SDH网络安全优化及其设计思路图【方案】
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XX大学网络教育学院毕业设计论文题目:XX市SDH传输网规划设计入学年月:所学专业:学员证号:学员姓名:工作单位:指导教师:总站/学习中心:完成时间:目录一、同步数字体系(SDH)的基本原理 (3)1、SDH的基本概念 (3)2、SDH的帧结构 (5)3、SDH的复用映射结构 (7)4、SDH的传输网及网络单元 (8)二、XX市SDH传输网络现状 (9)1、网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量 (9)2、存在的问题及扩大SDH网的必要性 (10)三、XX市SDH传输网络结构设计方案 (11)1、网络拓扑结构的设计 (11)2、设备选型 (11)3、局间中继电路分配 (11)4、局间中继距离的计算 (12)四、SDH网络保护方式的设计 (14)1、SDH网络保护的基本原理 (14)2、XX市SDH网网络保护方式的选择 (18)五、SDH网同步的设计 (18)1、网同步的基本概念 (18)2、XX市SDH网同步的设计...................... ... (20)六、方案论证、评估 (20)一、同步数字体系(SDH)的基本原理1、SDH的基本概念(1)什么是SDH传输网SDH(Synchronous Digital Hierarchy,同步数字体系)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。
国际电话电报咨询委员会(CCITT)(现ITU-T)于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH,使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。
它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能,能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。
现代国企研究 2016. 11(下)124上世纪八十年代美国通信技术研究所最先提出SDH传输系统,将其定义为融合交换、传输、复接等功能,基于同一网管系统实现操作的信息传输网络。
电力通信SDH传输网是建立在传统PDH传输网基础上,能够以提供物理传输信号为基础处理、监控网路信号,该系统能够使通信网可靠性和安全性大幅提升。
一、SDH传输系统概述(一)SDH传输系统优势相对于PDH传输网SDH通信网具有明显优势,总的来说SDH系统具有以下四方面优点:第一,存在标准化信息结构等级。
SDH传输网中不同速率信号构成同步复接关系,使得不同SDH设备光口的有效互连。
第二,具有较强的网络维护、故障检测、监控能力,通过将开销字节加入SDH帧结构实现网络维护。
第三,利用同步复用方式简化通信网络上下支路信号,网络系统本身具有较高的自愈能力。
第四,具有极佳的网路兼容性。
SDH传输网络不仅能够对原有PDH系统通信信号进行处理,还能够实现FDDT、ATM等数字信号的兼容。
(二)SDH传输系统结构构成国内电网建设过程中,变电所和发现站数量不断增多,SDH传输节点数量也迅速增加。
SDH传输系统主要包括光纤、数字交叉连接、分插复用设备、终端复用器等,电力通信网中仅SDH传输网络中心节点存在业务差异,其他节点具有一致类型业务,生产管理、电能计量、线路运行通道、调度电话等系统均可进行统一管理。
这样通信通道得到了极大简化,常规SDH传输系统节点通过上下两个通道就能够进行信息传输。
二、电力通信SDH传输网发展现状和问题(一)SDH传输网发展现状SDH传输网优点包括网络建设快、安全系数高、兼容性强、可靠性高等,因此我国电力通信网广泛应用了该传输网,地方供电局也从自身特点出发进行了覆盖变电所和中心站光纤通信系统的建设,使得电力通信网获得了可靠的信息传输和电话通道。
例如在地方电网500kv变电所通信展中,报站通信传输系统通常有两套,一套SDH传输系统于本站分别与省级干线通信网和地区干线通信网相连接,另一套系统于地区通信中心站和省级干线通信网和地区干线通信网相连接。
S DH 网络的优化与改造梁芝贤,穆国强(西安供电局调度通信所,陕西西安710032)摘要:随着S DH 网络的不断建设与发展,如何对网络进行优化,提高网络资源利用与传输性能,成为通信网络建设面临的主要问题。
文章通过对西安地区电力通信光传输网络规模、资源利用、时延、可靠性等方面的分析计算,提出了网络的优化与改造思路,使网络的各项性能指标大大提高,对S DH 网络的建设运行具有一定的指导与借鉴意义。
关键词:同步数字系列;优化;改造中图分类号:T N915.853文献标识码:B 文章编号:1005-7641(2007)04-0029-05收稿日期:2006-08-18;修回日期:2006-10-250 引言随着S DH 传输系统的不断建设与发展,S DH 网络已经成为电力系统各类信息应用的基础平台。
近年来,西安地区加快了电网建设步伐,大量老变电站改造,新变电站建成,电网规模迅速壮大,继电保护、安全自动装置、自动化信息等各类电力生产信息对通信网络的需求也迅速增长,对地区自愈环网络在系统容量、可靠性、传输时延等方面提出更高、更新的要求。
为了满足电网发展需求,西安供电局结合自身通信网络建设情况,提出并实施了网络的优化与改造方案,解决了原有S DH 光纤自愈环存在的问题,使光通信网络在系统容量、可靠性、传输时延等性能方面得到很大改善。
1 西安地区电力通信SDH 光传输网络现状西安地区采用S DH 设备,形成了以下1个622M 自愈环和3个155M 自愈环:(1)622M 大环光缆线路全长约250km ,包括北郊等11个节点;(2)155M 北环全长50.1km ,包括西安变等9个节点;(3)155M 南环全长56.8km ,包括雁塔等10个节点;(4)155M 东环全长100k m ,包括乐居厂等10个节点。
其他40多个S DH 或P DH 节点由于受光缆局限,通过2M 电路接入622M 或155M 网络。
Copyright ©2006 Huawei Technologies Co., Ltd. All rights reserved.培训目标l学完本课程后,您应该能:p列举SDH网络设计需要考虑的因素p列举SDH网络的设计步骤p执行SDH网络的规划设计目录1.SDH网络规划考虑因素2.SDH网络规划设计步骤3.SDH网络规划举例网络物理拓扑和光纤信息l 业务点分布和光纤路由l业务点间光纤链路距离和数量,是否有新建纤缆计划或者正在建设中?目前的业务需求与分布l 所承载的业务量?l各类业务的分布情况?A B C D E F A25 20 12 25 8 12 0业务量增长预测对于像宽带、无线这些业务的扩容有没有规划?我们是否需要对这些业务未来1至3年的增长作准备?网络的层次l为了简化复杂网络的组网,可以根据各点业务量大小,物理位置重要程度划分出不同的网络层次。
网络层次间衔接l 双节点/ 单节点连接。
l共设备/ 分离设备方式。
网络各层次的带宽基于业务目前的需求和增长,网络中的各个层次需要选用哪一种STM 的速率等级,也可以用一些辅助软件做带宽计算。
要求按需要预留一定带宽。
EPW: STM-64: STM-16: STM-1网络保护q 网格状组网:[高可靠性[适合核心层的ASON 或SNCP 等保护子网[支持站点失效q 链型网:[对纤缆路由要求低[适合无保护的接入层中使用[对于其他层次不得不使用时,可考虑线性复用段保护[不支持站点失效网络保护(续)l环型网: 高可靠性p二纤/四纤复用段共享保护保护子网适合分散型业务分布,如枢纽局间通信。
环上最多16个ADM站点。
p SNCP保护子网适合集中型业务分布,如接入层或业务集中与某个节点(枢纽局)。
p支持环上站点失效(除了红色站点)时隙分配l合理的分配时隙才能更好的提高资源利用率。
一般可以按照逻辑子网,比如环、链来规划时隙。
业务量巨大时,也可借助一些软件来规划。
浅析SDH传输网网络优化设计方案第一章SDH传输网的概述第一节SDH传输体制的产生S DH是同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy)的缩写,根据ITU-T 的建议定义,它为不同速度的数字信号的传输提供相应等级的信息结构,包括覆用方法和映射方法,以及相关的同步方法组成的一个技术体制。
SDH是一种新的数字传输体制。
它将称为电信传输体制的一次革命。
——我们可将信息高速公路同目前交通上用的高速公路做一个类比:公路将是SDH传输系统(主要采用光纤作为传输媒介,还可采用微波及卫星来传输SDH)信号,立交桥将是大型ATM交换机SDH系列中的上下话量复用器(ADM)就是一些小的立交桥或叉路口,而在“SDH高速公路”上跑的“车”,就将是各种电信业务(语音、图像、数据等)。
第二节什么是SDH传输网SDH不仅适合于点对点传输,而且适合于多点之间的网络传输。
图5.1示出SDH 传输网的拓扑结构,它由SDH终接设备(或称SDH终端复用器TM)、分插复用设备ADM、数字交叉连接设备DXC等网络单元以及连接它们的(光纤)物理链路构成。
SDH终端的主要功能是复接/分接和提供业务适配,例如将多路E1信号复接成STM1信号及完成其逆过程,或者实现与非SDH网络业务的适配。
ADM是一种特殊的复用器,它利用分接功能将输入信号所承载的信息分成两部分:一部分直接转发,另一部分卸下给本地用户。
然后信息又通过复接功能将转发部分和本地上送的部分合成输出。
DXC 类似于交换机,它一般有多个输入和多个输出,通过适当配置可提供不同的端到端连接。
上述TM、ADM和DXC的功能框图分别如图(a)#, (b)#, (c)所示。
第三节SDH传输网的特点3.1 SDH技术同传统的PDH技术相比,有下面几个明显的优点:(1)统一的比特率:在PDH中,世界上存在着欧洲、北美及日本三种体系的速率等级。
而SDH中实现了统一的比特率。
此外还规定了统一的光接口标准,因此为不同厂家设备间互联提供了可能。
XX大学网络教育学院毕业设计论文题目:XX市SDH专输网规划设计入学年月:所学专业:学员证号:学员姓名:工作单位:指导教师:总站/ 学习中心:完成时间:目录一、................................................. 同步数字体系(SDH)的基本原理 (3)1、SDH 的基本概念 (3)2、SDH 的帧结构 (5)3、SDH 的复用映射结构 (7)4、SDH 的传输网及网络单元 (8)二、.......................................... XX 市 SDH 传输网络现状91、网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量 (9)2、存在的问题及扩大 SDH 网的必要性 (10)三、............................................... XX 市 SDH 传输网络结构设计方案 (11)1、网络拓扑结构的设计 (11)2、设备选型 (11)3、局间中继电路分配 (11)4、局间中继距离的计算 (12)四、............................................. S DH 网络保护方式的设计141、 SDH 网络保护的基本原理 (14)2、XX 市 SDH 网网络保护方式的选择 (18)五、............................. SDH 网同步的设计181、网同步的基本概念 (18)2、XX 市 SDH 网同步的设计........... ... (20)六、........................................ 方案论证、评估 20同步数字体系(SDH)的基本原理1、SDH的基本概念(1)什么是SDH 传输网SDH(Synchronous Digital Hierarchy ,同步数字体系)是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络,是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。
SDH传输网设计方案SDH(同步数字层次结构)是一种用于传输数字信号的技术,广泛应用于电信网络、广播电视网络和数据传输网络。
SDH传输网具有高可靠性、高速度和灵活性,可以满足各种不同应用的需求。
本文将介绍SDH传输网的设计方案。
SDH传输网通常采用环形拓扑结构,这种结构具有较高的可靠性和灵活性。
在网络中,每个节点都连接到一个环形的路径上,从而确保了数据的可靠传输。
同时,环形拓扑结构也易于扩展和升级。
SDH传输网的传输速率通常为 5 Gbps或 10 Gbps。
这种高速传输速率可以满足大量数据传输的需求,同时也可以提供更多的传输通道。
SDH传输网的传输距离通常为几十公里到几百公里,这取决于网络拓扑结构、传输速率和光缆的质量等因素。
在需要更远距离传输的情况下,可以通过使用中继器或放大器来扩展传输距离。
SDH传输网可以支持多种不同的业务,包括语音、数据、图像和视频等。
通过使用不同的容器和映射方式,可以将不同类型的业务映射到SDH传输网上,从而实现多业务传输。
SDH传输网具有高可靠性设计,包括以下措施:冗余设计:在网络中,每个节点都有备份节点,以确保数据可以在节点故障时继续传输。
错误检测和纠正:SDH传输网使用循环冗余校验(CRC)等技术来检测和纠正数据错误。
保护切换:在网络中,当某个节点发生故障时,可以通过保护切换机制将数据切换到其他节点继续传输。
SDH传输网具有完善的管理系统,可以对网络中的各个节点进行实时监控和管理。
管理系统可以显示网络的运行状态、告警信息、性能指标等数据,同时也可以对网络中的各个节点进行配置和控制。
管理系统还可以对网络中的数据进行备份和恢复,以确保数据的安全性。
SDH传输网是一种可靠、高速、灵活和多业务的传输网络,适用于各种不同应用的需求。
在设计 SDH传输网时,需要考虑网络拓扑结构、传输速率、传输距离、多业务支持、高可靠性设计和网络管理等方面的问题。
通过合理的设计和配置,可以充分发挥 SDH传输网的优势,提高网络性能和可靠性。
论电力通信SDH传输网络架构的优化设计与改造电力通信网的重要组成部分之一就是SDH传输网络,随着科技的不断发展,越来越多的公司开始关注电力通信SDH传输网络架构的中仍然存在的技术问题,优化设计和改造电力通信SDH传输网络架构成为许多电力公司的当务之急。
本文对SDH传输系统进行了系统的介绍,分析了SDH传输网络架构的优点和现在问题,并针对相关问题的优化和改造提出了建议,希望能为未来电力通信SDH 传输网络的发展提供思路。
标签:电力通信;SDH传输网络;优化设计1 SDH传输系统(1)什么是SDH传输系统。
SDH(Synchronous Digital Hierarchy)传输系统是一种融合了复接、线路传输与交换等功能,并由统一的网管系统进行操作的综合性信息传输网络,该系统是美国贝尔通信技术研究所在1985年提出的。
目前SDH传输系统得到了极为广泛的應有,在卫星传输、光纤通信体制和微波传输中都发挥着极其重要的作用,从而有效实现了对通信网络的综合性管理,使通信网络能够随时随地接受监控和维护,网络资源的利用率由此得到了极大的提升。
SDH传输网络相对于传统的PDH传输网,在继承了其优点的基础上,增加了网络信号的监控、处理功能,并且恢复能力极高,因此更加具有安全性和可靠性。
(2)SDH传输系统的优越性。
SDH与传统的PDH传输网络相比,拥有非常明显的优越性,其优点主要可以归纳为以下四个方面:一是SDH传输系统的信息结构等级具有标准化的特点,在SDH的传输网络中,虽然信号速率不尽相同,但是由网络构成了同步复接关系,能够将不同SDH 设备的光口实现互联。
二是极大地提升了对网络的监控、维护、故障检测的能力,网络维护的功能一般是通过将开销字节加入到SDH帧结构中来实现的。
三是简化了通信网络中上下支路的信号,这种简化是通过同步复用方式来实现,这样一来就提升了网络系统的自愈能力。
四是SDH传输网络具有极强的兼容性,SDH传输网络不仅能够处理传统的PDH系统的通信信号,同时还可以处理FDDT、ATM等数字信号。
网络安全优化及其设计思路
前言
当前建设信息高速公路已成为电信网络发展的当务之急。
作为信息高速公路基本骨干的传输网,其建设原则是“高速、安全、灵活”,并能适应未来宽带综合业务数字网发展的需要。
随着通信市场竞争的日益激烈以及运营网络结构的不断复杂.如何提高传输网络的安全性.使其具有较高的生存能力和竞争力已经成为运营商在传输网络的优化扩容中首要考虑的问题。
1影响网络安全的要素
1.1网络拓扑
网络拓扑泛指网络的形状.即网络节点和传输线路的几何排列。
网络的可靠性和经济性很大程度上与具体物理拓扑有关。
网络的基本拓扑有以下5种类型。
1.1.1线形(链形)
当涉及通信的所有点串联.并首尾开放构成的网络称为线形网络。
这种拓扑是网络早期应用、比较经济的网络结构。
但网络生存性较差,没有自愈性。
一旦2点之间的光缆被切断,则断点2侧的节点之间的通信将会中断。
1.1.2星形(枢纽型)
当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其余所有点直接相连,而且其余点之间不能直接相连构成的网络称为星形网络。
这种拓扑适用于存在枢纽站(即特殊点)的网络,具有带宽管理的灵活性,使投资和运营成本得到很大节省。
在网络安全上,一旦枢纽点失效则全网的通信将中断。
1.1.3树形
点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊点时就形成了树形拓扑。
树形拓扑可以看作是线形拓扑和星形拓扑的结合,适用于广播业务。
在网络安全上同时存在线形网络和星形网络的缺陷。
1.1.4环形
当涉及通信的所有点串联,并且首尾相连,没有任何点开放时就形成了环形网。
环形网最大的优点便是.成本相对较低并且具有很强的自愈性。
当任意2个节点之间的光缆被切断时,2点之间的通信将会被倒换至另外一个方向。
1.1.5网孔形
当涉及通信的许多点直接相连便构成了网孔形网络。
网孔形网络不受节点瓶颈问题和节电失效问题的影响.2点之间有很多路由可选,可靠性很高,但结构复杂、成本较高,适合于业务量很大的地区。
1.2传输介质
1.2.1光缆
大容量、高速率、低成本,使光缆成为同步信号的最主要传输媒介,因此光缆的安全问题在网络安全中起着举足轻重的作用。
在传输网建设中,相邻2个节点之间的光缆应采用不同的物理路由。
若条件受限无法实现双路由接入,则相邻2个节点之间的光缆至少应使用不同的管孔。
从传输衰耗、定时传递损伤、自动保护倒换的响应时间、自动保护倒换算法限制等方面考虑,环网光缆不宜长于l200。
1.2.2微波
众所周知,只有单一传输手段的电信网往往是脆弱的。
尽管光纤传输网在容量方面有着微波网无法比拟的优点,但不管是在通信干线还是支线上.微波系统仍然是光纤网不可缺少的补充和保护手段。
多年来的经验表明,在发生自然灾害的情况下,总是首先靠无线通信方式恢复电信业务。
因此.在大力发展光纤传输网的同时,还应注意数字微波网的建设与维护。
尤其是在自然灾害多发的地区.应该适当发展微波通信系统,形成地面(光纤)和空中
(微波)的立体通信网络。
只有采取了多种传输媒质问的互相保护,才能提高本地网电路的可靠性。
总之,本地传输网应建设成立体交叉、安全可靠、适应业务发展需要的基础骨干网。
要重新审视微波干线、光缆干线的网络结构,加强对光缆、微波等不同传输手段的综合利用.同时应确保网络的多通道与多路由,最终保障传输网络的安全。
1.3机盘保护
随着通信技术的不断发展.传输设备的集成度已经越来越高.单板的功能及容量也越来越强大.一块单板出现故障.就可能导致严重的网络故障。
因此.高集成度的设备也给系统的容灾性带来了更高的要求。
在网络的建设中.为了保障网络的高安全性,应对每个节点的时钟、交叉板进行1+1保护,对重要的支路板进行1保护。
1.4电源保护
作为整个通信网的基础,电源安全的重要性不言而喻。
在网络中,应对每个节点的设备采取双路直流电源接人保护,并且2路电源应选择配电设备的不同主路。
2Z市本地传输网络现状及其存在问题
2.1网络拓扑
Z市本地传输骨干网由9个节点、1个64环、1个16环以及1个16链构成,网络拓扑如图1所示。
图1Z市本地传输骨干网拓扑结构
由图1可以看出,Z市骨干传输环为一个相交环和一个链的结构,即环形、星形相结合的拓扑,且、为Z市的中心节点。
这种拓扑结构有一定的自愈性,且一定程度上节约了投资,但存在以下的缺点。
a)2环相交,对相交节点的安全性要求非常高,一旦相交节点出现故障,则2环之间的通信将会中断。
b)节点和节点之间为链状结构,没有自愈性,安全性不高,且至之间的电路均要通过节点转接,经济性不强。
2.2传输介质
Z市本地骨干传输网全部采用光缆传输,64环以及16环中各节点均采用不同光缆路由接入。
光缆路由如图2所示。
图2Z市本地骨干传输网光缆路由
从图2可以看出,Z市骨干环在传输介质方面还存在以下的安全隐患。
a)传输介质单一,抗自然灾害能力较差。
b)16环中和节点之间跳纤太多,增加了传输衰耗和故障点。
c)至节点无第二路由光缆,安全性不高
d)至无直达光缆,需经过跳纤,无法构成物理环。
2.3机盘保护
Z市骨干传输环各节点的交叉时钟盘均已建设1+1保护,但节点本地业务较多,且该节点63×支路板未做任何保护措施,存在一定的网络安全隐患。
2.4电源保护
Z市骨干传输环各节点传输设备均安装在通信机楼的传输机房内,各通信机楼均建设了油机蓄电池的三重保护方式,且各传输设备均已接入了双路直流电源,安全性能高。
3Z市本地网络优化方案
综合以上分析并考虑投资.2市本地骨干传输网优化方案如下:
a)在、各新建1套一16节点,对相交环进行拆分。
b)在及各增加1块16线路板,使逻辑成环。
c)新建至中继光缆,降低传输衰耗并加强光缆安全。
d)新建至中继光缆,使3点物理成环。
e)考虑Z市建设情况及自然情况.暂不考虑建设微波传输容灾。
f)对16设备.扩容1块63×支路板,构成1保护。
g)优化完成后,网络拓扑如图3所示。
图3优化完成后的网络拓扑结构
4结束语
经过以上的一系列优化措施.可以看出z市本地骨干传输环的安全性能得到了明显改善。
、、、节点构成了独立的16环,、节点与64环上其他节点的通信不再依赖于同一套物理设备:与之间的16链改造成了、、16环,与之间的通信不再需要转接:各节点均实现了光缆接入双路由,且大大减少了跳接点。
网络优化是一个循序渐进的过程,是无法一蹴而就的,尤其是中继光缆的建设需同时考虑通信管道的建设,投资大、周期长。
在实际工作中,应结合工程投资、分清主次、由易到难地进行网络优化,最终将传输网建设成为“高速、安全、灵活”的承载网络。
本地传输网的规划
1.1对传输网现状的分析
1.2确定传输需求的总业务量
1.2.1业务预测
业务预测鲍克基础资料的手机和信息资源的充分利用、预测基础两和派生量的选择确定、预测结果所处范围合理性的审定以及预测结果的修正等几个方面。
由于业务预测是整个规划定量数据和定型发展的基础和依据,因此这种预测的准确程度将直接影响规划的可靠性,所以说业务预测在网络规划中是非常重要的一步。
特别是现在竞争加剧,建设资金紧缺,为合理有效的利用宝贵的资源,企业不经要能够对情况变化作出快速的反应,而且对未来的法杖要有比较准确的预见。
1.2.2 将业务量需求变换成传输网的电路需求
除统计各种业务的传输电路需求外,还应附加足够的余量,以确保未来例如宽带的应用、综合业务的发展的电路需求,一此作为整个传输网络规划的定量的基础。
1.3根据传输需求确定网络组织的初步方案
组织方案应继承现有的网络,并以本地目标网络结构为基础,综合考虑网络的可靠性、网络的平滑发展及建设成本等因素,结合撤点并网、网络优化和接入网的建设通盘来进行规划,确定传输网的网络组织方案,包括网络的分层、组网方式和环的限速率等、并检录逻辑组织图和物理路由图。
1.3.1 网络的分层。