韓淑英

（鐵通內蒙古烏蘭察布分公司 內蒙古 烏蘭察布 012000）

1 原有網絡狀況存在的問題及建設的必要性

隨著烏蘭察布市電信業(yè)務的飛速發(fā)展和電信市場的激烈競爭，對于躋身于幾大電信運營商行列的鐵通烏蘭察布市分公司而言，能夠具有充足的實力參與到市場競爭中，那么，首要的而且必須的是—擴大自身的網絡覆蓋范圍，而原有的傳輸網主要是針對鐵路運輸單位及鐵路住宅電話用戶的通信業(yè)務需求而建設的，其網絡狀況已經遠遠不能滿足現(xiàn)今市場發(fā)展及業(yè)務容量需求。原有傳輸網絡結構如圖1。

圖1

原有傳輸設備容量很小，集西通信樓對集北僅僅是一個140M容量（64個2M）光端機，而且是單連沒有保護路由，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遠不能滿足用戶需求，我公司原有交換局數(shù)量僅有兩個：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營單位之間的通信服務，所以兩局位置均沿著鐵路線分布，兩節(jié)點相距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，傳輸設備型號為ALCATEL1641SM，傳輸級別是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%，經連續(xù)幾個月的測試，兩局間平均每線話務量為0.57-0.6Erl,急需擴容。

2 鐵通烏蘭察布分公司本地網傳輸系統(tǒng)的設計

為了保證鐵通烏蘭察布市數(shù)字同步傳輸網是一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳輸網，本論文研究網絡拓撲結構，計算所需業(yè)務電路的容量，局間中繼距離的計算，確定網絡保護方式和同步方式工程設計方案等等。

2.1 網絡拓撲結構選擇與設計方案

2.1.1 網絡拓撲結構的選擇

網絡的物理拓撲結構是指網絡的形狀，即網絡節(jié)點設備和傳輸線路的幾何排列。它對網絡的效能、可靠性及經濟性有很大的影響。在SDH網絡中，通常采用的網絡結構有：點對點鏈狀，星形、樹形、環(huán)形。SDH最大的優(yōu)點是網絡性和自愈，它的線性應用并不能將它的這些特性充分發(fā)揮出來，因此在絕大多數(shù)情況下SDH設備組成環(huán)形網。所謂環(huán)形網絡是指那些將所有網絡節(jié)點串聯(lián)起來，并且使之首尾相連，而構成的一個封閉環(huán)路的網絡結構。在SDH環(huán)形網中每個節(jié)點由分插復用器（ADM）構成，具有分插功能。環(huán)形網結構中除使用ADM外，也可使用數(shù)字交叉連接設備 （DXC：Digital Cross Connect）。這種網絡結構的一次性投資要比線形網絡大，但其結構簡單，而且在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，具有自愈功能，此結構具有很高的生存性，對因線纜斷裂而造成系統(tǒng)故障的保護很好。但由于環(huán)上的接入點數(shù)受環(huán)中的傳輸容量限制，因而環(huán)網適于運用在傳輸容量不大、節(jié)點數(shù)較少的地區(qū)。通常當環(huán)的節(jié)點設備速率為STM-4時，一般接入節(jié)點在3～5個為宜。

根據(jù)以上對SDH傳輸網絡四種拓撲結構的比較并結合鐵通烏蘭察布分公司具體實際情況，本設計決定選用環(huán)形網絡結構。

2.1.2 鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網網絡拓撲結構設計方案

由于鐵通烏蘭察布市本地網局所數(shù)目少，目前容量也不大，應本著大容量、少局所的原則建設本地網。由集寧西通信樓、集寧北站、鐵一中、二八零、馬蓮渠五點組建一個STM-4的自愈環(huán)；由馬蓮渠、市一中組建一個STM-4的支鏈；由通信樓、土貴和平地泉組建一個STM-4的支鏈，其中集寧西為匯接局，其余為端局與模塊局。本地網采用STM-4設備，采用兩纖單向通道保護方式。市一中、平地泉和土貴業(yè)務量很小，遠期也沒有成環(huán)價值，此三點設為TM端設備，放置在三地的傳輸機房。

物理網絡拓撲結構圖與本地網交換網絡組織圖（分別見圖2、圖3）。

圖2

圖3

表1

表2

在對國內本地網光纖通信系統(tǒng)設計、使用情況進行多方研究的基礎上，結合鐵通烏蘭察布市通信信息量的具體情況，本設計決定先上STM-4等級，傳輸設備選定為ZXSM-622。

2.2 話務量預測及局間中繼電路的計算與設計

根據(jù)鐵通烏蘭察布市通信網的話務流量流向調查數(shù)據(jù)，并結合本業(yè)務區(qū)的具體情況及設備性能等因素，綜合取定話務量，具體計算過程見表1。

需要說明的問題：以全市8個交換中心為計算點；話源按規(guī)劃近期設備容量計算；

所有單機用戶忙時話務量取為0.09 Erl；

根據(jù)話務量，并結合電路群的設置原則，經計算可得各局間電路數(shù)量，如表2所示。

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

*中繼電路話務量一般最大取0.7Erl/L

根據(jù)各節(jié)點間2M電路需求，配置各段電路。具體情況見通路組織圖，見圖4。

圖4

2.3 局間中繼距離的計算

（1）采用極限值設計法

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），對短距離光板：可取-15dBm，對長距離光板：可取-3dBm

Pr-表示接收靈敏度(dBm)，可取-28dBm

Pp-表示光通道代價(dB)，可取 1dB｜｝

Ac-表示活動連接器損耗(dB)，每個連接器衰減取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1.55um時）Af=0.22db/km

光纖接頭損耗As=0.08db/km

計算得：La（短距離光板）=20km，La（長距離光板）=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通信節(jié)點之間的距離都未超過此距離，故通信節(jié)點之間無須設計中繼。

2.4 SDH網絡的保護方式及鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網網絡保護設計方案

ε=0.115

表3

隨著社會的進步，人們對信息的信賴性越來越強，網絡傳送的信息容量也急劇增長，通信網一旦出現(xiàn)故障將會帶來不可估量的損失。因此，如今在網絡的建設中要求網絡有較高的生存能力，從而產生了自愈網的概念。所謂自愈網就是在網絡出現(xiàn)意外故障時無需人為干預網絡就能在極短時間內自動恢復業(yè)務，使用戶感覺不到網絡已出了故障。環(huán)行網就是SDH網中最常用的自愈網之一，稱之為自愈環(huán)。幾種自愈環(huán)的主要特性比較見表3。

經以上四種自愈環(huán)特性比較，本設計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)務信號（主用信號），稱為S纖，另一根用于傳送備用保護信號，稱為P纖。環(huán)中任一節(jié)點發(fā)出的信號都同時送到S纖和P纖上，在S纖上沿一方向（如順時針方向）傳送到目的節(jié)點，在P纖上沿另一方向（如逆時針方向）傳送到目的節(jié)點。正常時，目的節(jié)點將S纖傳送過來的主信號接收下來，由于對同一節(jié)點來說，正常時發(fā)送出的信號和接收回的信號均是在S纖上沿同一方向傳送的，故稱為單向環(huán)；當目的節(jié)點收不到S纖送來的主信號或其信號已劣化時，此節(jié)點接收端將倒換開關倒換到P纖上，將P纖送來的備用信號取出，以保證信號不丟失。這種保護恢復方式可稱之為"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傳輸網網絡保護設計方案示意圖見圖5。

圖5

2.5 鐵通烏蘭察布市分公司SDH網絡同步方式具體設計

數(shù)字通信的網同步是由同步網絡來實現(xiàn)的，同步網絡是指能夠提供參考定時信號的網絡。一個同步網絡的結構包括了由同步鏈路所連接的同步網絡節(jié)點，而同步節(jié)點是指在某個直接被節(jié)點時鐘定時的單一物理位置中的一組設備，基本的同步控制方法主要有四種：準同步方式、主從同步方式、互同步方式、混合同步方式。我國SDH網同步通常采用主從同步方式，要求所有網元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網的基準時鐘。本設計基準時鐘采用網上主站通信樓SDH內部自由晶振時鐘，網上其他節(jié)點設備時鐘跟蹤主站時鐘。從接收信號中提取定時信號是應用非常廣泛的一種同步定時方法，該方式又可分為環(huán)路定時、通過定時和線路定時3種。ADM根據(jù)需要可采用通過定時和線路定時，本設計采用線路定時。

根據(jù)以上的分析，結合鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸系統(tǒng)網元較少，系統(tǒng)網絡拓撲結構簡單的情況，本設計決定采用主從同步方式，要求所有網絡單元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網的基準主時鐘。時鐘設置采用G.813網絡單元時鐘。定時信號傳遞方式見圖6。

圖6

3 結束語

本設計分析研究了網絡拓撲結構、設備選用、保護方式、時鐘同步等技術方案，由于細致研究了SDH網的保護方式、時鐘特性、工程計算等理論，使網絡的安全性、實用性得到了保證，將鐵通烏蘭察布市分公司SDH本地傳輸網系統(tǒng)建設成為了一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳送網，不但滿足了業(yè)務需求，而且還提高了全網的服務質量，進一步為鐵通烏蘭察布分公司樹立企業(yè)形象、占有電信市場一席之地奠定了堅實基礎。

［1］孫學康,毛京麗.SDH 技術[M].