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SM技术手册
ALCATELOPTINEXTM1660SM
多业务传输设备
技术手册
1.
简介
AlcatelOPTINEXTM1660SM同步分插复用器是OPTINEXTM传输设备系列中的一部分，符合ITU-T的建议定义的同步数字系列（SDH）。
兼容于现存的准同步系统以及已安装的SDH网络，1660SM是能在155（STM-1）,622（STM-4）Mbit/s和2488（STM-16）Mbit/s速率下工作的传输设备。
它能被设置为多线终端复用器、分插复用器或小的交叉连接来用于线形链接、环和网状网络中。
在所有应用中提供了各种网络保护机制。
广泛的不同类型的支路信号可以被复用或分插到STM-1/4/16群路中。
1660SM有对称的结构，因此所有同类型的业务端口都有同样的功能和行为，在支路和群路之间没有内在的切断。
这使得同一节点可以作为多个堆叠环或相交环的终端。
业务端口能是s，2Mb/s，34Mb/s，45Mb/s，140Mb/s，STM-1电，STM-1/STM-4/STM-16光。
无阻塞的矩阵功能提供了在低阶VC级别上对64xSTM-1等效净荷的完全访问。
大量的工作于1300nm和1550nm的STM-1，STM-4，STM-16光模块能够满足短距和长距的应用。
专门的光接口也能在STM-1，STM-4和STM-16与光放大器连接工作。
1660SM也能工作在有STM-4和STM-16再生中继器的网络中。
以STM-1和STM-16的速率实现单纤双向传输也是可能的。
1660SM的特点还在于彩色STM-16接口，能提供与WDM设备的直接互联工作，而不需要中间的波长适配器。
作为新的OPTINEXTM系列的一部分，1660SM与其他设备共享很多单元，因此提高了网络升级能力，并且优化了成本和开销管理。
告警，性能监控，配置的设置和所有关于设备状态的信息都能通过与本地个人计算机的接口以及与网络管理系统的Q接口获得。
所有这些接口都是基于标准的QB3CMIP协议栈和管理消息。
在所有设置中都有的公务信道方便了线路维护。
按照ITU-T建议，辅助信道在头部字节传输。
OPTINEXTM1660SM包含了ATM交换和IP路由能力，通过一个可选的交换/路由卡来选择。
这些功能在城市的本地接入环中特别有用，可以将来自多个用户的数据传输合成到同一个SDH虚容器，因此优化了传输带宽的使用。
2.1660SM的优点
OPTINEXTMSDHADM系列的主要优点是：
完备：
满足所有传输需求的全面的网络单元，从用户室内应用到都市网络，到长距和超长距离的地面和跨洋应用。
所有都在同一个管理系统的控制下。
简单：
OPTINEXTM为网络建设提供的数不清的可能方案只基于最少的几个模块。
在不同系统之间模块的共享几乎是完全的。
为将来的准备：
除了传统的传输应用，OPTINEXTM包含了ATM交换和IP路由能力。
为了提高数据网络的带宽利用和节约额外设备的成本，能实现不同网络功能的灵活的节点正变得重要。
后向的兼容性：
OPTINEXTM保证与现存的设备能在广泛的层次上完全互联：
从光纤兼容性，到DCC（数据通信信道）兼容性，到网络管理。
换句话说，现存的网络能用新设备毫无限制地升级。
成本节约：
通过在不同系统共享可替换的单元（普通部分如业务业务端口），再加上重复使用同时满足独立的ADM和大容量交叉连接配置的整个框架，网络运营商可以极大的降低空间占用和个人培训的影响，而这些是影响整个网络操作成本典型的因素。
在一般需要使用多个相同的或不同设备的地方安装一个设备缓解了成本的压力。
管理：
无论网络是怎样建成的，或者哪种网络技术用于边缘和主干应用（IP,ATM,SDH,WDM），OPTINEXTM使用一个统一的管理方案。
此外，1660SM还有以下的特点：
灵活性：
1660SM有16个插槽用于业务端口，除了对通用器件的极少部分外，插槽的灵活性是完全的。
例如系统可能配置为一个64x64STM-1的交叉连接器或在一个机架内有下落882x2Mb/s能力的STM-16环节点。
多个SNCP环（或两个STM-16级别的2FMS-SPRing环）能被同样的节点终结。
对所有VC层提供完全的连接能力VC交叉连接的容量，最多为64x64STM-1等效。
可靠性：
1660SM提供三种网络保护：
线形复用段保护（MSP），双向共享环保护（MS-SPRing）和子网连接保护（SNCP）。
除了线路保护外的节点保护也可实现，所有可替换的单元可选择为冗余保护。
DC/DC转换功能分布在每块板上，电源保护是内置的。
简易：
1660SM有集中的控制结构，能够限制处理器和软件只在设备控制器和矩阵单元上出现。
业务端口没有系统处理器，可能从一个设备到另一个设备进行重复使用或从库存中获得，而不用担心软件版本的问题。
1660SM也能提供本地和远程SW下载，有最少可能的可替换单元集，并且极大程度地和OPTINEXTM的其他设备共享硬件。
开放性：
实际网络中的使用通常需要兼容多个不同的系统和标准。
1660SM为SDH/SONET联网工作提供AU3/TU3转换；与WDM设备直接联网工作的“彩色”的STM-16接口，且不需要中间波长适配器；AU4级联用于接口大吞吐量的ATM/IP设备。
3.1660SM应用
1660SM能用在，和光纤上传输。
主要应用在以下的领域：
本地和城市环
地区网状干线
通过中继分/插，和/或再生站实现点对点连接
国际网关和跨边界应用
使用集成的光放大器能达到超长距离
4.总体描述
1660SM是一个STM-1/4/16网络单元，用于传输和交叉连接大范围的PDH和SDH信号。
它能作为多终端或分插复用器使用。
此外系统能设置为一个矩阵容量最多可达等价于96x96STM-1（在高阶虚容器等级）和64x64STM-1（在低阶虚容器等级）的小的交叉连接机。
图1显示了通过1660SM实现的多路复用方案。
图1-1660SM复用
业务单元可以是准同步（PDH）或同步（SDH）的。
即插卡可以为以下的类型：
63x2Mbit/s单元
s单元（在将来的版本中提供）
3x34/45Mbit/s可倒换的单元
4x140Mbit/s-STM-1可倒换的电单元
4xSTM-1电单元
4xSTM-1电或光单元1
1注：
该单元通过一块主板可以管理四个STM-1流和四个光或电即插模块。
两个这样的模块装在该单元的前端，另外两个通过专门的适配器装在接入部分。
不同的光或电模块能在同一单元中混用，每个接口被独立管理。
此外，每个模块的插/拔不影响进/出该单元管理的其他模块的输入/输出的业务。
4xOC-3/STS-3的有AU3/TU3转换功能的单元
1xSTM-4光单元
1xSTM-16光单元
ATM/IP交换/路由单元
用于中枢功能的一些辅助单元：
设备控制单元
SDH矩阵＋时钟基准单元
所有电业务端口都能在N+1配置中进行有选择的保护。
按照网络拓扑结构，单端和双端MSP（复用段保护）能在任何STM-n接口间实现。
内在的SNCP（子网连接保护），即SNCP/I，和非介入的SNCP/N在所有VCi等级都能提供。
参与保护方案（MSP或SNCP）的SDH端口能够通过本地计算机终端或网管系统灵活的选择，而无需考虑它们在机框中的位置。
1660SM能够管理最多2个2纤MS-SPRing环。
1660SM能在低阶和高阶VC上100％实现的非介入的路径开销管理（POM）和空闲路径的监督功能（SUT）。
STM-1，STM-4和STM-16接口上可提供短距和长距光接口。
此外，提供了长距离上有增强功能的JE接口。
内置的光放大器和预放大器也将提供。
STM-1和STM-16接口也能在单根光纤上通过分离/合路器来实现双向传输。
这些一开始是在外部的，但在第二阶段就内置了。
在两个终端之间的软件协议保证了能正确检测到光纤断裂，然后甚至在存在信号反射时产生LOS告警。
STM-16接口能安装“彩色”的版本，能够无需中间转换器而直接连接WDM设备上。
一个集中的矩阵实现了交叉连接功能。
整个无阻塞的矩阵允许业务端口之间最多高阶96x96STM-1等效和低阶64x64STM-1等效的交叉连接。
1660SM主子架最多能从STM-16环中对378x2Mb/s信号进行插入。
扩展子架能用来扩展环节点的2Mb/s终结能力。
每个扩展子架能接252x2Mb/s附加的电路。
最多两个扩展子架能和主子架装在同一个机箱里。
这提供了在一个机架中最多从STM-16环中接入882x2Mb/s信号的能力。
主子架和扩展子架之间的接口是STM-4电接口。
主子架提供控制，时钟基准，交叉连接和为扩展子架提供的辅助功能。
大量符合SDH标准的辅助功能可以用来提供嵌入式的服务。
使用DTMF信令的工程用公务信道可以通过耳机电话访问，提供维护的能力。
在SDH矩阵单元中的时钟基准功能使1660SM同步，并提供同步时钟的产生和分配。
时钟可以锁定在一个2MHz的外部时钟源，或任何一个STM-n或2Mbit/s业务端口，或内部振荡器。
支持SSM（同步状态消息）质量和优先级算法。
设备控制单元提供配置，告警状态和性能监视数据。
为了升级整个控制子系统的软件提供了软件下载功能（本地和远程）。
系统能通过运行在连接到F接口的个人计算机上的CMISE终端或者借助Q接口的Alcatel的OPTINEXTM网络管理系统来管理。
此外，1660SM能作为通过Q2/RQ2接口访问的Alcatel网元的协调设备。
这样就使用标准的SDHDCC网络来传输警告信息，PDH和/或进入/来自集中的TMN的接入系统的配置信息。
在每个板上的DC/DC转换器保证了系统的电源。
分布式内部电源供应保证了电源保护。
5.功能描述
图2显示了1660SM的框图。
图2-1660SM框图
设备包括以下的子系统：
SDHVci交叉连接子系统
时钟基准子系统
设备控制子系统
业务端口子系统
扩展子架
ATM/IP交换/路由子系统
辅助和开销子系统
电源子系统
5.1.SDH交叉连接子系统
1660SMSDH交叉连接是基于一个无阻塞的矩阵，能够在任何接入系统的SDH或PDH端口之间连接AU4，AU3，TU3和TU12。
可以建立多种连接，例如：
单向的点对点
双向的点对点
单向的点对多点
SNCP的双节点过环
MS-SPRing环的双节点过环
矩阵的容量为高阶时的96x96STM-1等效和低阶时的64x64STM-1等效（4032个VC12）。
STM-1STM-4STM-16端口
OC-3STS-3端口
140Mb/s端口
34Mb/s45Mb/s端口
2Mb/s端口
AU-4
TU-3
TU-12
AU3
VC4
VC3
VC12
STM-1STM-4STM-16端口
AU-4
是
-
-
是
-
-
TU-3
-
是
-
是
-
是
-
TU-12
-
-
是
-
-
-
是
OC3STS3端口
AU-3
-
是
-
是
-
是
-
140Mb/s端口
VC-4
是
-
-
-
是
-
-
34Mb/s45Mb/s端口
VC-3
-
是
-
是
-
是
-
2Mb/s端口
VC-12
-
-
是
-
-
-
是
表1-1660SM的高阶/低阶连接
矩阵硬件也将在以后的软件版本中支持VC2交叉连接。
SDH矩阵管理的所有AUGS（STM-n管理单元组）按照ETSI映射（1xAU4）标准构造。
从ETSI的AU4（3xTU3）到3个北美标准的AU3的转换和逆转换通过提供SONET接口（4xSTS-3/OC-3）的业务单元实现。
SDHVC矩阵实现单端SNCP/N（非介入）和SNCP/I（内在）保护。
保护模式可是可回复的或非可回复的。
在STM-16及32个STM-1支路时，SDHVC矩阵能提供最多2x2纤的MS-SPRing环保护。
SDHVC矩阵能通过1＋1配置实现有选择的保护。
5.2.时钟基准子系统
同步子系统提供网络单元中的所有部件所需要的时钟基准，表示了SDH设备时钟（SEC）。
子系统完成ITU-T的建议中关于SDH设备时钟源的功能。
SETS功能通过SDH矩阵单元实现。
图3显示了1660SM中的SETS功能。
SETS接受来自很多源的同步输入：
STM-n线路
2Mb/s业务端口
2MHZ/2Mb/s外部输入
内部振荡器
通过选择器B使用时钟质量（SSM/同步状态消息算法）或优先级标准从以上这些中自动选择一个源。
同时也可以手动的选择。
SETS功能产生两个输出。
网元时钟基准可作为内部时钟源，并作为输出SDHSTM-n信号的时钟。
同时产生两个外部2MHZ或2Mb/s输出作为外部设备可能的时钟源。
从系统中的所有STM-n和2Mb/s业务端口中可选择最多6个候选基准。
提供2个2MHZ或2Mb/s外部输入和两个输出。
当设置为2Mb/s，外部输入输出接口能携带SSM时钟信息。
SETG功能有三种工作模式：
锁定，保持和自由运作。
在保持模式，SETG保持最后正确基准的频率，最大偏移为每天。
本地振荡器的精确度是±。
当SDH矩阵单元在1＋1结构中得到保护时，同时也保护了时钟基准功能。
SETG同步设备时钟产生器
OSC内部震荡器功能
图3-1660SM时钟功能
5.3.控制子系统
控制子系统实现由ITU-T的建议定义的同步设备管理功能（SEMF）。
它通过一个标准的QB3CMIP接口与外部管理子系统通信。
管理信息模型符合ITU-T的建议系列。
与本地计算机终端的通信也基于相同的接口。
控制子系统负责实现由网元管理者或本地计算机终端要求的配置，报告设备状态，以及告警和性能信息。
它也负责驱动自动保护倒换。
1660SM有一个集中的控制结构，基于两层模型：
进行DCC联网，CT/OS接口和数据库管理的设备控制（EC）
进行指配，告警监测，性能监控和设备保护倒换的机框管理（SC）
两个微处理器专门用于实现EC和SC功能。
EC处理器位于设备控制器单元，SC处理器位于SDH矩阵单元。
它们通过内部以太网总线（ILAN/内部LAN）进行通信。
SC处理器通过一个背板并行总线（ISPB/内部机框并行总线）与机框内执行SDH功能的所有电路（ASIC）连接，进行数据采集（告警，性能监控）和配置的指配。
设备控制器实现的消息通信功能（MCF）能管理最多32个DCC通道。
可以通过本地计算机终端选择STM-n端口和DCCm或DCCr通道。
通过设备控制单元内的一个可替换的PCMCIA闪存卡可以提供配置数据库和软件的大量存储。
设备控制器也能为通过Q2/RQ2接口管理的并置的Alcatel设备实现媒介设备功能。
发送到或接收来自Q2/RQ2网络单元（如接入复用器，微波无线电系统，PDH终端）的管理信息通过1660SM的SDHDCC通道传输到TMN，因此避免使用额外的数据通信网。
当SDH矩阵在1＋1结构中得到保护时，也保护了机框控制器功能。
1660SM机架中的一个插槽被保留，以将来作为1＋1设备控制器保护。
设备控制器单元的错误将不会影响到业务传输，也不影响SDH矩阵单元中的机框控制器处理器管理的自动保护倒换功能。
5.4.业务端口子系统
SDH和PDH业务端口可存在于以下单元：
63x2Mb/s单元
s单元（在以后的版本中提供）
s可倒换单元
4x140Mb/s-STM-1可倒换电单元
4xSTM-1电/光单元
4xOC-3/STS-3单元
1xSTM-4光单元
1xSTM-16光单元
5.4.1.63x2Mb/s单元
该单元为从的2Mb/s到SDHVC12的异步映射提供物理接口。
每个单元支持63个接口。
75Ω和120Ω对该单元是一样的。
阻抗匹配是在接入模块级实现。
21x2Mb/s的75Ω和21x2Mb/s的120Ω接入模块都提供了端口。
该单元实现2Mb/s重定时功能。
这允许了应用内部时钟基准到输出的2Mb/s帧。
重定时能在2Mb/s端口级被设为使能/禁止。
1660SM在主子架里能容纳最多6＋1个63x2Mb/s单元和18个21x2Mb/s接入模块，在扩展子架中最多能容纳4＋1个63x2Mb/s单元和12个21x2Mb/s接入模块（请看）。
5.4.2.3x34Mb/s/45Mb/s单元
该单元为从的34Mb/s到SDHVC3的异步映射提供物理接口。
每个单元支持3个接口。
通过软件选择工作模式（3x34Mb/s或3x45Mb/s）。
两个不同的接入模块（3x34Mb/s或3x45Mb/s）被用于3x34Mb/s（75Ω）和3x45Mb/s（100Ω）应用。
1660SM能容纳最多16个3x34M/45M单元和16个3x34Mb/s或3x45Mb/s接入模块。
可能的配置：
未保护的16＋0，15＋1保护，8x（1＋1）保护或Mx（N＋1）。
5.4.3.4x140Mb/s/STM-1单元
该单元提供四个双向的140/155Mb/s的接口。
工作模式通过软件选择。
在4x140/155Mb/s接入模块上电接口是可用的。
当一个端口设置为STM-1，VC4能解构或构造成低阶VC。
1660SM能容纳最多16个4x140/155Mb/s单元和16个4x140/155Mb/s接入模块。
可能的配置：
未保护的16＋0，15＋1保护，8x（1＋1）保护或Mx（N＋1）。
5.4.4.4xSTM-1电单元
该单元提供四个双向STM-1的接口。
在4xSTM-1接入模块上电接口是可用的。
对每个STM-1，VC4能解构或构造成低阶VC。
1660SM能容纳最多16个4xSTM-1e模块和16个4x155Mb/s接入模块。
可能的配置：
未保护的16＋0，15＋1保护，8x（1＋1）保护或Mx（N＋1）。
5.4.5.4xSTM-1电/光单元
4xSTM-1电/光单元提供四个电（）或光（多种类型）STM-1接口。
该单元在前面板装了两个空的插槽，能容纳可替换的STM-1电或光（端或长距）即插模块。
这些被分别地安装。
该单元管理的2个额外的STM-1接口在机框的接入区域，通过一个容纳STM-1电/光即插模块的适配器接入。
同一单元内任何电或光（短或长距）的混合是可能的。
1660SM能容纳最多16个4xSTM-1单元。
电或光STM-1接口能参与任何1+1线形MSP或SNCP的混合方案，这些方案通过本地计算机终端或管理系统灵活地建立。
参加保护方案的端口能属于同一单元或不同单元。
5.4.6.1xSTM-4光单元
1xSTM-4光单元提供一个STM-4光接口（在前面板）。
有多种短和长距离类型可用。
1660SM能容纳最多16个1xSTM-4单元。
STM-4接口能参加任何1+1线形MSP或SNCP的混合方案，这些方案通过本地计算机终端或管理系统灵活地建立。
5.4.7.1xSTM-16光单元
1xSTM-16光单元提供一个STM-16光接口（在前面板）。
有多种短和长矩类型可用。
“彩色”的版本也可实现直接与WDM设备互联，而不需要中间的波长适配器。
1660SM能容纳最多4个1xSTM-16光单元。
它们能用于以下配置：
4个未保护的STM-16线路
双1＋1STM-16终端
2xSNCP环
2x2纤MS-SPRing环
或未保护和保护结构的混合
5.5.扩展子架
为了提高2Mbit/s接入能力，扩展子架能使用一个专门的单元（专用电STM-4接口）连接到主子架，而不损失主子架的任何接入能力。
扩展子架使用和主子架同样的卡，除了专门用于两者互联的单元。
每个扩展子架能接最多252x2Mbit/s接口。
扩展子架只提供2Mbit/s业务终结能力；中枢功能（VC矩阵，时钟基准，设备控制器，辅助通道和开销管理）只由主子架提供。
图4显示了扩展子架的功能图。
主子架和扩展子架之间的连接及连接终端双方都得到保护。
所以，不会有单点故障。
一个机架能容纳一个主子架和两个扩展子架，因此一个机架能终结一个STM-16环的882x2Mbit/s净荷。
如果邻接一个机架，最多四个扩展子架能连接到主子架；这保证了在2Mbit/s级别上终结STM-16环（1008x2Mbit/s）的100％带宽，同时完全保护主/扩展子架的终端和连接。
图4-扩展子架功能图
5.6.ATM/IP交换/路由子系统
5.6.1.ATM交换的结构
1660SM能集成一个ATM/IP交换矩阵，该矩阵可以提高带宽使用和网络规模。
此外，当1660SM用于边缘应用时，它提供业务量控制功能，如避免网络阻塞及提供QoS保证的整形和管理功能。
1660SM中ATM矩阵的主要应用在于巩固来自不同用户地点传到STM-1，STM-4或STM-16城市和地区环上共享的SDHVC的ATM业务。
ATM矩阵能实现SDH网络中分散的交换。
1660SM中标准的PDH和SDH端口能用于传输ATM业务，该业务能通过SDH矩阵交叉连接，如果需要也可以通过ATM矩阵交叉连接。
原则上系统中的任何SDH或PDH端口都能传输ATM信元。
图5显示了ATM子系统的结构，以及其是如何与SDH交叉连接子系统相连的。
“群路”和“支路”作为业务在进入SDH环前是如何进行整合的范例在图中给出，虽然系统中没有指定任何特定的“群路”或“支路”。
ATM交换矩阵和SDH矩阵是按序排列的，所以装载一些不需要在给定节点在ATM层进行交换的ATM信元的SDHVC能透明地通过SDH矩阵交叉连接，不需要进行ATM交换。
ATM矩阵能在1＋1结构中得到保护。
两个ATM单元能用作两个独立的ATM交换。
图5-ATM矩阵结构
5.6.2.物理接口和位速率
标准的1660SM接口包括E1,E3,STM1光和电接口，STM4和STM-16。
ATM业务能映射到VC12,VC3,VC4,SD虚容器和E1,E3的PDH接口上，符合相关的ITU-T建议（和关于PDH上传ATM和关于SDH上传ATM）。
5.6.3.ATM交换能力
整个ATM交换矩阵可以提供s或s的吞吐量（8xSTM-1或16xSTM-1相等能力）。
ATM连接（任何位速率）的最大数量是4K。
整个ATM交换功能模型符合ITU-T，,ETSIEN300417-1-1/2-1,。
5.6.4.ATM连接类型
支持以下的ATM连接类型：
永久虚连接（PVC）：
虚路径连接（VPC）和虚通道连接（VCC）。
半永久虚连接（软PVC）：
虚路径连接（软VPC）和虚通道连接（软VCC）。
参照af－pnni－和af－pnni－提供P-NNI信令和路由。
交换虚连接（SVC）：
虚通道连接（VCC）。
这些可以在VPC和软PVC内透明地传输。
5.6.5.ATM连接能力
支持单向和双向点对点ATM连接（VPC和VCC）。
也支持单向（用于广播或双节点过环使用）和双向点对多点ATM连接（VPC和VCC）。
支持利用ATM交换矩阵的空间（拷贝到不同的SDH虚容器的信元）和逻辑（拷贝到同一SDH虚容器的信元）多点传送特点进行单向点
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