SDH技术在接入网中的应用

SDH技术在接入网中的应用研究1SDH技术在接入网中的应用研究姓名：王梓玥班级；2012215104学号：2012212883SDH技术在接入网中的应用研究2目录SDH技术在接入网中的应用研究......................................................................................11概述...........................................................................................................................31.1接入网与SDH..............................................................................................................31.2SDH技术在接入网中应用的重要意义......................................................................32SDH传送网的保护和恢复..........................................................................................42.1.1SDH传送网的保护和恢复概念...........................................................................42.1.2网络的自愈..........................................................................................................43SDH设备在接入网中的应用和实现方式....................................................................53.1开销的处理..................................................................................................................53.2组网能力......................................................................................................................53.3网络的保护方式..........................................................................................................63.4网管能力......................................................................................................................73.5网络的保护方式..........................................................................................................73.6传输和接入更加融合的趋势......................................................................................84在接入网中应用SDH技术应注意的问题...................................................................9结束语............................................................................................................................10SDH技术在接入网中的应用研究3摘要随着当代通信和网络的进一步发展,话音、数据和图像等多媒体通信成为当前研究的热点,数据传输量以指数形式增加,这对通信传输系统的处理能力和吞吐力提出了更高的要求。同步数字体系(SDH)网络趋于复杂,容量也越来越大,稳定性要求越来越高。因此网络的生存性已经成为SDH网络的必须要求。SDH是新一代传输网体制，SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用并发挥着重要作用，而且价格越来越低。本文主要介绍SDH在接入网中的使用，先介绍了它的特点和在接入网中应用的特点，然后给出了它在接入网中的应用方案。关键词：接入网，SDH1概述1.1接入网与SDH所谓接入网是指骨干网络到用户终端之间的所有设备。其长度一般为几百米到几公里，因而被形象地称为最后一公里。由于骨干网一般采用光纤结构，传输速度快，因此，接入网便成为了整个网络系统的瓶颈。接入网的接入方式包括铜线（普通电话线）接入、光纤接入、光纤同轴电缆（有线电视电缆）混合接入和无线接入等几种方式。SDH（SynchronousDigitalHierarchy，同步数字体系），根据ITU-T的建议定义，是不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制1.2SDH技术在接入网中应用的重要意义SDH的引入首先在干线网开始，从ITU－T制定建议开始，有关SDH的标准、规范就主要是考虑了骨干网应用的需要。如果直接将目前在干线网中SDH的应用方法照搬进接入网，也会带来一些不便：─现有许多SDH设备主要是应用于骨干传输网的，由于复杂干线的需要而使SDH设备具有的复杂性，对于大多数接入网而言往往是不必要的，也是不经济的。─接入网需要网管，但目前不一定要求达到SDH子网管理系统的水平，不一定要那样完整的管理能力。─SDH规范的STM－N的码率并不完全适用于接入网，接入网还需要一些更低的规范速率。─对设备、系统、网络的功能要求及性能要求而言，SDH在接入网与在骨干网中的应用要求不一样，为了给接入网环境提供一个更经济的传输方案，有必要研究SDH在接入网中的应用。─由于业务流量流向的相异，SDH应用于接入网，其网络的组织及保护措施都应有别于骨干网。骨干网中的子网数量相对少但子网间互相联系多，接入网中子网数量多但子网间几乎相互独立。SDH技术在接入网中的应用研究4─与骨干网中SDH设备都设置于优良的环境条件相比，接入网中SDH设备还应适应恶劣的环境。由此可见，如选用SDH作为接入网的传输体制基础，就需要对SDH的个别标准在接入网使用时（也仅仅在接入网使用时）作某些补充和简化，以期降低设备成本，方便接入网组网，并且还能保持SDH的优点，紧靠SDH已有标准。2SDH传送网的保护和恢复2.1.1SDH传送网的保护和恢复概念为了提高业务传送的可靠性，SDH传送网提供了一整套保护和恢复策略。保护和恢复概念的区别在于：保护只能利用传送节点间预先安排的容量，一定的备用容量为一定的主用容量所用，备用资源无法在网络大范围内共享。最简单的体系是每个工作实体有一个专用的保护实体（1＋1）。最复杂的体系是n个工作实体共用m个保护实体（m：n）。而恢复则可以利用节点间的任何可用容量，当主用通道失效时，网络可以利用算法为业务重新选择路由，当使用恢复功能时，传送网容量会保留百分之几用于再选路工作业务量。恢复策略可以使网络资源大大节省，同时还能保证所需的网络生存率。网络恢复通过在网络中设置交叉连接设备利用交叉连接设备的动态路由配置能力实现。2.1.2网络的自愈最简单的自愈网形式就是传统PDH系统采用的线路保护倒换方式。即当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤系统传输，从而使接收端仍能接收到正常的信号而感觉不到网络已出故障。这种保护方式的业务恢复时间很快，可短于50ms，它对于网络节点的光或电元部件失效故障十分有效。但是，当光缆被切断时，往往是同一根光缆里的所有光纤一起被切断，这种保护方式就无能为力了。进一步的改进是采用地理上的理由备用。这样，当主通道路由光缆被切断时，备用通道路由上的光缆不受影响，仍能将信号安全的传输到对端。这种路由备用方法配置容易，网络管理很简单，仍保持了快速恢复业务的能力。但该方案需要至少双份的光纤光缆和设备，而且通常备用路由往往较长，因而成本较高。此外，该保护方法只能保护传输链路，无法提供网络节点的失效保护，因此主要适用于点对点应用的保护。对于两点间有稳定的较大业务量的场合，路由备用线路保护仍为一种较好的保护手段。将网络节点连成一个环形，可以进一步改善网络的生存性，降低成本。由于在接入网中主要是提倡以环形网组网为主，因此接入网的保护方式也主要地是以SDH自愈环保护为主。对于SDH自愈环，主要划分为两大类：即通道倒换环和复用端倒换环（或称线路倒换环）。对于通道倒换环，其业务量的保护是以通道为基础的，倒换与否按离开环的每一个别通道信号质量的优劣而定，通常利用简单的通道AIS信号来决定是否应进行倒换；对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否根据每一对节点间的复用段信号质量的优劣而定。当复用段出现问题时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护环。通道倒换环与复用段倒换环的一个重要区别是前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用。而后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。据此又分为专用保护环和公用保护环。典型的SDH自SDH技术在接入网中的应用研究5愈环包括：二纤单向通道保护环、二纤双向通道保护环、二纤单向复用段共享保护环、四纤双向复用段共享保护环。3SDH设备在接入网中的应用和实现方式3.1开销的处理从原理上，在接入网中，对于一些开销字节进行简化，可以使芯片得以简化，使得SDH设备既满足接入网的应用需要，又经济实惠。但开销字节是否需要在一定程度上与运营单位要求相关，而厂家在开发接入网用的简单开销字节的SDH设备时所用的芯片往往与骨干网用的芯片一样，实际上节省的费用有限。由于SDH标准的颁布已经多年，厂家在跟踪消化SDH标准方面都是积极的。厂家出于对网管、设备经济性等方面的关注，在开发产品时有不同的考虑。老牌的传输设备厂家由于已形成了优良的开发环境，产品开发水到渠成，最多只是将应用于骨干网的传输设备稍为改良使之方便应用于接入网环境（或者基本不作改动），它们一般对于ITU－T定义的开销字节都进行处理，同时又对尚未定义的字节保留其灵活性。接入网设备公司则强调适合在接入网里应用，保留标准的光接口、帧结构外，对于大部分IUT－T规定的开销字节进行处理，甚至还利用开销字节中一些未定义的字节，为用户提供多种数据和音频接入功能。3.2组网能力由于接入网对于传输设备的要求有别于骨干网，厂家也针对接入网的环境提供多种组网的可能性。基本上，现有的设备都能按要求提供点到点的链路、环形网应用等。针对接入网网络节点分布形式多样、业务提供方式丰富的应用特点，有些厂家还设计得比较灵活，一个设备配置多个光口，支持多种网络应用，网络运营商可以根据需要灵活组网。接入网中SDH组网应用，一般分为以下几种情况：1.点到点应用：主要用于大容量的ONU和E1租用线多的点。如图3.3.1（a）。2.链形网应用：用于业务量呈链形分布的通信网，以及链形分支网络。如图3.3.1（b）。3.星形网应用：当用户分布在多个路由方向时，可以利用设备的多个STM－1光接口组成星形网结构，即一套设备