SDH传输网仿真应用研究及发展

马增耀 马 力 贺亚美

（1、中国联合网络通信有限公司廊坊市分公司，河北 廊坊 065000；2、中国人民解放军第六九一六工厂，河北 廊坊 065000）

1.SDH传输网综述

SDH传输网概念始于1985年，它是由美国贝尔通信研究所提出，被称之为同步光网络（Synchronous Optical NETwork,SONET）。SDH传输网它是由整套分等级的标准传送结构组成，适用于各种经适配处理的净负荷，在物理媒质上进行传送的一种技术。SDH传输网包含的设备种类繁多、数量巨大，且分布地域非常广泛，覆盖了所有需要传输资源的地域，网管系统建设前要充分考虑到在建设过程中可能会遇到的各种问题。

SDH传输网是由SDH网络单元组合而成的，在光纤、微波或卫星上进行同步信息传送，集复接、传输、交换功能于一体，由统一网络管理操作的综合信息网。SDH传输网可实现网络有效管理、对业务性能监视等多种功能，能有效地提高网络资源的利用率。

除此之外，SDH传输网还具有一定的复用原理。它能够兼容各种类型的数字信号并统一到STM-N中传送。复用原理有以下两个步骤：第一步骤是将各种不同速率的信号复用到STM-1；第二步骤是由STM-1复用到STM-N，由于STM-1和STM-N的速率成整数倍关系。

2.SDH传输网仿真平台应用

目前，在我国SDH传送网仿真平台的应用主要有以下三个方面：第一是借助这个平台进行反事故演习。在实际操作中由于在真实的网络上进行故障的模拟会影响既有业务，而且具有风险性，因此可以借助此平台进行反事故演习。第二是历史故障的模拟重现。所谓历史故障的模拟重现，它是指通过对历史上发生的故障进行模拟，呈现出当时的网络资源情况和告警信息等，使我们能够进一步了解当时网络的真实情况。第三是用于对SDH网络管理人员的培训。对运营人员进行培训是指通过仿真平台模拟产生告警信息，让网络管理人员根据告警信息判断故障的发生原因，通过这个原因了解故障和告警之间的关系。下面结合作者实际工作经验，谈下SDH传输网仿真应用的几个方面，仅供参考。

2.1 网络仿真。所谓网络仿真它是指针对现有网络或者规划网络，实现网络拓扑结构的仿真实现。而对于现有网络或规划网络，它可以由多个典型网络按照一定的关系组合实现。另外，对网络的仿真主要包括对设备的仿真以及设备之间拓扑的仿真。SDH传送网中主要包括终端设备、中继设备、复用设备等几种类型的设备。仿真软件实现了各种设备内的机框，机槽，机盘，端口，以及设备内部交叉连接等设备信息的仿真。拓扑连接的仿真内容主要包括连接类型、速率、以及连接长度等的信息。

2.2 故障仿真。所谓故障仿真它是指通过在网络的某一处模拟故障，仿真网络能够呈现出相关的告警信息，对于具有保护的业务，应该能够实现业务的保护倒换。设备故障主要包括设备中机盘故障和端口故障。其中机盘故障又可以分为线路盘故障，支路盘故障和业务盘故障等[5]。线路故障主要是指光纤故障。SDH业务的保护倒换是指对于有保护的业务来说，当业务某一处发生故障时，业务信号将经过另外一条保护路径进行业务的传送，使业务不受故障的影响能够继续正常工作。

需要注意的是，故障仿真中的关键技术实际上是根据告警之间的关联关系和传递关系，在模拟网络故障后产生所有相关的告警。在仿真出来的网络上模拟某种故障后，网络中的业务路由等信息会产生相应的变化。当此故障发生时，网络中产生的告警信息主要有R-LOS，等，对于有保护的业务，业务应该在故障发生时进行业务保护倒换，使该信号经过另外一条路径。对于存在多条保护通道的业务，当发生多个故障时应该能够进行多次的路由切换。

3.SDH传输网IP接入方式应用

在我们国家，传统的电信网是为传送话音设计采用TDM和电路交换技术的一种网络，为了传送IP数据业务和视频，实现话音、数据和视频的多项业务的高度密切融合，将IP数据包或以太网帧映射到SDH的帧结构中进行传输。现阶段在我国，POS和MSTP是两种较为常见的SDH传输网承载IP业务的实现方式。

其中，在以 Ethernet Over SDH（EOS）技术为特征的MSTP设备问世以来，我们通常采用Packet Over SDH（PoS）技术。这二者在叫法上极其相似。具体分析如下：POS技术通常在数据设备上实现，即路由器或交换机的WAN侧接口采用STM-1或STM-4的POS光口。我们可以得出，在路由器中实现IP/PPP/HDLC/VC的映射和封装过程，通过SDH的光口与传统的SDH设备相连。这种结构就是通常所说的叠层网络，每层网络需要不同的网管系统进行管理，无法实现端到端的业务管理；而且由于采用光口互联，造成在接入端的路由器或交换机等数据设备的投资成本较高。

我们如果采用MSTP设备提供的EOS接入模式，路由器或交换机直接采用以太网的接口，如RJ45的接口和MSTP设备相连，而从IP/Ethernet到VC的映射和封装由MSTP设备中的多业务板卡实现。而且该板卡具有全功能的二层能力，从接口考虑，由于MSTP也是采用普通的RJ45（10/100BaseT）接口实现互联，大大节省了POS的光口互联成本，而且可以通过MSTP的统一网管实现端到端的业务管理。

4.SDH传输网发展趋势

4.1 研究现状

目前，我们所用的网络仿真技术它只是对网络进行设计和研究的一种通用手段。它作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地适应通信网飞速发展的需要。时至今日，SDH传输网得到了较多的应用与发展。在标准化方面，已建立和即将建立的一系列建议已基本上覆盖了SDH的方方面面。在干线网和长途网、中继网、接入网中它开始广泛应用，并且在光纤通信、微波通信、卫星通信中也积极地开展研究与应用。

以上可以看出，SDH传输网以其明显的优越性已成为传输网发展的主流。SDH技术与一些先进技术相结合，如光波分复用（WDM）、ATM技术、Internet技术（IP over SDH）等，使 SDH网络的作用越来越大。SDH已被各国列入21世纪高速通信网的应用项目，是电信界公认的数字传输网的发展方向，具有远大的商用前景。

4.2 使用情况

众所周知，随着我国通信运营商现有的光通信网络的容量的急剧增长，在相当多的地方仅用于传统的语音业务已经过剩，部分容量处于闲置状况。同时，近年来，随着IP技术的飞速发展和IP业务的指数式爆炸性增长，IP业务在电信业务结构中呈快速增长趋势。因此，电信运营商很自然的想到利用剩余的电信传输网资源解决目前IP业务快速增长的问题。使用这种解决方案有两个好处：一是通过对已有SDH投资进行合理利用，解决IP传输容量不足的问题；二是由于SDH的保护机制优于IP的路由收敛或生成树收敛，承载于SDH传输网之上的IP网络的可靠性远高于纯IP传输。

4.3 SDH传输网在工程应用中发展

4.3.1 SDH传输网向高速化发展。目前，我国虽然在大量工程应用中SDH传输网的传输速率己达到10GbitPs,但最近Lucent和Nortel己经向全世界展示了新一代SDH速率40GbitPs。

4.3.2 适用于WDM的G.655光纤。在我国的光纤市场上,G.652光纤曾经一度是运营商和设计者们的主要选择。但G.652光纤在1510nm波长上存在大色散,造成在高速传输下中继距离过短,因此,在WDM系统出现以后,人们把目光转移到了G.655上。G.655克服了G.652的色散受限和G.653无法进行波分复用的缺点,是大容量WDM系统的最佳选择。

4.3.3 SDH传输网在接入网中的应用发展。最近，我们使用的点播电视、多媒体业务和其他宽带业务如雨后春笋般纷纷出现，为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。据悉，SDH技术应用于接入网的好处是：对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户，SDH可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性；可以将网管范围扩展至用户端，简化维护工作；利用SDH固有灵活性，可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。

[1]肖萍萍，吴健学.SDH原理与技术.北京：北京邮电大学出版社，2006.

[2]孙学康，毛京丽.SDH技术.北京：人民邮电出版社，2003.

[3]刘芳.一种SDH网元管理系统设计考虑[J].山东通信技术 2002年03期.

[4]崔海霞.光传输网络管理的实验教学研究[J].大学物理实验 2008年02期.

[5]陈敏.OPNET网络仿真.北京：清华大学出版社，2004.

[6]刘苗辉，张野，耿殿鹏.SDH传送网技术与故障分析.科技咨询导报，2007.