SDH自愈技术基本逻辑以及应用特征分析

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SDH自愈保护原理

SDH自愈保护原理
SNCP 采用的双发选收的工作方式。首先,因为子网 2(连接 A 站和 B 站的 SDH1.2 的 跳线)为保护子网,因此在正常工作下,A 站的 SDH1.1 和 SDH1.2 的 out,以及 A 站的 SDH1.1 和 SDH1.2 的 out,都会发送数据,这就是所说的“双发”。而此时,A 站的 SDH1.1 和 SDH1.2
-3-

的 in,以及 A 站的 SDH1.1 和 SDH1.2 的 in,只选择子网 1 的数据进行接收,此时 SNCP 工 作在 working 状态。但是一旦子网 1 发生故障,A 站的 SDH1.1 和 SDH1.2 的 in,以及 A 站 的 SDH1.1 和 SDH1.2 的 in,就会倒换到对应的端口进行数据接收,此时 SNCP 倒换到 protection 状态,这就是所说的“选收”。
一是 VC 子网连接关联的一个自动启动指令(信号失效<SF>或信号劣化<SD>)。例如 前面例子中的信号线中断,再如光衰 SD(Signal Degrade)。
二是子网连接过程的一个状态(等待恢复,无请求),可以通过配置设备的 SNCP 实现。 例如本文中使用的设备,可以通过配置软件,将设备 SNCP 属性中的 Operation Type 属性设 置为 Reverting 或者 Non-Reverting。Reverting 表明 working 链路一旦恢复正常,设备将自动 倒换回到 working 链路上;Non-Reverting 表明即使 working 链路恢复正常,设备也不会倒换, 依然工作在 protection 链路上。图 5 为软件控制窗口。

SDH 自愈保护原理研究与应用分析
付佳乐
北京邮电大学电子工程学院,北京 (100876)

sdh的自愈功能简单理解

sdh的自愈功能简单理解

sdh的自愈功能简单理解
SDH(同步数字体系)是一种传输技术,具有自愈功能,下面我将从不同角度对SDH的自愈功能进行简单理解:
1. 概念理解:
SDH的自愈功能是指在网络中发生故障或中断时,系统能够自动检测并恢复传输,保证数据的连续性和可靠性。

它通过监测和管理信号的质量、时钟同步和路径选择等方式,实现网络的自动恢复和故障隔离。

2. 故障检测与恢复:
SDH网络中的传输设备会不断监测信号的质量,如光功率、误码率等指标,一旦发现异常,就会触发故障检测机制。

SDH系统中设有冗余路径和备用设备,一旦主路径发生故障,系统会自动切换到备用路径,从而实现故障的自动恢复。

3. 时钟同步:
SDH网络中的各个节点需要保持时钟同步,这是实现自愈功能的基础。

SDH系统通过主时钟源和备用时钟源的配置,以及时钟恢复机制,确保网络中各个节点的时钟同步,从而保证数据的连续传输。

4. 路径选择与故障隔离:
SDH网络中的节点之间有多条路径可选,系统会根据路径的性能和负载情况进行动态选择,以实现最佳的传输效果。

当发生故障时,SDH系统会自动检测并隔离故障节点,将数据流量切换到备用路径上,从而保证数据的连续传输。

5. 备份与恢复:
SDH网络中的设备和线路通常都有冗余配置,即备份设备或线路。

一旦主设备或线路发生故障,系统会自动切换到备份设备或线路,实现故障的快速恢复。

总结起来,SDH的自愈功能通过故障检测、时钟同步、路径选择、故障隔离、备份与恢复等多个方面的机制和技术手段,保证了网络的高可用性和可靠性。

它能够自动检测和恢复故障,确保数据的连续传输,提高了网络的稳定性和可靠性。

SDH自愈机制工作原理探析

SDH自愈机制工作原理探析

SDH自愈机制工作原理探析【摘要】文章首先针对SDH的自愈概念做出了分析,而后针对其分类依据进行了介绍,并且对当前比较常见的四种主要的保护环给出分析。

最后对于SDH保护环境的应用以及应用特征做出了阐述。

【关键词】SDH自愈原理当前经济和技术飞速发展,通信领域的需求暴增。

在对信息传输不断提出的新需求中,其传输过程的稳定性和传输服务的可得性成为人们一直以来关注的一大焦点,这也使得同步数字体系得到了更多关注。

一、SDH自愈概念以及原理SDH得到广泛关注的原因之一,就在于其良好的自愈机制。

所谓自愈,就是指当数据传输网络出现故障的时候,能够无需人工干预即可迅速恢复工作的特征,其对于提升数据传输网络的安全性、可靠性等方面都有着积极意义。

对于SDH数据传输技术而言,其自愈机制同样由冗余来进行提供。

针对于不同保护对象,SDH的保护机制可以划分为通道保护环和复用段保护环,前者针对于整个通道进行保护,后者只针对相邻节点之间的通信链路进行保护;根据复用链路物理结构则可以划分为二纤保护环和四纤保护环两种,前者在通信网络的实际架设过程中铺设两条平行的光纤,而后者则铺设四条光纤,随着加入光网络的节点数量不断增加,四纤保护环会呈现出更为良好的延展性,但是由于其结构相对复杂,目前仍然较为少见;而根据信息在光纤中的传输方向,则可以分为单向保护和双向保护两种,其中单向保护环中,光纤上的信号始终保持一个传输方向吗,而在双向保护环中则采取了时隙划分的方式,将两个不同方向传输的信号按照时隙技术压合在同一条光纤上实现保护。

在当前的工程应用中,最为常见的SDH保护环结构为二纤单向通道保护环、二纤单向复用段保护环、二纤双向复用段保护环以及四纤双向复用段保护环。

其中二纤单向通道保护环分别将同样的信号以不同的传输方向放置于两根并行光纤上,并且由光线路上的不同节点选择性接收。

二纤单向复用段保护环与前者保护机制相同,但针对于复用段进行保护,在不需要保护的时候备用环可以承载额外业务,但是故障发生的时候倒换时间却相对较长。

中兴SDH光纤自愈环网通道保护分析

中兴SDH光纤自愈环网通道保护分析

中兴SDH光纤自愈环网通道保护分析摘要:本文首先对自愈保护及自愈环网的基本概念进行了阐述,接着从环网结构和工作原理两个方面对SDH通道保护自愈环网的机理进行了介绍。

然后,着重研究SDH自愈环网维护管理问题,阐述了抢代通的主要原则和故障处理的基本思路,并结合具体案例进行了详细分析,最后对如何进一步做好SDH网络维护进行了小结。

关键词:SDH自愈环网通道保护一、自愈保护及自愈环网概述(一)SDH自愈保护SDH技术由于具有传输容量大、上下接口规范标准统一等优点,已经成为当前骨干传输网络的主流技术。

随着越来越多的传输网络采用SDH组网,SDH网络的可靠性问题早已引起了越来越多的关注。

SDH自愈保护,指的是在网络发生故障如光纤中断等情况下,SDH网络能够利用设备或线路的冗余量,不需要人工干预在极短时间内能从故障中自动恢复过来的能力。

显然,SDH自愈保护能够极大地提高SDH网络的自动恢复能力,有利于提高网络的可靠性和改进用户体验。

(二)网络拓扑与自愈环网SDH传输网,通常由网元节点和光缆线路两部分组成,两者的几何排列构成了网络的拓扑结构。

目前,环形网络的拓扑结构用得最多,因为环形网具有较强的自愈保护功能,能够提供自愈保护的环形网称为自愈环网。

按业务的方向,自愈环网可分为单向环和双向环,按网元节点间的光纤数可分为双纤环和四纤环,按保护的业务级别可分为通道保护环和复用段保护环。

二、SDH通道保护自愈环网机理通道保护环作为自愈环网的常见形式,得到了广泛的应用,本文主要以单向二纤通道保护环为例进行分析。

(一)环网结构SDH网络的单向二纤通道保护环由两根光纤组成。

其中。

一根光纤用于传输业务信号,其构成的环网称为S环(业务环或主环);另一根光纤来传输相同的保护信号,其构成的环网称为P环(保护环或备环)。

单向二纤通道保护环采用“首端双发,末端选收”的工作模式,在发送端同时向S环和P环发送信号,在接收端同时收到S环和P环发送过来的信号,然后按照信号的优劣或约定的模式(如正常情况下收S环,故障时收P环)来选择其中的一路信号进行接收。

SDH自愈环工作原理

SDH自愈环工作原理

SDH自愈环工作原理一、自愈环的分类目前环形网络的拓扑结构用得最多,因为环形网具有较强的自愈功能。

自愈环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。

按环上业务的方向,可将自愈环分为单向环和双向环两大类。

按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环和四纤环。

按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类通道保护环和复用段保护环的区别是:对于通道保护环业务的保护是以通道为基础的,也就是保护的是STM-N信号中的某个VC。

倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的,通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换,例如在STM-16环上若收端收到第4个VC4的第48个TU-12有TU-AIS,那么就仅将该通道切换到备用信道上去。

复用段倒换环是以复用段为基础的。

倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。

倒换是由K1、K2(b1~b5)字节所携带的APS协议来启动的。

当复用段出现问题时环上整个STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。

复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。

二、两种常见的自愈环当前组网中常见的自愈环为二纤单向通道保护环和二纤双向复用段保护环。

1.二纤单向通道保护环二纤通道保护环由两根光纤组成两个环。

其中一个为主环S1,一个为备环P1。

两环的业务流向一定要相反,通道保护环的保护功能是通过网元支路板的并发选收功能来实现的,也就是支路板将支路上环业务并发到主环S1、备环P1上,两环上业务完全一样且流向相反。

平时网元支路板选收主环下支路的业务。

如图5-4(a)所示,若环网中网元A与C互通业务,网元A和C都将上环的支路业务并发到环S1和P1上,S1和P1上的所传业务相同且流向相反--S1逆时针P1为顺时针。

在网络正常时,网元A和C都选收主环S1上的业务,那么A与C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通由S1光纤传到C(主环业务);由P1光纤经过网元B穿通传到C(备环业务),在网元C支路板选收主环S1上的A →C业务,完成网元A到网元C的业务传输。

SDH自愈网原理共5页word资料

SDH自愈网原理共5页word资料

SDH自愈网原理SDH Self-Healing Network PrincipleYu Shuang(Changchun Branch of China Tietong,Changchun 130051,China) Abstract:This paper briefly sets out the basic concepts of SDH self-healing network and the classification of self-healing network.protection for the ring network to focus onresolution,transmission network for the opening network reference value given.Keywords:Self-healing;Protection;Multiplexing;Optical fiber 在SDH原理中强大的自愈功能是SDH的一大优势,有了自愈功能SDH 传输网可以及时准确地传递信息。

即使网络出现故障,也可以保证其电路畅通,减少业务中断率的发生。

因此网络的自愈能力是至关重要的。

一、自愈保护的基本概念所谓自愈是指在网络发生故障时,无需人为干预,网络自动地在极短的时间内(规定为50ms以内或是2S这两个门限值),使业务自动从故障中恢复传输,使用户几乎感觉不到网络出了故障。

其基本原理是当工作路由出现故障时,自动切换到保护路由,重新建立业务连接关系,保证业务接续性,从而起到自愈保护作用。

替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力,以满足全部或指定优先级业务的恢复。

二、自愈环的分类按网格拓扑划分为(一)链形网络业务保护方式1.1+1通道保护链此通道保护采用并发优收的原则,当光板报LOS,支路板报AU4-AIS、TU12-AIS告警时,作为此保护方式的倒换依据,由收端支路检测告警,收端支路板完成倒换。

SDH基础原理及应用

SDH基础原理及应用

SDH基础原理及应用SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是同步数字体系结构的缩写,是用于传输和交换数字信号的一种技术和协议标准。

SDH作为一种传输技术,具有高性能、高可靠性和高可扩展性的特点,被广泛应用于现代通信领域。

SDH的基础原理主要包括以下几个方面:第一,基本架构:SDH的基本架构由三个层次构成,分别是光传输层(OTN),通道层(VC)和传输层(TUG)。

光传输层负责将数据从发送端传输到接收端,通道层负责将数据从发送端的光传输层分解成多个通道,传输层负责将通道层的数据分解成多个TUG。

第二,时钟同步:SDH使用分级的时钟同步结构,可以在不同层次间进行同步传输。

通过在网络中引入主时钟源和从时钟源,可以确保时钟信号在传输过程中保持同步。

时钟同步对于SDH的传输质量和性能至关重要。

第三,传输容量:SDH的传输容量采用分级的方式,分为STM-1、STM-4、STM-16等不同层次。

每个层次下都有固定的传输速率和容量,用于满足不同网络需求。

SDH的应用包括以下几个方面:第一,光纤传输:SDH主要用于光纤传输网络中,能够实现高带宽、低时延和低误码率的数据传输。

光纤传输网络是现代通信网络的基础,SDH可以用于光纤网络的接入、传输和交换。

第二,多业务交叉接入:SDH支持多种业务的交叉接入,如语音、数据和视频等不同类型的业务。

通过SDH的交叉接入技术,可以实现不同类型业务的灵活配置和高效传输。

第三,网络拓扑结构:SDH可以构建多种网络拓扑结构,如点到点、环形和网状等结构。

不同的网络拓扑结构适用于不同的应用场景,可以满足不同的网络需求。

第四,网络保护和恢复:SDH具有强大的网络保护和恢复能力,可以在网络故障时自动切换到备用路径,从而保证网络的连续性和可靠性。

SDH支持多种保护机制,如1+1保护、1:1保护和多点保护等。

第五,网络管理和监控:SDH提供完善的网络管理和监控功能,可以实现对网络资源的配置、监测和故障诊断等操作。

SDH自愈环分析

SDH自愈环分析
工作光纤
源节点
开关
保护光纤
开关
目的地
图1-2 1:1保护
1.1.3 1:N保护
在1:N(见图1-3)保护中,N根工作光纤共享 一个单个的保护光纤。这个安排可以处理任何单 个工作光纤的失效。应该注意的是,当多个失效事 件发生时,这个APS协议必须确保只有在其中一根 失效光纤上的传输信息通量被交换到保护光纤上。
下图列出了常见的SDH自愈环的分类情况。
SDH自愈环
单向环
双向环
通道保护环
复用段专用保护
复用段共享保护
双向通道环
常为二纤环 共享保护
专用保护
二纤环
四纤环
双向复用段保护 环
单向通道保护环
单向复用段保护 环
双向通道保护环
常为二纤环
2. 自愈环的原理
2.1二纤单向通道倒换环
环如图2-1通常单向环由两根光纤来实现,S1纤用来携 带业务信号,P1纤用来携带保护信号。
1
P X 2 1 P X k
k 0
1
k
1 0
20 k
0.01
k
0.99 20 k
0.0169
即有
P 0.0169
按第二种方法。以Y记80根光纤中同一时刻发生故障 的数量。此时,Y~b(80,0.01),故80根中发生故障而不能及 时保护的概率为
P Y
4 1
如果按照进入环的支路信号与由该支路信号分路结点返 回的支路信号方向是否相同,又可以将自愈环分为单向环和 双向环。正常情况下,单向环中所有业务信号按同一方向在 环中传输。双向环中进入环的支路信号按一个方向传输,而 由该支路信号分路结点返回的支路信号按相反的方向传输。
如果按照一对结点间所用光纤的最小数量还可以分为二 纤环和四纤环。

浅议SDH自愈网络

浅议SDH自愈网络

浅议SDH自愈网络【摘要】本文讨论了SDH网状网的自愈,讲述了通道倒换环主要采用的单向二纤方式和双向二纤方式,以及复用段倒换环工作在单向、双向、二纤和四纤方式的任何一种组合形式。

【关键词】自愈;保护倒换一、SDH介绍SDH光传输设备,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。

SDH光传输设备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用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护,因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点,受到人们的广泛重视。

二、SDH设备的主要特点1.SDH传输系统有统一的接口标准1)电接口方面SDH体制对网络节点接口(NNI)作了统一的规范,在国际上有统一的帧结构,STM-1是SDH最基本的同步传送模块STM(Synchronous Transport Module),速率为155.520Mb/s。

STM-N是SDH更高等级的同步传送模块,速率是STM-1的N倍(N=4n=1,4,16,64,256)。

2)光接口方面光口采用世界性统一标准规范,SDH信号编码仅对信号进行扰码,光口信号码型是加扰的NRZ码,采用世界统一的标准扰码。

使网管系统互通,因此有很好的横向兼容性,它能与现有的PDH完全兼容,并容纳各种新的业务信号,形成了全球统一的数字传输体制标准,提高了网络的可靠性;2.复用方式SDH技术利用字节间插能将低速信号复用进高速信号,将低速信号从高速信号中解复用出来。

克服了PDH准同步复用方式对全部高速信号进行逐级分解然后再生复用的过程。

3.运行维护方面SDH帧结构中安排了丰富的用于维护功能的开销字节,使网络的监控功能大大增强,维护的自动化程度大大加强。

4.兼容性方面SDH可用于双绞线、同轴电缆,但SDH用于传输高数据率则需用光纤。

这一特点表明,SDH既适合用作干线通道,也可作支线通道。

SDH自愈保护专题

SDH自愈保护专题

1/2 ֠STM-N
1/2 ֠STM-N
D A:1/2 *STM-N; : ; 总容量: 总容量 4/2 ֠STM-N
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SDH自愈保护技术 自愈保护技术 二纤双向复用段倒换环
二纤双向复用段环的特点
优点: 优点:时隙保护,能重复使用节点间时隙,大大增
加整个环的传输容量。备用通道PI、P2可传送额 外业务。
第 4 页
SDH自愈保护技术 自愈保护技术 复用段1+1保护 复用段1+1保护
CS TR
OL OL
CS TR
OL
OL
复用段保护是以复用段为基础的,倒换与否按每两站间的复用段信号 质量的优劣而定。当复用段出故障时,整个站间的业务信号都转到保 护通路,从而达到保护的目的。 复用段1+1保护方式,业务信号发送时同时跨接在工作通路和保护通路 正常时工作通路接收业务信号,当系统检测到LOS、LOF、MS-AIS以及 误码>10E-3告警时,则切换到保护通路接收业务信号。 采用自动保护倒换(APS)协议来实现复用段1+1保护。
SDH自愈保护技术 自愈保护技术 二纤双向复用段倒换环
概念:二纤、双向、 概念:二纤、双向、复用段 1、二纤:时隙交换技术,S1/P2和S2/P1; (如对于STM-16环,1-8由9-16保护) 2、双向:环的方向:顺时针/逆时针 业务流向:双向业务A--C,C--A 3、复用段倒换:机理/机制 APS协议、 节点处有倒换开关。
P2
A D C B
CA发 发
AC收 收
第 21 页
SDH自愈保护技术 自愈保护技术 四纤双向复用段倒换环
CA收 收 AC发 发
S1 P1 S2 P2

SDH光纤环形自愈网的组网及应用

SDH光纤环形自愈网的组网及应用

SDH光纤环形自愈网的组网及应用(大庆电业局,黑龙江,大庆,163454 宫广平)摘要:叙述SDH光纤环形自愈的组网和实际应用关键词: SDH 自愈网STM PDH引言:目前,电力通信是现代电力系统的重要级成部分,优质可靠的通信手段是电网安全、稳定、经济运行的重要基础,电力通信为电力系统提供远动信号、继电保护信号、数据采集与监视控制系统和会议电话、电视、管理信息数据等,对通信的实时性、准确性和可靠性要求很高。

对于光纤通信而言,随着光纤传输容量的不断增加,网络的生存性越来越重要,特别是光缆切断往往导致所有同一缆芯内的光纤系统都中断,影响极大,靠常规的系统备用方式已不能满足网络可靠性要求。

因此在2000年的城网改造工程中,针对我局北部各主要变电所的地理位置和实际需要,在庆局,火炬变,庆北变组建SDH光纤环形自愈网。

环形自愈网:环形自愈网(SDH自愈环)是光同步数字传输网的一种组网方式。

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。

网元设备完成对信息的同步传输、复用和交叉连接等主要功能。

网元设备有全世界统一的网络节点接口(NNI),简化了信号的互通、传输、复用、交叉连接和交换等过程;并有标准统一的光接口,能够在基本光缆段上实现横向兼容性,即允许不同厂家设备在光路上互通。

网元设备有一套标准化的信息结构等级,称为同步传送模块(如STM-1、STM-4和STM-16等),并具有块状帧结构,允许安排丰富的开销字节)即网络节点接口比特流中扣除净负荷后的剩余部分)用于网络的运行、维护和管理(OAM);允许准同步数字体系(PDH)、同步数字体系(SDH)和B-ISDN等信号容纳进其帧结构中传输,因而具有广泛的适应性。

(1)SDH(同步数字体系)自愈网是基于SDH结构所建立的一种新型网络,它与传统相比,具有控制简单、生存性强等突出特点,环形自愈网是一类重要的自愈网,由一串首尾相连的ADM设备组成,这种结构的特点是简单,可以灵活地重新安排业务,恢复时间很短。

SDH 技术原理,应用及环路保护

SDH 技术原理,应用及环路保护
2 SDH 的概念和特点
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

关于SDH自愈环的特性比较与应用

关于SDH自愈环的特性比较与应用

关于SDH自愈环的特性比较与应用摘要:文章对SDH的各种自愈网的特点进行了介绍,还对各种自愈网进行了比较,使读者对SDH自愈环的特性有了系统的了解。

关键词:SDH;网络;自愈保护1 网络业务容量环形网的业务容量指环形网能够携带的最大信号容量。

对于二纤单向通道倒换环,由于进入环中的所有支路信号都要经两个方向传向接收分路节点,因而相当于通过整个环传输,因而环的业务容量等于所有进入环的业务量的总合,即等于节点处ADM的系统容量STM-N。

二纤单向复用段倒换环的结论相同。

二纤双向复用段倒换环只能利用一半的时隙,因而环的最大业务容量为K/2×STM-N。

优点:时隙保护,能重复使用节点间时隙,大大增加整个环的传输容量。

备用通道PI、P2可传送额外业务;缺点:倒换时间稍长;因用APS协议,而且需执行交叉连接功能。

环上的节点数受限制,不超过16个节点。

无论是均匀业务量,还是相邻业务量,复用段倒换环均有优势。

在均匀业务量前提下,四纤双向复用段倒换环和二纤双向复用段倒换环的容量分别可以比通道倒换环大3~3.8倍和1.5~1.9倍。

当业务量分布是集中型(枢纽型)时,则各种环的容量相同,没有分别。

四纤双向复用段倒换环中业务量的路由仅是环的一部分,因而业务通路可以重新使用,允许更多的支路信号从环中进行分插,因而网络业务容量可以增加很多。

在极端情况下,每个节点处的全部系统容量都进行分插,于是整个环的业务容量可达单个节点ADM系统容量的K倍(K是节点数),即K×STM-N。

优点:能重复使用节点间时隙,大大增加整个环的传输容量。

备用光纤PI、P2可传送额外业务。

具有跨段保护功能,能抗多点失效。

缺点:倒换速度较慢,因用APS 协议,而且需执行交叉连接功能;对设备要求较高。

正常时二纤双向复用段倒换环图示,见图1。

故障时二纤双向复用段倒换环图示,见图2。

正常时四纤双向复用段倒换环图示,见图3。

故障时四纤双向复用段倒换环图示,见图4。

SDH 技术原理及应用

SDH 技术原理及应用

SDH 技术原理及应用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。

在以往的电信网中,多使用PDH设备。

这种系列对传统的点到点通信有较好的适应性。

而随着数字通信的迅速发展,点到点的直接传输越来越少,而大部分数字传输都要经过转接,因而PDH系列便不能适合现代电信业务开发的需要,以及现代化电信网管理的需要。

SDH就是适应这种新的需要而出现的传输体系。

1988年,国际电报电话咨询委员会(CCITT)接受了SONET的概念,重新命名为“同步数字系列(SDH)”,使它不仅适用于光纤,也适用于微波和卫星传输的技术体制,并且使其网络管理功能大大增强。

SDH技术与PDH技术相比,有如下明显优点:1、统一的比特率,统一的接口标准,为不同厂家设备间的互联提供了可能。

附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。

2、网络管理能力大大加强。

3、提出了自愈网的新概念。

用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式,可以在传输媒体主信号被切断时,自动通过自愈网恢复正常通信。

4、采用字节复接技术,使网络中上下支路信号变得十分简单。

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)。

SDH网状网自愈

SDH网状网自愈

SDH 网状网自愈苏驷希,冀胜华,张惠民(北京邮电大学101信箱,北京100876)摘要:本文讨论了SDH 网状网的自愈.由于交叉连接系统交叉连接时间的缓慢,SDH 网状网不能在整体上达到2秒的恢复时限.优先级恢复保证对高优先级通道达到2秒的恢复时限.设想的恢复体系包括两个阶段:对高优先级通道的分布式虚倒换和对低优先级通道的分布式自愈;高优先级通道能在2秒或更短的时间内恢复,低优先级通道的恢复需要数秒.为了实现上述恢复体系,提出了一种多路由带宽分配方法和一种消息传播机制,这两种方法在网络正常时使用.关键词:光纤数字同步系列;自愈;保护倒换;数字交叉连接系统中图分类号:TN915.11文献标识码:A文章编号:0372-2112(2000)04-0036-04Self-healing of SDH Mesh NetworkSU Si-xi ,JI Sheng-hua ,ZHANG Hui-min(Beijing Uniuersity of Posts and Telecommunications P.0.Box 101Beijing 100876,China )Abstract :Seif-Heaiing of SDH mesh network is discussed.Because of siow cross connection time of current DCS ,restoration of mesh network cannot accompiish 2seconds objective compieteiy.Priority restoration is used in order to meet 2s bound for high prioritypath.Proposed restoration mechanism is composed of two phases :distributed virtuai protection switching for high priority path and dis-tributed path seif-heaiing for iow priority path.High priority path can be restored within 2s or iess and iow priority path can be restored by severai seconds.In order to reaiize such restoration mechanism ,a muiti-route bandwidth aiiocation method and a message broadcast-ing method are proposed.These two methods are used in normai conditions.Key words :SDH ;seif-heaiing ;protection switching ;digitai cross-connect system!引言SDH 是电信传输网的主要组成方式,网络生存性技术是SDH 网络发展的重要前提.自愈(Seif-Heaiing )是Grover [1]在1987提出的概念.基本原理是网络网元具备发现故障并能找到替代路由,在一定时限内重新建立通信的能力.电信传输网干线网的结构为网状网,网络元素由光纤传输系统和交叉连接系统DCS (Digitai cross-connect system )组成.当有网络故障发生时,DCS 端点应用分布式控制机制和空闲信道恢复故障通道.DCS 的性能对网络的自愈有着决定性的影响[2],许多因素影响分布式DCS 自愈的速度,主要因素有下面2点:(1)CPU处理消息的时间;(2)交叉连接时间.目前DCS 设备完成每次交叉连接的时间对自愈来说较大,根据Beiicore [3]的技术要求,每个交叉连接能在1秒内完成就认为是可以接受的.即使假设在100毫秒内完成每次连接,由于交叉连接是串行执行的,要对数十个STM-1完成交叉连接调整就需要数秒.交叉连接的时间是SDH 分布式DCS 自愈的最重要瓶颈.CPU 的处理时间是另外一个重要的问题.在通道层自愈恢复时,同时有许多对端点启动自愈恢复进程,由于这些进程在DCS 端点之间传递消息,通道层自愈时将有大量的消息需要处理.对于通道层自愈,满溢(Fiooding )方式传递消息绝对不行,因为随着网络规模的增大,消息数目的增加是指数级的.在文[4]中,详细分析了网络故障对主要几种电信业务的不同影响:通过分析上述电信业务对网络故障引起的中断时间的敏感性,将目标恢复时间分为5个时限,即(1)0<t <50ms ,(2)50ms <t <200ms ;(3)200ms <t <2s ,(4)2s <t <10s ,(5)10s <t <5min.根据文[2]中的结论,由于SDH 的DCS 交叉连接时间的缓慢,不论采用何种方法在整体上达到2秒的恢复时限是不可能的.本文提出的方法希望能够克服DCS 交叉连接时间的缓慢和通道层自愈中产生的大量自愈消息.提出的自愈机制采用优先级恢复,对高优先级通道用分布式虚倒换方法恢复;对低优先级通道用分布式选择性路由通道层自愈方法恢复.为实现上述自愈方法,在网络无故障时,应用多路由带宽分配算法决定逻辑网和应用消息树传递网络消息,从而在网络故障时能快速恢复故障.收稿日期:1998-12-01;修订日期:1999-06-10基金项目:国家自然科学基金(No.69472034)资助课题;电子科技大学宽带光纤传输与通信系统技术国家重点实验室开放课题资助第4期2000年4月电子学报ACTA ELECTRONICA SINICA Voi.28No.4Aprii 20002多路由带宽分配2.1多路由带宽分配带宽分配问题是指,如果网络的拓扑结构和链路容量知道,并且知道网络各个端点对的业务量,即业务量矩阵,如何安排业务量的路由和容量,也就是如何组成逻辑网.许多带宽分配办法是应用集中式算法[5],用多商品流方法去求解,目标是使总费用最小.用一个4端的全连接网络对多路由带宽分配做一些说明.图l 是一个4端的全连接网,每边的容量为l4,任两个端之间的业务量为8.图l 多路由带宽分配在图l (a )中,任两个端点之间的业务量是直达的,每边的工作容量为8,空闲容量为6;在图l (6)中,任两个端点之间的业务量是分为三个路由来实现的(如端点U 和1的业务,直达的业务量为4,另有两个经一次转接的路由,分别承担2个业务量),每边的工作容量为l2,空闲容量为2.虽然物理网络和链路容量一样,网络的业务量矩阵一致,但这两种安排耗用的链路容量是不一样的,图l (6)方法比图l (a )方法需要更多的链路容量.这是因为在图l (6)方法中,有部分业务量没有被安排在最短路由上;但是图l (6)方法较图l (a )方法有更强的网络生存性.例如边(U ,1)被切断时,在图l (a )中,端点U 和1的逻辑连接被中断;在图l (6)中,端点U 和1之间的逻辑连接仍有4个单位,另有4个端点对的逻辑连接减少2个单位.如果网络完全没有故障恢复手段,在图l (6)中,端点U 和1之间的逻辑连接受到故障的影响,但仍有通信能力,至少可以保证高优先级通道的通信.下面提出的多路由带宽分配算法将尽可能缩小链路容量的耗用,这种多路由带宽分配为将来的网络故障恢复做好了准备.2.2多路由带宽分配算法带宽分配问题:如何为网络的业务量矩阵做出多路由安排,总费用较小?SDP 算法[7]在网络中找到从某源端点到某宿端点的一对路径,并且这对路径的费用之和为最小;SDP 算法有边分离形式或端分离形式.下面将SDP 算法推广到M -SDP 算法.用简单连接图G 表示SDH 的DCS 网状网,每边(i ,j )的单位费用为i ij ,容量为c ij ;网络的业务量分布或业务量矩阵已知.下面给出边(端)分离的m -SDP 算法,这个算法是对一对端点,在网络中找到m 条路径,它们是边分离或端分离的,同时它们的费用之和为最小.定理1m -SDP1对每边(U ,1),设容量为l (这个容量和链路容量c ij 没有关联,只是为了应用最小费用流方法),应用最小费用流方法求从源端S 到宿端t 的流量为m 的最小费用流,相应的路径为边分离的m -SDP 的解.证明因为每边的容量为整数l ,那么从源端S 到宿端t有流量为m 的解就一定有整数解;从而,某条边上如果有流量它就是l ,这样一条单位流量的路径就是一条从源端S 到宿端t 的一条路径,而最小费用流问题的解保证了这m 条路径的费用和为最小.另外,每条边的容量为l 也保证了路径的边不会相交.定理2m -SDP2将图G 每个端点1分裂成两个端点1l 和12,并且设边(1l ,12)的费用为0,边(1l ,12)的容量为l ;原图G 的边(1,w )成为(12,w l )和(w 2,1l ),费用不变,容量为 .应用最小费用流方法求从源端S 2到宿端t l 的流量为m 的最小费用流,相应的路径为端分离的m -SDP 的解.证明因为每边的容量为整数,那么从源端S 2到宿端t l有流量为m 的解就有整数解.从而,边(1l ,12)上如果有流量它就是l ,这样一条单位流量的路径就是一条从源端S 2到宿端t l 的一条路径,而最小费用流问题的解保证了这m 条路径的费用和为最小.另外,边(1l ,12)的容量为l 也保证了路径的端分离.每边的费用表明了光纤传输系统的费用,端的费用并没有考虑.为描述端的转接费用,每条边定义第二种费用,这种费用每边都是l .应用双权问题解法[6],能够得到更加实用的算法.由于传输系统的费用是主要费用,故边费用是主要费用,端费用(第二种边费用,每边都是l )是相对次要的费用.定理3将在每边有上述两种权的情况下,找到从源端S 到宿端t 的m 条边分离(或端分离)路径.定理3m -SDP3网络G 的每边(U ,1)有费用i U1和l ,通过t 方法[6]将问题变换为单费用问题,迭代找到从源端S 到宿端t 的m 条边(端分离)分离路径,并且它们关于费用l 之和小于预定上界,而关于费用i 的和为最小.证明参见文[6].为了实现分布式带宽分配,每个网络端点都需要存储网络的拓扑结构和链路容量,并且能够了解网络的变化情况.在文[8]中提出了消息树,网络端点沿消息树传递消息更新各端点的知识.当某些端点对应用分布式带宽分配算法得到一些通道和路由安排时,这些通道的两端通过第一类消息传播树将这些网络变化消息传播出去,使网络的各个端点都得到网络的变化消息,更新自己的数据库;当某些通道撤消时,通道的两端也通过第一类消息传播树将这些网络变化消息传播出去,使网络的各个端点都得到网络的变化消息,更新自己的数据库.m -SDP 算法强调带宽分配的多路由,并在这基础上尽可能节约费用,同时为分布式虚倒换做好准备.3SDH 网状网恢复为了节约DCS 的交叉连接时间,Macgregor[9]在链路层自愈中采用了一种办法提高自愈速度,这种办法是在网络的空闲容量中,预先根据一定规则将空闲通道交叉连接起来,组成2电子学报2000年一定的结构,如一些圈等.当网络故障发生时,故障链路的两端负责恢复受损的链路;假如这两个端点在某一个圈上,那么,根据这个圈上的空闲容量的大小,受损链路的两端迅速将部分受损通道倒换到圈上.由于这部分通道的恢复没有在中间DCS 端点上执行交叉连接,因此恢复时间很快,完全能够达到第三恢复时限;余下没有恢复的通道用实时分布式链路层自愈来恢复,可能的恢复时限为第四时限.这个方法能够使部分通道在2秒的时限内完成恢复,较一般链路层恢复有了一定提高,但由于整个恢复是基于链路级的,故链路的两端无法将优先级高的通道倒换到预先计划好的圈上.另外,网络业务量分布变化时,需要重新设计空闲容量的预置结构.这种重新设计较困难.下面的虚保护倒换在多路由带宽分配和消息树的基础上,对高优先级通道进行倒换恢复,不需要执行通道中间端点的交叉连接.恢复时间能达到第三恢复时限或2秒.3.1虚保护倒换图2虚倒换原理为了简单,假设网络的通道只有两个优先级,并且网络任意一对端点的逻辑连接都有边分离或端分离的物理连接!一般来说,优先级高的通道占总通道的比例较小!图2表明了虚倒换原理!网络中的端点"和#的逻辑连接有三个不同端分离物理路由1,2和3实现!表1表明了在网络故障前、故障发生时和虚倒换完成后各个路由上通道分布情况!表1虚倒换原理故障类型路由3有故障路由3有故障,将高优先级通道倒换到路由1总通道数高优先级通道路由3上发生故障时高优先级通道倒换后总通道数高优先级高通道数高优先级"和#逻辑连接1036263物理路由1313132物理路由2313131物理路由341当网络故障发生时,由于物理路由3上故障导致"和#逻辑连接有四个通道受损,其中一个为高优先级通道!虚倒换将物理路由3上的高优先级通道倒换到路由1上(倒换到路由2也可以),强制将物理路由1上一个低优先级通道拆除,将路由3的高优先级通道倒换到这个低优先级通道上!由于这两个通道的倒换只在通道首末两端进行,和中间DCS 端点没有关系,同时没有一般自愈协议的交互式消息传递过程,因此完全可以在第2或第3时限内完成对路由3上的高优先级通道的恢复!在虚倒换完成后,网络的分布式通道层自愈面临的恢复任务是路由1的一个通道和路由3的3个通道,它们都是低优先级的通道!这时分布式通道层自愈恢复的任务和虚倒换前是完全一样的,都需要恢复端点"和#之间的4个通道!由于每个物理路由上低优先级通道数目较高优先级通道多,虚倒换是容易进行和安排的!虚倒换对高优先级通道提供了很高的保护,如图2中端点"和#之间有三个端分离的物理路由,当网络同时发生两个端故障时(只要不是端点"和#),虚倒换仍然可以保证恢复端点"和#之间的高优先级通道!当网络故障发生时,受影响的通道可能很多,由于多路由带宽分配算法保证逻辑连接路由多样性,虚倒换可以在不同端点对之间并行进行,彼此不会有任何影响,不会发生在通道层恢复中的争夺空闲网络资源的情况!网络不同端点对之间带宽分配的不同多样化水平决定了不同高优先级通道的不同生存性水平!虚倒换能否成立和网络逻辑网的组成是分不开的,由于有了多路由的带宽分配,逻辑网的生存性有了极大提高!虚倒换的缺点是影响客观上没有故障的路由1上一个低优先级通道,这个通道将被分布式通道层自愈算法恢复,恢复时限在第四时限!另一个缺点是需要接入网能够将不同业务复用集中在不同的通道中!3.2选择性路由分布式通道层自愈当网络故障发生时,会有许多不同受损通道的自愈进程并发进行!分布式自愈中,DCS 的CPU 处理消息的时间是整个自愈恢复时间中相当重要的组成部分.对通道层自愈,限制消息传递的级数会减少消息的数目,但消息数目仍然是指数级的.因为干线网中许多通道的两端相距遥远,对于这些通道来讲,消息传递的级数不会太小;只要消息传递的级数不太小,Flooding 方式将会使自愈消息数目成指数级增长.通道层自愈协议不采用Flooding 方式传递自愈消息,而在一些特定的路由上满溢传递自愈消息,这将在本质上减少自愈消息的数目.选择性路由分布式通道层自愈算法的主要内容是为通道层自愈找到传递消息的路由.选择性路由分布式通道层自愈算法(1)(预先计算)预先为每个逻辑连接计算一些边分离或端分离迂回路由,当网络故障发生时,因一般只会破坏一条路由,从而可以沿其余路由发布自愈消息,执行一般三阶段自愈过程;(2)(实时计算)根据端点沿第二类消息树[8]收到的消息,应用最新网络拓扑结构和链路容量情况,实时计算一些边分离或端分离迂回路由,沿这些路由发布自愈消息,然后执行一般三阶段自愈过程!上面算法中迂回路由的预先计算应是分布式进行,并且随着网络逻辑网的动态变化不断更新计算!实时计算能否采用以及采用的算法主要由计算的时间和通道的目标恢复时限的关系决定!计算迂回路由的算法可以由M -SDP 算法来完成.由于只沿有限路由传递自愈消息,自愈消息数目会极大减少,CPU 处理自愈消息的时间不会成为自愈恢复的障碍,上述分布式通道层自愈算法应能在第四时限内完成自愈!当网络发生故障时,网络中会有多对通道层自愈进程并发执行,因此会发生竞争网络空闲资源的情况,上述分布式通道层自愈算法可能被多次执行!受损逻辑连接的两端在完成虚倒换后,应用选择性路由分布式通道层自愈算法对其余受损通道的恢复!4总结在DCS 网状网恢复中,对高优先级通道要想在2秒内恢复故障,必须尽可能在故障发生前做好准备,如多路由带宽分配和沿消息树传播消息.网络规划设计时,应用多路由带宽分配算法组成DCS 逻辑网.网络故障发生后,相应端点沿消息3第4期苏驷希:SDH 网状网自愈SDH网状网自愈作者:苏驷希, 冀胜华, 张惠民, SU Si-xi, JI Sheng-hua, ZHANG Hui-min作者单位:北京邮电大学101信箱,北京,100876刊名:电子学报英文刊名:ACTA ELECTRONICA SINICA年,卷(期):2000,28(4)被引用次数:4次1.T.H.Wu The impact of SONET digital cross-connect system architecture on distributed restoration[外文期刊] 1994(01)2.Wyne D.Grover The self-halingnetwork,A fast distributed restoration technique for networks using digital crossconnect machines3.Doverspike,R.D Using SONET for dynamic bandwidth management in local exchange networks.Proceedings of 5th International Network Planning Symposium 19924.J.Sosnosky Service applications for SONET DCS distributed restoration[外文期刊] 1994(01)5.Bellcore Tech.Ref Wideband and broadband digital cross-connect systems qeneric requirements and objectives 19896.M.H.MacGregor Optimal spare capacity preconfiguration for faster restoration of mesh networks1997(02)7.苏驷希;张惠民分布式SDH通道层自愈算法的探讨[期刊论文]-北京邮电大学学报 1998(04)8.Suurballe,J.W;Tarjan,R.E A quick method for finding shortest pairs of disjoint paths[外文期刊] 19849.Su Sixi;Zhang Huimin Solution to some graph problems in which edges have two weights[外文期刊]1997(02)1.朱良峥一个特殊的SDH自愈环[期刊论文]-广东通信技术2002,22(1)2.伍翔.王一超.冯重熙SDH单向复用段自愈环的研究[期刊论文]-电子与信息学报2001,23(12)3.王烨.李乐民.王晟网状WDM网络的抗毁设计[期刊论文]-通信学报2001,22(11)4.樊自甫.万晓榆.李秉钧基于mesh的新一代光传送网生存性研究[期刊论文]-光通信技术2004,28(5)5.陈小友SDH自愈网保护性能的分析与应用[学位论文]20116.孙昱SDH自愈环网特性分析及实际应用[期刊论文]-大科技·科技天地2011(5)7.臧云华.李健.张杰.顾畹仪.郑露滴.ZANG Yun-hua.LI Jian.ZHANG Jie.GU Wan-yi.ZHENG Lu-di格状光网络双链路故障P圈保护算法[期刊论文]-北京邮电大学学报2007,30(3)8.赵太飞.李乐民.虞红芳.ZHAO Tai-fei.LI Le-min.YU Hong-fang基于k-最短路由的mesh光网络p圈构造方法[期刊论文]-计算机应用研究2007,24(11)9.李苑.方少元.LI Yuan.FANG Shaoyuan SDH自愈环网特性分析及应用[期刊论文]-现代电子技术2006,29(20)10.郭磊.虞红芳.李乐民.Guo Lei.Yu Hong-fang.Li Le-min网状WDM网中双链路失效的共享路径保护设计[期刊论文]-电子与信息学报2005,27(6)1.张国平多业务传送平台保护机制分析[期刊论文]-电力信息化 2008(4)2.武剑洁.周琦一种基于同步传输机制的混合保护方式研究[期刊论文]-光学与光电技术 2008(4)3.王健全.顾畹仪全光网状网保护方式的研究[期刊论文]-光子学报 2002(8)4.皇甫伟.容鹏.曾烈光SDH自愈环生存性定量分析[期刊论文]-电子学报 2001(11)本文链接:/Periodical_dianzixb200004010.aspx。

SDH自愈技术应用讨论

SDH自愈技术应用讨论

中 图分 类号 :P 1 T 94
文 献标 识 码 : A
文章 编 号 :0 7 9 1 (0 10—06 — 2 1 0— 4, 方 面从 客观 一 上 推进着 对于 无线通 信 质量 的需 求提 升 , 另 方面使得提供优质可靠的无线通信从 技 术 上成 为 可能 。 D S nh o o sD gt S H(y c rn u ii l a Hi ac y , 同步 数 字体 系 , 是 在 这 样 e rh )即 r 就 的 背景 下产 生 的 。DH的技 术 特 点 在 于 以 S 不 同速 度的 数 位信 号 的 传输 提 供 相应 等 级 的信 息结 构 , 括复 用 方 法 和映 射 方 法 , 包 以
靠 性 降 低 的 问题 。 个 自愈环 共 同 构 建 网 多
点 在于 时 隙可 以重 复使 用 , 用于业 务量 多适
络 , 但 可 以确 保 通信 可 靠 性 的提 升 , 于 分 散 的应 用 场 合 , 需 要 使 用 AP 倒 换协 不 对 但 S 故 障的定 位的排 除也 十分 有益 。 议 , 换速 度较 慢 。 倒 根据 s H自愈 技 术 中 自愈 开启 的 条件 , D
lS H自愈环 技术简 述 、D
通常 而 言 , 线通 信 系统 由若 干 节点 构 无 成链 路 , 一 步 覆盖 某 一 地 区 , 并进 形成 通 信 服 务 区 。 如果 节 点或 链 路 出现 故 障 , 信 而 通
服务区的通话就难以正常展开 , 自愈技 因此 术 应 运而 生 。 D S H自愈 技 术 , 即基于 通 信 网 络 可靠性 的考 虑 , 进行通 讯 覆盖 网络 设 计 在 时, 根据地域、 带快等多方面的需求分别在 不 同 区域 内组 建 多个小 型 自愈环 , 而后再 在

SDH自愈环网特性分析及实际应用

SDH自愈环网特性分析及实际应用

SDH自愈环网特性分析及实际应用摘要:随着通信业务的迅猛发展,现代社会对网络的安全性要求越来越高,SDH自愈保护是提高光网络安全性的重要手段之一。

通过对SDH自愈环的结构特性及环网保护机制的介绍,分析比较了4种常用SDH自愈环的优缺点,为网络安全建设提供依据,最后对SDH传输网的保护技术进行展望。

关键词:SDH 自愈网传输网随着通信业的迅猛发展以及传输网络规模的不断扩大,对于通信网络的安全性和可靠性要求也越来越高。

因此,大部分省市网络干线都建设SDH (Synchronous Digital Hierarchy)自愈网。

所谓自愈网(Self healing Network),就是具有网络业务保护功能的传输网络。

不需网络管理系统和人为的干预,网络能在极短的时间内(ITU-T规定在50ms以内)从失效故障中自动恢复业务传输能力。

SDH自愈环是典型的利用备用线路的网络结构。

具有如下优点:配置简单;具有自愈能力,网络的生存性强,网络的保护时间比较短(一般小于50ms);具有良好的业务疏导能力。

所以,SDH自愈环在中继网、接入网和长途网中都被广泛的应用。

1 SDH自愈环1.1 SDH自愈环结构自愈环(SHR)的结构可分为两大类,即通道保护环和复用段保护环。

在通道保护环中,业务信息的保护是以每个通道为基础的,倒换与否按离开环的某一通道信号质量的优劣而定。

单向环中所有业务信号按同一方向在环中传输(逆时针或顺时针);而双向环中进入环的支路信号和由该支路信号分路节点返回的支路信号按相反的方向传输。

若按照一对节点间所用光纤的最小数量来分,还可以划分为2纤环和4纤环。

但通常情况下,通道保护环工作在单向2纤方式(也有双向),而复用段保护既可用2纤方式又可用4纤方式。

1.2 SDH自愈环分析在工程应用中,常见的SDH自愈环结构是2纤单向通道保护环、2纤单向复用段保护环、2纤双向复用段保护环以及4纤双向复用段保护环。

1.2.1 2纤单向通道保护环简单举例一条业务由2根光纤组成,其中一根用于传输业务信号,称主用光纤,另一根用于保护,称备用光纤。

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誓 【 科 技 刨 新 论 坛 l
S D H 自愈 技 术 基 本 逻 辑 以 及 应 用 特 征 分 析
杨 萍
北京 1 0 0 0 0 0) ( 北京铁路局北京通信段
摘 要 : 文章 首先针 对S DH 技 术有 关概念做 出 了基本 分析 ,而后 就其分 类方 式以及 其主要 类别做 出探 究 ,并且 对在 实际 工作 中得 到重视 的两种 自愈环 拓扑 结构 ,即二 纤单 向通道 保护环 以及 二纤 双 向复 用段 保护环 进行 了分析 。 最后 针 对S DH技 术 自愈环 网络 的工作特 征 以及其 应
用 进 行 了 简 要 阐述 。
关键字 : S DH; 自愈 ;逻 辑 ;应 用
中 图分 类 号 :u 2 文 献标 识码 :A 文章 编号 :1 6 7 1 —7 5 9 7( 2 0 1 3 )0 1 1 0 2 3 8 —0 1
在 铁 路 工 作环 境 中 , 对 于 通 信 需 求 的 满 足 一 直 都 是 整 个 系 统 的 工 作 重 点 之 一 ,这 不 仅 仅 是 由 于 通 信 已经 成 为 目前 整 个 社 会 环 境 中 不 可 或 缺 的 一 个 重 要 组 成 部 分 ,更 在 于 通 信 承 担 着 列 车 之 间 以 及 列 车 和 调 度 中心 之 间 的 信 息 传 输 工 作 ,进 一 步 直 接 影 响 到 铁 路 运 输 过 程 中 的安 全 , 因此 受到 格 外 的重 视 。
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1 SDH自愈技术逻 辑概念 剖析
鉴 于 铁 路 工 作 环 境 对 于 通 信 系 统 如 此 倚 重 ,各 种 以安 全 著 称 的 通 信 技 术 涌 入 铁 路 工 作 环 境 , 其 中 同步 数 字 体 系 ( S D H , S y n c h r o n o u s D i g i t a l H i e r a r c h y ) 则 因 为 其 良好 的 自愈 性 能 收到广泛关注 。
主 线 发 生 故 障 的 时 候 , 信 号 接 收 端 能够 通 过 另一 个 方 向 的 备 用
线 路 及 时 获 取 传 输 信 号 。 同 时 环 路 的物 理 拓 扑 结 构 , 使 得 某 ~ 通信 段 两 条 通 信 线 路 同 时 故 障 的 时候 ,仍 能 够 实 现 自愈功 能 。 另 一 种 常 见 的 自愈 环 结 构 为 二 纤双 向 复 用 段 保 护 环 , 其 逻 辑 结 构 参 见 图2 。
图2 二 纤 双 向 复 用 段 保 护 环 逻 辑 结 构
二 纤 双 向 复 用 段 保 护 环 在 一 定 程 度 上 是 四纤 双 向 复 用 段 保
结 构 依 据 所 涉 及 到 的物 理 线 路 状 态 以及 保 护 对 象 可 以 划 分 为 多
个 类 别 ,依 据 保 护 对 象 可 以 划 分 为 面 向 整 个 数 据 传 输 通 道 的 保 护 环 以及 面 向 整 个 数 据 传 输 网 络 中 某 单 一 复 用 段 的 保 护 环 两 种 。 其 中前 者 是 针 对 信 息 传 输 通 道 进 行 保 护 的 , 其 衡 量 标 准 在 于 参 与 通 信 的 整 个 信 道 所 传 输 的信 号 质 量 ,而 后 者 的 衡 量 标 准 则 在 于 某 两 个 通 信 节 点 之 间 通 信 段 上 的 承 载 量 。 同时 ,依 据 通 信 线 路 的 冗 余 状 况 以及 物 理 结 构 , 可 以大 致 划 分 为 二 纤 以 及 四 纤 两 种 。 因 此 就 有 了相 应 的 技 术 , 诸 如 二 纤 单 向 通 道 保 护 环 、
参 见图l 。
护 环 的 改 进 , 二 者 的 自愈 机 制 基 本 一 致 ,但 是 在 光 纤 的 架 设 方 面 更 为 节 约 , 因 此 得 到 了 极 大 范 围 内 的 认 同 。二 纤双 向 复 用 段 保 护 环 的 核 心 机 制 在 于 将 每 根 光 纤 在 传 送 数 据 的过 程 中 ,将 每 个 传 送 时 隙划 分 为 两 个 部 分 , 两 部 分 时 隙 分 别 执 行 四 纤 双 向 复 用 段 保 护 环 中 对 应 的 二 纤 职 能 。在 隙用 语 转 送 主 用 业 务 , 而 后 半个 时 隙 则 用 于 传 送 额 外 业 务 ,即 一 个 光 纤 用 后 半 个 时 隙 上 的额 外 业 务 来 对 另一个光纤上前半个时隙的主用业务实现保护 。
二 纤 双 向 通 道 保 护 环 、 二 纤 单 向 复 用 段 保 护 环 、 二 线 双 向 复 用 段 保 护 环 以及 四纤 双 向 复 用 段 保 护 环 等 ,在 实 际 使 用 过 程 中 , 二 纤 单 向 通 道 保 护 环 以及 二 纤 双 向 复 用 段 保 护 环 得 到 了 广 泛 应 用 , 其 主 要 原 因在 于 这 两 种 保 护 环 路 的 工 作 方 式 以及 物 理 结 构 相 对 简 单 ,能 够 在 保 证 数 据 传 输 服 务 可 靠 性 的 基 础 上 做 到 最 大 限度 的简 化 。 下 面 针 对 二 纤 单 向通 道 保 护 环 以及 二 纤 双 向 复 用 段 保 护 环 的逻 辑 结 构 做 出 简 要 的 说 明 , 二 纤 单 向通 道 保 护 环 的 逻 辑 结 构
所 谓 自愈 , 即 指 通 信 网络 在 发 生 故 障 的 时候 , 能 够 在 极 短
时 间 内借 由其 自身 的结 构 特 征 来 实 现 通 信 服 务 的 自动 恢 复 正 常 的 数 据 传 输 服 务 。在 S D H 技 术 体 系 中 ,通 过 通 信 系 统 自身 的 冗 余 来 实 现 其 自愈 能 力 , 即通 过 在 整 个 通 信 框 架 中通 过 从 物 理 层 面 增 加 通 信 线 路 的 方 式 对 网 络 的 自愈 能 力 加 以提 升 。 其 自愈 环
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