SDH傳輸網仿真應用研究及發展

馬增耀 馬 力 賀亞美

（1、中國聯合網絡通信有限公司廊坊市分公司，河北 廊坊 065000；2、中國人民解放軍第六九一六工廠，河北 廊坊 065000）

1.SDH傳輸網綜述

SDH傳輸網概念始于1985年，它是由美國貝爾通信研究所提出，被稱之為同步光網絡（Synchronous Optical NETwork,SONET）。SDH傳輸網它是由整套分等級的標準傳送結構組成，適用于各種經適配處理的凈負荷，在物理媒質上進行傳送的一種技術。SDH傳輸網包含的設備種類繁多、數量巨大，且分布地域非常廣泛，覆蓋了所有需要傳輸資源的地域，網管系統建設前要充分考慮到在建設過程中可能會遇到的各種問題。

SDH傳輸網是由SDH網絡單元組合而成的，在光纖、微波或衛星上進行同步信息傳送，集復接、傳輸、交換功能于一體，由統一網絡管理操作的綜合信息網。SDH傳輸網可實現網絡有效管理、對業務性能監視等多種功能，能有效地提高網絡資源的利用率。

除此之外，SDH傳輸網還具有一定的復用原理。它能夠兼容各種類型的數字信號并統一到STM-N中傳送。復用原理有以下兩個步驟：第一步驟是將各種不同速率的信號復用到STM-1；第二步驟是由STM-1復用到STM-N，由于STM-1和STM-N的速率成整數倍關系。

2.SDH傳輸網仿真平臺應用

目前，在我國SDH傳送網仿真平臺的應用主要有以下三個方面：第一是借助這個平臺進行反事故演習。在實際操作中由于在真實的網絡上進行故障的模擬會影響既有業務，而且具有風險性，因此可以借助此平臺進行反事故演習。第二是歷史故障的模擬重現。所謂歷史故障的模擬重現，它是指通過對歷史上發生的故障進行模擬，呈現出當時的網絡資源情況和告警信息等，使我們能夠進一步了解當時網絡的真實情況。第三是用于對SDH網絡管理人員的培訓。對運營人員進行培訓是指通過仿真平臺模擬產生告警信息，讓網絡管理人員根據告警信息判斷故障的發生原因，通過這個原因了解故障和告警之間的關系。下面結合作者實際工作經驗，談下SDH傳輸網仿真應用的幾個方面，僅供參考。

2.1 網絡仿真。所謂網絡仿真它是指針對現有網絡或者規劃網絡，實現網絡拓撲結構的仿真實現。而對于現有網絡或規劃網絡，它可以由多個典型網絡按照一定的關系組合實現。另外，對網絡的仿真主要包括對設備的仿真以及設備之間拓撲的仿真。SDH傳送網中主要包括終端設備、中繼設備、復用設備等幾種類型的設備。仿真軟件實現了各種設備內的機框，機槽，機盤，端口，以及設備內部交叉連接等設備信息的仿真。拓撲連接的仿真內容主要包括連接類型、速率、以及連接長度等的信息。

2.2 故障仿真。所謂故障仿真它是指通過在網絡的某一處模擬故障，仿真網絡能夠呈現出相關的告警信息，對于具有保護的業務，應該能夠實現業務的保護倒換。設備故障主要包括設備中機盤故障和端口故障。其中機盤故障又可以分為線路盤故障，支路盤故障和業務盤故障等[5]。線路故障主要是指光纖故障。SDH業務的保護倒換是指對于有保護的業務來說，當業務某一處發生故障時，業務信號將經過另外一條保護路徑進行業務的傳送，使業務不受故障的影響能夠繼續正常工作。

需要注意的是，故障仿真中的關鍵技術實際上是根據告警之間的關聯關系和傳遞關系，在模擬網絡故障后產生所有相關的告警。在仿真出來的網絡上模擬某種故障后，網絡中的業務路由等信息會產生相應的變化。當此故障發生時，網絡中產生的告警信息主要有R-LOS，等，對于有保護的業務，業務應該在故障發生時進行業務保護倒換，使該信號經過另外一條路徑。對于存在多條保護通道的業務，當發生多個故障時應該能夠進行多次的路由切換。

3.SDH傳輸網IP接入方式應用

在我們國家，傳統的電信網是為傳送話音設計采用TDM和電路交換技術的一種網絡，為了傳送IP數據業務和視頻，實現話音、數據和視頻的多項業務的高度密切融合，將IP數據包或以太網幀映射到SDH的幀結構中進行傳輸。現階段在我國，POS和MSTP是兩種較為常見的SDH傳輸網承載IP業務的實現方式。

其中，在以 Ethernet Over SDH（EOS）技術為特征的MSTP設備問世以來，我們通常采用Packet Over SDH（PoS）技術。這二者在叫法上極其相似。具體分析如下：POS技術通常在數據設備上實現，即路由器或交換機的WAN側接口采用STM-1或STM-4的POS光口。我們可以得出，在路由器中實現IP/PPP/HDLC/VC的映射和封裝過程，通過SDH的光口與傳統的SDH設備相連。這種結構就是通常所說的疊層網絡，每層網絡需要不同的網管系統進行管理，無法實現端到端的業務管理；而且由于采用光口互聯，造成在接入端的路由器或交換機等數據設備的投資成本較高。

我們如果采用MSTP設備提供的EOS接入模式，路由器或交換機直接采用以太網的接口，如RJ45的接口和MSTP設備相連，而從IP/Ethernet到VC的映射和封裝由MSTP設備中的多業務板卡實現。而且該板卡具有全功能的二層能力，從接口考慮，由于MSTP也是采用普通的RJ45（10/100BaseT）接口實現互聯，大大節省了POS的光口互聯成本，而且可以通過MSTP的統一網管實現端到端的業務管理。

4.SDH傳輸網發展趨勢

4.1 研究現狀

目前，我們所用的網絡仿真技術它只是對網絡進行設計和研究的一種通用手段。它作為新一代理想的傳輸體系，具有路由自動選擇能力，上下電路方便，維護、控制、管理功能強，標準統一，便于傳輸更高速率的業務等優點，能很好地適應通信網飛速發展的需要。時至今日，SDH傳輸網得到了較多的應用與發展。在標準化方面，已建立和即將建立的一系列建議已基本上覆蓋了SDH的方方面面。在干線網和長途網、中繼網、接入網中它開始廣泛應用，并且在光纖通信、微波通信、衛星通信中也積極地開展研究與應用。

以上可以看出，SDH傳輸網以其明顯的優越性已成為傳輸網發展的主流。SDH技術與一些先進技術相結合，如光波分復用（WDM）、ATM技術、Internet技術（IP over SDH）等，使 SDH網絡的作用越來越大。SDH已被各國列入21世紀高速通信網的應用項目，是電信界公認的數字傳輸網的發展方向，具有遠大的商用前景。

4.2 使用情況

眾所周知，隨著我國通信運營商現有的光通信網絡的容量的急劇增長，在相當多的地方僅用于傳統的語音業務已經過剩，部分容量處于閑置狀況。同時，近年來，隨著IP技術的飛速發展和IP業務的指數式爆炸性增長，IP業務在電信業務結構中呈快速增長趨勢。因此，電信運營商很自然的想到利用剩余的電信傳輸網資源解決目前IP業務快速增長的問題。使用這種解決方案有兩個好處：一是通過對已有SDH投資進行合理利用，解決IP傳輸容量不足的問題；二是由于SDH的保護機制優于IP的路由收斂或生成樹收斂，承載于SDH傳輸網之上的IP網絡的可靠性遠高于純IP傳輸。

4.3 SDH傳輸網在工程應用中發展

4.3.1 SDH傳輸網向高速化發展。目前，我國雖然在大量工程應用中SDH傳輸網的傳輸速率己達到10GbitPs,但最近Lucent和Nortel己經向全世界展示了新一代SDH速率40GbitPs。

4.3.2 適用于WDM的G.655光纖。在我國的光纖市場上,G.652光纖曾經一度是運營商和設計者們的主要選擇。但G.652光纖在1510nm波長上存在大色散,造成在高速傳輸下中繼距離過短,因此,在WDM系統出現以后,人們把目光轉移到了G.655上。G.655克服了G.652的色散受限和G.653無法進行波分復用的缺點,是大容量WDM系統的最佳選擇。

4.3.3 SDH傳輸網在接入網中的應用發展。最近，我們使用的點播電視、多媒體業務和其他寬帶業務如雨后春筍般紛紛出現，為SDH應用在接入網中提供了廣闊的空間。據悉，SDH技術應用于接入網的好處是：對于要求高可靠、高質量業務的大型企事業用戶，SDH可以提供較為理想的網絡性能和業務可靠性；可以將網管范圍擴展至用戶端，簡化維護工作；利用SDH固有靈活性，可使網絡運營者更快、更有效地提供用戶所需的長期和短期業務需求。

[1]肖萍萍，吳健學.SDH原理與技術.北京：北京郵電大學出版社，2006.

[2]孫學康，毛京麗.SDH技術.北京：人民郵電出版社，2003.

[3]劉芳.一種SDH網元管理系統設計考慮[J].山東通信技術 2002年03期.

[4]崔海霞.光傳輸網絡管理的實驗教學研究[J].大學物理實驗 2008年02期.

[5]陳敏.OPNET網絡仿真.北京：清華大學出版社，2004.

[6]劉苗輝，張野，耿殿鵬.SDH傳送網技術與故障分析.科技咨詢導報，2007.