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(wǎng)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(wǎng)絡覆蓋范圍，而原有的傳輸網(wǎng)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(wǎng)絡狀況已經(jīng)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(wǎng)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(jīng)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(wǎng)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(wǎng)是一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳輸網(wǎng)，本論文研究網(wǎng)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(wǎng)絡保護方式和同步方式工程設計方案等等。

2.1 網(wǎng)絡拓撲結構選擇與設計方案

2.1.1 網(wǎng)絡拓撲結構的選擇

網(wǎng)絡的物理拓撲結構是指網(wǎng)絡的形狀，即網(wǎng)絡節(jié)點設備和傳輸線路的幾何排列。它對網(wǎng)絡的效能、可靠性及經(jīng)濟性有很大的影響。在SDH網(wǎng)絡中，通常采用的網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)。所謂環(huán)形網(wǎng)絡是指那些將所有網(wǎng)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(wǎng)絡結構。在SDH環(huán)形網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡結構的一次性投資要比線形網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)絡結構。

2.1.2 鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結構設計方案

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，應本著大容量、少局所的原則建設本地網(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(wǎng)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(wǎng)絡拓撲結構圖與本地網(wǎng)交換網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)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(jīng)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(wǎng)絡的保護方式及鐵通烏蘭察布市分公司SDH傳輸網(wǎng)網(wǎng)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(wǎng)絡傳送的信息容量也急劇增長，通信網(wǎng)一旦出現(xiàn)故障將會帶來不可估量的損失。因此，如今在網(wǎng)絡的建設中要求網(wǎng)絡有較高的生存能力，從而產(chǎn)生了自愈網(wǎng)的概念。所謂自愈網(wǎng)就是在網(wǎng)絡出現(xiàn)意外故障時無需人為干預網(wǎng)絡就能在極短時間內自動恢復業(yè)務，使用戶感覺不到網(wǎng)絡已出了故障。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)的主要特性比較見表3。

經(jīng)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(wǎng)網(wǎng)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(wǎng)絡同步方式具體設計

數(shù)字通信的網(wǎng)同步是由同步網(wǎng)絡來實現(xiàn)的，同步網(wǎng)絡是指能夠提供參考定時信號的網(wǎng)絡。一個同步網(wǎng)絡的結構包括了由同步鏈路所連接的同步網(wǎng)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(wǎng)同步通常采用主從同步方式，要求所有網(wǎng)元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準時鐘。本設計基準時鐘采用網(wǎng)上主站通信樓SDH內部自由晶振時鐘，網(wǎng)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(wǎng)元較少，系統(tǒng)網(wǎng)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(wǎng)絡單元時鐘的定時都能最終跟蹤至全網(wǎng)的基準主時鐘。時鐘設置采用G.813網(wǎng)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(wǎng)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(wǎng)的保護方式、時鐘特性、工程計算等理論，使網(wǎng)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(wǎng)系統(tǒng)建設成為了一個完整的、統(tǒng)一的、先進的傳送網(wǎng)，不但滿足了業(yè)務需求，而且還提高了全網(wǎng)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].