光纤通信实验报告

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二 〇 一 五 年 十二 月

专题设计实验报告

学校代码： 10128 学

号：201210204005

题 目： 光纤通信实验

学生姓名： 赵亚非

专 业： 通信工程

班 级： 一班

指导教师： 纪松波

实验一SDH网元基本配置

一、实验目的：

通过本实验，了解 SDH 光传输的原理和系统组成，了解 ZXMP S325 设备的硬件构成和单板功能，学习ZXONM 300 网管软件的使用方法，掌握 SDH 网元配置的基本操作。

二、实验器材：

1、SDH 设备：3 套 ZXMP 325；

2、实验用维护终端。

三、实验原理

1、SDH 原理

同步数字体制（SDH）是为高速同步通信网络制定的一个国际标准，其基础在于直接同步复用。按照SDH 组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，采用全球统一的接口以实现多环境的兼容，管理操作协调一致，组网与业务调度灵活方便，并且具有网络自愈功能，能够传输所有常见的支路信号，应用于多种领域（如光纤传输，微波和卫星传输等）。

SDH 具有以下特点：

（1）接口：接口的规范化是设备互联的关键。SDH 对网络节点接口（NNI）作了统一的规范，内容包括数字信号数率等级、帧结构、复接方法、线路接口、监控管理等。

电接口： STM-1 是 SDH 的第一个等级，又叫基本同步传送模块，比特率为 155.520Mb/s；STM-N 是 SDH 第 N 个等级的同步传送模块，比特率是STM-1 的 N 倍(N=4n=1，4，16，- - -)。

光接口：采用国际统一标准规范。SDH 仅对电信号扰码，光口信号码型是加扰的 NRZ码，信号数率与SDH 电口标准信号数率相一致。

(2)复用方式

a）低速 SDH----高速 SDH，字节间插；

b) 低速 PDH-----SDH，同步复用和灵活的映射。

(3) 运行维护:用于运行维护（OAM）的开销多，OAM 功能强——这也是线路编码不用加冗余的原因.

(4)兼容性:SDH 具有很强的兼容性，可传送 PDH 业务，异步转移模式信号

（ATM）及其他体制的信号。

(5) SDH 复用映射示意图如图1-1所示

图1-1 SDH 复用映射示意图

（6） SDH 体制的缺陷

a)频带利用率低

b)指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动

c)软件的大量使用对系统安全性的影响

2、城域传输网的层次

基于 SDH 多业务节点设备满足如下图所示从核心层、汇聚层到接入层的所有应用，可为用户提供城域网整体解决方案。

3、ZXMP S325 设备硬件

ZXMP S325 是最高速率为 STM-16 的综合业务接入 SDH 产品。支持 SDH 体制，遵循 ITU-T G.707 的映射结构。

4、业务功能

a)传统 SDH 业务：提供 STM-1 光接口、STM-4 光接口、STM-16 光接口、STM-1电接口和 PDH 电接口，E1 等接口。

b) 数据业务：提供百兆以太网（FE）接口、异步转移模式（ATM）接口和弹性分组环（RPR）接口。并结合先进的软件处理技术，实现对虚拟数据网、虚拟网桥、虚拟路由器、业务信号的透明传输等功能.

5、支持统一的网管软件：

由 ZXONM E300 完成软件统一管理，包括故障管理、性能管理、安全管理、配置管理、维护管理和系统管理功能。

6、适用范围

ZXMP S325 主要应用于网络的接入层，可和汇聚层、核心层的 ZXMP S330、ZXMP S385 等设备进行混合组网，可组成链形、环形、环带链等网络结构。7、设备结构子架高度仅为 5U，体积小，支持机柜安装、传输室外柜（包括传输多功能箱和室外电源柜）安装、壁挂式安装和台式安装。

四、实验步骤：

1、ZXONM E300 软件的使用

（1）启动服务器端

【ZXONME300-SERVER】

点击桌面快捷方式【Server】或由以下路径（图1-2所示）：

图1-2 启动服务器端路径示意图

启动后屏幕显示如图1-3所示

图1-3 启动服务器后屏幕显示图

检查网管软件版本号与当前系统是否一致。启动完成后进行下一步操作。

（2）启动客户端【ZXONME300-GUI】

点击桌面快捷方式【GUI】或由以下路径（如图1-4所示）：

图1-4 启动客户端路径示意图

（3）登陆客户端（如图五），选择需要登陆的服务器名称，登录名默认为 root，登陆密码为空。

图1-5 登录界面

（4）客户端操作窗口视图的切换【主视图，数据视图，时钟源视图，WDM SNMS 视图】

通过导航树下端的窗口切换，可以根据需要变换工作窗口。

图1-6 客户端操作窗口视图

（5）主菜单的操作和工具栏切换

主菜单分别实现各种控制功能，例如：再打开“GUI”

（7）拓扑图操作【锁定，保存，恢复，放大缩小】

通过窗口下拉菜单中对拓扑图的操作，可以实现锁定，恢复，放大缩小等功能。

4、创建网元

1）创建网元并设置

先在“开始——程序”中打开“ Server”，再打开“ GUI”。

1)工具栏中单击，或在菜单栏中单击“设备管理”→“创建网元”。

网元名称“ A1”，网元标识“ 1”，系统类型“ S325”，网元状态“离线”；配置网元地址“ 192.168.1.10”如图1-7及图1-8所示。

图1-7 创建网元

图1-8 创建后的网元地址

创建之后网元成灰色，若为蓝色则为在线网元。网元创建后，选中网元，主菜单栏下工具条转变为网元工具条，对应网元操作。

3、安装单板

对网元进行功能单板的安装。双击网元“A1”，弹出如图1-9所示的“单板管理”窗口，右侧为各类可选单板，鼠标移动到相应图标上停留可显示说明；

点击选中某单板后，左侧可安装的槽位会黄色显示，单击某黄色槽位完成单板安装。如果单板选择错误或想改变放置的槽位，可以单击图标，再点击右键选择“拔板”可进行拔板操作。也可通过右键点击网元，选择【网元属性】打开。

图1-9 网元A1的单板配置类型：

图1-10 网元A1的槽位

注意：

在可选槽位中，可选择任意槽位插板。光板一定要配置正确，否则无法正确连接光口及配置业务，重新插拔光板，链路必须重连。

五、实验结果

通过本次实验，了解ZXMP S325设备的硬件构成和单板功能，学习ZXONM 300网管软件的使用方法，掌握SDH网元配置的基本操作，创建出与硬件单板对应的网元。网元单板安装完成保存后，再次双击该网元，单板管理对话框中的模拟子架应显示所安装单板。

六、思考题

1、SDH传输体制有什么优点和缺点？

答:(1)SDH传输体制的优点：按照SDH组建的网络是一个高度统一的、标准化的、智能化的网络，采用全球统一的接口以实现多环境的兼容，管理操作协调一致，组网与业务调度灵活方便，并且具有网络自愈功能，能够传输所有常见的支路信号，应用于多种领域（如光纤传输，微波和卫星传输等）。

(2)SDH传输体制的缺点：频带利用率低；指针调整机理复杂，并且产生指针调整抖动；软件的大量使用对系统安全性的影响。

2、网元创建的过程中需要注意什么问题？

答：系统类型为“S325”，网元状态应为“离线”，配置正确的地址；正确配置光板，否则无法正确连接光口及配置业务，重新插拔光板，链路必须重连。

实验二：2M业务的SDH环网配置

一、实验目的：

熟悉ZXONM 300网管系统的使用，学习SDH环网的基本配置和连接，完成时钟源和公务配置，建立2M业务。

二、实验器材：

1、SDH设备3套：3套ZXMP S325

2、实验用维护终端

三、实验内容说明

完成ZXMP S325网元的配置，连接成环型拓扑结构。通过网络的时钟源配置，确保SDH网络只有一个时钟源，且时钟不成环。公务配置的目的在于设置全网公务号码，为了防止环网的公务电话成环，需将网元A1设置为公务控制点。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。四、实验步骤

启动ZXONM E300 的服务器端和客户端软件，登录客户端，运行ZXONM E300网管软件。默认登录名为root，密码为空。确认当前网管服务器和客户端版本与当前网元匹配。

环网配置的一般步骤：

1)建立空库 2)创建网元 3)安装单板 4)光纤连接

2)5) 公务配置 6)时钟配置 7)业务配置

业务关系为：A1←→A2，1个2M；A1←→A2←→A3，2个2M。

公务电话号码分别为：A1:101，A2:102，A3:103；

时钟，A1为外时钟，A2、A3为线路抽时钟，且所有网元都有内时钟。

具体步骤：

1、创建网元

按照实验一网元创建的方法，创建网元A1。配置IP地址，安插对应实际系统的单板。可以用同样的方法创建配置相同，IP地址不同的网元A2和A3。或者用复制的方法创建其他网元，如下步骤：选中网元A1，点击【设备管理】→【复制网元】。在“复制网元”对话框中输入数字ID“2”→单击应用，此时左侧“manager”中，会显示出网元“2”。同时复制多个网元，可用“，”隔开。

2、修改网元

右键→网元属性→修改“网元名称”2为“A2”，修改IP地址为192.168.1.11。同理，网元名称3修改为网元名称A3,IP地址修改为192.168.1.12即可，各网元单板配置表如表2-1.

表2-1 各网元单板配置表

单板类型单板数量

网元A1 网元A2 网元A3 NCP 1 1 1

SFE 1 1 1

OCS4 2 2 2

ET1 1 1 1

3、光纤连接

查看机柜内的设备连接情况，画出连接图，确定各网元的互联接口（参考图1端口标注）。

选中所有网元，单击工具栏中的图标，默认为双向连接，按照图1建立节点端口之间的连接。在网元间连接配置窗口中左侧选择A1的端口7

（OL41-7-3发送），右侧选择A2的端口7（OL41-7-3接收），再点击窗口下方的：增加→应用。

说明：因为是双向业务，因此连接时不分接收与发送。网元间连接配置对话框连接汇总图如图2-1.

图2-1 网元间连接配置对话框连接汇总图

看端口占用情况图如图2-2所示。

图2-2 端口占用情况

4、 公务配置

选中所有网元，单击工具栏中的公务配置，修改公务号码为要求值，对三个网元依次设定号码。选择其中一个网元设定公务控制点（只需要设定一个控制点），防止公务成环。公务配置如图2-3所示。

图2-3 公务配置

5、 时钟源配置

选中所有网元，单击工具栏图标，先设定“SSM 字节”，再设定“定时源配置”。 1） 时钟规划。

表2-2 时钟规划表

外时钟

内时钟

端口/优先级（线路抽时钟

1）

端口/优先级（线路抽时钟

2） 网元A1 1 2 网元A2 3 A2 – 7/1 A2 – 8/2 网元A3

3

A3- 8/1

A3 – 7/2

2） SSM字节：选中“启用SSM字节”，使用方式“自定义方式一”，自振质量等级为“G.813”，单击“应用”。

3）定时源配置：

在配置时钟时，时钟类型和端口可选，优先级依据创建顺序默认，当所有时钟源设置完成后，优先级可改。

例如：A1时钟配置如下：

a) 1个外时钟，优先级为1；

b) 1个内时钟，优先级为2。

c) 单击应用。

图2-4 时钟配置完成后图示

6、2M业务配置

1) A1←→A2，1个2M的配置。

在主视图中，选中所有网元，单击工具栏中的图标，出现业务配置窗口。

a、在左上方的选择网元下拉列表中选择网元A，操作方式选择“配置”。

b、选择光板中7端口Port（1），展开，选择AUG （1）中的TU12(1)，若需要多个时隙，按住“Shift”可以连选；单击右下角的“ET1”选择1；

c、单击“确定”→“应用”。

图2-5 2M业务配置

d、在左上方的选择网元下拉列表中选择网元A2，操作方式选择“配置”。

e、选择光板中7端口Port（1），展开，选择AUG （1）中的TU12(1)；单击右下角的“ET1”选择1；

f、单击“确定”→“应用”。

此时，A1A2之间的1个2M业务就已分配了时隙，建立起连接，此链接是通过A1、A2之间的光纤及已分配的时隙AUG （1）TU12（1）建立起来的，通过支路板的ET1来终结的。

2）A1←→A2←→A3，2个2M的配置。

（1）先配置A1。

a、左上方选择网元A，操作方式选择“配置”

b、选择光板中7端口Port（1），展开，选择AUG （1）中的TU12(2)-(3)，按住“Shift”可以连选；单击右下角的“ET1”选择2-3时隙。

c、单击“确定”→“应用”。

（2）配置A2的交叉业务。

无需支路板，只需在左侧选择7端口Port（1）中AUG （1）中的TU12(2)、TU12(3)右侧选择8端口Port（1）AUG （1）中的TU12(2)、TU12(3)，单击“确定”→“应用”。

A3的2个2M配置同理，注意端口的选择和业务终结。2M业务配置完成后图示如图2-6所示。

3）验证所配置业务

单击工具栏中的报表→全业务报表。

图2-6 2M业务配置完成后图示

实验三：NCP数据库下载和故障分析

一、实验目的：

配置环形网络连接及2M业务，将配置数据载ZXMP S325设备的入NCP单元。分析报警和故障，并进行适当处理。

二、实验器材：

1、SDH设备3套：3套ZXMP S325

2、实验用维护终端

三、实验内容说明

在网管ZXONM E300软件中配置的网络，需要将配置数据载入NCP单元中，再由NCP单元将相应的数据发送到各个相关单元和插板进行配置。通常在一个建立的网络中，会设定其中某个网元作为网关网元，该网元直接与DCN相连或与网管直接相连，在通讯过程中完成其他网元与网管通讯信息的转发。在网管上还可以为网元设置主备网关网元，防止主网关网元异常时，导致网管与网元的通讯中断。在本实验中，为了方便学生同时进行实验，暂不设定网关网元，各网元配置分别下载到自身的NCP单元中。

ZXMP S325的典型故障包括通信故障、业务中断故障、误码类故障、时钟同步类故障、公务类故障、网管连接故障、风扇故障、设备对接故障、以太网故障等。在本实验中，仅对简单的故障报警进行分析和处理，主要指配置数据下载完成后网管软件的报警分析，处理和屏蔽。

四、实验步骤

1、开启CCS2000U用户端，加入实验队列。

为保证实验有序进行，采用CCS2000U用户端进行实验管理。开启用户端，点击【连接】→【登陆】。登录完成后，选择课程内容，实验列表和设备队列，进行排队。系统安排可以实验时，进行配置数据的下载。

图3-1 CCS2000U用户端排队等待窗口

2、下载NCP数据库

按照实验二的内容，建立环形网络，完成时钟源、2M业务和公务配置。也可通过恢复备份数据的方法，调取上次的实验结果。注意检查单板及端口要与物理配置相同，设置所有网元的“属性”为“在线”状态，为绿色显示。

在下载前，可以选中某网元，右键点击，选中菜单中【Ping】，检查设备联通性，再进行数据下载。

在网管软件客户端操作窗口中，选择网元（A1，或A2，或A3），单击【系统】→【NCP数据管理】→【数据库下载】菜单项，进入数据库下载对话框。注意，下载数据库为复选框，在实际工作中应该根据业务需求和配置进行选择数据文件，在本实验中只需要下载基本的网元信息，公务配置等基本数据文件，如图3-2所示。

图3-2 数据库下载窗口

选择下载数据库的“网元信息”等数据文件名称。单击【应用】按钮。

完成下载后，可以选择被下载数据的网元，单击单击【系统】→【NCP数据管理】→【上载比较】菜单项，选择原下载数据进行上载比较操作，网元数据库上载的数据应与网管数据库保存的数据完全一致。

三、实验验证

实验完成后，与其它同学进行验证，通过、拨打公务电话，验证设置结果。若电话接通，表示实验成功，设置结果真确，反之，不正确。

心得体会

光纤通信是一门理论性和实践性都很强的专业基础课，也是一门综合性的技术基础学科，基于其成本低，传输量大，数据稳定，受外界干扰小等特点在各领域中已经得到了广泛应用。

本次试验主要是SDH网元的基本配置、2M业务的SDH环网配置、NCP数据库下载和故障分析。通过这次实验，我大开眼界，因为这次实验模拟了运营商的操作，并且能实现相互之间通话因此在实验过程中我受易匪浅：它让我深刻体会到实验前的理论知识准备重要性，也就是要事前了解将要做的实验的有关质料，如：实验要求，实验内容，实验步骤以及之前的相关知识点积累等等。通过实验我了解了中兴运营商的通信操作系统构造和操作流程，在老师的指导下完成简单的操作及网元的配置，通过实验加深理解并掌握了一些基本的知识技能，这对我以后的学习工作都会有很大帮助。

实验课是我们在学校里锻炼自己的机会其目的是培养学生的分析和解决实际问题的能力，从而掌握通信工程方面技术手段，为将来从事技术工作和科学研究奠定扎实的基础。实验过程中培养了我在实践中研究问题，分析问题和解决问题的能力以及培养了良好的工程素质和科学道德，例如交流能力、独立思考等；提高了自己动手能力，培养理论联系实际的作风，增强创新意识，我在收获知识的同时，还收获了阅历，收获了成熟。就像老师说的那样要面对社会的挑战就要掌握一门技术，所以我们只有不断的学习、实践，再学习、再实践塑造自己为社会需要的人才。