SDH自愈环

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SDH自愈环的原理与分类

障状态恢复正常，且一段时间内（通常－３四纤双向复用段保护环是６００ｓ）没有再次检测到倒换条件后．由备用通道自动倒换回２
四纤双向复用段保护环的４根光纤分别为Ｓ１、Ｐ１、Ｓ２、Ｐ２。主用通道。称为恢复式倒换。如果主用通道从故障状态恢复正Ｓ１、Ｓ２传送主用业务：Ｐ１、Ｐ２传送额外业务。四纤双向复常．业务不自动由备用通道倒换回主用通道，称为非恢复式倒其中，换：这时只有在原备用信通道发故障时业务才会倒换回原主用段保护环结构上是由两个业务流向相反的二纤单向复用段环组成．因为业务流向是双向．所以Ｓ１与Ｓ２光纤业务流向相用通道．或者直接由人工切换回主用通道。
进行光缆接续
此时业务容量为ＳＴＭ— Ｎ。
网络发生自愈倒换的方式有恢复式和非恢复式两种。在
主用通道中断后．自愈网络会自动使业务信号倒换到备用通
二纤单向复用段环的最大业务容量也与环上网元数目无关，仅比二纤单向通道保护环多了一个ＳＴＭ— Ｎ；但它的倒换速率比二纤单向通道环要慢，所以在组网时应用较少。
来越重要的课题

SDH网络自愈保护方式

SDH网络1+1与1：1保护区别
SDH环形网络都有自愈功能（自愈环），而SDH链形网络中二纤链形不提供业务的保护功能（不提供自愈功能），四纤链形网一般提供1+1或1:1保护。

SDH网络中的1＋1指发端在主备两个信道上发同样的信息（并发），收端在正常情况下选收主用信道上的业务，因为主备信道上的业务一模一样（均为主用业务），所以在主用信道损坏时，通过切换选收备用信道而使主用业务得以恢复。

此种倒换方式又叫做单端倒换（仅收端切换），倒换速度快。

SDH网络中的1∶1方式指在正常时发端在主用信道上发主用业务，在备用信道上发额外业务（低级别业务），收端从主用信道收主用业务从备用信道收额外业务。

当主用信道损坏时，为保证主用业务的传输，发端将主用业务发到备用信道上，收端将切换到从备用信道选收主用业务，此时额外业务被终结，主用业务传输得到恢复。

这种倒换方式称之为双端倒换（收/发两端均进行切换），倒换速率较慢。

由于额外业务的传送在主用信道损坏时要被终结，所以额外业务也叫做不被保护的业务。

1∶n是指一条备用信道保护n条主用信道，这时信道利用率更高，但一条备用信道只能同时保护一条主用信道，所以系统可靠性降低。

1+1也叫热备份，就是2个系统同时传同样的业务，收段择优选。

1：1又叫冷备份，就是正常时，只有主系统传送业务，备用系统不传送业务或传其他次要业务，一旦主系统故障，备用系统就要用来传送业务而把次要业务丢弃，它还可以分为1：1A和1：1B，即返回式和非返回式，区别在与倒换后，主系统恢复正常，业务是否返回到主系统。

SDH自愈环及其在光接入网中的应用

SDH自愈环及其在光接入网中的应用内容摘要本设计对SDH自愈环及其在光接入网中的应用做了简明、扼要的探讨和分析，并结合目前SDH技术发展状况及接入网的市场趋势，阐述了通过SDH自愈环组网的观点。

在这个主导思想下，针对性的设计了萍乡市本地光接入网的组网方案。

本设计首先介绍了SDH自愈环的结构，从理论上对其有了了解，在此基础上进行进一步的分析及相关的技术和应用探讨，确定各种结构的应用范围。

最后，根据具体应用设计的流程，给出萍乡市本地光接入网的组网方案，其中包括：可行性研究、网络系统、软件设置、概预算（包括配置）等。

全文较为系统、全面的剖析了SDH自愈环及其应用，有一定的指导意义。

第一章SDH自愈环所谓自愈环就是无需人工干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络出了故障。

其原理就是使网络具备发现故障和重新建立通信的能力。

自愈环网只涉及重新建立通信，而不管具体失效元部件的修复和更换，后者仍需人工干预才能完成。

第一节SDH自愈环结构及分析1.1.1SDH自愈环结构介绍将网络节点连成一个环形网可以进一步改善网络的生存性和成本，一个环形自愈环也称自愈环网。

自愈环网的网络节点可以是DXC，也可以是ADM，利用ADM的智能分插能力构成的自愈网是SDH的特色之一，也是目前研究工作十分活跃的领域。

根据SDH自愈环业务保护的基础不同，SDH自愈环可以划分为通道保护倒换环和复用段保护倒换环两大类。

从功能结构观点来划分，通道保护倒换环也称为子网连接保护，复用段保护倒换环也称为路径保护。

对于通道保护倒换环，业务信息的保护是以每个通道为基础的，根据环内的每个通道信号质量的优劣决定是否倒换；对于复用段保护倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，根据每一节点间的复用段信号质量的优劣决定是否倒换，当复用段出现故障时，节点间的所有复用段业务信号都倒换到保护回路。

两者的重要区别：前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用；后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。

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。

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。

SDH自愈环专题

专题名称：SDH自愈环专题——V1.0作者：xiaozm时间：2007-9-18目录一、自愈的概念二、自愈环结构分类三、常见的保护环介绍1、二纤单向通道保护环2、二纤双向通道保护环3、二纤单向复用段环4、四纤双向复用段保护环5、双纤双向复用段保护环一、自愈的概念当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。

随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障（这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断），将对整个社会造成极大的损坏。

因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。

所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），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。

其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。

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。

由上可知网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。

自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成，就象断了的光缆还需人工接好。

二、自愈环结构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（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）；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。

表：常见的自愈环结构分类复用段倒换环通道倒换环双向环单向环单向环双向环二纤环四纤环二纤环二纤环二纤环2、润光泰力的SDH采用二纤单向通道保护环。

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------技术细节1、单向环、双向环：按照进入环的支路信号与由该支路信号分路节点返回的支路信号方向是否相同来区分。

SDH自愈环的研究与优化设计的开题报告

SDH自愈环的研究与优化设计的开题报告一、选题背景同步数字层次传送技术(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)是当前光纤通信中最主要的技术之一。

在SDH网络中，如果一个设备或一条光纤故障，就会导致整个网络的部分或者全部服务受到影响。

因此，SDH自愈环的设计和研究显得尤为重要。

为此，本文将着重探讨SDH自愈环的研究与优化设计。

二、研究内容本文将从以下两个方面对SDH自愈环进行研究。

1. 自愈环原理SDH自愈环是指在SDH网络中预先规定一条备用链路，如果主链路出现故障，备用链路将立即启动以保证网络的正常运作。

本文将详细介绍SDH自愈环的原理和模式，包括线性保护模式、环形保护模式、双向保护模式等。

2. 自愈环的优化设计为了提高SDH自愈环的运行效率和稳定性，需要进行优化设计。

本文将分别从以下三个方面进行优化：备用路径优化设计、切换优化设计、容灾备份优化设计。

通过这些优化设计，让SDH自愈环在出现异常时更快速、更准确地进行切换，并且让备用链路的故障率降到最低。

三、研究意义1. 优化SDH网络的自愈能力，提高服务的可靠性和稳定性。

2. 为SDH网络的建设和运维提供重要的参考依据和技术支持。

四、研究方法本文采用文献资料法和案例分析法，通过对SDH自愈环的相关资料进行深入研究和分析，并结合实际案例进行设计优化实验。

五、预期成果通过本文的研究和实验，预期可以获得以下成果：1. 对SDH自愈环的原理和模式有深入的理解。

2. 提出一些具体的优化设计方案，包括备用路径优化、切换优化和容灾备份优化。

3. 通过实验验证优化设计的效果，获得SDH自愈环的最佳设计结果。

六、论文结构本文分为六个部分，分别为：引言、文献综述、SDH自愈环的原理和模式、自愈环的优化设计、案例分析、结论和展望。

其中，引言部分将简要介绍SDH自愈环的背景和研究意义；文献综述将对SDH自愈环的相关资料进行深入研究和综述；SDH自愈环的原理和模式将介绍SDH自愈环的基本原理和常用模式；自愈环的优化设计将提出具体的优化设计方案；案例分析将结合实际案例进行设计优化实验；结论和展望将对本文的研究成果进行总结并提出后续研究的方向。

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。

SDH自愈环

开关目的地开关 1 开关 m m 开关 … …
开关
低优先级数据保护光纤
图1-4 m:N保护
这种保护不仅可以处理多工作光纤失效的情况，而且可以提高保护光纤的利用率。下面我们用具体的数据来说明一下。设有80根同类的光纤，彼此工作是相互独立的，发生故障的概率都是0.01。考虑两种保护方法方法，其一是用4 根保护，每根负责保护20根工作光纤；其二是由3根共同保护80根工作光纤。下面我们计算一下这两种方法在设备发生故障时不能及时维修的概率的大小。
1.2 自愈环
1.2.1自愈环的基本概念所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复，使用户感觉不到网络已出了故障。其基本原理就是使网络具备发现替代传输路由并重新确立通信的能力。当今许多运营商的网络底层结构都使用了SDH坏。这些环是通常通过SDH分插复用器(ADM)来实现的（也可以是 DXC）。这些ADM选择性地从环上分下和插入传输信息通量或者分插入传输信息通量到环上,并且也阻止这个传输信息通量失效。
1、自愈网的基本概念
随着人类社会进入信息社会，人们对通信的依赖性越来越大，对通信网络生存性的要求也越来越高，一种称为自愈网(Self-healing Network)的概念应运而生。所谓自愈网就是无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复，使用户感觉不到网络已出了故障。其基本原理就是使网络具备发现替代传输路由并重新确立通信的能力。自愈网的概念只涉及重新确立通信，不管具体失效元部件的修复或更换，后者仍需人员干预才能完成。
光WDM技术的主要技术特点是: (1)充分利用光纤的低损耗波段,增加光纤的传输容量, 降低成本。目前光纤通信系统在一根光纤中传输一个波长信道,而光纤本身在长波长区域有很宽的低损耗区,很多的波长可以利用,具有很大的应用价值和经济价值。 (2)可同时传输多种不同类型的信号。由于WDM技术中使用的各波长相互独立,因此可实现多媒体信号混合传输。 (3)可实现单根光纤双向传输,由于许多通信(如打电话) 都采用全双工方式,因此可节省大量的线路投资。

浅谈SDH传输网中的自愈环保护

当今社会已经进入到信息时代，人们每天通过不同的路径获得所谓自愈环网就是当网络中的某处发送故障时，在没有人为干各种各样的信息，一旦传输网出现故障，势必影响到人们的日常生预的情况下，能够在极短的时间内自动进行一些动作，从而使得网产与生活，更有甚者会造成无法弥补的后果。所以承载这些信息的络中所承载的业务得以恢复，这一恢复过程需要的时间极短，短到传输网络仅仅具有大容量的通信能力已经不能够适应当今的需求，用户几乎感觉不到故障的发生以及恢复，这个过程我们称之为自所谓的自愈其实只是网络通过其它途径将其所承载的业务进行真正的核心内容是传输网的可靠性与安全性。所以一个传输网的可愈。靠性与安全性决定了这个网络生存能力。人们为了提高网络的可靠了恢复，真正的故障点并没有任何变化，要想恢复故障点还是需要性和安全性，提出了环网保护的概念，使得网络能够在出现意外故靠人工进行故障设备或者故障线路的排查，找对故障点后进行人工干预，使故障得以恢复。网络的自愈我们一般都是采用冗余设备或障的情况下自动恢复业务，保障通信安全畅通。者冗余通道来对故障设备或者故障通道进行替代。在现实应用中，１ＳＤＨ网络我们一般都是采用环形拓扑结构。不同的自愈环网，一般按照保护ＳＤｔｔ全称叫做同步数字传输体制，它是… 种规范的、有统一标的业务级别网络中业务传输的方向以及各个网元之间的光纤数量准的传输体制。与传统的ＰＤＨ￥１￣比，它规范了承载信号的复用方式、来进行划分。当网络中所有网元传输数据的方向为单向并且一致接口码型、帧结构以及传输速率等级等特性。由于有统一的标准和时，网络为单向环网。当网络中所有网元传输数据的方向为双向并规范，这使得组建的ＳＤＨ网络成为一个标准的、智能化的网络，世界发时，此环阿为双向环网。同时也可以按照网元问光纤的数量来进上任意厂家生产的设备只要满足ＳＤＨ标准，都能够很方便灵活的接行分类。网元间的光纤为两芯时为双纤环（一 … 对收／发光纤），网元间入到现有网络中，同时ＳＤＨ所规定了复用方式使网络具有了很强的的光纤为四芯时为四纤环（两对收发光纤）。按保护的业务级别可将自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。这样的网自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。通道保护足保护络就具备了高效的管理功能，并且在实现了灵活的组网与业务调度网络中某些指定的一些ＰＤＨ｛￣弓‘ ，当这些ＰＤＨ信弓发生故障时保护的基础上保障了网络的安全性，使得刚络维护的成本大大的降低。开始应用，而其它的非保护ＰＤＨ信号则不受任何影响。复用段保护和通道保护不同，复用段保护不仅仅保护的是某单个ＰＤＨ信号，它２ＳＤＨ网络的拓扑结构是以复用段为基础，保护的是环网中全部的ｓＴＭ— Ｎ信号。ＳＤＨ网络的拓扑结构是由网元节点、通信介质构成，通信介质２．２二纤单向复用段保护（图１）将不同的网元安装一定的几何形状连接到一起就构成了网络拓扑复用段环保护的业务单位是复用段级别的业务，需通过ＳＴＭ－Ｎ结构。～般按照网络的几何形状将网络拓扑结构分为链形、星形、树信号中ＫＩ、Ｋ２字节承载的ＡＰＳ协议来控制倒换的完成。如图所示，形、环形和网子Ｌ形等。链形拓扑是将所有的网元都串联在一起，并且元Ａ与网元Ｃ互传业务，连接的２根光纤分别为ｓ１、Ｐ１，我们称ｓｌ为主首尾两端的网元相互不连接，这样的拓扑结构简单经济，一般用于纤、Ｐ１为备纤。当刚络正常时，网元Ａ往主纤ｓ１上发送到网元Ｃ的主专用网络（如铁路网）中。星形拓扑是将网络中的一个网元作为中心用业务，往备纤Ｐ１上发送到网元Ｃ的备用业务，网元Ｃ从主纤选收节点，其它所有的网元都与中心节点卡【｛连并且互相之问不再连接，主纤Ｓｌ上来的网元Ａ发来的主用业务，从备纤Ｐｌ上收网元Ａ发来的这样网络中任意两个网元进行通信时都需要经过中心节点，使得网备用业务。当网络发生故障时（ｃ到Ｂ之间中断），Ａ继续往主纤ｓ１ｌ卜发络便于管理，但是对中心节点的要求比较高，一旦中心节点发生故送主用业务，到达Ｂ节点后，在Ｂ节点处环回到备纤Ｐ１上，此时在Ｐ１上障，整个网络将全部瘫痪。环形拓扑是将所有的网元全部串联在一传输的额外业务被清掉，改为传输网元Ａ到网元ｃ的主要业务，Ｐｌ上起并且首尾两端的网元也相互连接，这样就组成了 ‘ 个闭合的环的主用业务经过网元Ａ、网元Ｄ的串通后到达网元Ｃ，在Ｃ节点处再形，环形拓扑是现在应用最为广泛的Ｍ络拓扑，它具有很强的生存次将主要业务环回到主纤ｓｌ，网元Ｃ接收数据不发生变化，还是继续性，但是网络的拓展性有一定的限制。从ｓ１上提取网元Ａ到网元Ｃ的主用业务。网元Ｃ传送到网元Ａ的主用２．１自愈环网业务则没有受到任何的影响，继续在Ｓ１上发送和接收。通过这种方式，故障段的业务被恢复，完成业务自愈功能。

SDH自愈环互通的复杂网络分析

位为Ｖ一，适合于大容量的业务保护。Ｃ４
上下载的业务都得不到保护。
图１（为双节点互通结构，这种结构的保护机理ｆＢ）终
更完善。进行了分接～续传功能的互通节点，使安排在两
Ｉ裔
个环之间的两组互通节点对，可以互相保护穿通两环间的业务。这样环中任意节点失效都不会导致原来通过该节点的业务丢失。不过，相对于单节点互通环，它的结构较复杂，成本较高一些。在实际的ＳＤＨ网络中，大多是由基本的网络形式单环或单链组成的复杂网络，称之为相交环、相切环等的拓扑
建立一条通路，目前尚无法由一个网管中心节点来操作实现。
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刖舌 Βιβλιοθήκη 化繁为简：认为复杂网络是基本拓扑的组合，首先归纳出基本拓扑，分析它的性质，在拓展到整个网络。
（）三基本拓扑及基本互通模式
二、复杂网络分析的基础
（）杂网络的定义一复
１、路径保护对于ＳＨ环形网，Ｄ常用的是２纤双向通道保护环和２双纤
本文所述的 “ 杂网络 ”是指就整个网络而言，其拓复扑无法用通常的网络拓扑模式（例如链、环、格状、ｍｅｈｓ等）所概括和描述，需要实现网络中如何两点都可以建立
间业务的传递与互通。这种多环互通的网络，可以大大提

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自愈环保护机制及比较

科技信息现代社会离不开通信，而通信网络的安全性，即网络的生存性也越来越显示出其重要的地位。

自愈网的概念由此而产生，就是说网络在出现意外故障时能够在极短时间内且无需人为干涉自动恢复所携带业务，即网络具备发现替代传输路由并重新确立通信的能力。

SDH 环形网保护就是实现自愈网的方法之一。

１．自愈环分类SDH 自愈环一般是由若干分插设备ADM 首尾相连构成的环形结构网。

这种结构的网具有很高的生存性。

自愈环结构分为通道保护环和复用段(线路)共享保护环。

通道保护环业务量的保护倒换发生条件是根据离开环的通道信号质量好坏决定，一般看是否产生通道AIS 信号;复用段共享保护环以每一对节点间的复用段信号优劣而定，出故障时，整个节点间的复用段业务全部转向保护环。

通道保护环一般用专用保护，即正常情况下保护段也传业务信号，而复用段保护环一般用公用保护，即正常情况下保护段空闲。

根据进入环的支路信号与由该支路信号分路节点返回的支路信号方向是否相同，自愈环分为单向环和双向环;根据一对节点间所用光纤的最小数目又分为二纤环和四纤环。

通道倒换环一般工作在单向二纤方式，目前也有的工作在双向两纤方式下;复用段倒换环可以工作在两纤、四纤、单向、双向，见图1。

自愈环复用段倒换环公用保护环→双向环两纤环四纤环专用保护环→单向环→两纤环通道倒换环→专用保护环单向环→两纤环→1+1双向环→两纤环1+11:1M:N →→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→→图1SDH 自愈环结构分类由上图可以看出，自愈环分五种典型结构:两纤单向、两纤双向、四纤双向复用段保护环和两纤单向、两纤双向通道保护环。

下面分别介绍这几种结构。

２．自愈环结构及保护机理2.1两纤单向复用段保护环如图2所示，S 表示业务光纤，P 表示保护光纤，支路信号从S1光纤插入，P1光纤一般空闲。

各节点中高速线路上都有一个保护倒换开关。

B 、C 间光纤断后，B 节点开关倒换，S1上的AC 线路信号经P1沿相反方向传到C 节点，经C 节点倒换开关再从P1光纤回到S1光纤落地分路。

光纤SDH自愈环网的组建

技术和通信技术的结合，开创了信息时代的新纪元。

无线通信、光纤通信、交换和路由等新技术和新设备层出不穷，创建了通信技术新时代。

光纤通信由于其容量大、保密性好、不易受电磁干扰等优点，被广泛应用于电力系统通信中，在要求越来越高的电力系统通信里发挥着重要的作用。

光纤通信以光导纤维为传输媒质、光波为载波的光纤信道，具有损耗低、频带宽、高速、安全等诸多其他通信方式所不具备的优点。

海南电网以往的通信方式多采用了载波通信、扩频通信等通信方式，随着电网改造和建设，旧电网更新，新电网大量建立，电力调度显得更为重要，因此对电力通信提出了更高的要求，以前的载波通信等通信方式已很难满足更高的通信要求。

而鉴于洋浦电厂、炼化厂、浆纸厂及其自备发电厂即将并网，采用光纤通信方式，是非常必要的。

3用户通信网络组网方案3.1光纤通信传输制式光纤大容量数字传输目前大都采用同步分时复用（TDM）技术，随着以微处理器支持智能网络单元的出现，高速大容量光纤传输技术和高度灵活、便于管理控制的智能网络技术的有机结合，形成了较为完善的传输体制——同步数字系列（SDH）。

SDH传输系统的特点：采用世界上统一的标准传输速率等级。

最基本的模块称为STM-1，传输速率为155.520Mbit/s。

SDH各网元的光接口有严格的标准规范，有利于建立统一的通信网络。

在帧结构中安排了丰富的开销比特，便于网络的运行、维护和管理。

采用数字同步复用技术，简化了复接分接的实现设备，十分简便。

采用数字交叉连接设备DXC可以对各端口速率进行可控的连接配置，对网络资源进行自动化的调度和管理，提高了网络的灵活性及对各种业务变化的适应能力。

综上所述，采用SDH的传输制式，能充分满足近期与远期用户变电站调度通信的要求。

3.2光纤通信组网方式环形网是一种有很强自愈能力的网络拓扑结构，具体分为两纤单向通道保护环、两纤单向复用段保护环、两纤双向通道保护环、四纤双向复用段保护环等。

其中两纤单向通道保护环倒换时间最短，倒换原理简单，适合于电力系统通信使用。

SDH自愈保护原理和实现

SDH自愈保护原理和实现目录一、SDH保护的定义与范围 (1)二、SDH各类保护方式的实现原理 (3)三、各类保护方式在实际组网中的应用 (13)1、环带链 (14)2、双环结构 (15)A、相切环 (15)B、G.841定义的双节点互连(DNl) (17)C、(相交环)MADM实现的DNl (24)3、共享光纤虚拟路径保护 (28)四、各类保护方式的比较 (30)一、SDH保护的定义与范围SDH层的所有的保护方式从网络的角度来看分为两大类：>SDH的路径保护（在复用段与通道层）>SDH子网连接保护（要紧分为固有的监测与非介入式监测两种方式）1、路径保护（段与通道）又包含线性复用段保护倒换（1÷1与1： N）、复用段共用保护环（二纤环与四纤环）、复用段专用保护环与线形VC （虚容器）路径保护；1）线性复用段保护倒换线性复用段保护倒换能够是专用的保护也能够是共享的保护，它保护复用段层并适用于点对点的物理网。

一个保护复用段可用以保护多个（n个）工作复用段，它不能保护节点的故隙，它可按单向或者者双向的方式操作，并可在保护复用段上载送额外的业务信息（次重要的信息）。

该保护方式使用APS协议。

2）复用段共用保护环复用段共用保护环的特点，是将复用段需要支持的总的净负荷容量平分给工作容量与保护容量，也就是说业务在环中能够沿两个不一致方向的任一个方向行进，即沿环的长路径或者短路径。

通常是优选短路径，但有的时候也会选长路径，这是为了保持负荷量的均衡。

所谓“共用”就是指光缆切断或者者节点失效时，环的保护容量能够由多节点环的多个复用段共用，这就使得这种结构在正常条件下的业务量携带能力比其他类型的环要大。

正常工作时，共用保护环中的空闲保护容量能够用来传送低优先等级的业务。

该保护方式需要使用APS协议。

3）复用段专用保护环复用段专用保护环是一种1： 1单向保护环，通常情况下为2纤环。

由两个反转的环构成，以彼此相反的方向传送信号，在这种情况下，只有一个方向的环传送传送工作业务，另一个方向的环留作对工作业务进行保护，环中可承受的最大业务量受限于两节点间的最大容量，也就是说，环上所有节点的业务需求量总与不能超过每两个节点之间的容量。

SDH自愈环作业原理与分类

SDH自愈环作业原理与分类SDH自愈环作业原理与分类一、自愈环的分类如今环形网络的拓扑构造用得最多，由于环形网具有较强的自愈功用。

自愈环的分类可按维护的事务等级、环上事务的方向、网元节点间光纤数来区别。

按环上事务的方向，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区别为双纤环和四纤环。

按维护的事务等级可将自愈环区别为通道维护环和复用段维护环两大类通道维护环和复用段维护环的区别是：关于通道维护环事务的维护是以通道为根底的，也即是维护的是STM-N信号中的某个VC。

倒换与否按环上的某一单个通道信号的传输质量来挑选的，通常运用收端是不是收到简略的TU-AIS信号来挑选该通道是不是应进行倒换，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根底的。

倒换与否是依据环上载输的复用段信号的质量挑选的。

倒换是由K1、K2（b1~b5）字节所带着的APS协议来主张的。

当复用段呈现疑问时环上悉数STM-N或1/2STM-N的事务信号都切换到备用信道上。

复用段维护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。

二、两种多见的自愈环其时组网中多见的自愈环为二纤单向通道维护环和二纤双向复用段维护环。

1.二纤单向通道维护环二纤通道维护环由两根光纤构成两个环。

其间一个为主环S1，一个为备环P1。

两环的事务流向必定要相反，通道维护环的维护功用是通过网元支路板的并发选收功用来完毕的，也即是支路板将支路上环事务并发到主环S1、备环P1上，两环上事务彻底相同且流向相反。

往常网元支路板选收主环下支路的事务。

如图5-4(a)所示，若环网中网元A与C互通事务，网元A和C都将上环的支路事务并发到环S1和P1上，S1和P1上的所传事务相同且流向相反--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上的事务，那么A与C事务互通的办法是A到C的事务通过网元D穿通由S1光纤传到C（主环事务）；由P1光纤通过网元B穿通传到C（备环事务），在网元C支路板选收主环S1上的A;→;C事务，完毕网元A到网元C的事务传输。