SDH光传输实训报告

-JIU JIANG UNIVERSITY现代通信网基础实训院系：电子工程学院专业：通信工程*：年级：电A1011*：指导教师：2013年5月20日5月31日摘要我们都知道当今的社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，通过通信网传输，交换，处理的信息量将不断增大，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。传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式不能满足大容量信号的传输要求，另外PDH体制的地区性规也使网络互连增加了难度，因此在通信网向更大容量，标准化发展的今天，PDH愈来愈成为瓶颈，制约了传输网的发展。SDH传输体制在这样的形势下出现了。SDH传输体制是由PDH传输体制进化而来的，因此它具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH体制的全新一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。作为通信专业的学生，及时掌握这些当前通信网传输技术是必要的。因此，学校特别建立了光传输SDH实验室为相关专业的学生提供了学习和操作的机会，给以后参加工作积累了基础知识和经验。目录一、光传输基础理论概述4二、SDH的基础理论概述5三、拓扑结构6四、硬件设备7五、网管 E300 介绍8六、创建网元9七、配置单板12八、配置光纤连接13九、2M 业务配置14十、时钟源配置18十一、公务配置21十二、10M透传以太网业务配置24十三、二纤双向通道环配置31十四、二纤双向复用段环配置33总结39一、光传输基础理论概述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。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纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩展传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。同时用户希望传输网络能有世界围的接口标准，能实现我们这个地球村中每一个用户随时随地地便捷通信。传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规也是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。传统的PDH传输体制的缺陷体现在一下几个方面：1、接口方面只有地区性的电接口规，不存在世界标准。各种信号系统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地便捷通信的发展趋势。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，需要通过码速的调整来匹配和容纳时钟的差异。由于PDH采用异步复用方式，则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。既然PDH采用异步复用方式，则从PDH的高速信号中就不能直接分/插出低速信号。3、运行维护方面PDH信号的帧结构里用于维护工作的开销字节不多，这也是为什么在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，因此对完成传输网的分层管理、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。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*厂家的设备，就需要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。由于以上的种种缺陷，是PDH传输体制越来越不适应传输网的发展，于是美国的贝尔通信研究所首先提出了一整套分等级的标准数字传递组成的同步网络体制。CCITT于1988年接受了SONET的概念，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。二、SDH的基础理论概述SDH传输体制是由PDH传输体制进化而来的，因此它具有PDH体制所无可比拟的优点，它是不同于PDH体制的全新的一代传输体制，与PDH相比在技术体制上进行了根本的变革。SDH概念的核心是慈宁宫统一的国家电信网和国际互通的高度来组建数字通信网，是构建综合业务数字网（ISDN）,特别是宽带综合业务数字网（B-ISDN）,的重要组成部分。因为与传统的PDH体制不同，按SDH组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络。它采用全球统一的结论一实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活地组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率。并且由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。SDH的特点：1、接口方面（1）电接口方面接口的规化与否决定不同厂家的设备能否互连的关键。SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规。规的容有数字信号速率等级、帧结构、复用方法、线路接口、监控管理等。这就使SDH设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上可以安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。SDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。基本的信号传输结果等级是同步传输模块STM-1，相应的速率是155Mbit/s。（2）光接口方面线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规，SDH 信号的线路编码仅对信号进行扰码，不再进行冗余码的插入。扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需通过标准的解码器就可与不同厂家 SDH 设备进行光口互连。扰码的目的是抑制线路码中的长连“0”和长连“1”，便于从线路信号中提取时钟信号。由于线路信号仅通过扰码，所以 SDH 的线路信号速率与 SDH 电口标准信号速率相一致，这样就不会增加发端激光器的光功率代价。2、复用方式由于低速 SDH 信号是以字节间插方式复用进高速 SDH 信号的帧结构中的，这样就使低速 SDH 信号在高速 SDH 信号的帧中的位置是固定的、有规律的，也就是说是可预见的。这样就能从高速 SDH 信号例如2.5Gbit/s（STM-16）中直接分/插出低速 SDH 信号例如 155Mbit/s（STM-1），从而简化了信号的复接和分接，使 SDH 体制特别适合于高速大容量的光纤通信系统。另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将 PDH 低速支路信号（例如 2Mbit/s）复用进 SDH 信号的帧中去（STM-N），这样使低速支路信号在 STM-N 帧中的位置也是可预见的，于是可以从 STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。注意此处不同于前面所说的从高速 SDH 信号中直接分插出低速 SDH信号，此处是指从 SDH 信号中直接分/插出低速支路信号，例如 2Mbit/s，34Mbit/s 与 140Mbit/s 等低速信号。于是节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。SDH 的这种复用方式使数字交叉连接（D*C）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。3、运行维护方面SDH 信号的帧结构中安排了丰富的用于运行维护（OAM）功能的开销字节，使网络的监控功能大大加强，也就是说维护的自动化程度大大加强。PDH 的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要通过在线路编码时加入冗余比特来完成。以 PCM30/32 信号为例，其帧结构中仅有 TS0 时隙和TS16 时隙中的比特是用于 OAM 功能。SDH 信号丰富的开销占用整个帧所有比特的 1/20，大大加强了 OAM 功能。这样就使系统的维护费用大大降低，而在通信设备的综合成本中，维护费用占相当大的一部分，于是 SDH 系统的综合成本要比 PDH系统的综合成本低，据估算仅为 PDH 系统的 65.8%。4、兼容性SDH 有很强的兼容性，这也就意味着当组建 SDH 传输网时，原有的 PDH 传输网不会作废，两种传输网可以共同存在。也就是说可以用 SDH 网传送 PDH 业务，另外，异步转移模式的信号（ATM）、FDDI 信号等其他体制的信号也可用 SDH 网来传输。SDH 网中用 SDH 信号的基本传输模块（STM-1）可以容纳 PDH 的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列ATM、FDDI、DQDB 等，从而体现了 SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了 PDH 向 SDH 及 SDH 向 ATM 的顺利过渡。SDH 把各种体制的低速信号在网络边界处（例如：SDH/PDH 起点）复用进 STM-1 信号的帧结构中，在网络边界处（终点）再将它们拆分出来即可，这样就可以在 SDH 传输网上传输各种体制的数字信号了。三、拓扑结构图1基本配置网络拓朴图四、硬件设备1、Z*MP S325 设备介绍Z*MP S325 最高速率为 STM-16 的新一代多业务传输设备，定位于光传输网络接入层，适合应用于业务容量较小，业务种类多，业务质量要求较高的场合前面板操作，集成度高,体积小,节省机房空间。图2 Z*MP S325 的设备外形2、Z*MP S325 的功能简单介绍（1）设备安装可装入 19 英寸机柜和 300/600mm ETSI 标准机柜； 2m 高的机柜可以装 3 个子架，2.2m 和 2.6m高的机柜可以装 4 个子架；（2）设备组网支持 M-ADM、ADM、TM、REG 组网；（3）业务类型STM-1、 STM-4、STM-16、E1/T1、E3/T3、FE、GE、外时钟、公务等接口（4）设备级保护支持 1+1 双电源保护系统、重要单板 1+1 热备份、E1/T1/FE 业务和 E3/T3/STM-1 电业务的 1:N单板保护、单板分散式供电（5）网络级保护支持二纤双向复用段保护环、复用段链路 1+1 保护、复用段链路 1:1 保护、子网连接保护（SNCP）；（6）高集成度436mm(W)228mm(D)353mm(H)(8U)、单子架最大支持 256E1 或 48FE 或 36E3/T3 或 6GE 的业务接入能力。（7）强大的以太网处理功能支持 FE 到 FE，FE 到 GE 业务透传、汇聚/支持二层交换功能、支持 GFP 封装方式，支持 LCASV2协议、支持 EPL、EVPL、EPLAN、EVPLAN 业务、支持 MPLS 标签技术、支持 VLAN 等功能；（8）系统交叉接入容量当 Z*MP S325 配置 STM-16 交叉时钟线路板 OCS16 时，高阶交叉能力为 128128 VC-4，低阶交叉能力为 3232 VC-4，系统接入能力为 9292 VC-4。当 Z*MP S325 配置 STM-4 交叉时钟线路板 OCS4 时，高阶交叉能力为 6464 VC-4，低阶交叉能力为 3232 VC-4，系统接入能力为 3232 VC-43、S325 的单板介绍在我们的实验中，我们只配置了其中的8块单板，其对应关系如下：（1）系统接口板SAI: SAIA板提供75 75 非平衡外时钟接口；SAIB 板提供 120 平衡外时钟接口。（2）2M业务接口L3：用于2M业务传输（3）以太网接口L5：用于以太网业务传输（4）2M业务处理3：光接口 3只能用于中继（5）以太网处理5：OL1/4*4 板配置为 STM-4 光线路板且光接口数量大于 1 时，由于受背板容量限制，后面 3 路光接口（光接口 2、光接口 3 和光接口 4）只能用于中继；当槽位配置 LP4*2 板时，由于受背板容量限制，光接口 2 只能用于中继（6）交叉时钟7、8：分别为STM-4 交叉时钟线路板 OCS4和 STM-16 交叉时钟线路板 OCS16 （7）网元控制板17：网元控制板 NCP五、网管 E300 介绍1、Z*ONM E300 的启动和登录（1）启动 Z*ONM E300 的服务器端，在安装服务器端软件的计算机中，单击开始程序Z*ONME300Server菜单项，启动 Z*ONM E300 的服务器端软件。如下图所示：（2）启动 Z*ONM E300 的客户端，在安装客户端软件的计算机中，单击开始程序Z*ONM E300GUI菜单项，如上图所示。弹出如图3 所示的登录管理对话框。图3 登录示意图点击登录。弹出如图4 所示的登录管理对话框。图4 客户端操作窗口六、创建网元1在客户端操作窗口中，单击设备管理创建网元菜单项，出现如图 5 所示界面。图5 网元创建示意图2单击配置网元地址，按照图6 所示输入网元地址和子网掩码，单击应用按钮。图6 修改网元的IP地址3.在图 5 中，单击配置子架按钮，进入配置子架对话框，如图7所示。图7 配置子架对话框一4. 单击增加按钮，系统自动增加“子架逻辑 ID”、“子架物理 ID”、“S 口”和“子架槽位信息”参数，采用默认值即可。如图8 所示。图8配置子架对话框二5、结果验证（1）创建网元成功后，网管客户端操作窗口显示网元图标，网元 SDH1为例，如下图所示2.在客户端操作窗口中，选择网元，单击设备管理网元配置网元属性菜单项，对话框中显示的网元参数应与图5、6、7、8 相同。七、配置单板1、在客户端操作窗口中，双击拓扑图中的网元图标，进入单板管理对话框如图9 所示，依次安装所有单板。图9 单板配置示意图2、选择单板7或8，单机右键，选择,按照图10所示进行配置。图10 7、8槽位的模块管理示意图3、结果验证所有网元单板安装完成保存后，再次双击该网元，各网元的单板管理对话框中的模拟子架应显示所安装单板。如果当前单板在线，单板的指示灯图标变绿。八、配置光纤连接1.在客户端操作窗口中，选择所有网元，单击设备管理公共管理网元间连接配置菜单项，弹出如图 11 所示的连接配置对话框。图11连接配置对话框2.按照图1的网络拓扑结构，相互连接，连接后如图12所示。图12光纤连接配置完成3成功建立光连接的网元图标间有绿色连线相连，如图 13 所示。图13建立光连接的拓扑图九、2M 业务配置网元SDH1、SDH2之间的配置。1、在客户端窗口中，选择网元SDH1、SDH2，单击设备管理SDH 管理业务配置菜单项，弹出业务配置对话框，如图14所示。图14 业务配置2、设置网元SDH1，选择ETI1-1-3，如图15所示。图15 SDH1的时隙配置图3、设置网元SDH2，如图16所示。图16 SDH1的时隙配置图4、修改告警可闻可视设置。单击告警告警设置告警可闻设置菜单项，将其均改为禁止。如图17所示。图17 告警可闻可视设置5、选择网元SDH1、SDH2，单击鼠标右键，选择在线/离线，将其均改为在线。6、双击桌面上的排队图标，进行排队，如图18所示。图18 排队图标7、选择网元，把网元均该为在线，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图 19所示。图19 数据库下载8、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。9、选择网元，单击维护诊断插入告警菜单项，弹出如图20所示的示意图。图20 插入告警10、结果验证双方相互发送告警，另一方收到，可图21中查看当前警告。图21 当前告警管理十、时钟源配置1、在客户端操作窗口中，选择所有网元，单击设备管理SDH 管理时钟源菜单项，进入时钟源配置对话框定时源配置页面，如图22所示。图22 定时源配置2、在图 22 中，单击新建，弹出定时源配置对话框，外时钟、线路时钟、时钟的配置分别如图23、图 24、图 25 所示。每个网元时钟源配置完成后，单击应用使配置生效。网元 SDH1、SDH2、SDH3 的配置分别如图26、图27、图 28所示。图23时钟源配置对话框（定时源配置-外时钟选择）图24时钟源配置对话框（定时源配置-线路抽时钟选择）图25时钟源配置对话框（定时源配置-时钟选择）图26网元 SDH1时钟源配置对话框图27网元 SDH2时钟源配置对话框图28网元 SDH3时钟源配置对话框3、结果验证在客户端操作窗口中，选择网元，单击设备管理SDH管理时钟源菜单项，在定时源配置页面中，各网元的时钟信息应与图26、27、28 中的时钟信息相符。在时钟源视图中，单击视图配置视图菜单项，显示应如图 29 所示。图29时钟配置视图十一、公务配置1、在客户端操作窗口中，选择网元，单击设备管理公共管理公务配置菜单项，弹出公务配置对话框，如图 30 所示，为SDH1的配置图30 SDH1的配置公务保护2、选择配置公务保护，控制点顺序默认为“1”，如图30所示。单击应用按钮。图31 SDH2的配置公务保护图32 SDH3的配置公务保护3、选择网元，把网元均改为在线，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图 33所示。图33 数据库下载4、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。5、在公务配置对话框中，公务显示结果与设置相同。单击查询保护按钮，公务保护信息中显示的控制点信息与设置相符，如图 34 所示。图34公务配置对话框6、结果验证在设备机上进行公务对话，三人之间相互拨号并进行通话，能听到对方的声音。十二、10M透传以太网业务配置网元SDH1、SDH3之间的配置。1、在客户端窗口中，选择网元SDH1、SDH3，单击设备管理SDH 管理业务配置菜单项，弹出业务配置对话框，如图14所示。2、设置网元SDH1，选择SFE1-1-5，如图35所示。图35 SDH1的时隙配置图3、设置网元SDH3，如图36所示。图36 SDH3的时隙配置图4、选中网元SDH1、SDH3，双击网元，在弹出的对话框中双击SFE板，弹出图37所示的对话框。图37单板属性5、单击高级，按图38、39、40、41、42、43、44、45所示配置图38数据端口属性一图39数据端口属性二图40静态MAC地址配置一图41静态MAC地址配置二图42通道组配置图43端口容量配置图44 LCAS配置图45 数据单板属性6、单击确定，在弹出的对话框中点击应用7、修改告警可闻可视设置。单击告警告警设置告警可闻设置菜单项，将其均改为禁止。如图21所示。8、选择网元SDH1、SDH2，单击鼠标右键，选择在线/离线，将其均改为在线。9、双击桌面上的排队图标，进行排队，如图18所示。10、选择网元，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图19所示。11、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。12、选择网元，单击维护诊断插入告警菜单项，弹出如图20所示的示意图。13、双方相互发送告警，另一方可收到，可图14中查看当前警告。14、选择网元，把网元均改为在线，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图 46所示。图46 数据库下载15、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。16、结果验证由于线不够长，故只能在131、132两台电脑上实验。选择开始所有程序命令提示符，在弹出的对话框中输入：，另一台电脑上输入：，得到图47和图48。图47 结果验证一图48 结果验证二十三、二纤双向通道环配置1、在客户端操作窗口中，依次选中网元SDH1、SDH2、SDH3，选中设备管理SDH 管理业务配置菜单项，弹出如图14 所示的业务配置对话框。2、在如图14所示对话框中，在请选择网元下拉列表框中选择网元 SDH1，选中操作方式中的配置，其他选项为默认值；进行时隙配置，时隙配置完成后的对话框如图 49所示。图49网元SDH1工作时隙配置对话框3、选择网元 SDH2进行配置图50网元SDH2工作时隙配置对话框4、选择网元 SDH3进行配置图51网元SDH3工作时隙配置对话框5、选择网元，把网元均改为在线，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图 52所示。图52 数据库下载6、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。7、结果验证因拔出光纤很麻烦，拔出后很难再插上，故此实验没做。十四、二纤双向复用段环配置1、在客户端操作窗口中，同时选中待配置复用段环保护的所有网元，单击工具按钮或设备管理公共管理复用段保护配置菜单项，弹出复用段保护配置对话框。准备创建二纤双向复用段保护环。2、单击新建，弹出配置复用段保护组对话框，选择SDH环型复用段二纤双向共享（不带额外业务），结果如图53所示。图53复用段保护组配置对话框3、单击增量下发，单击下一步，弹出如图54所示的对话框。图54 APS ID配置4、单击下一步，在弹出的对话框中，对SDH1、SDH2、SDH3配置，如图55、56、57所示。图55 SDH1复用段保护配置图56 SDH2复用段保护配置图57 SDH3复用段保护配置5、在客户端操作窗口中，选择网元 SDH1、SDH2、SDH3，单击维护诊断APS 操作菜单项，在 APS 操作对话框中，为每个网元启动 APS 协议处理器，如图 58所示。图58 APS 操作对话框6、选择网元，把网元均改为在线，单击系统NCP 数据管理数据库下载菜单项，进入数据库下载对话框，如图 59所示。图59 数据库下载7、选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。等下载完成后单击应用按钮。8、结果验证选择网元，单击维护诊断插入告警菜单项，弹出如图20所示的示意图。（1）在客户端操作窗口中，选择网元 A，单击维护诊断插入告警菜单项，弹出插入告警对话框，如图60 所示。单击增加按钮，完成设置。单击应用按钮，下发设置。图60插入告警（2）选中所有网元，单击维护诊断保护倒换菜单项，弹出保护倒换对话框，如图 61所示。图61 保护倒换（3）可在图62查看当前告警。图62 当前告警管理（4）因为实验没有成功，故没有结果。总结经过两个星期的实训，我们大概了解了SDH及其有关的配置，并通过实践，使我们印象更加深刻。在实训过程中，有的实验是要有多人一起，这样也是我们更加团结。首先，感我们的指导老师熊老师，熊老师的细心讲解与指导，使我们的实验更加完美。其次感跟我一起做实验的人，是他们的团结是我们的实验更加完善。最后，通过这次实训，对我们以后的发展方向也有一定的影响。为我今后正式步入工作岗位奠定了基础，对我的意义重大，所以我很感这次实训。. z.