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1、光纤通信培训教材,VoIP & Internet,大客户专线,IPTV,3G,2G,,学习完此课程，您将会： 掌握SDH常见拓扑结构的特点和适用范围。 掌握网络自愈原理。 掌握不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。 了解SDH网的整体层次结构。,目 标,第八章 SDH网络结构和网络保护机理,,第八章 SDH网络结构和网络保护机理,基本网络拓扑,链形拓扑 星形拓扑 树形拓扑 环形拓扑 网孔形拓扑,说明：链形、环形和网孔形拓扑目前应用比较普遍。,分类,8.1 SDH常见网络拓扑,A,链形拓扑,在链形拓扑中，涉及通信的所有点都串联起来，并且首末两个端点开放。,链形拓扑通常应用于铁路、高速公路、电力等
2、沿线，或其他站点分布呈线状的场合。,B,C,D,E,8.1 SDH常见网络拓扑,星形拓扑,F,B,A,E,D,C,星形拓扑主要用于中心局与各分局之间的通信，一般枢纽点设在中心局。,在星形拓扑中，涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其余所有点直接相连，而其余点之间不能直接相连。星形拓扑又称枢纽形拓扑。,8.1 SDH常见网络拓扑,树形拓扑,树形拓扑：将点到点拓扑单元的末端连接到几个特殊点时，就形成了所谓的树形拓扑。,树形拓扑多用于广播型业务 。,E,D,A,C,B,8.1 SDH常见网络拓扑,环形拓扑,A,D,E,C,B,在环形拓扑中，涉及通信的所有点都串联起来，而且首尾相连，没有任何点开放。,环
3、形拓扑网络业务具有很高的生存性 ，因而被广泛应用于SDH网络。,8.1 SDH常见网络拓扑,网孔形拓扑,D,E,A,B,C,当涉及通信的许多点直接互连时，就形成了所谓的网孔形拓扑 。,网孔形网适用于业务量很大、服务等级高、分布又比较均匀的地区，如地区和国家的核心骨干网、城域网的核心层。,8.1 SDH常见网络拓扑,8.2 SDH网元业务类型,若A和C之间互通业务，A到C的业务路由假定是ABC，若此时C到A的业务路由是CBA，则业务从A到C和从C到A的路由相同，称为一致路由。 若此时C到A的路由是CDA，那么业务从A到C和业务从C到A的路由不同，称为分离路由。 我们称一致路由的业务为双向业务，分
4、离路由的业务为单向业务。,图8-2常见组网的业务方向和路由表,图8-2常见组网的业务方向和路由表,8.2 SDH网元业务类型,8.3 SDH自愈网络,所谓自愈，指不需要人为干预下，网络能够在极短时间内从失效的故障中自动恢复自身所携带的业务，使用户感觉不到网络已经出现了故障的能力。具备这种自愈能力的网络就是自愈网络。,什么是自愈网络？,备用路由 强大的交叉连接能力 网络节点的智能性,为什么要引入自愈网络？,为了提高网络的安全性，使网络具有较高的生存能力。,自愈网络前提条件：,?,自愈网络概念,线性复用段保护,环形网络保护,子网连接保护（SNCP）,1+1 线性复用段保护,1:N 线性复用段保护,
5、通道保护环（PP）,复用段保护环（MSP）,二纤单向通道保护环,二纤双向通道保护环,二纤单向复用段专用保护环,二纤双向复用段共享保护环,四纤双向复用段保护环,自愈网络分类,8.3 SDH自愈网络,线性复用段保护,线性复用段保护方式多用于链形网络拓扑中，以复用段为基础，采用分段保护。,A,B,C,D,8.3 SDH自愈网络,1+1线性复用段保护,在1+1保护方式下，采用“双发”、“选收”的保护机制。,工作路由故障时，接收端将倒换到保护路由选收业务信号。,正常情况下，工作路由和保护路由同时传送业务信号 ，但接收端仅仅从工作路由选收业务信号。,B,A,8.3 SDH自愈网络,1+1线性复用段保护,1
6、+1线性复用段保护倒换方式： 单端倒换或双端倒换 恢复式或非恢复式 组合： 单端非恢复式 单端恢复式 双端非恢复式 双端恢复式 APS 协议： 单端非恢复式&单端恢复式均不需要 其它二种需要,8.3 SDH自愈网络,1:N 线性复用段保护,在1:N保护方式下，N个工作路由共用一个保护路由。,保护路由,工作路由1,工作路由2,工作路由N,NE A,NE B,额外业务,正常业务,8.3 SDH自愈网络,1:N 线性复用段保护,1:N线性复用段保护倒换方式： 双端倒换 恢复式 APS 协议： 需要,8.3 SDH自愈网络,线性复用段保护,特征： 基于终端复用器（TM） 分段倒换,8.3 SDH自愈网
7、络,小结：线性复用段保护,自动倒换条件： 信号失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC 信号劣化（SD）：B2_SD 人工倒换条件：强制倒换（FS）、人工倒换（MS）、练习倒换（EXER）。 APS协议： 除1+1线性复用段的单端不恢复式&单端恢复式不需要APS协议外，其它线性复用段保护方式都需要。 网络容量： 1+1线性复用段保护：1STM-N 1:N线性复用段保护（无额外业务）：NSTM-N 1:N线性复用段保护（有额外业务）：(1+N) STM-N WTR时间：各个产品的WTR时间统一为6720s，缺省为600s。,8.3 SDH自愈网络,环形网络保护,一般可以从
8、三个方面分类：,根据自愈结构来分,通道保护环,复用段保护环,根据业务流向来分,单向环,双向环,根据光纤数目来分,二纤环,四纤环,8.3 SDH自愈网络,二纤单向通道保护环,二纤单向通道保护环的光纤连接,A站 W E,D站 W E,C站 W E,B站 W E,8.3 SDH自愈网络,二纤单向通道保护环工作机理：单向通道保护环通常由两根光纤来实现，一根光纤用于传业务信号，称S光纤；另一根光纤传相同的信号用于保护，称P光纤。单向通道保护环使用“首端桥接，末端倒换”结构（即“首端双发，末端选收”）。,二纤单向通道保护环,8.3 SDH自愈网络,二纤单向通道保护环倒换机理：当BC节点间光缆被切断时，在节
9、点A，由于从C经S1光纤来的主环信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收由C节点经P1光纤而来的CA信号作为分路信号，从而使AC间业务信号仍得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关返回原来位置。,二纤单向通道保护环,8.3 SDH自愈网络,二纤单向通道保护环,通道保护配置：在OptiX设备中，一般定义主环方向为西收东发，定义备环方向定义为东收西发。如下图所示，在主环方向上，上一节点的东侧线路板连接本节点的西侧线路板，本节点的东侧线路板连接下一节点的西侧线路板。,8.3 SDH自愈网络,二纤单向通道保护环,1）通道保护倒换条件：TUAIS、TULOP及误码过量； 2）通道
10、保护恢复条件：主用通道没有TUAIS、TULOP等告警，同时 没有BIP2误码过量。 3）倒换过程：业务从线路东、西两侧分别下到支路的主用、备用总线上。支路板通过选择主、备总线实现业务倒换。系统正常工作时支路板选择从主环方向下来的信号(主用总线)下支路，一旦发生断纤、掉电等意外事故，若支路板检测到某通道从主环方向下来的信号劣化(如AIS)，则迅速切换到备用总线，选择备环方向下来的信号，同时产生PS告警。 4）恢复过程：支路板软件会不停检测主环方向下来的信号是否仍为AIS。若仍是AIS，表明主环方向尚未恢复正常，系统保持现状，若连续10分钟没有检测到AIS，则表明主环方向已恢复正常，支路板迅速倒
11、换至主环，同时该通道的保护倒换告警（PS告警）结束，系统恢复到未倒换状态。 5）保护倒换时间：保护倒换时间和恢复时间一般均小于15毫秒，且与发生保护倒换动作时的业务数量没有关系。,8.3 SDH自愈网络,小结：两纤单向通道保护环,倒换条件： TUAIS、TULOP及BIP2误码过量 恢复条件： 主用通道没有TUAIS、TULOP等告警，同时没有BIP2误码过量。 协议： 不需要协议 网络容量： 1STM-N WTR时间： 缺省为600s，不可设置。,8.3 SDH自愈网络,二纤双向复用段共享保护环,复用段环的光纤连接和主环方向的确定：按主环方向东发西收,A站 W E,D站 W E,C站 W E
12、,B站 W E,8.3 SDH自愈网络,NE A 东 西,西 东 NE C,NE B,西 东,东 西,NE D,光纤连接： 需采用对偶板位 对偶板位中左侧定义为西向 对偶板位中右侧定义为东向,出 入,二纤双向复用段共享保护环,8.3 SDH自愈网络,NE B,NE C,NE D,NE A,二纤双向复用段共享保护环 STM-16,二纤双向复用段共享保护环,每个传输方向光纤的时隙一分为二：前一半（1N/2 VC4）定义为工作时隙（S），后一半（N/2+1N VC4）定义为保护时隙（P）。,8.3 SDH自愈网络,下图是一根传输速率为STM-16的光纤剖面图：,VC-4 #1 VC-4 #2 VC-
13、4 #3 VC-4 #4 VC-4 #5 VC-4 #6 VC-4 #7 VC-4 #8 VC-4 #9 VC-4 #10 VC-4 #11 VC-4 #12 VC-4 #13 VC-4 #14 VC-4 #15 VC-4 #16,工作时隙,保护时隙,光纤,二纤双向复用段共享保护环,8.3 SDH自愈网络,NE B,正常情况下，NE A 和 NE C 间业务信号流：,二纤双向复用段共享保护环,8.3 SDH自愈网络,NE A 与NE B 间断纤后，保护倒换情况下业务信号流：,NE B,二纤双向复用段共享保护环,8.3 SDH自愈网络,NE B,NE A 与NE B 间光纤恢复并等待10分钟后业
14、务信号流：,二纤双向复用段共享保护环,8.3 SDH自愈网络,二纤双向复用段共享保护环,倒换条件： 自动倒换条件 信号失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC 信号劣化（SD）：B2_SD 人工倒换条件 强制倒换 人工倒换 练习倒换 恢复条件： 自动恢复条件 信号失效（SF）的解除：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC 信号劣化（SD）的解除：B2_SD 等待恢复时间（WTR）：一般10分钟（5-12分钟可设置） 人工恢复条件 强制倒换的解除 人工倒换的解除,8.3 SDH自愈网络,二纤双向复用段共享保护环,APS协议： 需要处理 APS协议信息由K1，K
15、2字节携带 复用段协议控制器状态迁移：,8.3 SDH自愈网络,二纤双向复用段共享保护环,特征： 优点： 允许时隙复用 网络容量大： x K x STM-N（最大） 缺点： 采用APS协议，保护机理复杂 复用段保护环中ADM网元数目不超过16个 应用： 一般用于速率为STM-4、STM-16或STM-64的系统中 多用于业务量大、业务分散的网络,8.3 SDH自愈网络,两类自愈环网的比较,两类自愈环网的比较,8.3 SDH自愈网络,子网连接保护（SNCP）,系统描述： 保护基于子网 可应用于所有网络拓扑,SNC 起始点,SNC 终结点,保护SNC,工作SNC,子网1,子网2,NE A,NE B,选择器,8.3 SDH自愈网络,
