方旭
民航华北空管局 北京市 100621
摘要:信息的互联互通是现代社会的基础性工程,在民航空管系统内,基本的传输网络架构也越来越成为确保空管运行安全的重要影响因素。近年来,不论是全系统的民航通信网工程,还是各地各类区域性传输网力求做到传输网络的最优化。本文从SDH传输组网的优缺点入手,分析了SDH组网的方式,以某地SDH网的组网模式和优化案例出发,分享SDH传输组网的经验。
关键词:SDH ; 传输网 ;组网优化
正文:SDH(Synchronous Digital Hierarchy)全称叫做同步数字传输体制,由此可见SDH是一种传输的体制(协议),就象PDH——准同步数字传输体制一样,SDH这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级,接口码型等特性。
一、SDH传输网的优缺点
SDH传输网之所以被广泛应用,是因为其存在着诸多的优点,主要有以下三个方面:
1)接口方面:SDH的线路接口采用世界性统一标准规范,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。
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、有规律性的,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),这样就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。
3)运维方式: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。
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。
当然,SDH具有的上述优点,也有以下劣势:一是频带利用率低,因SDH的信号STM-N帧中加入了大量用于OAM功能的开销字节,导致占用的频带宽。二是指针调整机理复杂,SDH体制可从高速信号直接下低速信号,省去了多级复用/解复用过程,但这种功能的实现是通过负责的指针机理来完成的。三是安全性,软件的大量使用使系统很容易受到计算机病毒的侵害,同样在网络层上人为的错误操作、软件故障,对系统的影响也是致命的。
SDH体制是一种新生事物,尽管还有这样那样的缺陷,但它已在传输网的发展中,显露出了强大的生命力,在传输网的应用也成了一个必然的趋势。
二、SDH的组网方式
SDH按照各自网络结构的不同,有多重组网方式,概括起来主要有:
1)链形网:将网中的所有节点一一串联,而首尾两端开放,这种拓扑的特点是较经济。
2)星形网:将网中一网元做为特殊节点与其他各网元节点相连,其他各网元节点互不相连,网元节点的业务都要经过这个特殊节点转接。这种网络拓扑的特点是可通过特殊节点来统一管理其它网络节点,利于分配带宽,节约成本,但存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。
3)树形网:可看成是链形拓扑和星形拓扑的结合,也存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈。
4)环形网:实际上是指将链形拓扑首尾相连,从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式。这是当前使用最多的网络拓扑形式,主要是因为它具有很强的生存性,即自愈功能较强。环形网常用于本地网(接入网和用户网)、局间中继网。
5)网孔形网:将所有网元节点两两相连,就形成了网孔形网络拓扑。这种网络拓扑为两网元节点间提供多个传输路由,使网络的可靠更强,不存在瓶颈问题和失效问题。但是由于系统的冗余度高,必会使系统有效性降低,成本高且结构复杂。
三、SDH传输组网优化应用实例
某地航管楼和塔台的SDH光环网传输中,使用了4部烽火IBA110A型SDH设备,航管楼中心机房和塔台机房各安装2部,设备名称分别为SDH1001、SDH1004和SDH1002、SDH1003。
1、SDH传输组网现状
其中SDH1001和SDH1002为一组,SDH1004和SDH1003为一组,每一组由两对光纤构成链形连接,分别为航管楼和新塔台直通光纤和航管楼绕转雷达站到新塔台光纤(图1)。两组SDH形成2个SDH环网,提供主、备各32个2M接口。
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3、SDH环网结构改造的意义
目前4台SDH两两一组组成冗余光环网下,在直通和绕转光纤断一路的情况下,其上承载的业务可不中断。如果由目前的两套SDH分别链型组网,改为四台SDH组成环形结构,仍可确保业务冗余度不变,但从外围直通绕转两个路由光纤资源角度考虑,直通和绕转光纤分别节约出一对,减少了对光纤资源的占用。
以上结果建立在SDH设备运行稳定可靠的前提下,如果考虑SDH设备发生故障的概率,那么SDH两两一组组成光环网比四台SDH组成光环网的风险要低,从这个角度讲两两一组的传输结构更合理。
四、总结:
针对以上实例,若光纤资源严重不足可进行改造,若非光纤资源严重不足,建议暂不做改造为宜。因此,对于SDH组网结构方式到底怎样是最优的,需要结合现场运行情况考虑,要综合考虑运行安全和资源占用的关系,即投入产出比,找到当前运行模式下最为经济有效,又确保运行安全的组网结构。
参考文献:
1、电力通信SDH传输网络架构优化设计[J].廖继军;.现代国企研究2016(22)
2、基于SDH的光纤自组网多业务设备设计[j].韦以超;.现代信息科技2019(20)