鐵通烏蘭察布分公司本地網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的建設(shè)

韓淑英

（鐵通內(nèi)蒙古烏蘭察布分公司 內(nèi)蒙古 烏蘭察布 012000）

1 原有網(wǎng)絡(luò)狀況存在的問(wèn)題及建設(shè)的必要性

隨著烏蘭察布市電信業(yè)務(wù)的飛速發(fā)展和電信市場(chǎng)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，對(duì)于躋身于幾大電信運(yùn)營(yíng)商行列的鐵通烏蘭察布市分公司而言，能夠具有充足的實(shí)力參與到市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中，那么，首要的而且必須的是—擴(kuò)大自身的網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍，而原有的傳輸網(wǎng)主要是針對(duì)鐵路運(yùn)輸單位及鐵路住宅電話用戶的通信業(yè)務(wù)需求而建設(shè)的，其網(wǎng)絡(luò)狀況已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足現(xiàn)今市場(chǎng)發(fā)展及業(yè)務(wù)容量需求。原有傳輸網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1。

圖1

原有傳輸設(shè)備容量很小，集西通信樓對(duì)集北僅僅是一個(gè)140M容量（64個(gè)2M）光端機(jī)，而且是單連沒(méi)有保護(hù)路由，這不符和現(xiàn)代通信的要求，太不安全了。目前的交換局容量已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足用戶需求，我公司原有交換局?jǐn)?shù)量?jī)H有兩個(gè)：集寧西匯接局、集寧北端局。集西匯接局位于集寧西端，集北端局位于集寧北端，由于建局初衷是為鐵路運(yùn)營(yíng)單位之間的通信服務(wù)，所以兩局位置均沿著鐵路線分布，兩節(jié)點(diǎn)相距3.77公里。集西端局交換局容量3000門,集北端局交換局容量7000門，傳輸設(shè)備型號(hào)為ALCATEL1641SM，傳輸級(jí)別是STM-1，集西3000門容量已占用2532門，占用率84.4%；集北7000門容量,已占用4932 門，占用率70.46%，經(jīng)連續(xù)幾個(gè)月的測(cè)試，兩局間平均每線話務(wù)量為0.57-0.6Erl,急需擴(kuò)容。

2 鐵通烏蘭察布分公司本地網(wǎng)傳輸系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

為了保證鐵通烏蘭察布市數(shù)字同步傳輸網(wǎng)是一個(gè)完整的、統(tǒng)一的、先進(jìn)的傳輸網(wǎng)，本論文研究網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，計(jì)算所需業(yè)務(wù)電路的容量，局間中繼距離的計(jì)算，確定網(wǎng)絡(luò)保護(hù)方式和同步方式工程設(shè)計(jì)方案等等。

2.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)選擇與設(shè)計(jì)方案

2.1.1 網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇

網(wǎng)絡(luò)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是指網(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)設(shè)備和傳輸線路的幾何排列。它對(duì)網(wǎng)絡(luò)的效能、可靠性及經(jīng)濟(jì)性有很大的影響。在SDH網(wǎng)絡(luò)中，通常采用的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)有：點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈狀，星形、樹形、環(huán)形。SDH最大的優(yōu)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)性和自愈，它的線性應(yīng)用并不能將它的這些特性充分發(fā)揮出來(lái)，因此在絕大多數(shù)情況下SDH設(shè)備組成環(huán)形網(wǎng)。所謂環(huán)形網(wǎng)絡(luò)是指那些將所有網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)串聯(lián)起來(lái)，并且使之首尾相連，而構(gòu)成的一個(gè)封閉環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。在SDH環(huán)形網(wǎng)中每個(gè)節(jié)點(diǎn)由分插復(fù)用器（ADM）構(gòu)成，具有分插功能。環(huán)形網(wǎng)結(jié)構(gòu)中除使用ADM外，也可使用數(shù)字交叉連接設(shè)備 （DXC：Digital Cross Connect）。這種網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的一次性投資要比線形網(wǎng)絡(luò)大，但其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而且在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，具有自愈功能，此結(jié)構(gòu)具有很高的生存性，對(duì)因線纜斷裂而造成系統(tǒng)故障的保護(hù)很好。但由于環(huán)上的接入點(diǎn)數(shù)受環(huán)中的傳輸容量限制，因而環(huán)網(wǎng)適于運(yùn)用在傳輸容量不大、節(jié)點(diǎn)數(shù)較少的地區(qū)。通常當(dāng)環(huán)的節(jié)點(diǎn)設(shè)備速率為STM-4時(shí)，一般接入節(jié)點(diǎn)在3～5個(gè)為宜。

根據(jù)以上對(duì)SDH傳輸網(wǎng)絡(luò)四種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的比較并結(jié)合鐵通烏蘭察布分公司具體實(shí)際情況，本設(shè)計(jì)決定選用環(huán)形網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

2.1.2 鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案

由于鐵通烏蘭察布市本地網(wǎng)局所數(shù)目少，目前容量也不大，應(yīng)本著大容量、少局所的原則建設(shè)本地網(wǎng)。由集寧西通信樓、集寧北站、鐵一中、二八零、馬蓮渠五點(diǎn)組建一個(gè)STM-4的自愈環(huán)；由馬蓮渠、市一中組建一個(gè)STM-4的支鏈；由通信樓、土貴和平地泉組建一個(gè)STM-4的支鏈，其中集寧西為匯接局，其余為端局與模塊局。本地網(wǎng)采用STM-4設(shè)備，采用兩纖單向通道保護(hù)方式。市一中、平地泉和土貴業(yè)務(wù)量很小，遠(yuǎn)期也沒(méi)有成環(huán)價(jià)值，此三點(diǎn)設(shè)為TM端設(shè)備，放置在三地的傳輸機(jī)房。

物理網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖與本地網(wǎng)交換網(wǎng)絡(luò)組織圖（分別見(jiàn)圖2、圖3）。

圖2

圖3

表1

表2

在對(duì)國(guó)內(nèi)本地網(wǎng)光纖通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)、使用情況進(jìn)行多方研究的基礎(chǔ)上，結(jié)合鐵通烏蘭察布市通信信息量的具體情況，本設(shè)計(jì)決定先上STM-4等級(jí)，傳輸設(shè)備選定為ZXSM-622。

2.2 話務(wù)量預(yù)測(cè)及局間中繼電路的計(jì)算與設(shè)計(jì)

根據(jù)鐵通烏蘭察布市通信網(wǎng)的話務(wù)流量流向調(diào)查數(shù)據(jù)，并結(jié)合本業(yè)務(wù)區(qū)的具體情況及設(shè)備性能等因素，綜合取定話務(wù)量，具體計(jì)算過(guò)程見(jiàn)表1。

需要說(shuō)明的問(wèn)題：以全市8個(gè)交換中心為計(jì)算點(diǎn)；話源按規(guī)劃近期設(shè)備容量計(jì)算；

所有單機(jī)用戶忙時(shí)話務(wù)量取為0.09 Erl；

根據(jù)話務(wù)量，并結(jié)合電路群的設(shè)置原則，經(jīng)計(jì)算可得各局間電路數(shù)量，如表2所示。

具體計(jì)算公式為：話務(wù)量 (Erl)÷中繼電路話務(wù)量÷30＝2M 中繼電路數(shù)

*中繼電路話務(wù)量一般最大取0.7Erl/L

根據(jù)各節(jié)點(diǎn)間2M電路需求，配置各段電路。具體情況見(jiàn)通路組織圖，見(jiàn)圖4。

圖4

2.3 局間中繼距離的計(jì)算

（1）采用極限值設(shè)計(jì)法

在衰減受限系統(tǒng)中，一般光纖系統(tǒng)的中繼距離可用下式估算：

式中：

Pt-表示最小發(fā)送光功率 （dBm），對(duì)短距離光板：可取-15dBm，對(duì)長(zhǎng)距離光板：可取-3dBm

Pr-表示接收靈敏度(dBm)，可取-28dBm

Pp-表示光通道代價(jià)(dB)，可取 1dB｜｝

Ac-表示活動(dòng)連接器損耗(dB)，每個(gè)連接器衰減取0.5dB

Me-表示系統(tǒng)富裕度（dB）,可取 3dB

Mc-表示光纜富裕度(dB/km),可取0.1dB/km

光纖衰減系數(shù) （在波長(zhǎng)1.55um時(shí)）Af=0.22db/km

光纖接頭損耗As=0.08db/km

計(jì)算得：La（短距離光板）=20km，La（長(zhǎng)距離光板）=50km

（2）色散限制

光源類型：MLM

就目前的速率系統(tǒng)(622Mbit/s)而言，光纜線路的中繼距離用下式確定，

B為傳輸速率（Mbit/s）

D為光纖色散系數(shù)D≤2Ps/(km.nm）

Δλ為光脈沖譜寬,Δλ≤2nm

根據(jù)以上的計(jì)算，色散和衰耗都能滿足的中繼距離為不大于46km或50km,鐵通烏蘭察布分公司各相鄰?fù)ㄐ殴?jié)點(diǎn)之間的距離都未超過(guò)此距離，故通信節(jié)點(diǎn)之間無(wú)須設(shè)計(jì)中繼。

2.4 SDH網(wǎng)絡(luò)的保護(hù)方式及鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)計(jì)方案

ε=0.115

表3

隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)信息的信賴性越來(lái)越強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)傳送的信息容量也急劇增長(zhǎng)，通信網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障將會(huì)帶來(lái)不可估量的損失。因此，如今在網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中要求網(wǎng)絡(luò)有較高的生存能力，從而產(chǎn)生了自愈網(wǎng)的概念。所謂自愈網(wǎng)就是在網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)意外故障時(shí)無(wú)需人為干預(yù)網(wǎng)絡(luò)就能在極短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)業(yè)務(wù)，使用戶感覺(jué)不到網(wǎng)絡(luò)已出了故障。環(huán)行網(wǎng)就是SDH網(wǎng)中最常用的自愈網(wǎng)之一，稱之為自愈環(huán)。幾種自愈環(huán)的主要特性比較見(jiàn)表3。

經(jīng)以上四種自愈環(huán)特性比較，本設(shè)計(jì)決定采用二纖單向通道倒換環(huán)。二纖單向通道倒換環(huán)原理：環(huán)中兩根光纖，一根用于傳送業(yè)務(wù)信號(hào)（主用信號(hào)），稱為S纖，另一根用于傳送備用保護(hù)信號(hào)，稱為P纖。環(huán)中任一節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信號(hào)都同時(shí)送到S纖和P纖上，在S纖上沿一方向（如順時(shí)針?lè)较颍﹤魉偷侥康墓?jié)點(diǎn)，在P纖上沿另一方向（如逆時(shí)針?lè)较颍﹤魉偷侥康墓?jié)點(diǎn)。正常時(shí)，目的節(jié)點(diǎn)將S纖傳送過(guò)來(lái)的主信號(hào)接收下來(lái)，由于對(duì)同一節(jié)點(diǎn)來(lái)說(shuō)，正常時(shí)發(fā)送出的信號(hào)和接收回的信號(hào)均是在S纖上沿同一方向傳送的，故稱為單向環(huán)；當(dāng)目的節(jié)點(diǎn)收不到S纖送來(lái)的主信號(hào)或其信號(hào)已劣化時(shí)，此節(jié)點(diǎn)接收端將倒換開關(guān)倒換到P纖上，將P纖送來(lái)的備用信號(hào)取出，以保證信號(hào)不丟失。這種保護(hù)恢復(fù)方式可稱之為"并發(fā)優(yōu)收"，倒換不需要APS協(xié)議。鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)保護(hù)設(shè)計(jì)方案示意圖見(jiàn)圖5。

圖5

2.5 鐵通烏蘭察布市分公司SDH網(wǎng)絡(luò)同步方式具體設(shè)計(jì)

數(shù)字通信的網(wǎng)同步是由同步網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，同步網(wǎng)絡(luò)是指能夠提供參考定時(shí)信號(hào)的網(wǎng)絡(luò)。一個(gè)同步網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)包括了由同步鏈路所連接的同步網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)，而同步節(jié)點(diǎn)是指在某個(gè)直接被節(jié)點(diǎn)時(shí)鐘定時(shí)的單一物理位置中的一組設(shè)備，基本的同步控制方法主要有四種：準(zhǔn)同步方式、主從同步方式、互同步方式、混合同步方式。我國(guó)SDH網(wǎng)同步通常采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)元時(shí)鐘的定時(shí)都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準(zhǔn)時(shí)鐘。本設(shè)計(jì)基準(zhǔn)時(shí)鐘采用網(wǎng)上主站通信樓SDH內(nèi)部自由晶振時(shí)鐘，網(wǎng)上其他節(jié)點(diǎn)設(shè)備時(shí)鐘跟蹤主站時(shí)鐘。從接收信號(hào)中提取定時(shí)信號(hào)是應(yīng)用非常廣泛的一種同步定時(shí)方法，該方式又可分為環(huán)路定時(shí)、通過(guò)定時(shí)和線路定時(shí)3種。ADM根據(jù)需要可采用通過(guò)定時(shí)和線路定時(shí)，本設(shè)計(jì)采用線路定時(shí)。

根據(jù)以上的分析，結(jié)合鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸系統(tǒng)網(wǎng)元較少，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的情況，本設(shè)計(jì)決定采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)絡(luò)單元時(shí)鐘的定時(shí)都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準(zhǔn)主時(shí)鐘。時(shí)鐘設(shè)置采用G.813網(wǎng)絡(luò)單元時(shí)鐘。定時(shí)信號(hào)傳遞方式見(jiàn)圖6。

圖6

3 結(jié)束語(yǔ)

本設(shè)計(jì)分析研究了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、設(shè)備選用、保護(hù)方式、時(shí)鐘同步等技術(shù)方案，由于細(xì)致研究了SDH網(wǎng)的保護(hù)方式、時(shí)鐘特性、工程計(jì)算等理論，使網(wǎng)絡(luò)的安全性、實(shí)用性得到了保證，將鐵通烏蘭察布市分公司SDH本地傳輸網(wǎng)系統(tǒng)建設(shè)成為了一個(gè)完整的、統(tǒng)一的、先進(jìn)的傳送網(wǎng)，不但滿足了業(yè)務(wù)需求，而且還提高了全網(wǎng)的服務(wù)質(zhì)量，進(jìn)一步為鐵通烏蘭察布分公司樹立企業(yè)形象、占有電信市場(chǎng)一席之地奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

［1］孫學(xué)康,毛京麗.SDH 技術(shù)[M].