基于SDH技术的公路网通信系统的设计与实现Word文档下载推荐.doc
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通信网络的建立，必然少不了对网络性能的测试，本文对该通信网络系统的误码性能、抖动和漂移性能、通道保护倒换和接地性能等主要性能指标进行了测试，所有测试结果都符合ITU-T规定的相关性能指标标准。
本文设计的通信网络还具有可扩展性、完备的后向兼容性和前向兼容性。
因为该路段的传输业务的种类较多，但传输业务量不大，随着高速公路信息化的快速发展，实现高速公路关键路段的全程监控，提高信息化的水平，在现有业务上增加其他数据业务，这就需要在现有通信网络中预留好数据容量，本文充分预留了数据业务的传输容量，为将来扩容提供预留空间，使网络具有灵活的可扩展性能。
本文最后部分对该通信网做了总结。
关键词:
公路通信网，性能测试，SDH,T2000,
Abstract
DesignandImplementationofthehighwaynetworkcommunicationsystembasedonSDHtechnology
Thehighwayistheinevitableproductofthecountry'
srapideconomicdevelopment,highwaysasamoderntransportationinfrastructure,anditsconstructioninevitablemonitoring,feesandotherancillaryfacilities,includingroads,theseancillaryfacilitiesinstalledacrossthehighway,inordertofacilitateunifiedmanagement,theformationofunifieddatacenteronthehighwayontheinformationyouneedtotransfersummary,whichrequiresthehighwayofcationsystems,transmissionofbusinessonthehighway,thehighwaynetworktoformanintelligent,soitisbound,ultimately,highwayommunicationsystem,ationsystemisthehighwayanimportantfoundationsupportsystems,safe,reliable,perfectandefficientcommunicationsystemisanimportantguaranteeforthenormaloperationsofthehighway.Itisthemaincarrierofvarioustrafficinformationtransmission,thecommunicationsystemisaccurateandtimelymissionofdata,voiceandimageinformationsuchasmonitoringsystemsandtollcollectionsystem,tomaintainthesmoothflowofhighwaycommunicationsbetweenthecommunicationssites,andhighwaybothinternallyandexternallytoestablishthenecessarycontactstoprovidethetransmissionchannel.
Withthecountry'
swesterndevelopmenteffortshavebeensteppedup,Xinjianghighwayctionhasenteredaperiodofrapidgrowth,thevastterritoryofiang,theconstructionofthehighwaywithregionalcharacteristics,toachievetheXinjiangnetworkingandnicationswilltakesometime,thisarticlenationaltstoachievethenetworkedunicationsenvironment,XinjiangunderconstructionGuozigouofsectionsoflengthof146kmoftrunkroadcommunicationsnetworkdesign.XinjianghighwayconstructionearlyPDHtransmissiontechnology,transmissiontechnologycontinuestoevolve,theSDHtransmissionnetworkwithitsownnetworkadvantagesaregraduallyreplacingthePDHtransmissionnetwork,theSDHtransmissionnetworkisthecompatibilityofthePDHnetwork,ansmissionperformancefarsuperiortothePDHnetwork.Inthisarticle,theSDHtransmissiontechnology,accordingtothedataofthishighwaybusinessneeds,thementofSDHSTM-16levelasthecoretransportbackbonelayerandconvergencelayerandSTM-4ratingattachedtothetransmissionnetwork.Theationofthesiteaccordingtothevariouscommunicationanddatatransmissionbusiness,thecommunicationsnetworkisdividedintothecorelayer,convergencelayerandccesslayer,andeachlayeroftheconcreterealizationofthedetaileddesign.ThecorelayerismainlytransmittedSTM-16levelofparticulatebusiness,MSTPnetworkingtechnology.Convergencelayerandaccesslayergrade-basedSTM-4transmission,dataandimagetransmissiondesign.Dataservicesforommunicationssystemstoachievenetworkofficialbusiness,thenetworkclocktrackingtheimplementationandnetworkprotectionmodedescribedindetail.Establishmentofcommunicationnetworks,andultimately,theinevitabletestofnetworkperformance,article,theBERperformanceofthecommunicationnetworksystem,jitterandwanderthemainperformanceindicatorsofperformance,channelprotectionswitchingandgroundingperformancetest,alltestresultsareinlinewiththeITU-Tprescribedperformancestandards.
Inthispaper,thedesignofcommunicationsnetworkisalsoscalable,completebackwardcompatibilityandforwardcompatibility.Moretypesofthesectionofthetransmissionbusiness,butlittletrafficandhighwaycriticalsectionswiththerapiddevelopmentofhighwayinformation,processmonitoring,toimprovethelevelofinformationtechnologyontheexistingbusinesstoincreaseotherdataservices,whichrequirestheexistingcommunicationsnetwork,reservedgooddatacapacityisfullyreservedfordatatransmissioncapacityofthebusiness,toreservespaceforfutureexpansion,andmakethenetworkflexibleandscalableperformance.Theendofthisarticlepartofthecommunicationnetworkistodoasummary.
Keywords:
roadcommunicationsnetwork;
theperformancetesting;
SDH;
T2000
目录
第1章 绪论 1
1.1高速公路的发展历程 1
1.2本文研究的背景 2
1.3本文研究目的及意义 4
1.4SDH传输的原理及特点 4
1.4.1帧结构 5
1.4.2映射和复用 7
1.5本文的结构 9
第2章SDH公路通信网设计 10
2.1SDH公路通信网设计的背景 10
2.2总体设计 11
2.2.1概述 11
2.2.2业务需求 13
2.2.3设计规划 14
2.2.4核心层传输网设计 16
2.2.5汇聚层传输网设计 19
2.2.7接入层传输网设计 20
2.2.8数据、图像业务的传输设计 21
2.2.9光接口类型和参数 22
2.3纤缆连接关系 24
2.4通信电源及接地系统 26
2.5其它通信系统 27
2.5.1紧急电话系统 27
2.5.2隧道有线广播系统 28
2.6本章小结 28
第3章公路通信网SDH业务的实现 30
3.1SDH数据业务实现方法 30
3.2网络时钟跟踪实现方法 31
3.3网络公务电话实现方法 33
3.4网络保护实现方法 33
3.4.1线路自动切换保护 34
3.4.2网络保护方式的选择 36
3.5数据备份配置 37
3.6本章小结 37
第4章SDH传输系统性能测试 39
4.1误码性能的测试 39
4.2抖动和漂移性能的测试 41
4.3通道保护倒换功能的测试 44
4.4接地指标 45
4．5可用性目标 45
4.6本章小结 46
第5章总结与展望 47
5.1总结 47
5.2展望 47
参考资料 49
致谢 51
第1章绪论
第1章 绪论
1.1高速公路的发展历程
高速公路是国民经济的基础性、服务性产业，是合理配置资源、提高经济的运行质量和效率的重要基础。
在人类社会发展的历史证明中，高速公路对于一个国家或地区经济与社会的发展至关重要，它是促进人类经济发展和社会进步的重要动力之一。
高速公路是上世纪20年代在发达国家开始出现的专门为了汽车交通服务的基础设施。
通过运营发现，高速公路的运行能力、速度和安全性较为突出，对社会建立统一的市场经济体系、提高现代社会的物流效率和公众生活质量等都有着十分重要的作用。
高速公路作为现代化公路运输的基础设施。
被认为是现代交通发展的一个重要的里程碑，其产生和发展是国民经济发展的一个必然结果，是一个国家现代化的一个重要标志之一。
从世界范围来看，美国、日本、德国等发达国家是较早建立高速公路的国家，也是高速公路网最发达的国家。
我国台湾省于1978年建造的全长373km的高雄 —基隆高速公路是我国的第一条高速公路。
随着改革开放的不断深入，面对我们国内地运输能力差、成本高的经济发展瓶颈，于是内地也开始了高等级公路的建设。
在1988年10月31日，上海—嘉定全长18.5km的高速公路建成通车，从此中国内地也有了高速公路。
直到2006年底，超过了45400km的高速公路正在为中国经济和社会发展提供着便捷、高效的运输服务。
机电系统作为高速公路交通工程设施的重要组成部分，高速公路机电系统是发挥高速公路设施交通功能的主要辅助系统，是针对高速公路实施现代化管理（实时和数据管理）的主要工具，高速公路机电系统是以电子、电气、控制、通信、机械和交通工程等技术为基础的综合性系统，它由通信、监控、收费、照明等系统组成，其子系统内部以及各子系统之间都是由通信网联系，所以通信网是各个子系统内部与子系统之间的连接桥梁。
1.2本文研究的背景
随着全国高速公路建设的飞速发展，新疆作为西部大开发的主要省份之一，提高公路网的建设是新疆建设的重中之重，而现代化高速公路的建设离不开主要路段的机电设备的安装，这些机电设备通过传输形成智能化的公路网，传输系统在高速公路网互联中扮演着“主神经”的作用，在高速公路的建设中附属设施包含可变信息情报板、监控摄像头、车辆检测器、气象监测仪等，这些附属设备所采集到的信息都需要传输网进行传输到所在地区监控中心。
随着高速公路的建设的快速发展，收费站建设也越来越多，同一地区不同收费站之间需要建立通信，收费站与上级管理部门还需要建立通信。
所以通信系统是高速公路现代化、智能化管理的重要组成部分，也是高速公路管理部门对公路管理的重要方式。
现代社会的信息交流是多种多样的，对通信网要求能够提供各种不同种类的业务传输。
业务传输的数据量也在不断地增大，对通信网的交换、处理能力也在不断地提高，这就对通信网络提出了必须向着综合化、数字化和智能化的方向发展，因为传输系统的性能制约着通信网的发展，所以传输系统是通信系统的主要组成部分。
电信部门与公路部门一直以来都在传输网中是密不可分的两个部门，尤其是在新疆，新疆面积是166万平方公里，城市之间的距离较远，对网络的传输就要求较高，电信部门因为在新疆铺设光缆代价过高，就与公路部门签署置换协议，有些电信传输网正好利用高速公路的传输设备与光纤，进行传输，这样就节约了电信传输网的设备安装成本。
高速公路建设的早期是由传统的PDH（准同步数字体系）组建的传输网，随着高速公路的发展，高速公路通信系统对数据传输业务量越来越大，传输的技术要求越来越高，由于PDH技术它的的复用方式，很明显不能满足现在信号大容量传输的要求，
它的传输方式主要是采用异步复用，当低速信号向高速信号复用时，低速信号在高速信号中的帧结构的具体位置是没有规律的，换句话说，就是在高速信号中不能具体确定低速信号的具体位置，这也正是在业务的传输中，有时会将某一低速业务从高速信号中要分离出来，但不能确定是否正确分离的关键所在。
例如从140Mbit/s信号中分/插出2Mbit/s低速信号，就要从高速信号中要一级一级地进行分/插出低速信号。
如图1.1所示。
图1.1从140Mbit/s信号中分/插出2Mbit/s信号示意图
打个比方，这就相当于，乌鲁木齐向伊犁传输140Mbit/s信号，其中在奎屯要分离出一个2Mbit/s信号，则应该先把140Mbit/s分解成34Mbit/s，再把34Mbit/s分解成8Mbit/s，然后再把8Mbit/s分解成2Mbit/s信号。
取出想要的2Mbit/s信号后，再有奎屯加上一个2Mbit/s信号，然后进行相反的复接（2Mbit/s复用成8Mbit/s，8Mbit/s复用成34bit/s·
·
），这样才能继续往伊犁传送，可见为了一个2Mbit/s信号，需要在奎屯设置很多的分解和复接的设备，这样做不但增加传输设备的数量和成本，还会使传输信号在传输中受到损伤。
除此之外，在PDH的接口方面，也不存在世界上的统一标准，只有不同区域的电接口和光接口。
国际上有3中PDH信号的速率等级，他们是欧洲、日本和北美系列。
我们国家主要是才用的欧洲系列。
3个系列的标准中，主要指标的电接口速率，信号的帧结构以及复用方式是各不相同，相互之间不能互联，造成全球性互联无法实现，于是美国贝尔研究所（Bellcore）就结合当前国际通信的现状提出了一套完备的分等级的准数字传递结构形成同步光网络，之后被原国际电报电话咨询委员会（CCITT）重新命名为同步数字体系（SDH），使它成为了既能适用于光纤通信，也可以适用于微波等传输的通用技术体系。
随着信息社会的到来，高速公路的建设也进入了新的阶段，高速公路的智能化也进入了新阶段，智能化程度不断提高，新疆高速公路原使用的PDH传输通信技术其业务单调，扩展比较复杂，带宽受到限制，如果不进行升级改造，仅仅是对现有的设备进行修改和完善已经无济于事，以小见大，对于国际上PDH技术已经对现有通信网络的传输业务量已经是不能满足要求。
SDH技术在这种国际背景下发展起来，顺应时代发展，自SDH技术被引入以来，现在已经在全国高速公路传输中起到主要作用，利用SDH技术的同步复用和标准的光接口以及他的完备的网管能力，将在高速公路传输网建设发展中长期受益[3]。
为高速公路智能化运转提供条件，所以本文选用SDH技术来研究公路通信网的发展。
1.3本文研究目的及意义
随着国家西部大开发的力度不断加强，高速公路的建设在新疆也快速的发展起来了。
新疆在早期建设的收费高速公路项目管理中，由于建设和投资主体的不同以及新疆地域辽阔和特殊的地区性，有些地区相邻路段连接处都设有主线收费站，这样就会造成收费站过于密集，因为不能进行全疆联网，通信设备是根据收费站的位置以及传输距离来设置的，没有统一的规划较为不合理，通信设备种类的多样性造成互联困难，又加上收费设施互不相同，维护起来设备技术难度大。
最近这几年，国家为了降低现代交通运输对国民经济的影响，对高速公路的建设中尽量少设置收费站，规范高速公路的管理，要求实行联网收费，统一管理，提高高速公路的通行能力，提高服务水平。
这就要求新疆高速公路也要尽快完善其联网收费能力。
目前，电子不停车收费在内地发达城市已经开始使用，新疆作为西部大开发的主要地区，电子不停车收费也将是新疆未来收费技术的发展方向。
这些条件的完成前提是必须有较为完备的通信网络，能够实现通信的互联。
国家提出联网络费主要是为了解决不合理的收费站设置和统一的业务管理问题。
现在高速公路上的路侧电话和监控摄像头都已经开始在高速公路上应用起来，为高速公路的智能化、视频化管理提供了条件，要想实现这些功能，都离不开通信网络传输，为了实现新疆高速公路的通信互联，就必须在现有或正在建设的高速公上对通信网络做统一的规划，使不同地区的公路网进行互联互通。
这些功能的实现都离不开通信网络的实现，高速公路通信网随着国家对收费公路的重视而将不断提高。
1.4SDH传输的原理及特点
SDH（同步数字体系，SynchronousDigitalHierarchy）是一整套可进行同步数字传输、复用和交叉连接的标准化数字信号的等级结构。
从对SDH的定义可知，SDH就是一种传输体系协议，它和PDH（准同步数字传输体系）一样，这种SDH传输体系规，主要是对数字信号的帧结构、传输速率等级、复用方式、接口类型等特性进行了规范。
1.4.1帧结构
SDH传输网络有世界统一的接口标准，从而容易实现国际上的网络互联互通，它主要是有一些SDH网元组成，它还有一套标准的信息结构等级，就是同步传输模块STM信号等级，既是STM-N（N=1,4,16,64）这里的N指的是同步传送模块的级别。
其中S
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