《光传输网络技术——SDH与DWDM 教学课件 ppt作者 何一心 第3章SDH网络》由会员分享，可在线阅读，更多相关《光传输网络技术——SDH与DWDM 教学课件 ppt作者 何一心 第3章SDH网络（98页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第3章 SDH网络,【本章内容简介】 本章介绍了SDH网络的拓扑结构、特点、层次及我国传输网络的构成，同时详细说明了SDH网络的保护机制，包括线性网络1+1和1N保护方式，通道保护环和复用段保护环以及复杂网络的保护。 针对SDH单向环和双向环给出了业务时隙配置的方法。,【本章重点难点】 重点掌握网络自愈原理，以及不同类型自愈环的特点、容量和适用范围；SDH环形网业务时隙的配置。难点是掌握复杂网络拓扑结构与子网连接保护。,3.1 SDH网络结构,3.1.1 SDH网络拓扑结构 网络拓扑结构是指网络的物理形状，即指网络节点与传输线路组成的几何排列，反映了实际的网元连接状况。,网络的拓扑结构与网络的
2、有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性密切相关，因此组网时应根据通信容量和地理条件选用合适的物理拓扑结构。 SDH网络由SDH网元设备通过光缆互连而成，其拓扑基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。,1点到点链形网,图3-1 SDH链形网,2星形网 3树形网,图3-2 SDH星形网,图3-3 SDH树形网,4环形网 5网孔形网,图3-4 SDH环形网,图3-5 SDH网孔形网,3.1.2 复杂网络的拓扑结构 当前用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网络。 本节将介绍几种在组网中常用的拓扑结构，以2.5 G系统为例讲述各种网络的特点。,1T形网 T形网络拓扑实际
3、上属树形网。如图3-6所示，干线速率为STM-16，支路速率为STM-4。 网元A成为支路系统与干线系统的汇接节点，支路的业务作为网元A的一路低速支路信号接入干线系统；而干线系统可通过网元A分出低速信号到支路系统。,图3-6 T形网拓扑图,2环带链网,图3-7 环带链网,3环形子网的支路跨接网络,图3-8 环形子网的支路跨接网络,4相切环网,图3-9 相切环网,5相交环网,图3-10 相交环网,3.1.3 SDH网络的分层和分割 为了便于网络的设计和管理，简化网络接口的功能，特别是为了适应多运营商网络的开发和互联互通，用现代网络的概念将SDH网络进行分层和分割。,1网络分割 从地理上将网络细分
4、为国际网、国内网、地区网、本地网和接入网。,（1）由于每一层网络可能覆盖很大范围，采用分割使范围缩小便于管理。 （2）引入分割，可以规定管理界限。例如，当n个网络运营商联合提供端对端的通信，使用分割概念就可以规定管理界限。 （3）可以对独立的选择区域规定边界。,2网络分层 从垂直方向将网络分成电路层、通道层和传输层。 网络分层与分割是相互垂直的关系。 分层的优点在于。,（1）可以将实现同样功能的元件归于同一层网络；单独设计和运行于每一层网络要比将整个网络作为单个实体设计和运行简单得多； （2）可简化确定电信管理网TMN的管理目标；,（3）每一层网络相对独立，减少了因为维护某一层对其他层的影响；
5、 （4）每一层网络的定义与规范都相互独立，所以不会随技术更新而轻易更换。,3SDH传送网分层模型,图3-11 传送网的分层概念模型示例,（1）电路层网络 （2）通道层网络 （3）传输介质层网络,图3-12 SDH传送网完整的分层模型,3.1.4 我国的SDH传送网络结构 同PDH相比，SDH具有巨大的优越性，但这种优越性只有在组成SDH网时才能完全发挥出来。 传统的组网概念中，提高传输设备利用率是第一位的。,为了增加线路的占空系数，在每个节点都建立了许多直接通道，致使网络结构非常复杂。 而随着现代通信的发展，最重要的任务是简化网络结构，建立强大的运营、维护和管理（OAM）功能，降低传输费用并支
6、持新业务的发展。,按照上述思想，根据传送网的分层、分割模型，我国的SDH网络结构分为4个层面，如图3-13所示。,图3-13 我国的SDH传送网,3.2 SDH网络保护,3.2.1 网络保护和恢复 为提高网络传输的可靠性和SDH网络的生存能力，SDH网络通常采用一定保护机制，包括设备保护、路径保护和网络恢复。 设备保护针对的是网络节点的保护，可以通过提供额外的硬件设备来实现。,当工作单板出现故障时，备用单板可以迅速取代工作单板继续工作。 对于网络的关键节点，设备保护显得尤为重要。 路径保护主要是对传输线路以及网元节点的线路终端接口的保护，而不保护网元节点本身的故障。,当工作系统的性能劣化到一定
7、程度时或者线路传输中断时，路径保护利用节点之间预先分配好的容量提供一条额外的路径传输信号。 由于事先安排好了保护路径，其倒换速度非常快，在50 ms以内完成。 一定的主用容量需要一定的备用容量来保护，因此备用容量无法在网络上实现共享。,当网络容量有限、结构复杂时，就需要网络恢复措施了。 当链路或节点失效时，网络恢复利用节点之间任意可用的容量，重新配置一条路径恢复业务，其中包括节点的快速交换、路由的重新分配等，一般由网络中的交叉连接设备完成。,如图3-14所示，站A与站B开通了10个2 M业务，通过线路1直接通信。,图3-14 网络的恢复,当线路1发生故障时，站点A的DXC立即根据站点C和站点D
8、当前可用的冗余容量，将这10个2 M业务重新进行分配：将3个2 M业务通过ACB路由传送，将剩下7个2 M业务通过ADB路由传送，从而完成网络恢复。,网络恢复提高了网络容量的利用率，节约了网络资源，但由于复杂的倒换控制，业务的恢复较保护所需的时间更长，保护动作的完成一般需要数秒到数10秒。,3.2.2 SDH线形网络保护 11+1保护 21n保护,图3-15 1+1保护,图3-16 11保护,3.2.3 SDH环形网络保护 随着人们对带宽需求的不断增长，网络容量不断扩充，网络的生存能力和安全性能愈加重要。 SDH环网最大的优点之一是具有网络自愈性，因此SDH环形拓扑结构常常应用在重要的中继网和
9、长途骨干网中。,1自愈环 所谓自愈是指在网络出现故障（如光纤断）时，无须人为干预，网络能自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50 ms以内）恢复业务，使用户几乎感觉不到网络出了故障。 SDH环形网就具备自愈的特点，被称为自愈环。,实现自愈的前提条件包括网络的冗余路由、网元节点的交叉连接功能等。 需要注意的一点是，自愈针对的是短时间内的业务恢复，而非网络设备或线路等实际故障的恢复，这些具体故障还需人员到位才能解决，如断了的光纤还需人工熔接。,2自愈环的分类 根据保护业务的级别，自愈环可以分为通道倒换环和复用段倒换环。 对于通道倒换环，业务量的保护以通道为基础，倒换与否由环中某一通道信号质量的优
10、劣而定，通常可根据是否收到TU-AIS来决定该通道是否倒换。,而对于复用段倒换环，业务量的保护以复用段为基础，倒换与否由每一对节点之间的复用段信号质量的优劣来决定，当复用段有故障时，故障范围内整个STM-N或1/2 STM-N的业务信号将切换到保护回路。 复用段保护倒换的条件包括LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。,3二纤单向通道保护环 此环在任意两节点之间由两根光纤连接，构成两个环，其中一个为主环（S），另外一个为保护环（P）。,网元节点通过支路板将业务同时发送到主环S和保护环P，两环的业务相同但传输方向相反。 正常情况下，目的节点的支路板将选收主环S下支路业务。,对同一节点
11、来说，正常时发送出的信号和接收回的信号均是在S上沿同一方向传送的，故称为单向环。,图3-17 二纤单向通道保护环,4二纤单向复用段倒换环 如图3-18（a）所示，正常情况下，主环S传输主用业务，保护环P传输额外业务，与通道环的1+1专用保护相比这里实施的是11保护。,例如网元A与C之间互通业务，A点的主用业务通过S环传输至C点，A点的额外业务通过P环传输至C点；C点选择从S环收主用业务，从P环收额外业务。 图中只标明了收发主用业务的情况。,图3-18 二纤单向复用段保护环,5四纤双向复用段保护环 四纤双向复用段保护环有4个环，包括两个主环S1、S2和两个保护环P1、P2。 其中主环S1与S2的
12、业务传输方向相反（双向环），而P1和P2分别形成与S1和S2反方向的两个保护环。,图3-19 四纤双向复用段保护环,6双纤双向复用段保护环,图3-20 双纤双向复用段共享保护环,3.2.4 子网连接保护 随着网络结构的日趋复杂，对于单一网络拓扑结构的保护方式不再适用，而子网连接保护（SNCP）便成为可适用各种网络拓扑结构且倒换速度快的一种业务保护方式。,1子网连接保护原理 与通道环保护类似，子网连接保护采用“并发优收”。 如图3-21所示，业务在工作和保护子网连接上同时传送，当工作子网连接失效或性能劣化到某一规定的水平时，在子网连接的接收端根据优选准则选择保护子网连接上的信号。,图3-21 子
13、网连接保护,2子网连接保护举例 （1）环带链 （2）相切环,图3-22 环带链,图3-23 SNCP相切环,3.3 SDH网业务时隙配置,选择好网络结构之后，需要根据实际情况确定各站之间的业务量，并用业务矩阵作简单直观的表示。 当业务矩阵确定后，每个网元就需要进行业务时隙的分配，这可以通过时隙配置图来完成。,业务时隙分配是SDH网络非常重要的一个环节，只有对每个网元正确地配置时隙，每一个业务才能够在相应的通道上流畅地运行，从一个网元到另外一个网元，最终到达目的地。,3.3.1 线形网的时隙配置 一般SDH网元的时隙配置主要是对2 Mbit/s支路的配置，分成支路板和线路板两部分来进行。 在支路
14、板上，需要分配2 Mbit/s业务所占据的支路端口，包括发送端口和接收端口。,在线路板上，需要分配的是VC-12在VC-4中的位置。 值得注意的是，在实际组网时，线路板有西向和东向之分，网元之间的也是东向与西向连接进行的。,因此，线路板的时隙分配需要区分东、西向。 此外，对于直通的网元由于没有上、下支路业务，仅需要配置线路板的时隙。,下面以支路2 Mbit/s信号、线路STM-1信号为例进行配置说明，每个支路板有16对2 Mbit/s端口。 线形网络拓扑如图3-24所示，其业务矩阵如表3-3所示。,图3-24 线性网络拓扑,图3-25 SDH线性网业务时隙配置,3.3.2 环形网的时隙配置 （
15、1）单向环,图3-26 单向环网,图3-27 SDH单向环网业务时隙配置,图3-28 双向环网,（2）双向环,图3-29 SDH双向环网业务时隙配置,小结,随着传输网络结构的不断发展，为了确保系统的可靠性，网络的保护机制也在随之改进。 网络拓扑是指网络节点与传输线路组成的几何排列。 基本拓扑结构有链形网、树形网、环形网、星形网和网孔形。,环形因其良好的自愈性使其成为传输系统中最常见的组网方式。 通过环形网和链形网的灵活组合，可以构成更加复杂的网络拓扑结构，如环带链、相切环等。,SDH传送网在垂直方向上可分为电路层、通道层和传输介质层。 我国的SDH传送网由用户网、中继网、省内干线网和省际干线网
16、4层构成。,自愈是在网络出现故障时，无须人为干预，网络能自动地在极短的时间内恢复业务，使用户几乎感觉不到网络出了故障。 链形网的保护方式有1+1和1n。,环形网又称为自愈环，按照不同的划分方式，有通道保护环和复用段保护环，单向环和双向环，二纤环和四纤环。 常见的自愈环有二纤单向通道保护环、二纤单向复用段保护环、四纤双向复用段保护环和二纤双向复用段共享环。,不同的自愈环的特点、容量和适用范围也不同。 复杂网络之间的业务保护可通过子网连接保护来实现。 网络拓扑结构的选择应根据当地的具体情况来决定。,此外，环形网络的保护方式也需要根据实际需求来决定。 当选定环形网络的自愈形式之后，就应根据业务流向对每个网元的业务时隙进行分配，这是进行网络配置的一个重要环节。,
