信号才
能容纳64×2Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量的E4
信号（140Mbit/s），也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带（二者的信息容 量是一样的）。
2. 指针调整机理复杂
SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了多级复用/解复用过 程。而这种功能的实现是通过指针机理来完成的，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在
“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。
可以说指针是SDH的一大特色。
但是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动－－由指针调整
引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SDH/PDH），其频率低、幅度大，会导致低速信号在拆
出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。 3. 软件的大量使用对系统安全性的影响
SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易
受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外，在网络层上人为的错误操作、软
件故障，对系统的影响也是致命的。这样，系统的安全性就成了很重要的一个方面。
SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制，尽管还有这样那样的缺陷，但它已在传输网的发展中，显露
出了强大的生命力，传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。
因此，可以肯定地说，即将实现的信息高速公路将基本上由SDH设备构成，只有同高速公路(SDH)相连的支路、叉路将仍保留部分PDH设备。
传统的数字通信制式是异步(或称准同步)数字系列(PDH)。所谓异步是指各级比特率相对其标称值有一个规定容限的偏差,而且是不同源的。在数字通信发展初期,异步数字系列起到很大作用,使数字复用设备能先于数字交换设备得到开发。但在数字网技术迅速发展的今天,这种基于点对点的体制正暴露出一些固有的弱点。SDH的问世之所以被称为是通信传输体制上的重大变革,皆因其具有许多PDH所不及的优点。
第二章 SDH本地传输网络规划
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传输网络作为各综合业务网的承载平台，其网络规划的好坏直接影响到各种
业务的发展。同步数字体系（SDH）网络规划是指在原有传输网络的基础上，以满足预期的传输电路需求为目的，综合考虑网络的可靠性、可持续发展能力及工程成本等因素，对传输网络的未来建设作出一个合理的安排和估计。SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。
网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。 1、本地传输网的规划
1.1 对传输网现状的分析
首先应对本地传输网的现状及存在的问题作一具体、全面的分析，并根据网
络的现状，给出网络的物理路由图和组织逻辑图。
1.2 确定传输需求的总业务量 1.2.1 业务预测
业务预测包括基础资料的收集和信息资源的充分利用、预测基础量和派生量
的选择确定、预测结果所处范围合理性的审定及预测结果的修正等几个方面。由于业务预测是整个规划的定量数据和定性发展的基础和依据，因此这种预测的准确程度将直接影响规划的可行性，所以说业务预测在网络规划中是非常重要的一步。特别是现在竞争加剧，建设资金紧缺，为合理有效地利用宝贵的资源，企业不仅要能够对情况变化作出快速的反应，而且对未来发展要有比较准确的预见。
1.2.2 将业务量需求变换为传输网的电路需求
除统计各种业务网的传输电路需求外，还应附加足够的余量，以确保未来例
如宽带的应用、综合业务的发展等电路需求，以此作为整个传输网规划的定量的基础。
1.3 根据传输需求确定网络组织的初步方案
组织方案应继承现有的网络，并以本地目标网结构为基础，综合考虑网络的
可靠性、网络的平滑发展及建设成本等因素，结合撤点并网、网络优化和接入网的建设通盘来进行规划，确定SDH传输网的网络组织方案，包括网络的分层、组网方式和环的线速率等，并建立逻辑组织图和物理路由图。
1.3.1 网络的分层
作为传输网的目标网，沿垂直方向一般分为骨干层和汇聚层两个层面，以与
汇接局和端局两级相对应；对于覆盖面积大，潜在用户较多的本地网，可考虑分
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为骨干层、汇聚层和边缘层3个层面。对于移动、联通等以集中型业务为主的运营商，在经济不太发达的地级市，网络的传输容量需求不大，还没有组成真正的骨干层，可先分为汇聚层和边缘层两个层面，等网络容量扩大后，再划分为骨干层、汇聚层和边缘层3个层面。
1.3.2 网络的组网方式
根据本地网传输距离短等特点，为保证网络安全可靠，网络拓扑应以分插复
用器（ADM）设备组成自愈环为主，辅以少量的线形、星形结构。自愈环之间的交叉点应尽量采用2个衔接点。
1.3.2.1 SDH自愈环
自愈网是指无需人为干预、能够在短时间内从失效故障中自动恢复所携带的
业务的网络。其保护类型有：线路倒换保护、环形网保护和数字交叉连接（DXC）恢复保护。线路保护方式适用于两点间有较大业务量的场合；环形网保护的适用范围十分广泛，从国家级干线网到接入网都可大量采用；DXC恢复保护适用于业务量高度集中的长途网。
自愈环有两种最常用的形式：二纤单向通道环和二纤双向复用段保护环。两者的适应面是不同的，可从以下几方面作比较： 换环中最简单的，由于不涉及自动保护倒换（APS）的协议处理过程，因而业务倒换时间最
（1）业务容量（仅考虑主用业务）。二纤单向通道保护环的最大业务容量是STM-N；二纤双向复用段保护环的业务容量为M／2×STM-N（M是环上的节点数）。
（2）复杂性。二纤单向通道保护环无论从控制协议，还是操作上来说，都是各种倒短。二纤双向复用段保护环的控制逻辑则是各种倒换环中最复杂的。 （3）兼容性。二纤单向通道保护环仅使用已经完全规定好了的通道告警指示信号（AIS）来决定是否需要倒换，与现行SDH标准完全相容，因而也容易满足多厂家产品的兼容性要求。
另外，对于四纤双向复用段保护环，由于所需的设备和光纤是二纤复用环的2倍，因此成本也大约是二纤复用环的2倍。尽管其容量是二纤复用环的1.5-1.9倍，且支持跨段保护，有很强的生存性，但只有容量较大且为均匀型业务时，才是最经济的。
自愈环的选择应该从网络的业务量分布、保护／恢复时间、工程初始成本、升级或增加节点的灵活性、易于操作运行和维护等方面综合考虑。对于联通、移动等运营商的传输网络，由于多为集中型业务（业务量分布主要集中在交换中心），各种环的容量是相同的，因此，二纤通道倒换环是最经济的。但对于
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SDH传输网设计分解
