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光传输课程设计报告282020年4月19日文档仅供参考，不当之处，请联系改正。 光传输技术课程设计报告题 目 基于ZXMPS320的传输综合设计学 院 电子信息工程学院 专 业 通信工程 学生姓名 学 号 年级 级 指导教师 职称 讲 师 12月13日设计报告成绩 （按照优、良、中、及格、不及格评定）指导教师评语：指导教师（签名） 年 月 日说明：指导教师评分后，设计报告交院实验室保存。基于ZXMPS320的传输综合设计专 业：通信工程 学 号：学 生： 指导老师：摘要：SDH组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络。它采用全球统一的接口以实现设备多厂家环境的兼容，在全程全网范围实现高效的协调一致的管理和操作，实现灵活的组网与业务调度，实现网络自愈功能，提高网络资源利用率。而且由于维护功能的加强大大降低了设备的运行维护费用。本设计利用中兴公司的ZXMPS320传输设备进行基于SDH技术的光传输实验,完成一个完整的光传输系统的设置的全过程,全面了解一个完整的光传输通信系统的构成,对光通信网络核心的核心结构有一个整体的认识。掌握光传输设备的实际操作，能够对电路业务进行熟练配置，着重掌握光传输设备的使用和维护，获得初步的工程实践经验。关键词：SDH；ZXMPS320；光传输系统； 目 录第1章 绪论11.1选题背景11.2 实验内容及目的1第2章 SDH技术原理22.1 SDH概述22.2. SDH技术的缺陷3第3章 实验步骤53.1 ZXONM E300的启动与登录53.2 创立网元63.3安装单板73.4 连接网元93.5 业务配置103.6 检查业务配置是否正确113.7 选择接入网元123.8 时钟源配置123.9 公务配置133.10 通道保护配置153.11 复用段保护配置15结论19参考文献20致谢21第1章 绪论1.1 选题背景 我们知道当今社会是信息社会，高度发达的信息社会要求通信网能提供多种多样的电信业务，经过通信网传输、交换、处理的信息量将不断增大，这就要求现代化的通信网向数字化、综合化、智能化和个人化方向发展。传输系统是通信网的重要组成部分，传输系统的好坏直接制约着通信网的发展。当前世界各国大力发展的信息高速公路，其中一个重点就是组建大容量的传输光纤网络，不断提高传输线路上的信号速率，扩宽传输频带，就好比一条不断扩展的能容纳大量车流的高速公路。同时用户希望传输网能有世界范围的接口标准，能实现我们这个地球村中的每一个用户随时随地便捷地通信。传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容量、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈，制约了传输网向更高的速率发展。因此SDH技术便应运而生，并迅速取代准同步数字体系，成为当下主流的光传输技术。1.2 实验内容及目的本课题需要完成以下内容：使用中兴公司的ZXONM E300光网络产品网元子网层统一网管软件，完成一个完整的光传输系统的设置的全过程，全面了解一个完整的光传输通信系统的构成，得到设计一个真是光传输系统的全面训练，对光通信网络的核心结构有一个整体的认识。同时，利用中心通讯光传输设备ZXMPS320，掌握光传输设备的实际操作，能够对电路业务进行熟练配置，并能够在实际设备上验证所配置业务是否正确，并着重掌握光传输设备的使用和维护，获得初步的工程实践经验。经过该综合实验，期望增强学生分析问题解决问题的能力，加强学生理论与实际相结合的能力，提高学生的实践动手能力，最终培养学生的创新实践能力，为学生将来从事通信方面的科研、生产工作打下基础，以适应现代信息科学技术发展的需要。第2章 SDH技术原理2.1 SDH概述（1）电接口方面接口的规范化与否是决定不同厂家的设备能否互连的关键。SDH体制对网络节点接口（NNI）作了统一的规范。规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。这就使SDH设备容易实现多厂家互连，也就是说在同一传输线路上能够安装不同厂家的设备，体现了横向兼容性。SDH体制有一套标准的信息结构等级，即有一套标准的速率等级。基本的信号传输结构等级是同步传输模块STM-1，相应的速率是155Mbit/s。高等级的数字信号系列例如：622Mbit/s（STM-4）、2.5Gbit/s（STM-16）等，是经过将低速率等级的信息模块（例如STM-1）经过字节间插同步复接而成，复接的个数是4的倍数，例如：STM-44STM-1，STM-164STM-4。(2)光接口方面线路接口（这里指光口）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。想想看，为什么会这样？扰码的标准是世界统一的，这样对端设备仅需经过标准的解码器就可与不同厂家SDH设备进行光口互连。扰码的目的是抑制线路码中的长连“0”和长连“1”，便于从线路信号中提取时钟信号。由于线路信号仅经过扰码，因此SDH的线路信号速率与SDH电口标准信号速率相一致，这样就不会增加发端激光器的光功率代价。(3)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），从而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。另外，由于采用了同步复用方式和灵活的映射结构，可将PDH低速支路信号（例如2Mbit/s）复用进SDH信号的帧中去（STM-N），这样使低速支路信号在STM-N帧中的位置也是可预见的，于是能够从STM-N信号中直接分/插出低速支路信号。注意此处不同于前面所说的从高速SDH信号中直接分插出低速SDH信号，此处是指从SDH信号中直接分/插出低速支路信号，例如2Mbit/s，34Mbit/s与140Mbit/s等低速信号。于是节省了大量的复接/分接设备（背靠背设备），增加了可靠性，减少了信号损伤、设备成本、功耗、复杂性等，使业务的上、下更加简便。SDH的这种复用方式使数字交叉连接（DXC）功能更易于实现，使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。（4）运行维护方面也就是说维护的自动化程度大大加强。PDH的信号中开销字节不多，以致于在对线路进行性能监控时，还要经过在线路编码时加入冗余比特来完成。以PCM30/32信号为例，其帧结构中仅有TS0时隙和TS16时隙中的比特是用于OAM功能。SDH信号丰富的开销占用整个帧所有比特的1/20，大大加强了OAM功能。这样就使系统的维护费用大大降低，而在通信设备的综合成本中，维护费用占相当大的一部分，于是SDH系统的综合成本要比PDH系统的综合成本低，据估算仅为PDH系统的65.8%。(5)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，两种传输网能够共同存在。也就是说能够用SDH网传送PDH业务，另外，异步转移模式的信号（ATM）、FDDI信号等其它体制的信号也可用SDH网来传输。那么SDH传输网是怎样实现这种兼容性的呢？SDH网中用SDH信号的基本传输模块（STM-1）能够容纳PDH的三个数字信号系列和其它的各种体制的数字信号系列ATM、FDDI、DQDB等，从而体现了SDH的前向兼容性和后向兼容性，确保了PDH向SDH及SDH向ATM的顺利过渡。SDH是怎样容纳各种体制的信号呢？很简单，SDH把各种体制的低速信号在网络边界处（例如：SDH/PDH起点）复用进STM-1信号的帧结构中，在网络边界处（终点）再将它们拆分出来即可，这样就能够在SDH传输网上传输各种体制的数字信号了。2.2. SDH技术的缺陷（1）频带利用率低我们知道有效性和可靠性是一对矛盾，增加了有效性必将降低可靠性，增加可靠性也会相应的使有效性降低。例如，收音机的选择性增加，可选的电台就增多，这样就提高了选择性。可是由于这时通频带相应的会变窄，必然会使音质下降，也就是可靠性下降。相应的，SDH的一个很大的优势是系统的可靠性大大的增强了（运行维护的自动化程度高），这是由于在SDH的信号STM-N帧中加入了大量的用于OAM功能的开销字节，这样必然会使在传输同样多有效信息的情况下，PDH信号所占用的频带（传输速率）要比SDH信号所占用的频带（传输速率）窄，即PDH信号所用的速率低。例如：SDH的STM-1信号可复用进63个2Mbit/s或3个34Mbit/s（相当于482Mbit/s）或1个140Mbit/s（相当于642Mbit/s）的PDH信号。只有当PDH信号是以140Mbit/s的信号复用进STM-1信号的帧时，STM-1信号才能容纳642Mbit/s的信息量，但此时它的信号速率是155Mbit/s，速率要高于PDH同样信息容量的E4信号（140Mbit/s），也就是说STM-1所占用的传输频带要大于PDH E4信号的传输频带（二者的信息容量是一样的）。（2）指针调整机理复杂SDH体制可从高速信号（例如STM-1）中直接下低速信号（例如2Mbit/s），省去了多级复用/解复用过程。而这种功能的实现是经过指针机理来完成的，指针的作用就是时刻指示低速信号的位置，以便在“拆包”时能正确地拆分出所需的低速信号，保证了SDH从高速信号中直接下低速信号的功能的实现。能够说指针是SDH的一大特色。可是指针功能的实现增加了系统的复杂性。最重要的是使系统产生SDH的一种特有抖动由指针调整引起的结合抖动。这种抖动多发于网络边界处（SDH/PDH），其频率低、幅度大，会导致低速信号在拆出后性能劣化，这种抖动的滤除会相当困难。(3)软件的大量使用对系统安全性的影响SDH的一大特点是OAM的自动化程度高，这也意味着软件在系统中占用相当大的比重，这就使系统很容易受到计算机病毒的侵害，特别是在计算机病毒无处不在的今天。另外，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。这样，系统的安全性就成了很重要的一个方面。SDH体制是一种在发展中不断成熟的体制，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，传输网从PDH过渡到SDH是一个不争的事实。第3章 实验步骤3.1 ZXONM E300的启动与登录（1）启动ZXONM E300的服务器端和客户软件，并成功登录客户端，从而运行ZXONM E300网管软件。在安装服务器端软件的计算机中，单击开始程序ZXONM E300Server菜单项，启动ZXONM E300的服务器端软件。在安装客户端软件的计算机中，单击开始程序ZXONM E300GUI菜单项，弹出如下图所示的登录管理对话框，见图3-1。图3-1 登陆网管系统ZXONM E300客户端默认的登录名为root。（2）备份一个空的数据库，备份在缺省目录下，缺省备份目录位于“网管安装目录/db/backup/config”文件夹中。在客户端操作窗口中，单击系统系统数据管理数据库备份恢复菜单项，默认进入数据库备份/恢复对话框数据库备份/恢复页面。在备份恢复中，选择备份。见图3-2。3.2 数据库备份与恢复设置3.2 创立网元在客户端操作窗口中，单击设备管理创立网元选项，弹出创立网元对话框。经过定义网元的名称、名称、标示、IP地址等参数，在网管客户端创立网元，见图3-3，图3-4。网元信息见表3-1。图3.3 创立网元c图3.4 创立网元a表3.1 网元信息参数网元ABC网元名称aBc网元标示123网元地址192.1.1.18192.1.2.18192.1.3.18系统类型ZXMPS320ZXMPS320ZXMPS320设备类型ZXMPS320ZXMPS320ZXMPS320网元类型ADMADMADM速率等级STM-4STM-4STM-4网元状态在线在线在线注：其中网元状态包含在线和离线两种状态。3.3安装单板在客户操作窗口中，双击拓扑图中的网元标示。根据待安装单板的类型，在单板类型选择区单击相应的板按钮，板按钮高亮显示。同时，模拟子架区中能够安装该类型单板的空闲槽位变成亮黄色。单击某个亮黄色的槽位，该单版安装完毕。如图3-5，图3-6，图3-7。图3-5 安装网元a单板图3-6 安装网元b单板图3-7 安装网元c单板网元单板安装槽位信息见表3.2。表3.2 网元单板槽位信息网元单板ABCNCP111PWA141414SCB333OW131313O4CSD666ET18883.4 连接网元在客户端操作窗口中，选择SDH网元，单击设备管理公共管理网元连接配置菜单项，弹出连接配置对话框，增加网元连接关系。图3-8 网元连接关系具体连接关系见表3-3。表3-3 网元连接关系序号源网元源网元1A端口1B端口22B端口1C端口23C端口1A端口23.5 业务配置（1）什么事业务配置 传输设备能够完成PDH-SDH的交叉，以及SDH-SDH的交叉。（2）操作方法在客户端操作窗口中，选择SDH网元，单击设备管理SDH管理业务配置菜单项，弹出业务配置对话框。（3）业务配置具体配置分别见表3-4；3-5；3-6。配置结果见图3-9。表3-4 AB：一个2M网元时隙（入）时隙（出）AET1-1Port1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1BPort2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1ET1-1表3-5 AC：一个2M网元时隙（入）时隙（出）CET1-2Port1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2APort2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2ET1-2表3-6 BC：一个STM-1网元时隙（入）时隙（出）BPort2-AUG2-AU4/1Port1-AUG2-AU4/1CPort2-AUG2-AU4/1Port1-AUG2-AU4/1图3-9 业务配置过程3.6 检查业务配置是否正确（1） 选择SDH网元，在客户端操作窗口中，单击业务管理电路业务管理菜单项，弹出电路业务管理对话框。（2）点击“电路自动搜索”，能够看见有几条电路，再点击“查询”，取消掉“VC4服务层”，则能够看见所配电路。3.7 选择接入网元在客户端操作窗口中，选择网元A,单击设备管理设置网管网元菜单项，将网元A设置为接入网元。3.8 时钟源配置选择SDH网元，在客户端操作窗口中，单击设备管理SDH管理时钟源菜单项，弹出时钟源配置对话框。时钟配置注意选择一个网头,一般情况下网头只能够配置外时钟和內时钟,确保SDH网络只有一个外时钟源,且时钟不成环。见图3-10,3-11。图3-10 网元b时钟配置图3-11 网元c时钟配置注意要先在“SSM字节”中“启用SSM”，这样在“时钟源配置”的“定时源配置”中的“自动SSM”才会生效，否则即使这里选择“自动SSM”也不会起作用。具体网元时钟配置信息见表3-7。表3-7 网元时钟配置信息网元优先级1优先级2A外时钟內时钟B线路抽时钟內时钟C线路抽时钟內时钟3.9 公务配置选择SDH网元，在客户端操作窗口中，单击设备管理公共管理公务配置菜单项。弹出公务配置对话框。（1）公务号码配置，能够选择“自动配置”。公务号码见表3-8。配置见图3-12。表3-8 公务号码网元ABC号码333222111图3-12 网元a的公务配置（2）公务控制点的配置：当网络成环的时候，为了防止公务成环，我们会配置公务控制点，如果网络是链型就没有必要了。（3）为保证不同设备、光板之间的公务互通，统一对接光板的公务保护字节。在客户端操作窗口中，选择一个网元，单击设备管理SDH管理公务字节选择菜单项，弹出公务保护选择对话框。选择“自动配置”，“R2C9”, “应用”。选择“校验”能够检查全网公务保护字节。见图3-13。图3-13 公务保护字节配置信息3.10 通道保护配置在已配置的工作时隙基础上，再配置经过另一个路由的保护时隙，完成通道保护的配置。配置放大与业务配置相同，先配置的时隙连接称为工作通路，有绿色线标示，后配置的时隙连接称为保护通路，由蓝色实线表示。具体配置分别见表3-9,3-10,3-11。表3-9 AB：一个2M网元时隙（入）时隙（出）AET1-1Port2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1CPort1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1Port2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1BPort1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/1ET1-1表3-10 AC：一个2M网元时隙（入）时隙（出）CET1-2Port2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2BPort1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2Port2-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2APort1-AUG1-AU4/1-TUG3/1-TUG2/1-12/2ET1-2表3-11 一个STM-1网元时隙（入）时隙（出）APort1-AUG2-AU4/1Port2-AUG2-AU4/13.11 复用段保护配置在客户端操作窗口中，单击设备管理公共管理复用段保护配置菜单项，弹出复用段保护配置对话框。（1）单击“新建”按钮，弹出复用段保护配置对话框，选择复用段保护类型，单击“确定”按钮，保存配置并返回复用段保护配置对话框，在“保护组列表”中将增加新建保护组的信息，“保护组网元树”中显示新建保护组的名称，见图3-14。图3-14 新建保护组信息（2） 在“保护组网元树”中单击新建的保护组名称，当前所选保护组反白显示。同时“网元”列表中将显示所选中能够配置为该保护组复用段保护类型的网元。将所选网元添加至“保护组网元树”。单击“全量下发”按钮，保存并下发配置命令，单击“下一步”按钮，弹出APS ID配置对话框，根据实际情况修改APS ID或保存系统配置，见图3-15。图3-15 APS ID配置（3）单击“下一步”按钮，进入复用段保护关系配置对话框，双击左、右侧树的节点，展开节点下的端口节点，将两端口连起来。单击“确认”按钮，保存配置。单击“应用”按钮，下发配置命令，连线变成绿色连线，见图3-16，图3-17，图3-18。图3-16 下发网元a配置命令图3-17 下发网元b配置命令图3-18 下发网元c配置命令(4) 在“请选择网元”下拉列表框中选择保护组中的其它网元，重复步骤（3），进行复用段保护关系的配置。（5）选择SDH网元，在客户端操作窗口中，单击维护诊断APS操作菜单项，启动APS标识，见图3-19。图3-19 启动APS标识结论SDH网是由SDH网元设备经过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。常见的网络结构有链形网、星形网、树形网、环形网、网孔形、环带链、环相切、环相交等。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关，因此在建设网络时，首先要确定采用何种网络结构。本次课程设计模拟的便是环形网的配置与管理。本次课程设计完成了一个完整的光传输系统的设置，经过实验对一个完整的光传输通信系统的构成有了一定了解，对光传输系统的设计有了一个全面的训练，对光通信网络的核心结构有了一个整体的认识。同时，利用中心通讯光传输设备ZXMPS320，掌握了光传输设备的实际操作，能够对电路业务进行熟练配置，并能够在实际设备上验证所配置业务是否正确，并着重掌握光传输设备的使用和维护，获得了初步的工程实践经验。经过该综合实验，也增强了分析问题解决问题的能力，加强了理论与实际相结合的能力，提高了实践动手能力，为将来从事通信方面的科研、生产工作打下了一定基础，为适应现代信息科学技术发展提供了支撑。参考文献1 乔桂红.光纤通信M.北京:人民邮电出版社, .2 孙学康，毛京丽.SDH技术 M.北京:人民邮电出版社， .3 杨洪军.光传输综合实验系指导书M. 4 徐先波.同步复用设备的分析与设计J.中国科技信息， .5 蓝宇冰.论SDH的基本原理及传输网设计 J.广东科技， .致谢课程设计期间，由于自己对实验原理掌握的不是很清晰，导致自己差点不能完成实验。但最终在你们的帮组下使我顺利完成了本次课程设计。在此我要特别感谢我的指导老师，在实验室操作过程中几次不厌其烦的给我讲解实验步骤和过程；同时也要感谢同学给予我的大量的帮助，使我的试验进度和过程都大大加快；同时也要感谢我们的学委同学无私分享的大量资料。正是因为有你们的帮助，我才能完成本次课程设计，再次表示感谢。