SDH 在准东铁路传输网中的应用

2011-07-25郭俊芳

山西建筑 2011年29期

郭俊芳

1 SDH的基本原理

同步数字序列SDH技术，由于其独特的同步复用功能，统一的复用标准及强大的网络管理功能，已成为用户传输组网所采用的重要技术之一。现在的高速网络是由干线、区域、局域网络连接而成，它是将图像、声音、文字和数据等信息转化成数字信号在光纤上传输。由切换技术再送到电话或电缆上，最终送到用户［1］。

光纤具有高带宽、传输距离远等优点，光纤已成为骨干传输网的主要物理连接媒介，不过，各种复杂应用的传输网，不能仅由单纯的光缆连接来负担。复杂的传输协议构成骨干传输的支撑，而物理媒介由光纤来承担。

早期的解决方案是准同步系列(PDH)。但是，由于PDH是异步复接方式，低速支路信号的复接、码速调整、码变换、定时、扰码等过程在任一网络节点上的接入接出都要在该节点上进行。并且，由于PDH对光接口和线路系统没有统一的规定，而只规定了电接口，所以全球信息网的建立无法实现。因此，目前大多数骨干传输网解决方案的趋势是同步数字序列SDH技术/同步光网络技术，PDH技术已趋于淘汰。

随着SDH技术引入，传输系统的功能不仅是信号的传输媒介，而且还能对信号进行处理和监控。此外，分插复用设备(ADM)的引入，使得SDH的网络拓扑结构动态可变，网络适应业务发展变得更加灵活和安全，通信能力的优化利用和电路群的保护能够在更大的几何范围内实现，增强了系统的组网能力，使得系统点对点的传输概念得以改变，发展成为一个网络，也就是传输网［3］。而数字交叉连接设备(DXC)的引入，为SDH提供了灵活的上/下电路的能力。

2 准东SDH传输网现状及设计方案

1)周家湾通信站搬迁是将原有2．5 G传输，数调主、分系统，ONU，OLT，程控交换机，光纤在线监测，车站光电引入综合柜，DDF架等设备全部从既有旧机房搬到新的通信机房，同时为了适应准东铁路扩容需求，新增周家湾地区通信及重车线通信业务。为了节约成本，缩短中断通信业务对铁路运输的影响，同时充分考虑通信扩容的需要，本次过渡只购买了新的2．5 G传输及光电引入综合柜、DDF架。

2)网络拓扑结构。ATM技术继承了电路交换和快速分组交换的优点，能够很好的解决视频、语音及文本的传输。由于ATM带宽容量很大，一般在155兆～几十吉之间，很适合高速率网络的构建。不过，ATM造价比较高，如果在局域网中全面采用，造价会非常昂贵，所以ATM更多地应用于局域网的骨干网和骨干传输网中，尤其是在骨干传输网中，有更大的优势。采用什么样的网络拓扑结构在很大程度上决定了SDH网络的性能、经济性和可靠性。网络的拓扑结构反映了网络的物理连接方式，也就是网络节点和传输线路的几何排列方式。链形、星形、树形、环形和网孔形是常用的基本的网络拓扑结构。对于现代大容量光纤网络，环形网上的业务具有很强的自愈能力，这是至关重要的。这种自愈能力为设备的安全运行和维护提供了保证。根据地理情况和业务量，因地制宜、形式多样地设置SDH的组网形式，同时考虑网络同步、网络保护及网络管理等诸多影响因素。综合考虑各种拓扑结构的优劣势和本地的实际情况，本设计主要采用环形结构网络拓扑结构。虎石和周家湾站配置了一套互为备用的具有网元级和网络级管理功能的2．5 G综合管理系统，为确保网管设备间数据通信网的安全传输，通过双2 M通道对两个网管系统进行连接。

环一:周家湾—海子塔—福兴城—郭家梁—沙圪堵—虎石—周家湾。

环二:周家湾—巴润哈岱—沙圪堵北—虎石—周家湾。

周家湾、虎石，它们之间需要传输的主要业务有货运信息系统、TDCS系统、红外线测轴温、电力远动、电源环境监控直接视频会议、网络、铁路专用电话及自动电话，其中货运信息系统、TDCS系统2 M通道，红外线测周围采用 VF2通道，电力远动采用64 kB/s，视频会议及网络采用以太网通道在所有的通道中VF2，64 kB/s，铁路专用电话及自动电话通过接入网设备(ONU)，数字调度系统时分复用到2 M通道当中，然后SDH系统将2 M(PDH)信号复用进STM-4信号中去，以太网通道是通过MSTP平台进行传输的，图1中的通信系统采用了环路保护技术，上层采用SDH 2．5 G系统、下层采用SDH 622系统，当环路中出现一个断点的时候，系统仍能够进行通信，当业务采用SDH 2．5 G传输时系统将SDH 622信号复用成SDH 2．5 G信号。

3)数调主、分系统拆分移设。由于数调主、分系统上涉及各小站行车调度电话，必须在施工天窗点内施工，点前无法进行，只能做前期准备工作。通过优化施工组织设计方案，施工搬迁领导小组决定，在封锁点未批准之前，保证不影响设备运行的情况下，将设备底座与设备连接部位螺栓拆除，关闭网管设备，将数调网管系统及附属连接缆线进行拆除并提前到调度中心进行布线。给点后，将设备正常关闭，断开主、分系统电源。拆除2 M线、卡接模块外部配线、电源线。在运输过程中特别要保证内部板件不受到振动。在新的调度中心将设备固定在底座上，开始连接各方向2 M电缆及配线电缆，并加电启动设备。在主系统运行正常后，首先对行调1台、2台、电调、电调直通、运转值班台等主要业务通道，核对无误后，运行分系统各业务，按照运转值班台、机务运转值班台、调车组、准煤列尾、列检直通、机务闸楼、供电领工区电调等顺序逐个开通。

图1 通信系统

4)网络设备的配置。本设计采用的是华为公司2．5 G系统Optix2500+设备，能提供传输等级为STM-16级别的多ADM光传输系统，具有大容量的交叉连接矩阵和多系统的配置能力，各种级别的业务都可以接入，同时提供多系统间的交叉连接和多种传输容量系统的复用/传输功能，并且还能对PDH业务进行映射和解映射，方便地实现宽带的管理和传输网络的业务调节。Optix2500+能够提供的接口单元有两种:PDH单元和SDH接口单元。其中 PDH接口的 IU接口单元有 T1(1．5 M bit/s)，E1(2 M bit/s)等PDH电接口系列;SDH接口提供IU单元包括STM-1光接口和STM-1电接口、STM-4光接口、STM-16光接口［2］。

由于中继传输能力的限制，长距光板在光缆距离超过15 km时使用。因此，在本次设计中，选用STM-4和STM-16级别的长距离光板。通过计算实际的光纤长度，计算出各复用段光纤的最大衰耗值，来确定采用的光板类型。