1、 本科毕业设计 （ 20 届） 基于环形网络的 IP over SDH技术的实现 所在学院 专业班级 通信工程 学生姓名 学号 指导教师 职称 完成日期 年 月 - 2 - 摘 要 IP over SDH/SONET， 指在 SDH 设备上运行 IP 业务。它保留了 IP 面向非连接的特性，在 IETF 的 RFC1619 中有详细的描述。因为 Internet 的高速发展，使得 IP 业务也迅猛发展，支持 IP 业务是技术发展的根本。 IP over SDH 是将 IP分组通过 PPP 直接映射到 SDH 中 ，省去了中间的 ATM 层，从而保证了网络的无连接性，提高了传输速率，降低成本，易
2、于兼容不同技术和实现网间互联。因为 SDH 技术的成熟， SDH 设备的高速、简单、可靠，比起 ATM 技术来，带宽利用率更高 。 目前 IP over SDH 有着很好的应用前景。 本文介绍了 SDH 的硬件设备 OptiX 155/622， OptiX 155/622H 的原理，基本功能，结构以及软件 eBridge 的使用，命令行的输入格式，流程，以太网业务的点对点应用。实现了用三台 SDH 设备通过光纤组建成环形传输 IP 信号，电脑通过设备的以太网口可以互通，能够进行相应的共享拷贝并且保证 10M 的带宽。主要通过配置 SDH 设备的 ET1 单板和 SL1 单板的业务来实现三台设备
3、的链接，并通过配置实现三个网关的环形网络。 关键词 ： IP over SDH；环形网络；以太网 - 3 - Abstract IP over SDH/SONET means that SDH equipment runs on the IP business. It retains the characteristics of IP for non-connected, in IETFs RFC1619 described in detail. Because of the rapid development of Internet, made IP business also rapid
4、development, support IP business is the fundamental of technology development. IP over SDH is the IP packet directly through point to point mapped to SDH, eliminating the middle of the ATM layer, thus ensuring no-connectivity on network, improved transfer rates, lower costs, easy to achieve compatib
5、ility of different technologies and network interconnection. Because SDH technology matures, SDH equipment is high-speed, simple and reliable. Compared to ATM technology, SDH has higher bandwidth utilization. Now IP over SDH has a good prospect. This article describes the SDH hardware OptiX 155/622,
6、 OptiX 155/622Hs principle, the basic function, structure and software eBridges use, the command line input format, process, Ethernet applications of point to point. To achieve by using three SDH equipment with optical fiber transmission runs IP signals on ring network, the computer through the Ethe
7、rnet port to communicate with each, able to share copies and ensure the appropriate bandwidth about 10M. SDH equipment by configuring the SL1 ET1 board equipment business to achieve the three links. Achieve three ring network gateway. Key Words:IP over SDH; Ring Network; Ethernet - 4 - 目 录 1 概述 . 1
8、1.1 技术背景 . 1 1.2 研究开发和论文内容 . 2 1.2.1 开发工作的主要内容 . 2 1.2.2 论文内容 . 2 2 设备介绍 . 3 2.1 OPTIX 155/622 设备介绍 . 3 2.1.1 机械结构 . 4 2.1.2 单板介绍 . 6 2.2 OPTIX 155/622H 设备介绍 . 11 2.2.1 机械结构 . 11 2.2.2 单板介绍 . 13 2.2.3 功能介绍 . 17 2.2.4 在传输网络中的应用 . 17 3 软件介绍 . 19 3.1 EBRIDGE命令行的使用环境 . 20 3.2 命令格式 . 20 4 拓扑结构 . 23 4.1 S
9、DH 网络拓扑 . 23 4.2 IP 业务走向图 . 25 5 运行测试及结果 . 27 6 结论 . 29 致 谢 .错误 !未定义书签。 参考文献 . 30 附录 设备运行脚本 . 32 1 概述 1.1 技术背景 近年来，随着 Internet 在世界各国爆炸的增长，以 IP 业务为主的数据业务是当今世界信息业发展的主要推动力。因而能否有效的支撑 IP 业务已成为某项新技术能否有长远技术寿命的标志。 Internet 的快速发展对广域网带宽提出了更高的要求。基于 TCP/IP 的 Internet 目前不支持 QoS，随着 IP 电话业务的普及，解决这一问题已是大势所趋。这不止需要高速
10、路由技术，也需要更高速、简单和更高带宽利用率的骨干网组网技术。 IP 是独立于网络硬件设备的，这为我们选取底层传输方式提供了方便。目前存在三种技术，即 IP over ATM， IP over SDH， IP over WDM。 IP over ATM 支持多业务、提供 QoS（ 服务质量 ） 的技术优势但当 IP 业务繁忙时或出现大量不均衡、突发性业务时，会产生 ATM 负载下降。 IP over ATM 代价很大，不适合在Internet 上推广，所以 IP over SDH 的优势得以体现 。 IP over SDH 直接在 SDH 上传送 IP 业务，对 IP 业务提供了完善支持，提高
11、了效率 123。但 IP over SDH 不适于多业务平台，不能完全保证业务的服务质量， IP over WDM 是指直接在光 网上运行的。显然，这是一种最直接、最简单、最经济的 IP 网络体系结构，非常适用于超大型 IP 骨干网。但是，应该看到， IP 技术主要针对实时性要求不高的数据业务而优化。其优点是以牺牲业务的实时性或服务质量来换取的。这对于未来用 IP over DWDM 技术构建一个要支持多种业务 （ 包括实时业务 ） 的宽带网无疑是不利的。全光网络的技术还没有解决，离实际还有一定的距离，所以目前仍然大量使用 IP over SDH23。 因而就目前而言，发展高性能 IP 业务
12、IP over SDH 是较好选择。而 IP over ATM 技术则充 分利用已经存在的 ATM 网络和技术，发挥 ATM 网络的技术优势，适合于提供高性能的综合通信服务。对于 IP over WDM 技术，它能够极大地拓展现有的网络带宽，最大限度地提高线路的利用率，并且在外围网络以千兆以太网成为主流的情况下，这种技术能真正地实现无缝接入。总之， IP over WDM 适用于未来的城域网、高容量普通 IP 业务和未来大型 IP 骨干网的核心汇接 34。随着网络的高速发展，这三种技术都会得到高速发展，下一代的 INTERNET 骨干网必然是这三种的混合体，是一个多协议光互联网，其中核心骨干网
13、采用 IP over WDM，次骨干网采用 IP over ATM 和 IP over SDH 技术 5。 1.2 研究开发和论文内容 1.2.1 开发工作的主要内容 利用两台 OptiX 155/622和一台 OptiX 155/622H SDH设备通过光纤组建环形网络，并通过 eBridge 软件进行参数的配置。 在 ET1 单板上，提供 MP 通道级带宽保证，传输带宽即可以保证的带宽。当一个以太网口映射为一个 MP 时，我们以 2M 为颗粒配置带宽，相当于端口的带宽可以保证，即点到点应用。本设计配置带宽为 10M 的 MP 业务。通过 ET1 单板实现以 太网业务透传。最后实现三台设备上
14、连接的电脑能共享资源。 开发工作具体步骤： 1 理解 SDH 传输原理 ； 2 熟悉 SDH 硬件设备 ； 3 学会软件 eBridge 的使用及命令行的输入 ； 4 实现环形网络的拓扑连接 ； 5 设计业务的内部参数配置，实现三个网元的以太网口业务的传输。 1.2.2 论文内容 论文分六章。第一章概述介绍了本课题的背景、意义和研究开发的主要内容。第二章概述了 SDH 的硬件原理，机械结构，单板功能。第三章介绍了 eBridge软件配置参数的流程。第四章概述了环形网络的拓扑以及业务的走向图。第五章总结 实验运行 测试和结果并对中途出现的问题进行描述 。最后一章对整个论文工作情况进行总结。 2
15、设备介绍 本设计平台为华为公司最新一代 SDH 光传输设备，采用多 ADM 技术，根据不同的配置需求，可以同时提供 E1、 64K 语音、 10M/100M、 34M/45M 等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。根据实际需要和配置，目前提供E1、 64K 语音、 10M/100M 三种接口。本设计平台使用了 2 种传输设备， OptiX 155/622 和 OptiX 155/622H， OptiX 155/622 传输速率为 155M， OptiX 155/622H传输速率为 155M 和 622M。 2.1 OptiX 155/622 设备介绍 OptiX 155/622 光传输设
16、备完全按照 ITU-T 相关建议进行设计。图 2-1 所示的阴影部分是 OptiX 155/622 设备采用的映射方式 6。 S T M - N A U G V C -4A U -4 C -4C -3C -2C -1 2C -1 1T U -3T U G -3 V C -3V C -3V C - 2V C -1 2V C -1 1A U -3T U -2T U - 12T U -1 1T U G -2x N x 1x 3x 3x 1x 7x 3x 41 39 2 6 4 k b i t/ s4 4 7 36 k b it /s3 4 3 68 k b it /s6 3 1 2k b it /s
17、2 0 4 8k b it /s1 5 4 4k b it /s段开销处理N 级复用指针处理通道开销处理码速调整阴影部分为 E T S I 和中国地区使用(N = 1 , 4 , 1 6 . .)1111图 2-1 映射结构 OptiX 155/622 光传输设备的系统结构如图 2-2 所示 6。 1111LU LUTUS TM- 1/4 S T M - 1 / 4STGS TG SC C O H P AU XO F ALU定时接口 网络接口 开销接口 辅助接口 光纤放大器 子速率接口TDAE1 E 3 /T 3 E4 10 M/ 1 00 M 以太网 S TM- 1LU : 线路单元 T U
18、: 支路单元S TG: 同步定时发生器单元 S CC : 系统控制与通信单元 O HP: 开销及公务单元 A UX : 辅助接口单元 O FA: 光纤放大器单元 T DA: 音频数据接口单元图 2-2 OptiX 155/622 SDH 光传输设备系统功能结构 2.1.1 机械结构 OptiX 155/622 是 STM-1/STM-4 兼容光传输系统设备，按照 STM-4 级别的最终容量需求设计。 OptiX 155/622 具备优异完备的数字交叉功能，能够方便的实现传输网络的容量和带宽管理，支持各种复杂的网络拓扑，具备各种网络保护功能。 OptiX 155/622 除具备有丰富的 PDH
19、和 SDH 接口以外，还可提供音频和数据接口、以太网接口，面对日益复杂的本地网和边缘网络的建设需求和 GSM基站、数据、图象等越来越多的业务传输需求， OptiX 155/622 体现出巨大的优越性 67。 OptiX 155/622 网元外形如图 2-3 所示： OptiX 155/622设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为终端复用器（ TM）、分插复用器（ ADM）、再生中继器（ REG）。系统可配置为 STM-1单系统或双系统、 STM-4单系统或双系统、两者的混合系统，并可实现由 STM-1向 STM-4的在线升级，又可以通过调整配置以满足网络灵活逐级扩
20、容的需求。 图 2-3 OptiX 155/622网元外形 子架的外观如图 2-4 所示： OptiX 155/622 的子架用于 安插各类电路板并提供各类电接口。 OptiX 155/622 光传输设备子架上部为接线区，与子架有关的电接口都从此区接入；下部为插板区，共有 18 个板位。子架外形如图 2-4 所示 67。 TUXCLUSTGSC COHP图 2-4 OptiX 155/622 子架 在插板区，母板通过接插件与安插在子架上的各电路板连接，从而实现各电路板之间的信号传送；在接线区，母板通过接插件提供系统与外部信号的连接，完成各种业务的接入以及数据通讯信号的接入。 母板上主要有以下几类总线：业务总线、时钟总线、邮箱总线及开销总线。系统依靠这些总线将各个功能单元连 接起来，如图 2-5 所示 67。 图 2-5 总线概况 业务总线连接支路单元、交叉单元和线路单元，用于传递 VC-12 、 VC-3 、VC-4 业务。时钟总线连接支路单元、交叉单元、线路单元和时钟单元，用于传递同步定时信号。开销总线完成 DCC 字节、公务字节、 K1 K2 字节等开销字节在支路单元、线路单元、公务单元和主控单元间的通信。邮箱总线用于主控单元与其它功能单元间的通信。 2.1.2 单板介绍 1 接线区 OptiX 155/622 子架的接线区如图 2-6 所示 67。 图 2-6 接 线区
