光纤自愈型以太环网范例.
光纤自愈环
光纤自愈环光纤自愈环是一种被广泛应用于现代通信网络的技术，旨在使网络更加稳定可靠，同时降低维护成本。
本文将从光纤自愈环的定义、工作原理、优缺点以及应用等方面进行详细介绍。
一、定义光纤自愈环（Fiber Self-Healing Ring，FSR），是一种利用双路保护或多路保护实现网络恢复的技术。
当主干光缆发生故障时，自愈环可以通过备用光纤迅速恢复网络通信。
二、工作原理光纤自愈环的工作原理主要依赖于自愈环控制器（Self-Healing Control Unit，SHCU）。
SHCU负责监测主线路的运行状态，包括光照强度、信号失真等。
同时，SHCU还控制备用线路的使用，一旦主线路发生故障，SHCU 会立即切换到备用线路，从而保证网络的可靠性。
光纤自愈环可以分为双路自愈环和多路自愈环。
在双路自愈环中，主干线路和备用线路是互相独立的，并且要求长度相等。
在多路自愈环中，备用线路和主线路可以是多条，SHCU可以同时监测和控制多条线路，从而实现更高的可靠性和稳定性。
三、优缺点1. 优点（1）可靠性高：当主线路发生问题时，自愈环可以快速切换到备用线路，从而保证网络的稳定性和可靠性。
（2）可扩展性强：当需要增加分支或更换网络时，可以通过增加或更改备用线路来实现。
（3）安装部署灵活：自愈环可以安装在一些恶劣的环境中，例如在大房间或者楼层的较高位置，从而减少线路的使用，降低布线的成本和难度。
2. 缺点（1）实现成本高：光纤自愈环需要较多的硬件和软件支持，从而导致实现成本较高。
（2）维护难度大：由于自愈环存在复杂的控制器和备用线路，因此对于维护人员的要求较高，并且需要更频繁的维护和检测。
四、应用光纤自愈环广泛应用于银行、企业、政府机构等需要高速稳定通信的场所。
同时在电力、石油、化工等工业领域也有着重要的应用。
在银行、企业等机构中，光纤自愈环可以有效地保证网络的稳定性和通信质量。
在电力、石油、化工等工业领域，自愈环可以保证数据的实时传输和网络的安全性，避免数据的丢失和泄露。
环网(自愈环
双向指业务在网上的流向
业务路由越短，占用资源 越少
B
业务配置在前一半时隙？
后一半时隙用做保护资源
收发 155Mbit/s
二纤双向复用段
业务极端分散—— 业务只存在于相邻站点之间
155Mbit/s 发收 A e w B e w w e E w
承载业务量= M×STM-N/2 业务极端集中—— 所有业务都由一个站点发出
C-A的业务经工作 纤S1沿顺时针到A 点；保护纤空闲 或传低级别的业 务。
D
B
C
CA
AC
二纤单向复用段保护环
故障时：
CA AC S1 A P1 倒换
A-C业务经S1纤沿 逆时针（此时P1 纤业务断）到C点， A-C的业务未受影 响
C-A的业务倒换到 P1纤沿顺时针到
D
B
C
光缆断时
A点。
CA
AC
倒换
二纤双向复用段二纤双向复用段二纤双向复用段二纤双向复用段stmn承载业务量mstmn2所以双向环适用于业务分散的情况发收155mbits155mbits收发主环方向业务极端分散业务只存在于相邻站点之间承载业务量mstmn2业务极端集中所有业务都由一个站点发出承载业务量stmn二纤双向复用段二纤双向复用段二纤双向复用段二纤双向复用段11
承载业务量= STM-N
主环方向
e
e w
STM-N≦承载业务量≦M × STM-N/2
所以双向环适用于业务分散的情况
C 收发 155Mbit/s
D
二纤双向复用段环
R-LOS,SWITCH
B
B
R-LOS,SWITCH
C
A
PASS
STM-N MSP D
华环H9MO-LMXE说明介绍模板V2.4
MetroEdge Express时间：2021.03.05 创作：欧阳理城网直通车H9MO – LMXE多业务接入SDH光传输设备说明书北京华环电子股份有限公司MetroEdge Express城网直通车H9MO – LMXE多业务接入SDH光传输设备说明书北京华环电子股份有限公司2010.4版权声明本产品的所有部分，包括本手册及配件等，其知识产权归北京华环电子股份有限公司（以下简称华环）所有。
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为了使该产品给您提供最好的服务，请您首先仔细阅读本说明书。
北京华环电子股份有限公司研制的“城网直通车”（MetroEdg e-Express）系列产品以多业务光纤传输平台—MSTP/SDH为技术核心，具有TDM业务和宽带数据的统一接入、汇聚、交换和管理功能，是面向电信传统业务与宽带数据业务应用的综合接入光纤传输平台，适应城域网和各种专用网中话音与数据业务的融合趋势。
“城网直通车”的其它成员包括H9MO-LMX、H9MO-LMFIT、H9MO-LMA、H9MO-LMNE、H9MO-LMC、H9MO-LMV、H9MO-LMVSH、H9MO-LM63等，详见相关设备说明书。
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。
MIE-5428 自愈环以太网光纤交换机
功能特性：
z
网络支持 MR-Ring 冗余功能;恢复时间<20 毫秒
z
IEEE802.1w 快速生成树协议，IEEE802.1S MSTP 和 IEEE802.1D STP 兼容
z
IGMP Snooping 组播功能
1000Base-T,IEEE802.3z
转发速率：
10Mbps:14,880pps 100Mbps:148,810pps 1000Mbps:1,488,100pps 背板带宽：8.8G 数据处理方式： 存储－转发 半双工背压Байду номын сангаас流控，全双工 IEEE802.3x 流量控制 地址表大小：8K
电源 输入电压： 85～265V(AC/DC)
z
支持基于端口的 VLAN 和 IEEE802.1Q VLAN 标记和 GVRP
z
IEEE802.1pQoS 优先级控制
z
基于 MAC 地址的自动连接中继故障切换
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RS-232 控制台、Telne、SNMP、Web 浏览器和 TFTP 管理
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支持 IEEE 802.1x 安全
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端口速率控制
z
静态安全的每端口 MAC 地址
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端口镜像
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支持端口聚合，支持 IEEE802.3ad，3 条聚合链路组
z
10/100Mbps-Full/Half-duplex，自动协商，Auto-MDI/MDIX
z
全线速转发速率
z
-40℃至 75℃（-40℉到 167℉）操作温度范围
z
支持 NTP 对时系统
SDH链网和自愈环介绍
SDH 复杂网络的拓扑结构及特点1.T 型网T 型网实际上是一种树形网。
如图1-1所示。
TMTMTMADMADMADM ADMSTM-16STM-4A图1-1 T 形网拓扑图干线上设为STM-16系统，支线上设为STM-4系统，T 型网的作用是将支路的业务STM-4通过网元A 上/下到干线STM-16系统上去，此时支线接在网元A 的支路上，支线业务作为网元A 的低速支路信号，通过网元A 进行分插。
2.环带链网络结构如图1-2所示。
环带链是由环网和链网两种基本拓扑形式组成，链接在网元A 处，链的STM-4业务作为网元A 的低速支路业务，并通过网元A 的分/插功能上/下环。
STM-4业务在链上无保护，上环会享受环的保护功能。
例如：网元C 和网元D 互通业务，A —B 光缆段断，链上业务传输中断，A —C 光缆段断，通过环的保护功能，网元C 和网元D 的业务不会中断。
TM ADMADMADM ADMADM STM-4STM-16C ABD图1-2 环带链拓扑图3.环形子网的支路跨接 网络结构如图1-3所示。
两STM-16环通过A 、B 两网元的支路部分连接在一起，两环中任何两网元都可通过A 、B 之间的支路互通业务，且可选 路由多，系统冗余度高。
两环间互通的业务都要经过A 、B 两网元的低速支路传输，存在一个低速支路的安全保障问题。
ADMADMADMADMADMADMADMADMSTM-1/4STM-16STM-16A B图1-3 环形子网的支路跨接网络拓扑图3.相切环网络结构如图1-4所示。
图中三个环相切于公共节点网元A ，网元A 可以是DXC ，也可用ADM 等效（环Ⅱ、环Ⅲ均为网元A 的低速支路）。
这种组网方式可使环间业务任意互通，具有比通过支路跨接环网更大的业务疏导能力，业务可选 路由更多，系统冗余度更高。
不过这种组网存在重要节点（网元A ）的安全保护问题。
ADMADMADMADMADMADMADMADM2500STM-1STM-1STM-1ADMSTM-16STM-16STM-16图5.11 相切环AⅡⅢ155622STM-4STM-4STM-4DXC/ADM I图1-4 相切环拓扑图4.相交环为备份重要节点及提供更多的可选路由，加大系统的冗余度，可将相切环扩展为相交环，如图1-5所示。
双环自愈式光纤环网方案
双环自愈式光纤环网方案双环自愈式网络拓扑结构是将所有光纤数据收发器顺序连接，组成环形网络拓扑结构。
在环形网络拓扑结构中，各节点（站）通过各自的中继转发器连接到光纤链路上，信号沿着一个方向从源节点传送到目的节点，构成一个封闭的双环光链路，称为双环自愈式网拓扑方案，如附图8所示。
附图8双环自愈式网拓扑方案采用双环自愈结构的主要目的是在光纤链路遭受各种不同程度的损坏时，本方案可以自动的重新构建数据通道，而不需要人工的参与，同时将故障点的信号通过继电器输出，以便实现网管功能。
当光纤线路的故障修复后，本方案又将自动的恢复原来的数据通道的工作，同样不需要人工的参与。
a 、一条光纤链路故障时网络重构方案一条光纤链路故障时网络重构方案如附图9所示，当主环光纤链路出现故障时，副环自动启动，接替主环的工作使通信系统正常运行。
同时，这两台光纤收发器上的报警指使灯亮、报警继电器动作故障修复后系统自动恢复。
光纤双绞线FTUFTUFTURS-232/485光端光端 光端光端附图9一条光纤链路故障时网络重构方案b.两条光纤同时发生故障时网络的重构方案两条光纤链路同时发生故障如附图10所示，此时FTU 1及FTU 2 两处的光纤数据收发器会自动将光纤链路环回，形成两个独立的环形网，从而实现链路的自愈，使系统保持正常的运行。
同时，这两台光纤收发器上的报警指使灯亮、报警继电器动作。
待故障解除后光纤数据收发器会自动的恢复到原来的工作方式。
附图10 两条光纤同时发生故障时网络的重构方案c 、一个光纤数据收发器站点故障一个光纤数据收发器站点出现故障如附图11所示，此时 FTU 1及FTUn 处的光纤数据收发器会自动将光纤链路环回，形成两个独立的环形网，从而实现FTU1 1 光端光端 光端FTU nFTU2光纤故障点光端 光纤主环光纤副环FTU1光端光端FTUnFTU2光纤故障点环回光纤主环光纤副环环回链路的自愈。
同时，这两台光纤收发器上的报警指示灯亮、报警继电器动作。
以太网无源光网络自愈环状保护结构
１ 概述
以太 网无源 光 网络 （ｔｅ ｔＰ ｓ ｖ ｐｉａ Ｎｅ ｒ， Ｅｈ ｍｅ ａｓ ｅ Ｏ ｔ ｌ ｔ ｋ ｉ ｃ ｗｏ
（ ｕ ｌ—ｎ ｒｈｔｃｕｅ Ｄ Ａ 的 Ｅ Ｏ 网络 ，如图 １ Ｄｏｂｅｒ ｇ ｃｉ ｔｒ， Ｒ ） Ｐ Ｎ ｉ Ａ ｅ 所示 。 下行通道采 用 １ ９ ｍ 的波长 ， ０ ４ ａ 上行通道采 用 １ １ ｍ 的波 ０ｎ ３
Ｂ３ Ｉ 。。。 ’。。 。 Ｊ 。。 。。。’ 。。 。 。。。 。。。 － Ｂ２ Ｂｌ ‘。 。‘。。。’＿一 ’。 ’‘。。。 。。。 ‘。 。 。。。 。
＼／
ｌ Ｉ
＼／
于故障模式数据传输 。Ｏ Ｕ环路结构如 图 ４所示 ， Ｎ 分光器结
构 如图 ５ 所示 。
Ｓ Ｐ 结构 以及低花费 的保护结构（ ｏｔＥｆｃｉｅＰ ｏｅｔ ｎ Ｒ Ａ） Ｃ ｓ ｆ ｔ ｒｔｃｉ ｅ ｖ ｏ
表 １ 单点故障｜长检 时闻 － Ｉ
检测故障仅是部分工作 ，能否成 功地容忍故障才是保护 结构最重 要的任务 。所有保护结构在检测 到故 障后 ，都启用 相应 的备份线路 ，只有在收到备份线路传输正常的 Ｒ Ｐ Ｒ ＥＯ Ｔ
Ｔ ＤＭ） 技术 ， 每个 Ｏ Ｕ根据 ＯＬ Ｎ Ｔ分配的时隙上传数据 。 在正