同步数字交叉连接设备在固定通信中的应用

2014-10-15孙守书亓雷

中国新通信 2014年18期

关键词：调度

孙守书亓雷

【摘要】当前固定通信中的数字信道调度均实行在DDF架上通过2M数据线进行调度，而在设备增加的情况下，DDF架不断增加，调度的频率及数量也不断增加，所以调度的线路及复杂性不断增加，基于以上考虑，我构想了基于网络交叉连接的数字信道调度的构想，与大家共同讨论并假设定义为SDXC

【关键词】网络交叉连接调度数字信道

一、固定通信目前的现状

当前SDH（准同步数字体系）作为通信的主要设备，用于固定通信中十分普遍，业务处理主要通过网管系统以及一线通信台站的信道调度进行实施，在设备少、业务少的情况下，信道调度的线路较少，交叉连接也较少，便于处理。但是随着用户的不断增加，设备也必须不断扩容，业务量会逐渐增加，交叉连接的线路也会增长。此时，SDH业务处理就会存在以下几个方面的缺陷。

1、DDF架设备的增加，占用了大量的空间，同时也耗费了大量的资金。2、业务量增加的情况下，就会造成线路混乱，操作不便。3、在数据统计方面，也存在登记困难。4、物理连接容易产生误码，转接过多，误码也会不断增加，给线路质量带来影响。

基于以上背景，SDXC（同步数字交叉连接设备）作为一种创新的通信技术，能够更好地填补现在通信的要求。

二、同步数字交叉连接设备的主要优点

在一线值勤过程中发现了以上SDH调度存在的构想了SDXC，主要考虑其存在以下几个优点

1、通过软件连接，可以大量减少DDF架。

2、减少误码。主要通过减少数字信道调度的物理连接，从而减少连接所产生的误码。

3、给操作带来方便。主要通过电脑操作台通过软件进行调度等业务。从而减少了调度线的复杂性，使复杂的线路连接变得简单化、美观化。

4、便于网络化

①通道监视。主要通过LPOM低阶通道开销监视功能块和HPOM高阶通道开销监视功能块，能够在非介入的情况下，对通道的状态进行监视，方便于故障的定位。

②通过网络交叉连接，缩短业务恢复的时间。SDXC在业务处理时，可以同时进行多个交叉连接。从最高级别进行业务处理，因此相对于人工业务处理来说在业务处理时间上将大大缩短，大概可以缩短至几十毫秒至几分钟。SDXC的业务处理过程主要包括接到业务告警，在空闲信道中寻找合适的替代路由，实施交叉连接，业务恢复正常。

③业务的接入测试。SDXC能够提供有效的接入测试功能，即使网络单元的空闲信道语测试设备相连，通过交叉连接将要测试的网络设备端口与空闲端口相连而进行测试。

三、实现SDXC（同步数字交叉连接设备）的条件

在目前固定通信台站中，要想2SDXC（同步数字交叉连接设备）的功能，要从硬件和软件两个方面来准备。

3.1硬件方面

固定通信台站具有多台SDH/DWDM只见进行业务处理同时必须具有一架DDF进行业务连接，SDXC设备通过DDF与多个SDH/DWDM进行连接。同时要具有一台操作台。在SDXC设备设计过程中，它由控制系统CS（Controt.Systen）交叉连接矩阵CC（Cross Connection）和端口接口PI（Prot.Interface）、系统定时单元和操作管理维护配置接口（DAW&P.Operaction.Administration，Maintenance and Provising）等部分组成。

网管部分通过控制系统CS（Controt Systen）来控制整个设备交叉连接矩阵CC，在交叉矩阵内部，VC12/VC3信号可以被任意无阻碍的交叉。端口接口PI，要满足ITV-TG.703建议的2Mbit/S，34Mbit/s，140Mbit/s和STM-1电信号以及满足ITV-TG.97有关建议的STM-1光信号。

4.2软件方面

软件应用主要通过维护终端以及内部四件对设备进行操作维护，主要具有一下几个方面的功能

1、定时和同步。软件应能够从收到的STM-1或P12信号中挖取一刻两个时外部2048KHZ时钟信号实现1+1备份

2、具有故障报警及监控功能要能提供24小时或15分钟的性能测试监视管理。对SDH接口的STM-1信号进行复用的VC-4通道的误码秒（严重误码秒SES和不可用秒UAS）以及再生段的失帧秒进行监视。

3、保护和兀余。

4、安全性。①用户级别进行保护，分等级保护管理员用户（Admintor）监控级用户（SUP），操作员级（User）②误操作自动保护，在规定时间内无任何操作，系统会自动退出至登录界面，需要重新登录密码方可登录③迅速的路由调整。在终端维护台上，可以利用空闲（备用）信道，一旦发现业务终端就可迅速进行路由调度，恢复业务。

四、同步数字交叉连接技术发展的前景

随着电信技术的飞速发展和时常的需求，朗讯科技贝尔实验室已经研制了新型的SDXC系统——DACSVI-2000及WaveslarTM，下面主要介绍一下DACSVI-2000设备。

DACSVI-2000是由朗讯科技贝尔实验室研制的新型SDXC系统，已在我国及其他国家和地区得到了广泛应用。下面主要对其功能及其在网络中的实用进行研讨。

4.1 系统结构

DACSVI-2000是一种能同时适用于同步数字体系（SDH）环境和准同步数字体系（PDH）环境的亚宽带交叉连接系统。它主要由交叉连接矩阵（CC，CrossConnection）、控制系统（MC）和端口接口（PI，Prot Intreface）以及操作管理维护配置接口（OAM&P， Operation， Administration， Maintenance and Provisioning）和系统定时单元等部分组成。控制系统又通过内部控制线（MCLAN）来控制系统的另外两个部分，网管部分通过控制系统MC（Main Control）来控制整个设备。外界信号通过端口接口部分接入系统，经内部光纤到达交叉矩阵，完成交叉连接后再通过内部光纤回到端口接口部分后输出。

DACSVI-2000支持等效于64个双向STM-1信号的交叉连接容量，交叉矩阵采用TST三级交换。在交叉矩阵内部，VC12/VC3信号可以被任意无阻塞地交叉。信号接口为满足ITU-T G.703有关建议的2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s和STM-1电信号以及满足ITU-T G.957有关建议的STM-1光信号。且均支持满足ITU-T G.707标准的映射。

4.2 系统功能特点

4.2.1 同步和定时

DACSVI-2000可以从接收到的STM-1或P12信号中提取一到两个时钟信号，也可以接收一到两个外部2048kHz时钟信号。因此DACSVI-2000的两个独立时钟源可以是两个线路，或两个2048 kHz，或两者各一。并可任意选择其中一个为主用，另一个为备用。当其中一个时钟发生故障时，系统会用另一个时钟，且能保持时钟相位或频率的连续性而不影响传输。当两个时钟源均发生故障时，系统会倒换到保持模式（holdover），使原先的时钟相位或频率得以保持24h。一旦任一个时钟源恢复，系统就会倒换回时钟提取（phaselocked）。DACSVI-2000 可向外提供两个2048kHz时钟作为其他设备的参考时钟源。

4.2.2 故障与设备的管理与报告

DACSVI-2000能自动地将信号类和设备类的缺陷（defect）和告警（alarm）以及告警清除等信息以时间顺序依次记录。同时系统会记录以不同用户名登录的操作者所执行的命令。

4.2.3 本端CIT接口、网管接口与远端登录或打印接口

DACSVI-2000提供采用V.28规约，DCE类型，通信速率为9600 bit/s的异步串行口接口用于CT本端接入，提供X.25、V.11规约，DCE类型的同步串行口作为与网管设备的连接，同时提供 V.28、DTE类型的异步串行口接口，用于连接打印机或操作者利用调制解调器远端登录系统进行操作。

4.2.4 性能监视管理

DACSVI-2000提供15min或24h的性能监视管理。对SDH接口的STM-1信号进行复用段VC-4通道的近端/远端码违例（CV）、误码秒（ES）、严重误码秒（SES）和不可用秒（UAS）以及再生段的失帧秒进行监视。对终结的VC-12进行近端/远端码违例、误码秒、严重误码秒和不可用秒的监视。对PDH接口的P12、P31和P4信号，系统通过TS0时隙中CRC4数据对码违例、误码秒、严重误码秒和不可用秒进行监视。

4.2.5 保护和冗余

DACSVI-2000系统采用了大量的保护措施，其中有：

（1）时钟分配单元（CDU）1+1保护；（2）电源滤波单元（PSF）1+1保护；（3）交叉矩阵1+1保护；（4）系统同步时钟单元（STU）1+1保护；（5）STM-1电的设备倒换模式（SEPS）；（6）2Mbit/s的1：8 保护；（7）34Mbit/s的 1：4 保护。

4.2.6 安全性

（1）具有注册/保密字保护——用户只有同时输入正确的注册名字和保密字后才可进入系统。（2）具有三个用户等级——系统管理级（ADM）、监控级（SUP）、操作员级（OPER）。（3）自动退出——若一段时间内无任何操作，系统会自动退出，用户需重新输入保密字才可再次进入。该段时间用户可在0～120min内定义。

4.2.7 交叉连接种类

（1）单向交叉连接（UNI）；（2）双向交叉连接；（3）桥接式交叉连接（BRIDGE）；（4）滚动式交叉连接（ROLLOVER）；（5）环回式交叉连接（LOOPBACK）。

4.3 数字交叉连接技术在通信网络的应用

4.3.1 PDH/SDH 网关

网络通常会同时包含SDH和PDH设备，因为DACSVI-2000兼有该两种接口，因而可以作为这两种数字标准间的网桥。信息流可任意和透明地越过PDH/SDH边界。因此采用DACSVI-2000，不仅可支持现有的PDH网，而且也可使PDH网平稳过渡到SDH网。

4.3.2中枢（hubbing）和疏导（grooming）

在网络中将重要的，业务量大的节点设定为中枢。利用DACSVI-2000的中枢功能可以减少节点间的连接数量。同时具有中枢功能的网络更容易适应扩容的要求。小型的扩容只需增加少量的节点，并将其连接到最近的中枢点，而大型的扩容则可在网络中再增加新的中枢点。因此所需的设备将远少于点对点拓扑网之所需。

利用DACSVI-2000的上/下电路功能，去往相同终点或中间节点的VC-12信号可以插入到同一个STM-1之中。因此DACSVI-2000的这种疏导技术保证了空余容量可以得到充分的利用，也使中枢网的效率得以提高。

4.3.3快速适应网络的变化

由于某一设备一旦连接到DACSVI-2000后，它的信号就可以交叉连接到任何与该DACSVI-2000相连的其他设备上，从而减少人为出错的可能性，如重新连接缆线等。同时极大地减少改变网络结构所需的成本。

4. 3.4迅速的路由调度

由DACSVI-2000组成的网络可以设计成能从集中的操作维护中心进行以环形网为基础的路由恢复，一旦发现业务中断就可迅速重组网络服务。