SDH網(wǎng)絡生存性

1、光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)光同步數(shù)字傳輸網(wǎng) 西南民族大學西南民族大學 Southwest University for Nationalities 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮 第六章第六章SDH網(wǎng)絡的生存性網(wǎng)絡的生存性 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮2/56 第六章第六章SDH網(wǎng)絡的生存性網(wǎng)絡的生存性 生存性的基本概念生存性的基本概念1 網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復2 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護3 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護4 基于基于DXC的網(wǎng)絡恢復的網(wǎng)絡恢復5 網(wǎng)絡生存性的比較網(wǎng)絡生存性的比較6 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮3/56 6.1 生存性的基本概念生

2、存性的基本概念 6.1.1 SDH傳送網(wǎng)分層模型 再生段層網(wǎng)再生段層網(wǎng) VC-12VC-2VC-3 VC-4 VC-11 VC-3 電路層網(wǎng)絡電路層網(wǎng)絡 復用段層網(wǎng)復用段層網(wǎng) 物理層網(wǎng)物理層網(wǎng) 通道層通道層 傳傳 輸輸 介質層介質層 電路層電路層 SDH 傳傳 輸輸 層層 電路交換網(wǎng)電路交換網(wǎng) 分組交換網(wǎng)分組交換網(wǎng) 租用線電路網(wǎng)租用線電路網(wǎng) 高階通道層高階通道層 電段層電段層 光段層光段層 低階通道層低階通道層 完成光電脈沖比特的傳送完成光電脈沖比特的傳送 向用戶提供通信業(yè)務向用戶提供通信業(yè)務 為一個或多為一個或多 個電路層提個電路層提 供透明的通供透明的通 道道 (電路群電路群) 為一個或多

3、為一個或多 個通道層提個通道層提 供合適的通供合適的通 道容量道容量 為通道層提供同步和復用為通道層提供同步和復用 并完成開銷的處理和傳遞并完成開銷的處理和傳遞 涉及再生器之間或再生器涉及再生器之間或再生器 與復用段之間的信息傳遞與復用段之間的信息傳遞 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮4/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.1 SDH傳送網(wǎng)分層模型 n傳送網(wǎng)從垂直方向可分為電路層電路層、通道層通道層和傳輸傳輸 介質層介質層。每層網(wǎng)絡為其相鄰的高層提供傳送服 務，同時又使用相鄰的低層網(wǎng)絡提供傳送服務； 在水平方向可按該層內部結構分割為若干分離部 分，組成適于網(wǎng)絡管

4、理的基本骨架。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮5/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n物理拓撲結構物理拓撲結構：指網(wǎng)絡節(jié)點和傳輸線路的幾何排 列，反映了網(wǎng)絡的物理連接。SDH網(wǎng)絡的性能、 可靠性和經(jīng)濟性很大程度上與拓撲結構有關。 n傳送網(wǎng)有五種基本類型的物理拓撲 u線型網(wǎng)（鏈型網(wǎng)） u星型網(wǎng) u樹型網(wǎng) u環(huán)型網(wǎng) u網(wǎng)狀網(wǎng) 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮6/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n線型網(wǎng)（鏈型網(wǎng)） u將通信網(wǎng)絡中的所有點一一串聯(lián)，而首尾兩點開 放。 u優(yōu)點：節(jié)省投資

5、，管理簡單。 u缺點：無法應付節(jié)點和鏈路失效，故生存性較差。 u應用：鐵路、公路、電力沿線。 TMADMTM 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮7/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n星型網(wǎng) u將通信網(wǎng)絡中某一特殊點與其他各點直接相連，而 其他各點間不能直接連接。 u優(yōu)點：局部故障不影響全局。 u缺點：中心局帶寬瓶頸和設備失效。 u應用：中心局和各分局的連接。 TM ADM TMTM 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮8/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n樹型網(wǎng) u可看成是線型拓撲

6、和星型拓撲的結合，即將通信網(wǎng) 絡的末端點連接到幾個特殊點。 u優(yōu)點：層次分明，便于管理控制。 u缺點：不利于提供雙向通信業(yè)務，存在帶寬瓶頸和 光功率限制。 u應用：廣播型業(yè)務。 TM ADM ADM ADM TM TM TM 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮9/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n環(huán)型網(wǎng) u將線型拓撲的首尾之間再相互相連，從而任何一點 都不對外開放。 u優(yōu)點：具有很高的生存性。 u缺點：設備和線路投資大，軟件實現(xiàn)較復雜。 u應用：各種網(wǎng)絡環(huán)境。 ADM ADM ADM ADM 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮

7、10/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n網(wǎng)狀網(wǎng) u將許多點直接相互連接。 u優(yōu)點：兩節(jié)點間通信有多種路由選擇，可靠性很 高，生存性強且不存在帶寬瓶頸和失效的問題 。 u缺點：結構復雜，成本高，軟件實現(xiàn)復雜。 u應用：適合業(yè)務量大、等級高網(wǎng)絡。 ADMADM ADM ADM ADM 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮11/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 n用戶網(wǎng)適于星型和環(huán)型拓撲 n中繼網(wǎng)適于環(huán)型和線型拓撲 n長途網(wǎng)適于樹型和網(wǎng)狀網(wǎng)的結合 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮12/5

8、6 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 nSDH設備組網(wǎng)十分靈活，可由基本拓撲結構組合 成復雜網(wǎng)絡 1+1 或或 1 1 保護的鏈帶鏈網(wǎng)絡保護的鏈帶鏈網(wǎng)絡 多方向多方向 ADM 多方向多方向 TM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 TM 多方向多方向 TM 多方向多方向 ADM STM-16或或STM-4 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮13/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 nSDH設備組網(wǎng)十分靈活，可由基本拓撲結構組合 成復雜網(wǎng)絡 鏈型鏈型 + 環(huán)型分支網(wǎng)絡環(huán)型分支網(wǎng)絡 多方向多方向 ADM

9、多方向多方向 TM 多方向多方向 TM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM STM-1, 4, 16 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮14/56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 nSDH設備組網(wǎng)十分靈活，可由基本拓撲結構組合 成復雜網(wǎng)絡 STM-16 STM-16 多方向多方向 STM-16 STM-1 多環(huán)應用網(wǎng)絡多環(huán)應用網(wǎng)絡 四環(huán)相切網(wǎng)絡四環(huán)相切網(wǎng)絡 STM-4 多方向多方向 STM-16 ADM STM-4 STM-16STM-16 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮15/

10、56 6.1 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.2 SDH網(wǎng)絡物理拓撲 nSDH設備組網(wǎng)十分靈活，可由基本拓撲結構組合 成復雜網(wǎng)絡 多方向多方向 ADM STM-16/4 - 雙環(huán)互通網(wǎng)絡雙環(huán)互通網(wǎng)絡 STM- 16 BLSR/ UPSR STM- 4 BLSR/ UPSR - STM- 16 BLSR/ UPSR STM- 4 BLSR/ UPSR - 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM 多方向多方向 ADM STM-16/4 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮16/56 6.1

11、 生存性的基本概念生存性的基本概念 6.1.3 我國的SDH傳送網(wǎng)結構 DXC4/4 DXC4/4 DXC4/4DXC4/4 接接 入入 網(wǎng)網(wǎng) DXC4/4 DXC4/1 ADM 省際干線網(wǎng)省際干線網(wǎng) DXC 4/1 TM DXC 4/1 TM TM ADM ADM ADM ADM ADM DXC ADM ADM 省內干線網(wǎng)省內干線網(wǎng) 中中 繼繼 網(wǎng)網(wǎng) 由于處于網(wǎng)絡邊界處，由于處于網(wǎng)絡邊界處， 業(yè)務容量要求低且匯集業(yè)務容量要求低且匯集 于一個節(jié)點，可由于一個節(jié)點，可由 STM-1組成環(huán)組成環(huán)/星型網(wǎng)星型網(wǎng) 在省會城市及業(yè)務量較在省會城市及業(yè)務量較 大的匯接點城市裝有大的匯接點城市裝有 DXC4

12、/4，由，由STM-16/64 組成網(wǎng)狀型國家骨干網(wǎng)組成網(wǎng)狀型國家骨干網(wǎng) 在主要匯接點城市裝有在主要匯接點城市裝有 DXC4/4或或DXC4/1，由，由 STM-4/16組成網(wǎng)狀或環(huán)組成網(wǎng)狀或環(huán) 型骨干網(wǎng)型骨干網(wǎng) 在長途局與市局或市話在長途局與市局或市話 局之間按區(qū)域劃分為若局之間按區(qū)域劃分為若 干環(huán)，由干環(huán)，由STM-4/16構成，構成， 環(huán)間使用環(huán)間使用DXC4/1 DXC4/4 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮17/56 6.2 網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復 6.2.1 基本概念 n網(wǎng)絡的生存性 u網(wǎng)絡的生存性是通過網(wǎng)絡保護和網(wǎng)絡恢復來實現(xiàn) 的。傳送網(wǎng)生存性可以定義為：

13、生存性生存性 網(wǎng)絡發(fā)生故障后的業(yè)務量網(wǎng)絡發(fā)生故障后的業(yè)務量 網(wǎng)絡發(fā)生故障前的業(yè)務量網(wǎng)絡發(fā)生故障前的業(yè)務量 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮18/56 6.2 網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復 6.2.1 基本概念 n網(wǎng)絡保護的概念 u利用網(wǎng)絡節(jié)點間預先安排的保護（備用）容量去替 代失效的工作（主用）容量的自愈方式稱保護保護。即 當某個工作通路發(fā)生失效時，利用備用設備的倒換 動作，使信號通過保護通路仍保持有效。備用容量備用容量 通常是專用的，也可以在特定范圍內共享，但無法通常是專用的，也可以在特定范圍內共享，但無法 在整個網(wǎng)絡內共享在整個網(wǎng)絡內共享。網(wǎng)絡保護方式有多種：線網(wǎng)和 環(huán)網(wǎng)（

14、兩大類） u保護是通過規(guī)定的協(xié)議，由硬件響應來實現(xiàn)的，一 般無需網(wǎng)管系統(tǒng)人，保護倒換時間很短（50ms） 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮19/56 6.2 網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復 6.2.1 基本概念 n網(wǎng)絡恢復的概念 u利用網(wǎng)絡節(jié)點間任何可用的冗余容量（包括空閑容 量和臨時利用開附加業(yè)務的容量），來隔離故障恢 復業(yè)務的自愈方式稱恢復恢復。冗余容量可以在整個網(wǎng)冗余容量可以在整個網(wǎng) 絡范圍內共享。絡范圍內共享。 u網(wǎng)絡恢復是在外部網(wǎng)絡操作系統(tǒng)的控制下，采用某 種算法尋找失效路由的替代路由，可以從多種可選 方案中擇優(yōu)選擇，可大大節(jié)省網(wǎng)絡資源，但所需時 間相對較長，可達幾秒或

15、更長。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮20/56 6.2 網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復 6.2.2 網(wǎng)絡保護方式 n網(wǎng)絡保護是目前常用的方法。常用的網(wǎng)絡保護方 式有多種。 網(wǎng)絡自愈網(wǎng)絡自愈 恢復恢復 保護保護 路徑保護路徑保護 子網(wǎng)連接保護子網(wǎng)連接保護 通道保護通道保護 環(huán)型網(wǎng)環(huán)型網(wǎng) 通道倒換環(huán)通道倒換環(huán) 復用段保護復用段保護 環(huán)型網(wǎng)環(huán)型網(wǎng) 復用段復用段 共享保護共享保護 線型網(wǎng)線型網(wǎng) 復用段復用段 專用保護專用保護 1+11:n 二纖二纖四纖四纖 圖圖6.5 SDH網(wǎng)絡的保護與恢復網(wǎng)絡的保護與恢復 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮21/56 6.3 線型網(wǎng)保護線

16、型網(wǎng)保護 6.3.1 基本結構 n1+1結構 發(fā)發(fā) 收收 發(fā)發(fā) 收收 收收 發(fā)發(fā) 收收 發(fā)發(fā) 支支 路路 交交 叉叉 交交 叉叉 TM TM 工工 作作 保保 護護 支支 路路 選收選收并發(fā)并發(fā) 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮22/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.1 基本結構 n1+1結構 u特點：發(fā)送端STM-N信號永久地與工作段和保護段 相連（并發(fā)），接收端MSP對從兩個復用段收到的 STM-N信號條件進行監(jiān)視并選擇連接更合適的一路 信號（選收）。不允許提供無保護的額外業(yè)務通 路。 u優(yōu)點：可靠性高，特別適合高速大容量系統(tǒng)。 u缺點：成本高。 電氣信息工程學院陳亦

17、鮮電氣信息工程學院陳亦鮮23/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.1 基本結構 n1:N結構 MSAMSTRSTSPIREGMSTRSTSPI 工作工作 工作工作 A站站B站站C站站 MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI 保護保護保護保護 MSA MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI MSTRSTSPIREGMSTRSTSPI . . . . . . 工作工作工作工作 工作工作工作工作 工作工作工作工作 MSA MSA MSA MSA MSA MSA MSA MSA W1 W2 W3 Wn P W1 W2 W3 Wn P M S

18、P M S P 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮24/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.1 基本結構 n1:N結構 u特點：保護段由N(114)條工作通路共享，任何一 個工作通路或者額外業(yè)務通路都與保護段相連。 MSP對接收信號條件進行監(jiān)視和評價。 u優(yōu)點：設備利用率高。 u缺點：額外業(yè)務不能保護，工作通路要按優(yōu)先權排 隊。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮25/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.1 基本結構 n1:N結構 u1:N結構的網(wǎng)絡目標 l保護倒換時間規(guī)定，一旦檢測到啟動倒換的條件， 保護倒換應在50ms內完成。 l等待恢復時間規(guī)定，在采用

19、返回方式時，當工作 （主用）復用段已從失效狀態(tài)恢復到正常狀態(tài)時， 保護（備用）復用段的信號會自動切回工作（主 用）復用段。為了防止由斷續(xù)出現(xiàn)的失效引起頻繁 保護倒換，首先應確保工作復用段已經(jīng)恢復到正常 工作狀態(tài)，因此，必須留有等待恢復時間。ITU-T 規(guī)定等待恢復時間為512min，可以通過網(wǎng)管設 置。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮26/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.2 線性APS倒換協(xié)議 nK1字節(jié)表示請求倒換的信道 K1字節(jié)格式字節(jié)格式 a.信道狀態(tài)信道狀態(tài) 1101 信號失效（高級）信號失效（高級） 1100 信號失效（低級）信號失效（低級） 1011 信號

20、劣化（高級）信號劣化（高級） 1010 信號劣化（低級）信號劣化（低級） b.APS控制器狀態(tài)控制器狀態(tài) 0110 WTR（等待恢復）（等待恢復） 0010 返回請求返回請求 0001 不返回不返回 0000 未請求未請求 d.保留保留 1001 0111 0101 0011 12345678 5-8 位指示保留的信道號位指示保留的信道號1-4 位的表示方法：位的表示方法： c.額外業(yè)務額外業(yè)務 1111 保護鎖定保護鎖定 1110 強迫返回強迫返回 1000 人工倒換人工倒換 0100 練習練習 0000：空信道：空信道(保護信道保護信道) 00011110：請求倒換工作信道編號：請求倒換工

21、作信道編號 1111：額外業(yè)務信道請求：額外業(yè)務信道請求 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮27/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.2 線性APS倒換協(xié)議 nK2字節(jié)確認橋接到保護信道的信道號 K2字節(jié)格式：字節(jié)格式： 12345678 第第5位：位：決定決定MSP結構類型結構類型 0 表示表示1+1 APS 1 表示表示1:n APS 6- 8 位：位：預留預留 其中：其中：100：單向倒換：單向倒換 101：雙向倒換：雙向倒換 110：復用段遠端缺陷指示（：復用段遠端缺陷指示（MS-RDI） 111：復用段告警指示信號（：復用段告警指示信號（MS-AIS ） 1- 4

22、位：位：指示橋接到保護信道的信道號指示橋接到保護信道的信道號 0000：空信道：空信道(保護信道保護信道) 00011110：請求倒換工作信道編號：請求倒換工作信道編號 1111：額外業(yè)務信道請求：額外業(yè)務信道請求 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮28/56 6.3 線型網(wǎng)保護線型網(wǎng)保護 6.3.2 線性APS倒換協(xié)議 n線性APS協(xié)議的操作過程 首首 端端 首首 端端 尾尾 端端 尾尾 端端 K1 K1K2 工作通路工作通路 上游上游下游下游 PS PSK2 保護通路保護通路 ：工作信號：工作信號：保護信號：保護信號PS：保護倒換保護倒換 圖圖6.8 線性自動保護倒換過程線性自動

23、保護倒換過程 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮29/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n環(huán)網(wǎng)絡環(huán)網(wǎng)絡是指網(wǎng)上的每個節(jié)點都通過雙工通信設備 與相鄰的兩個節(jié)點相連，從而組成一個封閉的 環(huán)。 nSDH自愈環(huán)(SHR)主要就是針對光纖線路保護倒換光纖線路保護倒換 而形成的。 uSHR不僅提高了網(wǎng)絡的生存能力，而且降低了倒換 中備用路由的成本。 uSHR不僅在中繼網(wǎng)和接入網(wǎng)中得到廣泛應用，而且 在長途網(wǎng)中也得到應用。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮30/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n業(yè)務分布 AB 均勻型業(yè)務 （

24、總數(shù)24） 相鄰型業(yè)務 （總數(shù)32） 集中型業(yè)務 （總數(shù)16） ADC節(jié)點（西） 22 22 44 8888 22 22 4442 東東 A D C B A D C B A D C B (a)集中型(b)相鄰型(c)均勻型 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮31/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n自愈環(huán)的結構分類 u按在環(huán)中流動的方向： l單向環(huán)：來回業(yè)務信號均沿同一方向(順時針或逆時 針)在環(huán)中傳輸。 l雙向環(huán)：進入環(huán)的支路信號按一個方向傳輸，而返 回的信號按相反的方向傳輸。 單向環(huán)單向環(huán)雙向環(huán)雙向環(huán) C B D E A A-C B C D E C-

25、A A A-C C-A 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮32/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n自愈環(huán)的結構分類 u按環(huán)中光纖的最小數(shù)量 l二纖環(huán) l四纖環(huán) 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮33/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n自愈環(huán)的結構分類 u按保換倒換的層次： l通道保護環(huán)：業(yè)務量的保護是以通道為基礎，倒換 與否按每一個別通道的信號質量而定，通常利用通 道AIS信號來決定是否應倒換。 l復用段保護環(huán)：業(yè)務量的保護是以復用段為基礎， 倒換與否按每一對節(jié)點間的復用段信號的質量而 定，倒換時整個復用段間的

26、業(yè)務整個復用段間的業(yè)務都轉向保護信道。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮34/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n自愈環(huán)的結構分類 u按保換倒換的層次： l通道保護環(huán)和復用段保護環(huán)的區(qū)別 n前者使用專用保護，后者使用共享保護。 n前者正常情況下保護通道也在傳工作業(yè)務信號； 而后者在正常情況下保護信道空閑。 n前者的橋接和倒換動作發(fā)生于相關通道的兩個端 節(jié)點，后者橋接和倒換動作發(fā)生于失效區(qū)段的端 節(jié)點。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮35/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.1 環(huán)網(wǎng)保護的概念 n自愈環(huán)的結構分類 MS 專用保護環(huán)專

27、用保護環(huán)MS 共享保護環(huán)共享保護環(huán) SDH 自愈環(huán)自愈環(huán) 單向環(huán)單向環(huán)雙向環(huán)雙向環(huán) 通道保護環(huán)通道保護環(huán)雙向通道保護環(huán)雙向通道保護環(huán) 二纖環(huán)二纖環(huán)四纖環(huán)四纖環(huán)MS專用保護環(huán)需要APS協(xié) 議，且在復用段層倒換，技 術比單向通道環(huán)復雜；而與 MS共享保護環(huán)比， 信道利 用率低， 網(wǎng)絡容量小。 雙向通道環(huán)則技術極為復雜，成 本高，且沒有明顯優(yōu)點。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮36/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.2 環(huán)網(wǎng)保護原理 n二纖單向通道保護環(huán) u使用“發(fā)端橋接，收端倒換”結構，業(yè)務信號和保 護信號分別由工作光纖（S）和保護光纖（P）攜帶 （1+1 保護），不需要A

28、PS協(xié)議。 a ) 正常情況正常情況b ) 故障情況下故障情況下 P S A B C D P S A B C D 倒換倒換 P S P S 思考：若圖中思考：若圖中BC段光纜僅段光纜僅P光纖斷情況會怎樣？光纖斷情況會怎樣？ 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮37/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.2 環(huán)網(wǎng)保護原理 n二纖雙向通道保護環(huán) u1+1方式與單向通道保護環(huán)基本相同，只是反向信 號沿相反的方向返回。 a ) 正常情況正常情況b ) 故障情況下故障情況下 S2 S1 A B C D P1 P2 A B C D 倒換倒換 P1 P2 S2 S1 倒換倒換 電氣信息工程學院

29、陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮38/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.2 環(huán)網(wǎng)保護原理 n二纖單向復用段保護環(huán) u這種結構中節(jié)點在支路信號分插功能前的每一高速 線路上都有一保護開關，正常時低速支路信號僅從 S光纖進行分插，保護光纖P傳送額外業(yè)務。 倒換倒換 a) 正常情況正常情況b) 故障情況下根據(jù)故障情況下根據(jù)APS協(xié)議倒換協(xié)議倒換 A B C D A B C D S S S S P P P P 二纖單向復用段保護環(huán)由于業(yè)務容量與二纖單向通道保護環(huán)相差二纖單向復用段保護環(huán)由于業(yè)務容量與二纖單向通道保護環(huán)相差 不大，倒換速率比二纖單向通道環(huán)慢，所以優(yōu)勢不明顯，在組網(wǎng)不大，倒換速率比二纖

30、單向通道環(huán)慢，所以優(yōu)勢不明顯，在組網(wǎng) 時應用不多。時應用不多。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮39/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.2 環(huán)網(wǎng)保護原理 n四纖雙向復用段共享保護環(huán) u每對相鄰節(jié)點間有4根光纖，2根傳輸方向相反的光 纖載送工作信道，另2根傳輸方向相反的光纖用于 載送保護信道。 a) 正常情況正常情況b) 故障情況下的倒換故障情況下的倒換 A B C D A B C D 倒換倒換 S1 P1 S2 P2 S1 P1 S2 P2 S1 P1 S2 P2 S1 P1 S2 P2 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮40/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護

31、 6.4.2 環(huán)網(wǎng)保護原理 n二纖雙向復用段共享保護環(huán) u利用時隙交換技術使光纖S1和P2上的信號都置于一 根光纖，用一半時隙傳業(yè)務信號，一半時隙留給保 護信號；S2和P1光纖同樣安排。 a) 正常情況正常情況b) 故障情況下的倒換故障情況下的倒換 A B C D S2 /P1 A B C D 倒換倒換 S1 /P2 S2 /P1 S1 /P2 有沒有155系統(tǒng)的雙纖雙向復用段保護環(huán)？ 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮41/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.3 環(huán)網(wǎng)保護的APS協(xié)議 n對于環(huán)型網(wǎng)，發(fā)出K1和K2字節(jié)的ADM必須要在 K1和K2字節(jié)明確由哪個ADM來接收，對

32、于其它 的ADM，K1和K2字節(jié)是透明傳輸。并且在自愈 環(huán)中只有1:1 的保護方式，因此不需要在K1和K2 字節(jié)上明確那個工作信道要倒換到保護信道上 去。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮42/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.3 環(huán)網(wǎng)保護的APS協(xié)議 nK1和K2字節(jié)在點對點應用和環(huán)型網(wǎng)應用的區(qū)別 倒換類型倒換類型 0環(huán)倒換環(huán)倒換 1段倒換段倒換 倒換類型倒換類型 0 1+1 1 1:n K2 ID ID ID ID Ty S S S 倒換請求倒換請求 0環(huán)請求環(huán)請求 1段請求段請求 狀態(tài)狀態(tài) 111-線路線路AIS(告警指示信號告警指示信號) 110-線路線路RDI(

33、遠端缺陷指示遠端缺陷指示) 請求級別請求級別 0 低低 1 高高 節(jié)點號節(jié)點號 信道號信道號 K1 R R R P ID ID ID ID 節(jié)點號節(jié)點號 信道號信道號 請求級別請求級別 點對點應用點對點應用 環(huán)型網(wǎng)應用環(huán)型網(wǎng)應用 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮43/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 l思考 n環(huán)型網(wǎng)有哪幾種保護方式，通道保護環(huán)與復用段 保護環(huán)的主要區(qū)別是什么？ u環(huán)型網(wǎng)有單向通道保護環(huán)、單向復用段保護環(huán)、雙 向通道保護環(huán)、雙向復用段保護環(huán)四種。 u通道保護環(huán)與復用段保護環(huán)的主要區(qū)別：前者往往 使用專用保護，后者往往使用共享保護。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工

34、程學院陳亦鮮44/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 項目 二纖通道 單向保護環(huán) 二纖雙向 通道保護環(huán) 二纖雙向 復用段倒換環(huán) 四纖雙向 復用段倒換環(huán) 節(jié)點數(shù)KKKK 相對容量 相鄰業(yè)務量110.5KK 均勻業(yè)務量111.51.933.8 集中業(yè)務量1111 容量單位VC-12/3/4VC-12/3/4VC-4VC-4 保護倒換時間50505050 成本 初始成本低低中高 集中業(yè)務量低低高中 均勻業(yè)務量高高中中 APS協(xié)議無無有有 抗多點失效能力無有 錯連可能性無無有(需壓制功能克服) 有(需壓制功能克服) 端到端保護有有無無 應用場合 接入網(wǎng) 中繼網(wǎng) 接入網(wǎng)

35、中繼網(wǎng) 中繼網(wǎng) 長途網(wǎng) 中繼網(wǎng) 長途網(wǎng) 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮45/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n網(wǎng)絡業(yè)務容量 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮46/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n網(wǎng)絡業(yè)務容量 u最小業(yè)務量發(fā)生在鏈網(wǎng)的端站為業(yè)務主站的情況 下，所謂業(yè)務主站是指各網(wǎng)元都與主站互通業(yè)務， 其余網(wǎng)元間無業(yè)務互通。 u業(yè)務容量最大的條件是鏈網(wǎng)中只存在相鄰網(wǎng)元間的 業(yè)務。 l這時可時隙重復利用，那么在每一個光纜段上業(yè)務 都可占用整個STM-N的所有時隙，若鏈網(wǎng)有M個網(wǎng) 元，此時網(wǎng)上的業(yè)務最大

36、容量為（M-1）STM- N，其中M-1為光纜段數(shù)。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮47/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n環(huán)型網(wǎng)業(yè)務容量 u集中型：所有業(yè)務集中于節(jié)點A l由于業(yè)務集中在某一點，而這一點的容量又受到設 備等級的限制, 一般采用通道保護環(huán)組網(wǎng)。優(yōu)點是 業(yè)務流向簡單明了，便于分配；倒換時不需要APS 協(xié)議，倒換速度快。 雙纖雙纖 STM-16 環(huán)環(huán) 總容量總容量16 AU-4 8 AU-4 2 AU-4 6 AU-4 NODE ANODE B NODE DNODE C 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮48/56 6.4

37、 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n環(huán)型網(wǎng)業(yè)務容量 u相鄰型：所有業(yè)務在相鄰節(jié)點分布 雙纖雙纖 STM-16 環(huán)環(huán) 總容量總容量32 AU-4 8 AU-4 8 AU-4 8 AU-4 8 AU-4 A B D C 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮49/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n環(huán)型網(wǎng)業(yè)務容量 u均勻型：業(yè)務較均勻分布 2 AU-4 A D C B 雙纖雙纖 STM-16 環(huán)環(huán) 3 AU-4 4 AU-4 4 AU-4 5 AU-4 3 AU-4 總容量總容量22 AU-4 1 AU-4 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信

38、息工程學院陳亦鮮50/56 6.4 環(huán)型網(wǎng)保護環(huán)型網(wǎng)保護 6.4.4 各種環(huán)網(wǎng)特性的比較 n業(yè)務量分布與成本的比較 均勻型業(yè)務量的成本均勻型業(yè)務量的成本集中型業(yè)務量的成本集中型業(yè)務量的成本 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 0.27 0.54 1.08 1.62 2.16 相對成本相對成本 業(yè)務容量（業(yè)務容量（Gbit/s） 2.0 1.8 1.6 1.4 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 0.0 1 2 3 4 相對成本相對成本 業(yè)務容量（業(yè)務容量（Gbit/s） 二纖單向通道倒換環(huán) 四纖復用段倒換環(huán) 二纖復用段倒換環(huán) 四纖

39、復用段倒換環(huán) 二纖復用段倒換環(huán) 二纖單向通道倒換環(huán) 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮51/56 6.5 基于基于DXC的網(wǎng)絡恢復的網(wǎng)絡恢復 l線型拓撲和環(huán)型拓撲控制簡單，恢復時間快， 但空閑資源利用率低。隨著DXC的出現(xiàn)，人 們越來越傾向利用DXC的快速重構能力來恢 復網(wǎng)絡，尤其是在業(yè)務量高度集中、互連度高 的長途干線網(wǎng)中。 DXC DXC DXC DXC DXC 12個個 155 2個個 4個個6個個 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮52/56 6.5 基于基于DXC的網(wǎng)絡恢復的網(wǎng)絡恢復 l網(wǎng)絡恢復原理 n實現(xiàn)網(wǎng)絡恢復的條件 u網(wǎng)絡中設置DXC設備作為網(wǎng)絡節(jié)點設備，傳送業(yè)務 依靠DXC設備調度和管理； u網(wǎng)絡中有一定的備用資源； uDXC網(wǎng)管系統(tǒng)具有網(wǎng)絡恢復功能。 電氣信息工程學院陳亦鮮電氣信息工程學院陳亦鮮53/56 6.5 基于基于DXC的網(wǎng)絡恢復的網(wǎng)絡恢復 l網(wǎng)