《SDH原理与应用 教学课件 ppt 作者 肖萍萍 吴健学新 第6章 SDH网络的生存性》由会员分享，可在线阅读，更多相关《SDH原理与应用 教学课件 ppt 作者 肖萍萍 吴健学新 第6章 SDH网络的生存性（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、,LOGO,第6章SDH网络的生存性,1,2,3,4,5,6,2,内容提要,生存性的基本概念,网络保护与恢复,线型网保护,环型网保护,基于DXC的网络恢复,网络生存性比较,3,6.1 生存性的基本概念,网络技术的发展促进了通信技术的高速发展，它既方便了我们的生活，又使我们的生活更加依赖于通信，特别是政治、军事、经济等方面的发展更依赖于通信技术。技术进步和社会需求要求传输线路的速率也越来越高。 目前，国际上SDH传输速率等级已达40Gbit/s，相当于几十万条话路。若一根24芯的光缆被意外事故所切断，则可能同时丢失上千万条话路的信息。也就意味着通信网尤其是大容量高速通信网络的失效将造成巨大的社会
2、影响和经济损失，网络的生存性问题日益受到人们的普遍关注。,SDH传送网的分层模型,VC-11,VC-12,VC-2,VC-3,S D,VC-3,VC-4,H传输层,4,电路层网络,复用段层网络,再生段层网络,物理层网络,低阶 通道层,高阶 通道层,电路层,通道层,电段层,光段层,传输媒质层,图6.1 SDH传送网的分层模型,6.1.2 SDH网络物理拓扑,物理拓扑结构指网络节点和传输线路的几何排列，反映了网络的物理连接。SDH网络的性能、可靠性和经济性很大程度上与拓扑结构有关。,5,主要分为五个类型： 线型网 星型网 树型网 环型网 网状型,1.线型网,A,B,C,D,E,2.星型网 6,线型
3、网络拓扑结构图,星型网络拓扑结构图,3.树型网,4.环型网,7,树型网络拓扑结构图,环型网络拓扑结构图,5.网状型,8,网状型网络拓扑结构图,STM-16或,STM-4,多方向 TM,多方向 ADM,STM-16,多方向 ADM 或STM-4,多方向 TM,多方向 ADM 多方向 TM,图6.3（a） 1+1或1:1保护链带链,9,SDH设备在网络中的应用,-,-,STM-16或,STM-4,多方向 TM,多方向 ADM,多方向 ADM,多方向 TM,STM-1,ADM,STM-4 STM-16,ADM,ADM 10,SDH设备在网络中的应用,图6.3（b）环带链型,多方向 STM-16 AD
4、M,多方向 STM -16 ADM,多方向 STM-16 ADM,STM-16 2纤环,STM-16 2纤环,多方向 STM -16 ADM,多方向 STM-16 ADM,多方向 STM -16 ADM,STM-16 2纤环 多方向 STM -16 ADM,STM-16 2纤环 ADM,ADM,11,SDH设备在网络中的应用,图6.3（c） 四环相切,STM-16 或 STM-4,多方向 ADM,多方向 ADM,多方向 ADM,多方向 ADM,STM-16 BLSR/ UPSR STM-4 BLSR/ UPSR,STM-16 BLSR/ UPSR STM-4 BLSR/ UPSR,多方向 AD
5、M,多方向 ADM,STM-16 或STM-4,多方向 ADM,多方向 ADM,12,SDH设备在网络中的应用,图6.3（d） 双环互通,STM-16四纤环,多方向 STM-16,STM-4 2-纤环,STM-1 TU-12 通道保护环,- -,13,SDH设备在网络中的应用,图6.3（e）多环应用示例, 我国的SDH传送网结构 STM-16/64,DXC4/4 DXC4/4 STM-4/16 DXC4/4 ADM,DXC4/1,DXC4/4 ADM DXC4/4 STM-4/16,DXC4/4,DXC4/4,ADM,ADM,DXC,ADM,ADM,DXC4/1,ADM STM-1/16,AD
6、M,TM,ADM,ADM,ADM,TM,TM,ADM,ADM,14,省际干线网,省内干线网,中继网,接入网,环状,交换机,线状,星状,图6.4 SDH传送网结构,6.2.1基本概念,=,15,6.2 网络的保护与恢复,网络的生存性,网络的生存性是通过网络保护和网络恢复来实现的。 传送网生存性可以定义为：,生存性,网络发生故障后的业务量,网络发生故障前的业务量,16,网络保护的概念,利用网络节点间预先安排的保护（备用）容量去替代失效 的工作（主用）容量的自愈方式称保护。即当某个工作通路发生失效时，利用备用设备的倒换动作，使信号通过保护通路仍保持有效。备用容量通常是专用的，也可以在特定范围内共享，
7、但无法在整个网络内共享。网络保护方式有多种：线网和环网（两大类）保护是通过规定的协议，由硬件响应来实现的，一般无需网管系统人，保护倒换时间很短（50ms）。,17,网络恢复的概念,利用网络节点间任何可用的冗余容量（包括空闲容量和临时利用开附加业务的容量），来隔离故障恢复业务的自愈方式称恢复。冗余容量可以在整个网络范围内共享。 网络恢复是在外部网络操作系统的控制下，采用某种算法寻找失效路由的替代路由，可以从多种可选方案中择优选择，可大大节省网络资源，但所需时间相对较长，可达几秒或更长。,6.2.2网络保护方式,1+1,1: n,2纤,4纤,图6.5 SDH网络的保护与恢复 18,网络保护是目前常
8、用的方法。常用的网络保护方式有多种。,网络自愈,保护,恢复,路径保护,子网连接保护,复用段保护,通道保护,线状网,环状网,环状,复用段专用保护,复用段专用保护,通道倒换环,6.3.1基本结构 1+1结构,A站,B站,C站,M,MST,RST,SPI,REG,SPI,RST,MST,M,MSA,S,S,MSA,P,MST,RST,SPI,REG,SPI,RST,MST,P,1,工作段1 （主）,2 工作段2 （备） （MSP桥接状态，图中示出释放位置）,1:1 结构的特点：物理拓扑同1+1结构。当工作通路正常时，保护通路可以传送 额外业务。信道利用率高。,19,6.3 线型网保护,工作,工作,保
9、护,保护,工作通路,永久性桥接,选择器,发送端桥接，不允许提供无保护 的额外业务通路 接收端监视信号，选择连接,可靠性好，成本高,P,A站,B站,C站,P,MSA,MST,RST,SPI,REG,SPI,RST,MST,MSA,W1,W1,MSA,MST,RST,SPI,REG,SPI,RST,MST,MSA,W2,W2,MSA,M,MST,RST,SPI,REG,SPI,RST,MST,M,MSA,W3 MSA Wn MSA,S P,MST MST,RST RST,SPI REG . . . . . . REG SPI,SPI SPI,RST RST,MST MST,S P,W3 MSA W
10、n MSA,1,工作通路1,2,1,工作段1,工作通路2 工作通路n,N 15,2 N 15,工作段2 工作段n 保护段0,效率高于1+1保护方案,20,1:n保护倒换结构,保护,保护,工作,工作,工作,工作,工作,工作,工作,工作,保护通路,工作段共享保护段，n值范围为 114。n个工作通路中任何一个或 额外业务通路与保护段连接，MSP 对接收信号条件进行监视和评价。,1:n网络目标 1.保护倒换时间规定，一旦检测到启动倒换的条件，保护 倒换应在50ms内完成。 2等待恢复时间规定，在采用返回方式时，当工作（主用 ）复用段已从失效状态恢复到正常状态时，保护（备用） 复用段的信号会自动切回工作
11、（主用）复用段。为了防止 由断续出现的失效引起频繁保护倒换，首先应确保工作复 用段已经恢复到正常工作状态，因此，必须留有等待恢复 时间。ITU-T规定等待恢复时间为512min，可以通过网 管设置。,21,6.3.2 线性APS倒换协议,1,2,3,4,5,6,7,8,1,2,3,4,5,6,7,8,0000,1101 1100 1011 1010,1111 1110 1000 0100,00011110 1111,APS控制器状态,0110 WTR（等待恢复） 0010 反向请求 0001 不返回 0000 无请求,1001 0111 0101 0011,22,线状复用段保护通过复用段开销字
12、节K1和K2实现自动保护倒换协议（APS）。,K1字节表示请求倒换的通路；K2字节确认桥接到保护通路的编号,K1字节格式,请求的类型和优先级,发出请求倒换的通路编号,信道状态,信号故障（高级）,信号故障（低级）,信号劣化（高级）,信号劣化（低级）,额外业务,保护锁定（0通道）,强迫倒换（外部）,人工倒换,练习,空信道（保护信道）,请求倒换的工 作通路编号,额外业务通路,保留字节,K2字节格式,1,2,3,4,5,6,7,8,决定MSP结构类型 5,0表示,1+1 APS,1,2,3,4,1表示,1:n APS,6,7,8,0000 00011110,100 101,110,复用段远端缺陷指示（
13、MS-RDI）,1111,111,复用段告警指示信号（MS-AIS）,000 001 010 011 23,发出请求桥接的通路编号,预留，其他,空信道（保护信道）,请求倒换的工作 通路编号,额外业务通路,单向倒换,双向倒换,未定义,未定义,未定义,未定义,APS倒换规约操作过程： （1）如果尾端收到一个倒换请求或发现故障，保护逻辑就将新情况的 优先级与欲使用保护通道的请求优先级进行比较； （2）如果新情况的优先级高，尾端就形成一个具有请求使用保护通道 的通道号K1字节，并在保护通道上传送；,24,（3）首端连续接收3次K1字节，并得到确认后，K1字节送到尾端，让请求使用保护通道的通道得到确认；
14、 （4）在首端通道被桥接后，装入K2字节指出被保护的通道号； （5）尾端对通道发出桥接命令； （6）尾端收到K2字节中的通道号与请求倒换的通道相配时，此通道被保护； （7）首端收到尾端发出的K2字节后，也与保护通道桥接。 注意：K1和K2字节总是在保护线路上传送。,6. 4环型网保护 环网保护有4种： 2 纤 MS共享保护环 4 纤,SDH产品很少推荐2纤双向通道保护环，所以我国光传送网中实际 使用的只有3种。,25,单向通道保护环,双向通道保护环,双向复用段保护环,双向复用段保护环,6.4.1环网保护的概念,26,环状结构是节点数相同的，有保护的拓扑结构中，链路数最少 的一种。可以证明环网总
15、容量中，预留一半作为备用容量，就可以保证在出现单点故障（准确地讲是只有一条链路发生故障）的情况下，获得100%恢复率。 环网的实用效率50%，具体值与业务分布有关，有3种典型的 业务分布，见图6.9。 集中型业务：有一个主节点（A）与其他节点之间分别有业务，其他节点之间没有业务。 相邻型业务：相邻节点之间有业务，不相邻节点间没有业务。 均匀型业务（或称网格型业务）：任意两个节点间都有业务。,A,A,A,B,D,B,D,B,D,（a）集中型,C,(b) 相邻型,C,(c) 均匀型,C,A,B,C,D,A,2,4,2,4,集中型业务 （总数：16）,2,2,8,8,8,8,相邻型业务 （总数：32
16、）,2,2,均匀型业务 （总数：24）,2,4,2,4,2,4,27,业务分布,节点（西）,东,图6.9 环型网的业务分布,6.4.2 环网保护原理,28,二纤单向通道保护环,CA,AC,S1,P2,A,B,D,C,P1,S2,CA,AC,(a) 正常状态,CA,AC,AC,CA,S1,P2,A,B,D,C,P1,S2,(b) 保护状态,倒换,图6.10 二纤单向通道保护环,29,二纤双向通道保护环,CA,AC,S1,S2,A,B,D,C,P1,P2,CA,AC,(a) 正常状态,(b) 保护状态,CA,AC,CA,AC,倒换,S1,S2,A,B,D,C,P1,P2,倒换,图6.11 二纤双向通道保护环,D,CA,A,AC,S1 /P2 S2 /P1 B,D,CA,A,AC,S1 /P2 S2 /P1 B,S2 /P1 S1 /P2,C,S2 /P1 S1 /P2,C,CA (a)正常状态,AC,CA (b)保护状态,AC,30,二纤双向复用段共享保护环,倒换,图6.12 二纤双向复用段共享保护环,CA A
