铁通乌兰察布分公司本地网传输系统的建设

韩淑英

（铁通内蒙古乌兰察布分公司 内蒙古 乌兰察布 012000）

1 原有网络状况存在的问题及建设的必要性

随着乌兰察布市电信业务的飞速发展和电信市场的激烈竞争，对于跻身于几大电信运营商行列的铁通乌兰察布市分公司而言，能够具有充足的实力参与到市场竞争中，那么，首要的而且必须的是—扩大自身的网络覆盖范围，而原有的传输网主要是针对铁路运输单位及铁路住宅电话用户的通信业务需求而建设的，其网络状况已经远远不能满足现今市场发展及业务容量需求。原有传输网络结构如图1。

图1

原有传输设备容量很小，集西通信楼对集北仅仅是一个140M容量（64个2M）光端机，而且是单连没有保护路由，这不符和现代通信的要求，太不安全了。目前的交换局容量已远远不能满足用户需求，我公司原有交换局数量仅有两个：集宁西汇接局、集宁北端局。集西汇接局位于集宁西端，集北端局位于集宁北端，由于建局初衷是为铁路运营单位之间的通信服务，所以两局位置均沿着铁路线分布，两节点相距3.77公里。集西端局交换局容量3000门,集北端局交换局容量7000门，传输设备型号为ALCATEL1641SM，传输级别是STM-1，集西3000门容量已占用2532门，占用率84.4%；集北7000门容量,已占用4932 门，占用率70.46%，经连续几个月的测试，两局间平均每线话务量为0.57-0.6Erl,急需扩容。

2 铁通乌兰察布分公司本地网传输系统的设计

为了保证铁通乌兰察布市数字同步传输网是一个完整的、统一的、先进的传输网，本论文研究网络拓扑结构，计算所需业务电路的容量，局间中继距离的计算，确定网络保护方式和同步方式工程设计方案等等。

2.1 网络拓扑结构选择与设计方案

2.1.1 网络拓扑结构的选择

网络的物理拓扑结构是指网络的形状，即网络节点设备和传输线路的几何排列。它对网络的效能、可靠性及经济性有很大的影响。在SDH网络中，通常采用的网络结构有：点对点链状，星形、树形、环形。SDH最大的优点是网络性和自愈，它的线性应用并不能将它的这些特性充分发挥出来，因此在绝大多数情况下SDH设备组成环形网。所谓环形网络是指那些将所有网络节点串联起来，并且使之首尾相连，而构成的一个封闭环路的网络结构。在SDH环形网中每个节点由分插复用器（ADM）构成，具有分插功能。环形网结构中除使用ADM外，也可使用数字交叉连接设备 （DXC：Digital Cross Connect）。这种网络结构的一次性投资要比线形网络大，但其结构简单，而且在系统出现故障时，具有自愈功能，此结构具有很高的生存性，对因线缆断裂而造成系统故障的保护很好。但由于环上的接入点数受环中的传输容量限制，因而环网适于运用在传输容量不大、节点数较少的地区。通常当环的节点设备速率为STM-4时，一般接入节点在3～5个为宜。

根据以上对SDH传输网络四种拓扑结构的比较并结合铁通乌兰察布分公司具体实际情况，本设计决定选用环形网络结构。

2.1.2 铁通乌兰察布市分公司SDH传输网网络拓扑结构设计方案

由于铁通乌兰察布市本地网局所数目少，目前容量也不大，应本着大容量、少局所的原则建设本地网。由集宁西通信楼、集宁北站、铁一中、二八零、马莲渠五点组建一个STM-4的自愈环；由马莲渠、市一中组建一个STM-4的支链；由通信楼、土贵和平地泉组建一个STM-4的支链，其中集宁西为汇接局，其余为端局与模块局。本地网采用STM-4设备，采用两纤单向通道保护方式。市一中、平地泉和土贵业务量很小，远期也没有成环价值，此三点设为TM端设备，放置在三地的传输机房。

物理网络拓扑结构图与本地网交换网络组织图（分别见图2、图3）。

图2

图3

表1

表2

在对国内本地网光纤通信系统设计、使用情况进行多方研究的基础上，结合铁通乌兰察布市通信信息量的具体情况，本设计决定先上STM-4等级，传输设备选定为ZXSM-622。

2.2 话务量预测及局间中继电路的计算与设计

根据铁通乌兰察布市通信网的话务流量流向调查数据，并结合本业务区的具体情况及设备性能等因素，综合取定话务量，具体计算过程见表1。

需要说明的问题：以全市8个交换中心为计算点；话源按规划近期设备容量计算；

所有单机用户忙时话务量取为0.09 Erl；

根据话务量，并结合电路群的设置原则，经计算可得各局间电路数量，如表2所示。

具体计算公式为：话务量 (Erl)÷中继电路话务量÷30＝2M 中继电路数

*中继电路话务量一般最大取0.7Erl/L

根据各节点间2M电路需求，配置各段电路。具体情况见通路组织图，见图4。

图4

2.3 局间中继距离的计算

（1）采用极限值设计法

在衰减受限系统中，一般光纤系统的中继距离可用下式估算：

式中：

Pt-表示最小发送光功率 （dBm），对短距离光板：可取-15dBm，对长距离光板：可取-3dBm

Pr-表示接收灵敏度(dBm)，可取-28dBm

Pp-表示光通道代价(dB)，可取 1dB｜｝

Ac-表示活动连接器损耗(dB)，每个连接器衰减取0.5dB

Me-表示系统富裕度（dB）,可取 3dB

Mc-表示光缆富裕度(dB/km),可取0.1dB/km

光纤衰减系数 （在波长1.55um时）Af=0.22db/km

光纤接头损耗As=0.08db/km

计算得：La（短距离光板）=20km，La（长距离光板）=50km

（2）色散限制

光源类型：MLM

就目前的速率系统(622Mbit/s)而言，光缆线路的中继距离用下式确定，

B为传输速率（Mbit/s）

D为光纤色散系数D≤2Ps/(km.nm）

Δλ为光脉冲谱宽,Δλ≤2nm

根据以上的计算，色散和衰耗都能满足的中继距离为不大于46km或50km,铁通乌兰察布分公司各相邻通信节点之间的距离都未超过此距离，故通信节点之间无须设计中继。

2.4 SDH网络的保护方式及铁通乌兰察布市分公司SDH传输网网络保护设计方案

ε=0.115

表3

随着社会的进步，人们对信息的信赖性越来越强，网络传送的信息容量也急剧增长，通信网一旦出现故障将会带来不可估量的损失。因此，如今在网络的建设中要求网络有较高的生存能力，从而产生了自愈网的概念。所谓自愈网就是在网络出现意外故障时无需人为干预网络就能在极短时间内自动恢复业务，使用户感觉不到网络已出了故障。环行网就是SDH网中最常用的自愈网之一，称之为自愈环。几种自愈环的主要特性比较见表3。

经以上四种自愈环特性比较，本设计决定采用二纤单向通道倒换环。二纤单向通道倒换环原理：环中两根光纤，一根用于传送业务信号（主用信号），称为S纤，另一根用于传送备用保护信号，称为P纤。环中任一节点发出的信号都同时送到S纤和P纤上，在S纤上沿一方向（如顺时针方向）传送到目的节点，在P纤上沿另一方向（如逆时针方向）传送到目的节点。正常时，目的节点将S纤传送过来的主信号接收下来，由于对同一节点来说，正常时发送出的信号和接收回的信号均是在S纤上沿同一方向传送的，故称为单向环；当目的节点收不到S纤送来的主信号或其信号已劣化时，此节点接收端将倒换开关倒换到P纤上，将P纤送来的备用信号取出，以保证信号不丢失。这种保护恢复方式可称之为"并发优收"，倒换不需要APS协议。铁通乌兰察布市分公司SDH传输网网络保护设计方案示意图见图5。

图5

2.5 铁通乌兰察布市分公司SDH网络同步方式具体设计

数字通信的网同步是由同步网络来实现的，同步网络是指能够提供参考定时信号的网络。一个同步网络的结构包括了由同步链路所连接的同步网络节点，而同步节点是指在某个直接被节点时钟定时的单一物理位置中的一组设备，基本的同步控制方法主要有四种：准同步方式、主从同步方式、互同步方式、混合同步方式。我国SDH网同步通常采用主从同步方式，要求所有网元时钟的定时都能最终跟踪至全网的基准时钟。本设计基准时钟采用网上主站通信楼SDH内部自由晶振时钟，网上其他节点设备时钟跟踪主站时钟。从接收信号中提取定时信号是应用非常广泛的一种同步定时方法，该方式又可分为环路定时、通过定时和线路定时3种。ADM根据需要可采用通过定时和线路定时，本设计采用线路定时。

根据以上的分析，结合铁通乌兰察布市分公司SDH传输系统网元较少，系统网络拓扑结构简单的情况，本设计决定采用主从同步方式，要求所有网络单元时钟的定时都能最终跟踪至全网的基准主时钟。时钟设置采用G.813网络单元时钟。定时信号传递方式见图6。

图6

3 结束语

本设计分析研究了网络拓扑结构、设备选用、保护方式、时钟同步等技术方案，由于细致研究了SDH网的保护方式、时钟特性、工程计算等理论，使网络的安全性、实用性得到了保证，将铁通乌兰察布市分公司SDH本地传输网系统建设成为了一个完整的、统一的、先进的传送网，不但满足了业务需求，而且还提高了全网的服务质量，进一步为铁通乌兰察布分公司树立企业形象、占有电信市场一席之地奠定了坚实基础。

［1］孙学康,毛京丽.SDH 技术[M].