1、针对SDH传输网络长支链的优化研究硕士毕业论文 精品 针对SDH传输网络长支链的优化研究 摘要温州移动本地传输网从2002年开始自建，经历了一个从完全租用到99.8%的翻天覆地的变化过程。温州地区环境复杂，在本地传输网建设的过程中形成了较多的长支链，存在严重的安全隐患。随着移动通信业务量在不断提升，2008年建设规模更是空前巨大。同时用户对所提供业务可靠性的要求也大幅提高，加上温州地区复杂的地形情况、普遍发达的乡镇经济圈、夏季台风洪水灾害频繁等因素，本着建设适合温州传输线路现状且安全可靠的传输网络的原则，形成稳定可靠的接入层网络。本文给出了多种SDH传输网优化方案和新增长支链的流程控制方法，实
2、施现网长支链改造，减少现网长支链数量，同时在基站传输建设过程中引入一系列控制措施，建立一整套长支链控制机制，严格且有效地控制新增长支链，形成良性循环，力求逐步降低支链节点数，提高成环率，形成稳定可靠的接入层网络。 通过此项目，温州本地传输网组网的安全性、稳定性及可扩展性得到了增强，保障了网络安全，同时也为今后本地网的建设和维护提供了可供借鉴的方案。关键词：SDH，长支链，传输网AbstractWenzhou mobile local transmission network built since 2002, has gone through a lease from the full 99.
3、8 percent of the earth-shaking changes in the process. Wenzhou, the complexity of the local environment, the local transmission network in the process of building a more long-branched-chain, there are serious security risks. With the mobile communications business in the ever-increasing scale of con
4、struction in 2008 is unprecedented. At the same time, business users of the reliability provided by a substantial increase in the requirements, together with the Wenzhou regions complex terrain, the generally well-developed economic zone of the township, the frequent floods in the summer of typhoons
5、 and other factors, in-building transmission lines for the status quo in Wenzhou and the safe and reliable the principle of the transmission network to form a stable and reliable network access layer.This item is given a wide range of SDH transmission network optimization program and the methods of
6、branched-chain growth control.And in the course of the introduction of base-building measures to control the formation of long branched-chain to Reduce the long-branched-chain, to improve the rate of cyclization to form a stable and reliable network access layer.Through this project, Wenzhou, the lo
7、cal transmission network security, stability and scalability has been enhanced to protect the network security.Keywords：SDH, long branched-chain, transmission network 目录摘要 iAbstract ii图目录 IV表目录 VI第1章 绪论 11.1 课题背景 11.2 基本概念解释 11.2.1 什么是SDH？ 11.2.2 复用方式 31.2.3 运行维护方面 41.2.4 没有统一的网管接口 41.2.5 SDH 的优点 51
8、.2.6 传输支链 51.3 研究意义 61.4 研究内容 61.5 论文组织结构 71.6 本人负责工作 71.7 本章小结 7第2章 SDH网络结构和网络保护机理 82.1 基本的网络拓扑结构 82.2 业务分类 92.3 链形网 102.4 环网自愈环 102.4.1 自愈的概念 102.4.2 自愈环的分类 112.4.3 二纤单向通道保护环 112.4.4 二纤双向通道保护环 132.4.5 二纤单向复用段环 132.4.6 四纤双向复用段保护环 152.4.7 双纤双向复用段保护环双纤共享复用段保护环 172.4.8 两种自愈环的比较 192.5 SDH网络的整体层次结构 202.
9、6 本章小结 21第3章 温州地区SDH传输网特点及存在问题 223.1 目前温州移动传输网特点 223.2 目前温州移动传输网存在的问题 223.2.1 网络的可靠性方面 223.2.2 网络的高效性方面 223.2.3 网络的可控性方面 233.2.4 网络的扩展性方面 233.3 优化的必要性 233.4 温州网络运行情况 233.5 基站退服原因分类 243.6 本章小结 25第4章 现状调查及设定目标 274.1 浙江省内长支链数量对比 274.2 不同设备厂家长支链数量对比 274.3 温州地区长支链数量对比 284.4 温州各县市长支链数量对比 294.5 长支链分类统计 294
10、.6 目标设定及依据 304.7 本章小结 32第5章 原因分析 335.1 分析关联 335.2 确定主要原因 335.3 主要原因确认过程 345.3.1 缺少长支链改造方案 355.3.2 人员配置不足 355.3.3 未制定长支链改造流程和考核标准 375.3.4 新站接入控制流程不完善 375.3.5 汇聚点选址规划不充分 385.3.6 汇聚设备没有及时替换 395.3.7 老型SDH接入设备占比高 405.3.8 传输成环方案单一 415.4 主要原因确认结果 425.5 本章小结 42第6章 制定对策及实施 436.1 制定对策 436.2 对策实施 436.2.1 实施一：
11、制定长支链改造方案 436.2.2 实施二：制定长支链改造流程和考核标准 456.2.3 实施三：完善新站接入控制流程 496.2.4 实施四：开展针对长支链的传输优化方案创新 526.3 本章小结 55第7章 效果检查及巩固措施 577.1 目标值检查 577.2 长支链影响因素调查 577.3 经济效益检查 587.4 社会效益检查 597.5 措施标准化 597.6 效果巩固 597.7 本章小结 60第8章 总结和下一步打算 618.1 项目总结 618.1.1 项目收获 618.1.2 个人收获 618.2 下一步打算 61参考文献 63作者简历 65致谢 66图目录图 1.1 电接
12、口速率等级图 2图 1.2 从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图 4图 1.3 传输支链 6图 2.1 环形网络业务分类 9图 2.2 链形网络 10图 2.3 二纤单向通道倒换环 12图 2.4 二纤单向通道倒换环中断 12图 2.5 二纤单向复用段倒换环 14图 2.6 四纤双向复用段倒换环 16图 2.7 二纤双向复用段保护环 18图 2.8 二纤双向复用段保护环 19图 2.9 SDH网络结构 20图 3.1 温州与其他地区退服时长对比 24图 3.2 与同规模公司基站退服时长增加幅度对比 24图 3.3 基站退服时长分类统计 25图 3.4 四月基站退服时长增幅分
13、类统计对比图 25图 4.1 全省各地区长支链数量对比 27图 4.2 不同设备厂家长支链数量对比 28图 4.3 温州地区长支链数量对比 28图 4.4 温州各县市长支链数量对比 29图 4.5 长支链影响因素分类统计 30图 4.6 长支链难度等级分布 31图 5.1 原因分析关联 33图 5.2 有无改造方案长支链统计 35图 5.3 网络部传输网络维护员人员配置对比 36图 5.4 温州本地传输网汇聚节点设备类型统计 39图 5.5 接入层SDH设备类型网管截图 40图 5.6 宏站传输设备中老型设备占比统计表 41图 5.7 传输成环方案示意图 42图 6.1 实施前后有无方案的长支
14、链对比 45图 6.2 长支链改造流程图 46图 6.3 新旧考核指标内容对比 47图 6.4 完成长支链改造光缆布放 48图 6.5 长支链改造完成情况 48图 6.6 各县长支链改造完成情况 49图 6.7 完善后新站接入控制流程 50图 6.8 IMEP系统电路申请界面 51图 6.9 规范前后电路申请单对比 51图 6.10 新增长支链情况统计 52图 6.11 组建VC12环实现长支链成环示意图 53图 6.12 跨县实现长支链成环示意图 54图 6.13 SDH微波实现长支链成环示意图 55图 6.14 成环方案长支链数量分类统计 55图 7.1 目标值检查 57图 7.2 长支链
15、影响因素分类统计 58图 7.3 长支链数量跟踪图 60图 8.1 省内同等规模分公司中断时长比较 62图 8.2 2008年下半年温州地区中断时长 62表目录表 2.1 常见组网的业务方向和路由 9表 4.1 长支链改造难易程度评价 31表 5.1 主要原因确认计划表 34表 5.2 县公司传输网络维护人员配置对比表 37表 5.3 汇聚点下挂节点数统计表 38表 6.1 对策表 43表 6.2 长支链改造项目组人员结构图 44表 6.3 长支链考核标准表 47表 7.1 措施标准化 59第1章 绪论1.1 课题背景温州移动本地传输网从2002年开始自建，经历了一个从完全租用电信传输到目前自
16、建率高达99.8%的翻天覆地的变化过程。温州地区地形复杂，多山多水，乡镇经济普遍发达，在建设过程中，伴随着自建传输网的从无到有，由于人员、规划、设备、资源、地形等多种因素，温州本地传输网形成了较多长支链，存在严重的安全隐患。随着移动通信业务量在不断提升，2008年建设规模更是空前巨大，村通工程等的开展，也会暂时产生一些新的长支链。同时用户对所提供业务可靠性的要求也大幅提高，加上温州地区复杂的地形情况、普遍发达的乡镇经济圈、夏季台风洪水灾害频繁等因素，本着建设适合温州传输线路现状且安全可靠的传输网络的原则，针对温州本地传输网长支链改造，本文给出了多种传输网优化方案和新增长支链的流程控制方法，实施
17、现网长支链改造，减少现网长支链数量，同时在基站传输建设过程中引入一系列控制措施，建立一整套长支链控制机制，严格且有效地控制新增长支链，形成良性循环，力求逐步降低支链节点数，提高成环率，形成稳定可靠的接入层网络。1.2 基本概念解释1.2.1 什么是SDH？在讲SDH传输网络之前，我们首先要搞清楚SDH到底是什么。SDH全称叫做同步数字传输体制，由此可见SDH是一种传输的体制（协议），就象PDH准同步数字传输体制一样，SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级，接口码型等特性。1那么SDH产生的技术背景是什么呢？当今社会是信息的社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多
18、样的电信业务，通过通信网传输、交换、处理的信息量不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展方向。当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量的传输光网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带。同时用户希望传输网能有世界范围的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户随时随地便捷地通信。传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传
19、输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。2传统的PDH传输体制的缺陷主要体现在以下几个方面：接口方面：只有地区性的电接口规范，不存在世界性标准。现有的PDH数字信号序列有三种信号速率等级：欧洲系列、北美系列和日本系列。各种信号系列的电接口速率等级、信号的帧结构以及复用方式均不相同，这种局面造成了国际互通的困难，不适应当前随时随地便捷通信的发展趋势。三种信号系列的电接口速率等级如图1.1所示。3图 1.1 电接口速率等级图没有世界性标准的光接口规范，为了完成设备对光路上的传输性能进行监控，各厂家各自采用自行开发的线路码型。典型的例子是mBnB码。其中mB为信息码，nB
20、是冗余码，冗余码的作用是实现设备对线路传输性能监控功能。由于冗余码的接入使同一速率等级上光接口的信号速率大于电接口的标准信号速率，不仅增加了发光器的光功率代价，而且由于各厂家在进行线路编码时，为完成不同的线路监控功能，在信息码后加上不同的冗余码，导致不同厂家同一速率等级的光接口码型和速率也不一样，致使不同厂家的设备无法实现横向兼容。这样同一传输路线两端必须采用同一厂家的设备，给组网、管理及网络互通带来困难。1.2.2 复用方式现在的PDH体制中，只有1.5Mbit/s和2Mbit/s速率的信号（包括日本系列6.3Mbit/s速率的信号）是同步的，其他速率的信号都是异步的，因此需要通过码速的调整
21、来匹配和容纳时钟的差异。由于PDH采用异步复用方式，那么就导致当低速信号复用到高速信号时，其在高速信号的帧结构中的位置没规律性和固定性。也就是说在高速信号中不能确认低速信号的位置，而这一点正是能否从高速信号中直接分/插出低速信号的关键所在！正如你在一群人中寻找一个没见过的人时，若这一群人排成整齐的队列，那么你只要知道所要找的人站在这堆人中的第几排和第几列，就可以很容易将他找了出来。若这一群人杂乱无章的站在一起，若想要找到你想找的人，就只能一个一个的按照片去找了。既然PDH采用异步复用方式，那么从PDH的高速信号中就不能直接的分/插出低速信号。例如：不能从140Mbit/s的信号中直接分/插出2
22、Mbit/s的信号。这就会引起两个问题：从高速信号中分/插出低速信号要一级一级的进行。例如从140Mbit/s的信号中分/插出2Mbit/s低速信号要经过如下过程3 19。如图1.2所示。图 1.2 从140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号示意图从图中看出，在将140Mbit/s信号分/插出2Mbit/s信号过程中，使用了大量的“背靠背”设备，通过三级解复用设备从140Mbit/s的信号中分出2Mbit/s低速信号；再通过三级复用设备将2Mbit/s的低速信号复用到140Mbit/s信号中。一个140Mbit/s信号可复用进64个2Mbit/s信号，但是若在此仅仅从140Mbit/s
23、信号中上下一个2Mbit/s的信号，也需要全套的三级复用和解复用设备。4这样不仅增加了设备的体积、成本、功耗，还增加了设备的复杂性，降低了设备的可靠性。由于低速信号分/插到高速信号要通过层层的复用和解复用过程，这样就会使信号在复用/解复用过程中产生的损伤加大，传输性能劣化，在大容量传输时，此种缺点是不能容忍的！这也就是为什么PDH体制传输信号的速率没有更进一步提高的原因所在。1.2.3 运行维护方面PDH信号的帧结构里用于运行维护工作（OAM）的开销字节不多，这也就是为什么在传输设备进行光路上的线路编码时，要通过增加冗余编码来完成线路性能监控功能。由于PDH信号运行维护工作的开销字节少，因此对
24、完成传输网分层管理、性能监控、业务的实时调度、传输带宽的控制、告警的分析定位是很不利的。1.2.4 没有统一的网管接口由于没有统一的网管接口，这就使你买一套某厂家的设备，就需买一套该厂家的网管系统。容易形成网络的七国八制的局面，不利于形成统一的电信管理网。由于以上这种种缺陷，使PDH传输体制越来越不适应传输网络的发展，于是美国贝尔通信研究所首先提出了用一整套分等级的标准数字传递结构组成的同步网络（SONET）体制。CCITT于1988年接受了SONET概念，并重命名为同步数字体系（SDH），使其成为不仅适用于光纤传输，也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。4 181.2.5 SDH 的优点对于
25、上层的各种网络，SDH相当于一个透明的物理通道，在这个透明的通道上，只要带宽允许，用户可以开展各种业务，如电话、数据、数字视频等，而业务的质量将得到严格的保障。它的的特点有：一、稳定性好：SDH基于时分复用，稳定性高，提供了丰富的检、纠错能力。SDH可以组成各种形式的环网，具有完善的自愈保护功能，使得传输链路的可用性很高。二、高速率性：SDH可提供2Mbps至10Gbps的电路速率。它可以作为链路来支持IP网，它的作用只是将路由器以点到点的方式连接起来。三、高可靠性：SDH网络可提供高质量、高可靠性的传输通道。通过自愈环的结构，可确保通道的切换时间小于50ms。5 201.2.6 传输支链传输
26、网中SDH网元设备通过光缆互连，网元节点之间没有首尾相连的接入形式称为支链，该种网络拓朴结构不具备环路保护功能，当某个方向的支链传输光缆（或微波）中断时，将会引起下挂业务节点中断。6省公司关于支链节点数量的定义如下：由于某个方向的支链传输光缆（或微波）中断，引起该支链下的业务节点（包括基站、营业厅，不包括直放站、微蜂窝）的中断数，定义为该支链的节点数量。根据支链节点数量定义，某支链的节点数量达3个及以上的称为长支链,如图1.3所示：2.5G图 1.3 传输支链1.3 研究意义温州地区自然灾害频发，特别是在台风等重大自然灾害来临时，手机往往会成为重灾区、危险区的惟一可靠的实时通信工具，通信网络的
27、畅通就事关人民群众的生命财产安全，事关救灾抢险的及时性和有效性，其经济效益无法估量，政治意义重大。由此可见，温州本地传输网长支链成环改造，保障了温州移动通信系统的正常运行，可以有效提高用户的满意度，增强用户对中国移动网络的信赖度和认同感，进而无形中不断提升中国移动的品牌价值。1.4 研究内容温州接入层和汇聚层的组网形式历经了多次变更，通过在经验总结的基础上不断改进和优化，形成了目前各县汇聚层采用MSP（复用段保护）上叠加PP（通道保护）虚拟环的组合保护模式，155M接入环双节点跨接在2.5G汇聚设备上，能够在汇聚环和接入环同时中断或者汇聚节点单点失效的情况下实现对业务的保护，大大增强了系统的安
28、全性和稳定性。该组网方式缺点是实际接入层站点分布广，且温州地区地形复杂，多山多水，有一些支链站点较难环回至汇聚节点，或者需经过多个站点跳纤至汇聚节点，需占用接入层纤芯资源和汇聚设备光口资源等。长支链改造包括两个方面，即已形成长支链的改造和新增长支链的控制。1.5 论文组织结构本文将从以下几个方面论述长支链的改造：（1） SDH网络结构和网络保护机理（2） 温州地区SDH传输网特点及存在问题（3） 现状调查及设定目标（4） 原因分析（5） 制定对策及实施（6） 效果检查及巩固措施（7） 总结及展望1.6 本人负责工作本人主要负责的工作有：（1） 温州及省内各主要城市基站退服的资料收集（2） 温州
29、市区及各县长支链现状调查（3） 各类分析会议、厂家指导培训的记录和总结（4） 长支链改造的监控把关（5） 负责长支链改造的属地随工以及长支链改造的实施工作（6） 新站开通的长支链审核把关1.7 本章小结随着温州地区移动通信业务量在不断提升，移动用户对所提供业务可靠性的要求大幅提高，加上温州地区复杂的地形情况、普遍发达的乡镇经济圈、夏季台风洪水灾害频繁等因素，本着建设适合温州传输线路现状且安全可靠的传输网络的原则，针对温州本地传输网长支链改造，本文给出了多种传输网优化方案和新增长支链的流程控制方法，实施现网长支链改造，减少现网长支链数量，同时在基站传输建设过程中引入一系列控制措施，建立一整套长支
30、链控制机制，严格且有效地控制新增长支链，形成良性循环，力求逐步降低支链节点数，提高成环率，形成稳定可靠的接入层网络。第2章 SDH网络结构和网络保护机理2.1 基本的网络拓扑结构SDH网是由SDH网元设备通过光缆互相连接而成的，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、可靠性和经济性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） 链形网此种网络拓扑是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，但是存在安全隐患。（2） 星形网此种网络拓扑是将网中一网元做为特殊节点与其他各网元节点相连，其他各网元节点互不
31、相连，网元节点的业务都要经过这个特殊节点转接。这种网络拓扑的特点是可通过特殊节点来统一管理其它网络节点，利于分配带宽，节约成本，但存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。特殊节点的作用类似交换网的汇接局。（3） 树形网此种网络拓扑可看成是链形拓扑和星形拓扑的结合，也存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。（4） 环形网环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式。这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的生存性，即自愈功能较强。（5） 网孔形网将所有网元节点两两相连，就形成了网孔形网络拓扑。这种网络拓扑为两网元节点间提供多个传输路由，使网络的可靠更强，不存在瓶颈问题和失效问题。但是由于系统的冗余度高，必会使系统有效性降低，成本高且结构复杂。当前温州地区接入层用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网络。2.2 业务分类传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。以环网为例说明单向业务和双
