SDH网络结构和网络保护机理
(信息与通信)SDH网络结构和网络保护机理
在满足业务需求和网络可靠性的前提 下，应选择性价比高的保护方案，以 降低总体投资成本。
05
未来SDH网络保护技术的发展趋势
动态网络保护
动态网络保护是一种新型的网络保护 技术，它可以根据网络的实际运行状 态和业务需求，动态地调整保护策略 和资源分配，提高网络的可靠性和资 源利用率。
VS
动态网络保护技术可以通过实时监测 网络状态、分析业务流量和需求，以 及智能决策等方式实现，它能够有效 地应对网络故障和业务变化，提高网 络的适应性和智能化水平。
传送平面的主要功能是实现信号的映射、定位和复用，以保证信息的可靠 传输。
管理平面
管理平面负责对传送平面中的 网元进行配置、监控和维护， 以确保网络的正常运行。
管理平面的主要功能包括：配 置管理、故障管理、性能管理 和安全管理等。
管理平面的实现依赖于各种网 络管理系统和通信协议，如 SNMP、FTP等。
基于IP的SBiblioteka H网络保护基于IP的SDH网络保护技术是将IP技术与SDH技术相结合， 实现基于IP的传输和保护。
这种技术可以利用IP网络的灵活性和可扩展性，实现更加高 效和可靠的网络保护，同时也可以提供更多的增值业务和智 能化服务。
光层保护
光层保护是一种利用光层技术实现的 保护方式，它可以提供更高的传输速 率和更大的传输容量，同时也可以提 供更加可靠的网络保护。
子网连接保护
提供部分网络的保护，主要针对特定节点或链路故障，通过切换到备用路径恢 复通信。
三种保护方案的总结
01
线路保护适用于点到点连接，主 要解决光缆线路故障问题；
02
环形保护适用于环网结构，能够 快速恢复环网内的通信；
子网连接保护适用于部分网络的 保护，主要解决特定节点或链路 故障问题。
SDH保护机制及混合网络结构下的实现方式
ｉ 爿
Ｅ巍 ｊ 嘉ｊ
２０ １ 电信工程保护机制及混合 网络结构 下的实现方式
李 峥
（ 国移 动通 信 集 团设 计 院有 限公 司 北 京 １０ ８ ） 中 ００ ０
摘 要 本文介绍了几种主要 的Ｓ ＤＨ保护机制的实现原理与特 点，以及在混合网络结构中几种保护机制的互 连与互
网中汇聚与接入 层对 于小 颗粒 业务的汇聚传送的 网络
向通道保护环等方式。
Ｓ Ｈ 保护的 另一大类是子 网连接 保护 （ＮＣ ） Ｄ Ｓ Ｐ。
应用上依然 占据主导地位 。因此充分 了解 Ｓ Ｈ 的保护 Ｄ
机制对于 网络规划与未来采用新技术组 网十分重要 。
子网是网络的一个成分 ，是可以实现选路与管理的单
图１ 二纤 单向通道环 （ 正常状态）
单 向通道 环故障 时例如 Ｂ 、Ｃ间光缆 中断 ，在 Ｃ
节 点 由于 来 自 Ｓ光 纤 的 ＡＣ信 号 Ａ — Ｂ — Ｃ丢 失 ，
所 以接收倒换开关转 向来 自Ｐ光纤 ， 即接收沿 Ａ—Ｄ— Ｃ路 由的信号 ，Ｃ Ａ业务信号仍按原路径传送 。
通 道保护 ，因为 “ 段”就是段层 中的路径 ，而通道则
为通道 层中 的路 径。根据 Ｓ Ｈ 网络拓 朴结构 以及保 Ｄ 护机理其又可细分为 １＋ １ ，１： ７ ／ 线性 复用段保护倒 换 ，二纤环 与四纤 复用 段共享保护环 ，二纤单 向 ／双
势使得 它在 目前传送网络中的某些场合下 ，例如城域
位 ，单一 系统结 构如一个线性系统或者一个环 网都可
２ Ｓ Ｈ保护分类 Ｄ
在Ｉ ＴＵ－ Ｔ建议 中，Ｓ Ｈ 的保护方式被分为两大 Ｄ 类 ，一 类为 Ｓ Ｈ 的路径 （ ｒｉ Ｄ Ｔ ａ ）保护 ，另一 类为子 ｌ 网连接保护 （ＮＣ ） Ｓ Ｐ。 所谓 “ 路径” ，在 Ｉ Ｕ— 中的定义是 “一种 在 Ｔ Ｔ 服务 层中的传送实体 ，它 负责维持 在服务层接入点之 间转移来 自客 户层特征信 息的完整性 ，它被界定于两 个接入点之 间，由路径终端 与网络连 接功能组合在一
SDH网络结构和网络保护机理
SDH网络结构和网络保护机理SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种同步数字分层网络结构，用于在光纤传输中传输大容量的数据和语音信号。
SDH网络是传输网络的一种重要形式，具有高可靠性、高效率和灵活性等特点。
为了保证网络的稳定运行，SDH网络采用了多种保护机制。
首先，SDH网络采用了复用技术，将不同速率的数据流通过多路复用器组合，形成一个连续的比特流，从而提高了传输效率。
SDH网络还采用了时钟同步技术，通过发送和接收时钟信号来确保传输的同步性，从而减少信号的抖动和时延。
SDH网络的基本结构由多个节点和光纤链路组成。
每个节点都具有多个输入和输出接口，可以连接到其他节点或光纤链路。
光纤链路是将数据从一个节点传输到另一个节点的物理路径。
SDH网络采用了分层结构，数据在不同层次上进行传输。
主要分为光纤接入层、传输层和交换层。
光纤接入层与用户设备相连，传输层负责数据传输，交换层处理不同传输层之间的路由。
为了保证SDH网络的稳定运行，SDH引入了多种网络保护机制。
其中最常见的是1+1保护和1:N保护。
1+1保护是指在主链路的同时，建立一个备用链路来备份主链路的数据传输。
当主链路发生故障时，系统会自动切换到备用链路，确保数据的连续传输。
这种保护机制具有高可靠性，但需要消耗额外的资源。
1:N保护是指在多条备用链路中选择一条链路来备份主链路的数据传输。
当主链路发生故障时，系统会根据事先设定的策略选择一条备用链路进行切换。
这种保护机制具有较高的可靠性和效率。
除了上述传统的保护机制外，SDH还支持动态保护机制。
动态保护机制可以根据网络的实际状况调整传输路径，并根据需求自动进行切换。
这种机制可以根据实际需求来选择合适的保护策略，提高网络的适应性和灵活性。
此外，SDH还支持网络监控和管理机制，可以对网络的状况和性能进行实时监测和管理。
网络管理系统能够监测链路的质量、带宽利用率以及传输错误等，并根据这些信息来进行动态调整和优化。
SDH原理(通俗版)汇总
OC-48
OC-96 OC-192
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STS-48
STS-96 STS-192
STM-16
STM-64
2.488Gb/s
4.976Gb/s 9.953Gb/s
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SDH概述部分
SDH传输体制的优点：
1、接口方面： 1)SDH 体制对网络节点接口（ NNI ）作了统一的规范。 规范的内容有数字信号速率等级、帧结构、复接方法、线 路接口、监控管理等。于是这就使 SDH设备容易实现多厂 家环境下互连，也就是说在同一条线路上可以安装不同厂 家的设备，体现了横向兼容性。 2) 线路接口（这里指光口）采用世界性统一标准规 范， SDH 信号的线路编码仅对信号进行扰码，不在进行冗 余码的插入。由于线路信号仅通过扰码，所以 SDH 的线路 信号速率与 SDH 电口标准信号速率相一致，这样就不会增 加发端激光器的光功率代价。
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第二章 SDH信号的帧结构 和复用步骤
讲述SDH信号帧的组成和帧中各部分所起的
大致作用，以及PDH信号和SDH低阶信号是怎 样复用进SDH高级别信号中的。
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SDH信号的帧结构和复用步骤部分
SDH信号－－STM－N的帧结构，如图2.1
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SDH基本原理
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目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 第七章 第八章 SDH概述 SDH信号的帧结构和复用步骤 开销和指针 SDH设备逻辑组成 SDH网络结构和网络保护机理 光接口类型和参数 定时与同步 传输性能
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第一章 SDH概述
通过本章的学习，你会对SDH概念建立一个
SDH技术原理及应用
SDH 技术原理及应用研究生姓名：谢德达班级：Z1003422 学号：1100342051光纤通信的发展导致了同步数字体系（SDH）的形成。
SDH网在网络的带宽、灵活性、可靠性以及带宽与资源的可管理性等方面，比传统的PDH网有了很大的提高。
以SDH为基础的传送网在几年以前已成为我国以及国际上通信网建设的主导方向。
它不仅将成为未来宽带网的传送平台，而且将是今后全光网络的基本技术。
SDH原理一、SDH信号的帧结构和复用步骤ITU-T规定了STM-N的帧是以字节（8bit）为单位的矩形块状帧结构，如下图所示。
图1 STM-N帧结构STM-N的信号是9行×270×N列的帧结构。
此处的N与STM-N的N相一致，取值范围：1，4，16，64……。
表示此信号由N个STM-1 信号通过字节间插复用而成。
ITU-T规定对于任何级别的STM等级，帧频是8000帧/秒，也就是帧长或帧周期为恒定的125μs。
，STM-N的帧结构由3部分组成：段开销，包括再生段开销RSOH）和复用段开销（MSOH）；管理单元指针（AU-PTR）；信息净负荷（payload）。
1）信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种信息码块的地方。
2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常灵活传送所必须附加的供网络运行、管理和维护（OAM）使用的字节。
段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），分别对相应的段层进行监控。
再生段开销在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N个字节；复用段开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N 列，共5×9×N个字节。
3）管理单元指针（AU-PTR）位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节，指针有高、低阶之分，高阶指针是AU-PTR，低阶指针是TU-PTR（支路单元指针）SDH的复用包括两种情况：一种是低阶的SDH信号复用成高阶SDH信号；另一种是低速支路信号（例如2Mbit/s、34Mbit/s、140Mbit/s）复用成SDH信号STM-N。
sdh技术原理
sdh技术原理SDH技术原理一、SDH技术概述同步数字体系（Synchronous Digital Hierarchy，SDH）是一种高速数字传输技术，用于在光纤通信网络中传输数据。
它是一种基于时间分割多路复用（Time Division Multiplexing，TDM）的技术，能够实现多个不同速率的信号在同一条光纤上传输。
二、SDH网络结构SDH网络由三个层次组成：物理层、传输层和逻辑层。
1. 物理层物理层主要包括光纤、光模块、接口卡等硬件设备，用于将电信号转换为光信号，并将光信号通过光纤传输。
2. 传输层传输层主要实现对不同速率的信号进行分组和交叉复用，并在不同节点之间进行数据交换和转发。
其中，STM-1（Synchronous Transport Module level-1）是SDH中最基本的传输单元，其速率为155.52Mbps。
3. 逻辑层逻辑层主要负责对数据进行处理和管理。
它包括了各种控制通道和管理通道，在网络中起到了重要的作用。
三、SDH帧结构SDH帧结构采用了分时复用技术，将不同速率的信号分成小块，并通过交错方式进行复用。
SDH帧结构由多个层次组成，其中最基本的层次是STM-1。
1. STM-1帧结构STM-1帧结构总共包括270个字节，其中包括了9个行（row）和9个列（column）。
每个行和列都包含了30个字节，其中前3个字节为传输时钟信息，后27个字节为有效数据信息。
2. STM-N帧结构STM-N是指在STM-1基础上扩展出的不同速率的传输单元。
例如，STM-4的速率为622.08Mbps，其帧结构就是由4个STM-1帧组成。
四、SDH时钟同步原理SDH网络中需要保持各节点之间的时钟同步，以确保数据能够正确地传输。
SDH时钟同步主要有两种方式：内部时钟同步和外部时钟同步。
1. 内部时钟同步内部时钟同步是指在一个节点内部使用自身产生的时钟信号进行同步。
这种方式可以确保每个节点内部各设备之间的协调工作，并且可以减少对外界干扰的影响。
知识点SDH网络结构课件.
STM-N
REG
STM-N
•REG是双端口器件（只有两个线路端口），它的作用是将
东（或西）侧的光信号经整形放大后在东（或西）侧发出。
（4）数字交叉连接设备—DXC
出线：n
数字交叉连接设备——DXC
多端口器件，用于重要节 点站，提供强大的交叉能 力。 以m/n表征其特点
等效为
入线：m
• 交叉连接设备DXC主要完成
•对2.5G系统的监控，再生段开销对整个STM-16信号监控，复用段开销细 化到其中16个STM-1的任一个进行监控，高阶通道开销再将其细化成对每 个STM-1中VC4的监控，低阶通道开销又将对VC4的监控细化为对其中63 个VC12的任一个VC12进行监控。
SDH传送网的连接模型 •通过DXC的交叉连接作用，在SDH传送网内可提供许多条传输 通道，每条通道都有相似的结构，其连接模型如图。 •每个通道(Path)由一个或多个复接段(Line)构成，而每一复接段 又由若干个再生段(Section)串接而成。
2-11-8-2-2 知识点SDH网络结构课件
2.4.6 SDH网络及保护机制
•SDH传输网是由不同类型
的网元通过光缆线路的连 接组成的，通过不同的网 元完成SDH网的传送功能: 上/下业务、交叉连接业务、 网络故障自愈等。
SDH传送网的结构
SDH自愈网与网络保护
1. SDH传送网的结构
• • SDH网络的结构泛指传输网络的形态，即网络节点和传输线路的几 何排列，反映了物理上的连接关系。 SDH网是SDH网元设备通过光缆互连而成的，SDH网络的基本物理 拓扑有点对点、线形、星形、树形、环形和网孔等类型（见图2-18）。
m
DXC
n
sdh的基本原理(一)
sdh的基本原理(一)sdh的基本原理分析1. 什么是sdh？SDH（Synchronous Digital Hierarchy）是一种以同步传输为基础的数字通信传输体系结构。
它利用光纤或微波链路传输数字信号，具有高带宽、低时延和强容错性等特点，被广泛应用于电信运营商的光纤传输网中。
2. sdh的结构以及工作原理SDH的结构SDH采用了一种分层的结构，根据传输需求将信号划分为不同的层次。
常用的层次有STM-1、STM-4、STM-16等，其中STM-1为最基本的层次。
SDH的基本结构如下所示：•首部：用于传输控制信息，包括传输路径标识、错误校验等。
•负载：承载传输的数据信息，可以是电话、数据或视频等。
•长度信息：用于标识数据帧的长度。
SDH的工作原理SDH基于同步传输的原理，其中有两个重要的概念：主时钟和从时钟。
主时钟是网络中的时间源，提供精确的时间参考信号。
所有设备都以主时钟为基准进行同步，保证数据的传输速率和时序一致。
从时钟是依赖于主时钟的设备，通过接收主时钟信号进行同步。
每个设备都有一个时钟恢复单元，用于接收、恢复和传播时钟信号。
SDH的传输过程如下所示：1.信号接收：将外部信号转换为电信号，并进行放大和滤波。
2.时钟恢复：利用时钟恢复单元接收主时钟信号，恢复时钟同步。
3.信号分析：对接收到的信号进行解析，提取出控制信息和数据负载。
4.错误校验和纠错：通过错误检测和纠错技术，确保数据的完整性和正确性。
5.信号调整：根据网络需求对信号进行调整，如增加虚拟通道和虚拟路径。
6.信号传输：将调整后的信号通过光纤或微波链路传输到目标设备。
7.信号恢复：在目标设备上，通过接收和恢复信号，还原原始数据。
8.数据处理：对还原的数据进行处理，如解码、解密等。
3. sdh的优势和应用SDH的优势•高可靠性：采用冗余传输和差错校验技术，保证数据传输的可靠性。
•高带宽：SDH提供高带宽的传输能力，满足大容量数据的传输需求。
SDH 技术原理,应用及环路保护
SDH 是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信 息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步 光网络（SONET）。国际电话电报 咨询委员会（CCITT）（现 ITU-T）于 1988 年接受了 SONET 概念并重新命名为 SDH，使其 成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 它可实现网络有效管理、 实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利
作为基于 SDH 的协议，链路容量调整方案(LCAS)也是通过定义 SDH 帧结 构中的空闲开销字节来实现的。对于高阶 VC 和低阶 VC[6]，LCAS 分别利用 VC4 通道开销的 H4 字节和 VCl2 通道开销的 K4 字节。
LCAS 技术是建立在 VC 基础上的，与 VC 相同的是，它们的信息都定义在 同样的开销字节中；与 VC 不同的是，LCAS 是一个双向握手协议。在传送净荷 前，发送端和接收端通过交换控制信息，保持双方动作一致。显然，LCAS 需要 定义更多开销来完成其较复杂的控制[7]。
2001 年 11 月，ITU-TG.7042 通过了 VC 和 LCAS，它们都是下一代 SDH 中的关键技术，尤其是支持 GFP 时[4]。在传送网中，VC 和 LCAS 提供一种更 灵活的通道容量组织方式，以更好地满足数据业务的传输特点，把任意带宽的以 太网数据流映射到任意数量的 VCl2 或 VC3 通道中，最大程度地减少带宽浪费。 VC 和 LCAS 一起创造可微调的 SDH 容量，以适应数据业务的 QoS 和服务等级 协议(SLA)需求。VC 还允许新的更有效的共享保护机制，把流量分成不同部分， 然后通过不同路径发送。在网络正常工作情况下，不需要配置额外的保护通道， 例如当其中一条路由出现故障时，LCAS 可以把出现故障的 VC4 通道从虚级联 组(VCG)中自动删除，此时 VCG 的带宽会减少，但可确保链路故障时业务不中 断。LCAS 技术的复杂性在于，VC 把不同的 VC/同步传输模块(STM)连接起来运 送载荷，而在 VCG 中，不同的 VC/STM 将走不同路径，在接收端会产生不同时 延，因此必须具备能纠正这种偏差的功能。另外，LCAS 为双向信令协议，能保 证网管系统中改变通道带宽的命令不影响用户流量。 3.2 虚级联(VC)技术
SDH网络结构和网络保护机理
SDH网络结构和网络保护机理
路径保护是通过建立备份路径来保护主路径的机制。
主路径是数据通信的主要路径，备份路径是在主路径故障时用于替代主路径的备用路径。
路径保护使用人工保护切换（APS）协议来监控主路径的状态，并在主路径故障时自动切换到备份路径。
这样可以确保数据的连续性和可靠性，减少故障对网络的影响。
环保护是通过建立备份环路来保护主环路的机制。
主环路是数据通信的主要环路，备份环路是在主环路故障时用于替代主环路的备用环路。
环保护使用环路保护协议（RPR）来监控主环路的状态，并在主环路故障时自动切换到备份环路。
环保护机制可以提供更高的可靠性和容错能力，减少故障对网络的影响。
除了路径保护和环保护机制，SDH网络还采用了其他保护机制来提高网络的可靠性。
例如，SDH网络中的节点可以实现层级保护，即节点内部的保护，以确保节点的可靠性。
此外，SDH网络还可以通过实现多点保护来提供对多个节点或多个环路的保护。
总体而言，SDH网络结构和网络保护机制是确保数据通信可靠性和网络高可用性的关键。
通过使用光传输和分层结构，以及路径保护、环保护等机制，SDH网络能够提供高速、可靠和高可用的数据传输服务。
这些机制的使用可以确保在网络故障或其他异常情况下，网络能够快速恢复并保持数据的连续传输。
SDH网络结构和网络保护机理
SDH网络结构和网络保护机理SDH网络结构和网络保护机理SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。
网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。
传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。
若A和C之间互通业务，A到C的业务路由假定是A→B→C，若此时C到A的业务路由是C→B→A，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C→D→A，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，分离路由的业务为单向业务。
常见组网的业务方向和路由所示。
组网类型路由业务方向链形网一致路由双向环形网双向通道环一致路由双向双向复用段环一致路由双向单向通道环分离路由单向单向复用段环分离路由单向一、链形网（1）链形网的特点是具有时隙复用功能，即线路STM-N信号中某一序号的VC可在不同的传输光缆段上重复利用。
如图5-3中A—B、B—C、C—D以及A—D之间通有业务，这时可将A—B之间的业务占用A—B光缆段X时隙（序号为X的VC，例如3VC4的第48个VC12），将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙（第3VC4的第48VC12），将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙（第3VC4的第48个VC12），这种情况就是时隙重复利用。
（2）链网的这种时隙重复利用功能，使网络的业务容量较大。
网络的业务容量指能在网上传输的业务总量。
网络的业务容量和网络拓扑，网络的自愈方式和网元节点间业务分布关系有关。
（3）链网的最小业务量发生在链网的端站为业务主站的情况下，所谓业务主站是指各网元都与主站互通业务，其余网元间无业务互通。
（4）链网达到业务容量最大的条件是链网中只存在相邻网元间的业务。
（5）常见的链网有二纤链——不提供业务的保护功能（不提供自愈功能）；四纤链——一般提供业务的1＋1或1∶1保护。
四纤链中两根光纤收/发作主用信道，另外两根收/发作备用信道。
SDH网元类型、网络拓扑及保护
目录第5章 SDH网元类型、网络拓扑及保护.................................................................................5-15.1 SDH网元类型....................................................................................................................5-15.2 SDH网络的物理拓扑.........................................................................................................5-55.3 SDH网络保护....................................................................................................................5-75.3.1 路径保护..................................................................................................................5-75.3.2 子网连接保护.........................................................................................................5-135.3.3 环间双节点互通连接保护.......................................................................................5-205.3.4 共享光纤虚拟路径保护..........................................................................................5-22插图目录图5-1 终端复用器的功能................................................................................................5-1图5-2 点到点的应用.......................................................................................................5-1图5-3 简单的链形网应用................................................................................................5-2图5-4 环带链网中的应用................................................................................................5-2图5-5 STM-1分插复用器的功能.....................................................................................5-2图5-6 链形网中的应用....................................................................................................5-3图5-7 环形网中的应用....................................................................................................5-3图5-8 枢纽形网中的应用................................................................................................5-3图5-9 再生中继器功能图................................................................................................5-3图5-10 基本物理拓扑结构模型.......................................................................................5-5图5-11 1＋1单端倒换....................................................................................................5-8图5-12 1＋1双端倒换....................................................................................................5-8图5-13 1：N保护结构（正常状态）..............................................................................5-9图5-14 1：N保护结构（倒换状态）..............................................................................5-9图5-15 二纤单向复用段保护环示意图..........................................................................5-10图5-16 二纤双向复用段倒换.........................................................................................5-11图5-17 四纤双向复用段共享保护环示意图...................................................................5-12图5-18 四纤双向复用段共享保护环示意图...................................................................5-12图5-19 子网连接保护示意图.........................................................................................5-13图5-20 环、链间业务...................................................................................................5-15图5-21 相切环间业务...................................................................................................5-15图5-22 跨接环间业务...................................................................................................5-16图5-23 相交环间业务...................................................................................................5-17图5-24 网孔形网络.......................................................................................................5-18图5-25 二纤单向通道保护环示意图..............................................................................5-19图5-26 二纤双向通道保护环示意图..............................................................................5-20图5-27 复用段共享保护环间的互通业务保护示意图.....................................................5-21图5-28 通道保护环间的互通业务保护示意图................................................................5-22图5-29 虚拟光纤共享路径保护示意图..........................................................................5-23图5-30 虚拟光纤共享路径保护应用示意图...................................................................5-23第5章 SDH网元类型、网络拓扑及保护5.1 SDH网元类型光同步数字传输网是由SDH网元设备和光缆线路系统两部分组成。
SDH网络
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
链型网的业务容量
• 例: • 某链型网有4个节点,光纤上传输速率为 STM-4, 请问该链型网的最小业务容量是多 少个2M?最大业务容量是多少个2M?
链形网的保护方式
典型的链形网包括： 无保护链
两纤链
1+1保护链
四纤链
1:1保护链
1+1 线形复用段
1+1线性复用段保护工作方式 A
1＋1线性保护 STM-N 中 可选择 一般 简单 较快
1：1线性保护 STM-N*2 中 要求 一般 复杂 较快
总结
• • • • 本次课程的重点: SDH的网络拓扑结构的类型 SDH的链型网的特点及业务容量 SDH的链型网的保护方式
思考题
• 1.什么是双向业务?什么是单向业务? • 2.链型网的特点是什么? • 3.链型网的1+1保护与1:1保护有何区别?
5.2 链型网和自愈环
业务方向及路由
• 传输网上的业务按流向可分为单向业务和 双向业务，以环网为例 :
业务方向及路由
• A到C的业务路由:A→B→C ;
• 一致路由(双向业务)
• C到A的业务路由:C→B→A ; • A到C的业务路由:A→B→C ;
• 分离路由(单向业务)
• C到A的业务路由:C→D→A ;
1:1线性复用段
主用
A
倒换请求/倒换 确认 倒换 倒换响应 备用
B
1:1线性复用段 1:1线性复用段
本站检测告警 向对端站发出倒换申请 对端站收到倒换申请, 发出 倒换响应信号
本站接收倒换响应信号 进行保护倒换,发出倒换确认 对端站收到倒换确认执行倒换, 业务切换至保护通道
3光网络技术-SDH二
ADM
STM-16
STM-16
ADM
ADM ADM
26
④跨接环间业务： A, B, C, D结点组成SDH环一，E, F, G, H结点组成SDH环二，两环通 过DE, CF链连接。环一或环二为 SNCP或BI-MSP保护，结点A与G 有业务。
采用G.842建议的保护方式
27
⑤相交环间业务 A, B, C, D结点组成SDH环一，C, D, E, F 结点组成SDH环二。环一或环二为SNCP 或BI-MSP保护。结点A与F有业务。 在下列某一种情况发生时，可对业务进行 保护。 （ a ）A-B-C间断纤； （ b ）A-D-C间断纤； （ c ）D-E-F间断纤； （ d ）D-C-F间断纤； （ e ）a（或b )与c（或d)同时发生； （ f ）C或D站掉电；
32
我国数字同步网采用 分级的主从同步方式
33
主从同步方法： 上一级网元的定时信号通过一定的路由---同步链 路或附在线路信号上从线路传输到下一级网元。 该级网元提取此时钟信号，通过本身的锁相振荡 器跟踪锁定此时钟，并产生以此时钟为基准的本 网元所用的本地时钟信号，同时通过同步链路或 通过传输线路（即将时钟信息附在线路信号中传 输）向下级网元传输，供其跟踪、锁定。
19
通道保护环较为适合业务容量要求低而且大部分 业务量汇集在一个节点的通信业务，如用户接入 网。 对于局间通信部分，由于各个节点间均有较大业 务量，而且节点需要较大的业务量分插能力，此 时采用具有较大业务容量的双向复用段保护环较 为适合。当业务量集中在某个节点（例如枢纽局） 时，则通道保护环比较适合，否则复用段保护环 更为适用。
10
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 用率低。 通道保护环的倒换无需APS协议，采用“并发优收” 的倒换机理---简单。 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。复用段保护环要使用APS协 议，倒换机理---较复杂。
SDH设备组网及自愈保护
A站 W E
B站 W E
D站 W E
C站 W E
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二纤单向通道保护环
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”）。
支路信号：2M 线路信号：STM-1
SP2D：IU3 OI2S：IU1
SP2D B
IU2 IU4 SCB
OI2S
A
Optix 155622H
19
分插复用器（ADM）
SDH信号 （ STM-1/4/16/64 ）
SDH信号 （ STM-1/4/16/64 ）
PDH/ATM/Ethernet/低速率SDH信号等 （E1/E3/E4/ATM/FE/GE/STM-1…）
1+1 线性复用段保护 1:N 线性复用段保护
通道保护环（PP） 二纤单向通道保护环 二纤双向通道保护环 复用段保护环（MSP） 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
35
»子网连接保护（SNCP）
第3章 自愈网络保护机理
3.1 线性复用段保护 3.2 通道保护环 3.3 环形复用段保护 3.4 子网连接保护（SNCP）
SP2D B
OI4 IU4 SCB
OI4 A
Optix 155622H
23
多分插复用器（MADM）
MADM
ADM
ADM
24
多分插复用器（MADM）
SDH信号 SDH信号 （ STM-1/4/16/64 ） （ STM-1/4/16/64 ）
SDH原理及网络保护0资料
DCC 网管中心
DCC
DCC
故障管理，性能管理，配置管理，安全管理
公务联络：E1为再生段 公务，E2为复用段公务。 使用者通路 F1：用于特定维护目的的临时公务。 自动保护倒换通路K1、K2：用于传送自动保护倒换协议。 复用段远端故障指示：
同步状态 S1（ b5 ~ b8）：用于同步状态指示。 复用段远端差错指示(MS-REI)M1：由B2检出的误块数。
收信正常时，再生器直接转发A1、A2字节；收信故障时，再生器产 生A1、A2字节。(全透明传送) 设备搜索不到A1、A2超过625μ s就出现帧失步(OOF)告警，OOF持
续3ms以上将出现帧丢失(LOF)告警。
连续信号流
STM-N
搜索 A1、A2
STM-N
连续5帧 搜索不到
STM-N
STM-N
光传送网络的发展
SDH标准完善， PDH仍为主力
DWDM 开始建设
ASON、OTN 、PTN初步使用
90年代初
98年 94年 99年
2002年以后
容量增加/业务多样化
80年代
PDH产品开始 规模使用
SDH逐步成为 传输主力设备
WDM规模建 设，全光网试验
SDH的结构
SDH网是由终端复用器(TM)、分插复用器(ADM)、再生中继器 (REG)和同步数字交叉连接设备(SDXC)基本网元组成，在光纤上进行同 步信息传输、复用、分插和交叉连接的网络。
支 路 信 号
TM 终端复用器
ADM 分插复用器 支路信号
REG 再生器
TM 终端复用器
支 路 信 号
TM由1 块群路盘组成，用于点对点传输。 ADM由2 块群路盘组成，可用于链形、环形或星形组网。 REG也由2 块群路盘组成，用于信号的再生、放大和中继传输。
SDH复用段保护机理
复用段保护机理1. 各种复用段保护的一般描述在讲述复用段保护之前，先简单介绍复用段的概念。
SDH传输系统按功能分层的方法可分为物理层、段层、通道层和电路层（类似于ISO的七层结构），其中下层为上层提供服务。
分层中最下层是物理层，用光信号波长、脉冲波形等参数表征。
物理层上面是段层，段层的作用是确保SDH网内节点之间信号传送的完整性。
段层可再分为再生段层和复用段层。
再生段层是指再生器之间或复用设备和再生器之间的那一段。
复用段是指复用设备之间的那一段。
段层上面是通道层，通道层的作用是支持电路层，将电路层信号适配成统一的形式来传送。
通道层可再分为低阶通道层和高阶通道层。
低阶通道层支持电路层信号；高阶通道层既支持电路层信号，又支持低阶通道层信号。
最上层为电路层，即SDH传送网支持的各种业务。
由此可见，复用段是SDH功能传送层中的一个层次，孤立地理解复用段并无意义。
复用段保护一般有以下形式：•二纤双向0:1复用段共享保护环；•二纤单向1:1复用段保护环（专用环）；•线性复用段1+1保护；•线性复用段1:1 保护。
1.1 二纤双向0：1复用段共享保护环要求环上的两个节点间只需两根光纤，见图(a)。
利用时隙交换技术，一条光纤同时载送工作通路(S1)和保护通路(P2)，另一条光纤上同时载送工作通路(S2)和保护通路(P1)。
每条光纤上一半通路规定载送工作通路(S)，另一半通路载送保护通路(P)。
在一条光纤上的工作通路(S1)，由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路(P1)来保护。
反之亦然。
这就允许工作业务量双向传送。
每条光纤上只有一套开销通路。
一个STM－N的二纤双向复用段共享保护环，其共有N个AU－4。
在顺时针方向上编号为1到N/2的AU－4时隙安排用作工作通路，编号为N/2+1到N的AU－4时隙安排用作保护通路。
在逆时针方向上的光纤的时隙是类似的。
编号为m的AU－4工作通路由对应的保护通路在相反方向的第( N/2+m )个的AU-4来保护。
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OUT
1:1线性复用段
倒换后 A
工作段 工作段 IN(收) OUT(发) 保护段 保护段
B
OUT
IN
1:1线性复用段
• 保护倒换过程: • A在主用通道上接收到信号失效，在备用通 道上向B发送倒换请求。 • B在备用通道上接收到A的倒换请求，在备 用通道上向A发送倒换响应。 • A收到B的响应后执行倒换和桥接，并在备 用通道上向B发送倒换确认。 • B收到A的倒换确认后执行倒换和桥接，信 令达到稳态，倒换完成。
1:1线性复用段
主用
A
倒换请求/倒换 确认 倒换 倒换响应 备 用
B
1:1线性复用段
本站检测告警 向对端站发出倒换申请 对端站收到倒换申请, 发 出倒换响应信号
本站接收倒换响应信号 进行保护倒换,发出倒换确认 对端站收到倒换确认执行倒换, 业务切换至保护通道
1:1复用段保护过程
保护工作方式
保护工作方式 1+1： 业务同时在工作路由和保护路由上传送。 工作方式以单端不恢复式最为简单。内容
基本的网络拓扑结构 链型网和自愈环 复杂网络的拓扑结构及特点 SDH网络的整体层次结构
网络拓扑的基本结构
• • • • • 链形(线形) 星形 树形 环形 网孔形
链形网
• 此种网络拓扑是将网中的所有节点一一串 联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是 较经济，在SDH网的早期用得较多。
1+1线性复用段保护工作方式
A
工作段 工作段 IN(收) OUT(发)
B
OUT
保护段
保护段
IN
双发
选收
1+1 线形复用段
光板检测告警
光板上检测到任 何告警都会引起 保护倒换吗?
主控板监视光 板告警，控制 交叉板倒换
交叉板进行保 护倒换动作
复用段保护倒换条件有： SD： B2SD、 B2OVER SF ：LOS 、LOF、MS-AIS
DXC/ADM
TM
TM
TM
ADM
TM
环形网
• 环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连， 从而使网上任何一个网元节点都不对外开 放的网络拓扑形式，这是当前使用最多的 网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的 生存性即自愈功能较强，环形网常用于本 地网接入网和用户网局间中继网。
环形网
ADM ADM
ADM
ADM
常见组网的业务方向和路由表
组网类型 路由 业务方向
链型网
环行 网 双向通道环 双向复用段环 单向通道环 单向复用段环
一致路由
一致路由 一致路由 分离路由 分离路由
双向
双向 双向 单向 单向
5.2.1链型网
• 典型的链型网如下图所示: •
A
TM
B
ADM
C
ADM
D
TM
• 链形网的特点是具有时隙复用功能，即线 路STM-N信号中某一序号的VC可在不同的 传输光缆段上重复利用。
链型网的业务容量
• 最小业务量(集中业务) :发生在链网的端站 为业务主站的情况下。即指各网元都与主 站互通业务，其余网元间无业务互通。 • 业务容量:STM-N。
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
链型网的业务容量
• 最大业务量 (相邻业务):即链网中只存在相 邻网元间的业务。 • 业务容量为:（M-1）×STM-N，M为节点 数。
此过程仅对1+1单端倒换有效
保护工作方式
保护工作方式
单端不恢复式 单端恢复式
单端、双端： 保护倒换发生在线路的一端或两端
恢复、不恢复： 在工作路由恢复正常后，业务是否 切换回工作路由上。
双端恢复式
双端不恢复式
1:1线性复用段
1:N线性复用段保护工作原理 A
工作段 工作段 IN
正常 B
OUT 保护段 保护段 IN
5.2 链型网和自愈环
业务方向及路由
• 传输网上的业务按流向可分为单向业务和 双向业务，以环网为例 :
业务方向及路由
• A到C的业务路由:A→B→C ;
• 一致路由(双向业务)
• C到A的业务路由:C→B→A ; • A到C的业务路由:A→B→C ;
• 分离路由(单向业务)
• C到A的业务路由:C→D→A ;
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
链型网的业务容量
• 例: • 某链型网有4个节点,光纤上传输速率为 STM-4, 请问该链型网的最小业务容量是多 少个2M?最大业务容量是多少个2M?
链形网的保护方式
典型的链形网包括：
两纤链
无保护链
1+1保护链
四纤链
1:1保护链
1+1 线形复用段
ADM
ADM
网孔形网
DXC
DXC
DXC
DXC
网孔形网
• 将所有网元节点两两相连就形成了网孔形 网络拓扑，这种网络拓扑为两网元节点间 提供多个传输路由，使网络的可靠更强， 不存在瓶颈问题和失效问题，但是由于系 统的冗余度高必会使系统有效性降低，成 本高且结构复杂。网孔形网主要用于长途 网中，以提供网络的高可靠性。
TM ADM ADM TM
星形网
• 这种网络拓扑的特点是可通过特殊节点来统 一管理其它网络节点，利于分配带宽节约成 本。但存在特殊节点的安全保障和处理能力 的潜在瓶颈问题。
DXC/ADM
TM TM TM TM
树形网
• 此种网络拓扑可看成是链形拓扑和星形拓 扑的结合，也存在特殊节点的安全保障和 处理能力的潜在瓶颈。
1:1(1:N)： 业务只在工作路由或保护路由上传送。从 而使得保护路由可以保护多个工作路由， 或者承载冗余业务。 工作方式只能为双端恢复式。
线形复用段
两种保护倒换方式的比较:
目 录
1 保 性 ＋ 1 保 1 线： 性1 护 线 护 S T M S N T M N * 2 中 中
最 大 业 务 容 量 节 点 成 本 A P S 协 议 组 网 灵 活 性 系 统 复 杂 性 倒 换 速 度
可 选 要 择 求 一 般 一 般 简 单 复 杂 较 快 较 快
总结
• • • • 本次课程的重点: SDH的网络拓扑结构的类型 SDH的链型网的特点及业务容量 SDH的链型网的保护方式
思考题
• 1.什么是双向业务?什么是单向业务? • 2.链型网的特点是什么? • 3.链型网的1+1保护与1:1保护有何区别?