《SDH原理》第五章 SDH网络结构和网络保护机理

SDH原理 第五章SDH网络结构和网络保护机理 2.不恢复方式指在主用信道发生故障时,业务切换到备用信道,主用信道恢 复后业务不切回主用信道,此时将原主用信道做为备用信道,原备用信道 当作主用信道,在原备用信道发故障时,业务才会切回原主用信道。 2.自愈环的分类 目前环形网络的拓扑结构用得最多,因为环形网具有较强的自愈功能。自愈 环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分 按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类:按网元节点间的 光纤数可将自愈环划分为双纤环(一对收发光纤)和四纤环(两对收发光纤); 按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。 下面讲讲通道保护环和复用段保护环的区别。对于通道保护环,业务的保护 是以通道为基础的,也就是保护的是STMN信号中的某个VC(某一路PDH 信号),倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的,通常利 用收端是否收到简单的TU-AS信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在 sTM-16环上,若收端收到第4VC4的第48个TU12有TUAS,那么就仅 将该通道切换到备用信道上去。 复用段倒换环是以复用段为基础的,倒换与否是根据环上传输的复用段信号 的质量决定的。倒换是由K1、K2(b1-b5)字节所携带的APS协议来启动 的,当复用段出现问题时,环上整个STMN或1/2STMN的业务信号都切换 到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MSAS、 MS-EXC告 警信号。 m技术细节 由于STMN帧中只有1个K1和1个K2所以复用段保护倒换是将环上的所 有主用业务STM-N(四纤环)或1/2STM-N(二纤环)都倒换到备用信道上 去,而不是仅仅倒换其中的某一个通道 通道保护环往往是专用保护,在正常情况下保护信道也传主用业务(业务的1 +1保护),信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护,正常时主用信道 传主用业务,备用信道传额外业务(业务的1:1保护),信道利用率高。 3.二纤单向通道保护环 二纤通道保护环由两根光纤组成两个环,其中一个为主环——S1:一个为备 环——P1。两环的业务流向一定要相反,通道保护环的保护功能是通过网元 支路板的“并发选收”功能来实现的,也就是支路板将支路上环业务“并发

SDH 原理 第五章 SDH 网络结构和网络保护机理 5-6 2. 不恢复方式指在主用信道发生故障时，业务切换到备用信道，主用信道恢 复后业务不切回主用信道，此时将原主用信道做为备用信道，原备用信道 当作主用信道，在原备用信道发故障时，业务才会切回原主用信道。 2. 自愈环的分类 目前环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈功能。自愈 环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。 按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的 光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）； 按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。 下面讲讲通道保护环和复用段保护环的区别。对于通道保护环，业务的保护 是以通道为基础的，也就是保护的是 STM-N 信号中的某个 VC（某一路 PDH 信号），倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利 用收端是否收到简单的 TU-AIS 信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在 STM-16 环上，若收端收到第 4VC4 的第 48 个 TU-12 有 TU-AIS，那么就仅 将该通道切换到备用信道上去。 复用段倒换环是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号 的质量决定的。倒换是由 K1、K2（b1—b5）字节所携带的 APS 协议来启动 的，当复用段出现问题时，环上整个 STM-N 或 1/2STM-N 的业务信号都切换 到备用信道上。复用段保护倒换的条件是 LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC 告 警信号。  技术细节： 由于 STM-N 帧中只有 1 个 K1 和 1 个 K2，所以复用段保护倒换是将环上的所 有主用业务 STM-N（四纤环）或 1/2STM-N（二纤环）都倒换到备用信道上 去，而不是仅仅倒换其中的某一个通道。 通道保护环往往是专用保护，在正常情况下保护信道也传主用业务（业务的 1 ＋1 保护），信道利用率不高。复用段保护环使用公用保护，正常时主用信道 传主用业务，备用信道传额外业务（业务的 1：1 保护），信道利用率高。 3. 二纤单向通道保护环 二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环——S1；一个为备 环——P1。两环的业务流向一定要相反，通道保护环的保护功能是通过网元 支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上环业务“并发

SDH原理 第五章SDH网络结构和网络保护机理 到主环S1、备环P1上,两环上业务完全一样且流向相反,平时网元支路板 “选收”主环下支路的业务,如图5-4(a)所示。 若环网中网元A与C互通业务,网元A和C都将上环的支路业务“并发”到 环S1和P1上,S1和P1上的所传业务相同且流向相反——S1逆时针,P1 为顺时针。在网络正常时,网元A和C都选收主环S1上的业务。那么A与 C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通,由S1光纤传到C(主 环业务);由P1光纤经过网元B穿通传到C(备环业务)。在网元C支路 板“选收”主环S1上的A→C业务,完成网元A到网元C的业务传输。网 元C到网元A的业务传输与此类似。 B 图54(a)二纤单向通道倒换环 当BC光缆段的光纤同时被切断,注意此时网元支路板的并发功能没有改变, 也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图5-4(b)所示 倒换、C P1 A STM-N 图5-4(b)二纤单向通道倒换环 我们看看这时网元A与网元C之间的业务如何被保护。网元A到网元C的业 务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上,其中S1业务经光纤由网元D 穿通传至网元C,P1光纤的业务经网元B穿通,由于B-C间光缆断,所以

SDH 原理 第五章 SDH 网络结构和网络保护机理 5-7 到主环 S1、备环 P1 上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板 “选收”主环下支路的业务，如图 5-4(a)所示。 若环网中网元 A 与 C 互通业务，网元 A 和 C 都将上环的支路业务“并发”到 环 S1 和 P1 上，S1 和 P1 上的所传业务相同且流向相反——S1 逆时针，P1 为顺时针。在网络正常时，网元 A 和 C 都选收主环 S1 上的业务。那么 A 与 C 业务互通的方式是 A 到 C 的业务经过网元 D 穿通，由 S1 光纤传到 C（主 环业务）；由 P1 光纤经过网元 B 穿通传到 C（备环业务）。在网元 C 支路 板“选收”主环 S1 上的 A→C 业务，完成网元 A 到网元 C 的业务传输。网 元 C 到网元 A 的业务传输与此类似。 CA CA AC AC S1 P1 A C D B P1 S1 STM-N 图5-4 (a)二纤单向通道倒换环 当 BC 光缆段的光纤同时被切断，注意此时网元支路板的并发功能没有改变， 也就是此时 S1 环和 P1 环上的业务还是一样的。如图 5-4(b)所示。 C A CA AC AC S1 P1 A C D B P1 S1 STM-N 倒换 图 5-4 (b)二纤单向通道倒换环 我们看看这时网元 A 与网元 C 之间的业务如何被保护。网元 A 到网元 C 的业 务由网元 A 的支路板并发到 S1 和 P1 光纤上，其中 S1 业务经光纤由网元 D 穿通传至网元 C，P1 光纤的业务经网元 B 穿通，由于 B—C 间光缆断，所以

SDH原理 第五章SDH网络结构和网络保护机理 光纤P1上的业务无法传到网元C,不过由于网元C默认选收主环S1上的业 务,这时网元A到网C的业务并未中断,网元C的支路板不进行保护倒换 网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上,其中P1环上的 C到A业务经网元D穿通传到网元A,S1环上的C到A业务,由于BC 间光纤断所以无法传到网元A,网元A默认是选收主环S1上的业务,此时由 于S1环上的C→A的业务传不过来,这时网元A的支路板就会收到S1环上 TU-AS告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的TUAS告警后,立即 切换到选收备环P1光纤上的C到A的业务,于是C→A的业务得以恢复, 完成环上业务的通道保护,此时网元A的支路板处于通道保护倒换状态— 切换到选收备环方式。 网元发生了通道保护倒换后,支路板同时监测主环S1上业务的状态,当连续 段时间(华为的设备是10分钟左右)未发现TUAS时,发生切换网元的 支路板将选收切回到收主环业务,恢复成正常时的默认状态。 二纤单向通道保护倒换环由于上环业务是并发选收,所以通道业务的保护实 际上是1+1保护。倒换速度快(华为公司设备倒换速度≤15ms),业务流 向简捷明了,便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大。二纤单向保护环 的业务容量恒定是STMN,与环上的节点数和网元间业务分布无关。为什么? 举个例子,当网元A和网元D之间有一业务占用X时隙,由于业务是单向业 务,那么A→D的业务占用主环的AD光缆段的X时隙(占用备环的A-B B—C、C-D光缆段的X时隙):D-A的业务占用主环的DC、C-B、B A的Ⅹ时隙(备环的D一A光缆段的Ⅹ时隙)。也就是说AD间占X时 隙的业务会将环上全部光缆的(主环、备环)X时隙占用,其它业务将不能再 使用该时隙(没有时隙重复利用功能)了。这样,当A一D之间的业务为STMN 时,其它网元将不能再互通业务了一一即环上无法再增加业务了,因为环上 整个STMN的时隙资源都已被占用,所以单向通道保护环的最大业务容量是 STM-N 二纤单向通道环多用于环上有一站点是业务主站一一业务集中站的情况,华 为公司设备在目前组网中,二纤单向通道环多用于155、622系统。 m技术细节: 在组成通道环时要特别注意的是主环S1和备环P1光纤上业务的流向必须相 反,否则该环网无保护功能

SDH 原理 第五章 SDH 网络结构和网络保护机理 5-8 光纤 P1 上的业务无法传到网元 C，不过由于网元 C 默认选收主环 S1 上的业 务，这时网元 A 到网 C 的业务并未中断，网元 C 的支路板不进行保护倒换。 网元 C 的支路板将到网元 A 的业务并发到 S1 环和 P1 环上，其中 P1 环上的 C 到 A 业务经网元 D 穿通传到网元 A，S1 环上的 C 到 A 业务，由于 B—C 间光纤断所以无法传到网元 A，网元 A 默认是选收主环 S1 上的业务，此时由 于 S1 环上的 C→A 的业务传不过来，这时网元 A 的支路板就会收到 S1 环上 TU-AIS 告警信号。网元 A 的支路板收到 S1 光纤上的 TU-AIS 告警后，立即 切换到选收备环 P1 光纤上的 C 到 A 的业务，于是 C→A 的业务得以恢复， 完成环上业务的通道保护，此时网元 A 的支路板处于通道保护倒换状态—— 切换到选收备环方式。 网元发生了通道保护倒换后，支路板同时监测主环 S1 上业务的状态，当连续 一段时间（华为的设备是 10 分钟左右）未发现 TU-AIS 时，发生切换网元的 支路板将选收切回到收主环业务，恢复成正常时的默认状态。 二纤单向通道 保护倒换环由于上环业务是并发选收，所以通道业务的保护实 际上是 1＋1 保护。倒换速度快（华为公司设备倒换速度≤15ms），业务流 向简捷明了，便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大。二纤单向保护环 的业务容量恒定是 STM-N，与环上的节点数和网元间业务分布无关。为什么？ 举个例子，当网元 A 和网元 D 之间有一业务占用 X 时隙，由于业务是单向业 务，那么 A→D 的业务占用主环的 A—D 光缆段的 X 时隙（占用备环的 A—B、 B—C、C—D 光缆段的 X 时隙）；D—A 的业务占用主环的 D—C、C—B、B —A 的 X 时隙（备环的 D—A 光缆段的 X 时隙）。也就是说 A—D 间占 X 时 隙的业务会将环上全部光缆的（主环、备环）X 时隙占用，其它业务将不能再 使用该时隙（没有时隙重复利用功能）了。这样，当 A—D 之间的业务为 STM-N 时，其它网元将不能再互通业务了——即环上无法再增加业务了，因为环上 整个 STM-N 的时隙资源都已被占用，所以单向通道保护环的最大业务容量是 STM-N。 二纤单向通道环多用于环上有一站点是业务主站——业务集中站的情况，华 为公司设备在目前组网中，二纤单向通道环多用于 155、622 系统。  技术细节： 在组成通道环时要特别注意的是主环 S1 和备环 P1 光纤上业务的流向必须相 反，否则该环网无保护功能