SDH自愈环保护机制及比较
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。
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各种保护方式的实现原理 (3)三、各种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（DNI） (17)C、（相交环）MADM实现的DNI (24)3、共享光纤虚拟路径保护 (28)四、各种保护方式的比较 (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（在复用段和通道层）➢SDH子网连接保护（主要分为固有的监测和非介入式监测两种方式）1、路径保护（段和通道）又包括线性复用段保护倒换（1+1和1：N）、复用段共用保护环（二纤环和四纤环）、复用段专用保护环和线形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可以是专用的保护也可以是共享的保护，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障，它可按单向或者双向的方式操作，并可在保护复用段上载送额外的业务信息（次重要的信息）。
该保护方式采用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和保护容量，也就是说业务在环中可以沿两个不同方向的任一个方向行进，即沿环的长路径或短路径。
通常是优选短路径，但有时也会选长路径，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节点失效时，环的保护容量可以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可以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，一般情况下为2纤环。
由两个反转的环组成，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和不能超过每两个节点之间的容量。
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环网
C
光缆断时
A点。
CA AC
倒换
四纤双向复用段保护环
CA AC
工作原理：
两根工作纤S1、
S2，两根保护
S1
纤。
A
S2 P1
P2
D
B
C CA AC
四纤双向复用段保护环
CA AC
正常时： A-C的业务经工作
纤S1沿顺时针
S1
到C点；
A
S2 P1
P2
D
B C-A的业务经工作
纤S2沿逆时针
C
到A点；
CA AC
开关切换到保护纤 P1上
二纤单向复用段保护环
工作原理：
CA AC
每一个节点的高速
线路上均有一保护
S1
倒换开关；正常时
A
业务仅在工作光纤
P1
上传送，保护光纤
空闲。发生故障时，
D
B
相邻的两个节点自
动按APS协议执行
环回功能。
C
CA AC
二纤单向复用段保护环
CA AC A
正常时： A-C的业务经工作
纤S1沿顺时针到C
5.2.2 环网(自愈环 )
主要内容
自愈环的概念和类型 各种自愈环的工作原理 自愈环的区别
自愈网的概念
什么是 自愈网？
自愈网：网络出现意外故障 时，可以自动选择备用路由， 从而恢复业务。
工作路由
A
B
备用路由
切换工作方式
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。
恢复方式 不恢复方式
5-1:1----5-1:33
5-1:33----6-1:33
倒换后
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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A IS 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。
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
211
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。
摘要SD H 自愈环保护是使现代大容量光纤网络具有很高生存性的手段之一。
自愈环分通道保护环和复用段
共享保护环。
本文描述了自愈环的分类,自愈环的结构及保护机理,同时对各种自愈环结构的特点、应用环境等作出了分析和比较,以供工程中参考。
关键词
SD H
自愈环通道保护复用段共享保护
SD H 自愈环保护机制及比较
陈慧
(北方交通大学网络管理研究中心)
212四纤双向复用段保护环
如图3,两根业务光纤S1、S2构成双向业务通路,两根保护光纤P1、P2构成双向保护通路。
从节点A 进入环以C 节点为目的地的信号沿S1按顺时针方向传输,从C 节点到A 节点的信号沿S2按逆时针方向传输。
P1、P2一般是空闲的。
四纤双向复用段保护环存在着两种保护方式:段保护方式和环保护方式。
如果两节点间发生同时影响业务通路和保护通路的故障,如四纤同时被切断或节点故障,用环保护,即:当B 、C 节点
间光缆被切断后,B 、C 两节点执行倒换,S1与P1沟通,S2和
P2沟通,AC 业务由S1转到P1光纤上传输,CA 业务由S2转到P2光纤传输。
当故障只影响到业务通路的时候,如发送、接收设备故障或只是业务光纤被切断时,应采用段保护方式,类似于1+1保护系统,即:当B 、C 节点间业务光纤被切断后,A 、C 节点进行倒换,A 节点将S1、P2光纤沟通,C 节点将S2与P1沟通,S1信号由P2传,S2信号由P1传。
环保护要占用整个保护通路,
因此环倒换开关与段倒换开关不能同时启
动,段倒换开关的优先级应较高。
213两纤双向复用段保护环
如图4,在上面提到的四纤环中,S1、P2上信号的传输方向相同,S2、P1上信号的传输方向相同,在两纤双向复用段保护环中,将S1、P2上的信号合为一根光纤来传输,S2和P1上的信号也合为一根光纤传输,都各占一半时隙。
S1/P2光纤上业务时隙携带的信号由S2/P1光纤上保护时隙来保护,S2/P1上的业务信号由S1/P2上的保护时隙执行保护。
在这里一条光纤上既传业务信号又传保护信号,当光缆或节点发生故障时,总是同时影响工作通路和保护通路,所以不能应用段保护方式。
214
两纤单向通道保护环
如图5,所有业务信号都沿顺时针方向在S1光纤上传输,同时在保护光纤上沿逆时针方向传输着同样的备份信号,如B、C间光纤断,S1上的业务信号丢失,则接收节点处开关倒换,接收从P1上相反方向传来的备份信号。
两纤单向通道保护环实际上是单端操作的1+1保护倒换系统。
215两纤双向通道保护环
如图6,两纤双向通道保护环中其1+1方式与单向保护环基本相同,只是返回信号沿相反方向返回,主要优点是在无保护环或将同样ADM设备应用于线性场合下具有通道再利用功能,使总业务量增加。
从A节点到C节点的AC业务信号同时馈入S1、P1光纤,如B、C间光纤断,C节点倒换,选择P1反方向过来的保护信号,这与两纤单向通道保护环一样,不同的是从节点C到节点A的CA信号同时馈入S2、P2光纤,方
向与两纤单向通道保护环中的正好相反。
3自愈环保护的分析比较
(1)保护/恢复时间是衡量自愈能力的一个重要指标,以
DXC 选路为基础的自愈网需要几分钟,而自愈环保护可达50～200ms ,其中通道保护环一般可达到30～50ms 以下,但采
用网管系统介入恢复过程的M :N 两纤双向通道保护环需要
几分钟。
复用段共享保护涉及到必须采用SDH 中的K 字节在倒换时通信,需要的保护倒换时间长于通道保护,一般在200ms 左右。
(2)在节点设备故障时,相临两节点在进行复用段保护倒
换时可能发生错连,即倒换前后通路的起点并未连向相同的终点,如倒换前节点连向目的节点B ,而倒换后连向“目的节点”C 。
在通道倒换中不会发生此问题。
(3)通道保护可以实现部分通道保护,即部分通道在发端
只发向一个方向,收端也不需倒换,这样,可以将本来做保护通道的现在用来开更多的业务,增大业务量。
复用段共享保护不能实现部分通道保护。
(4)复用段共享保护环工作在线路等级,保护倒换基于线路等级的失效而非整个端到端连接完整路由和积累性能,因为只能按一段一段实现链路保护,不可能有端到端的保护能力。
而通道级保护与网络拓扑无关,不局限于环形结构,具有端到端的网络保护能力。
(5)复用段共享保护环的基本容量单位为VC -4,适合大
业务量场合,一般应至少为STM -16(16×VC -4),STM -4
一般没有必要用复用段共享保护,STM -1则根本不能使用。
通道保护可以提供VC12、VC3、VC4等各种容量等级,灵活性
很大。
(6)将业务量分为两种分布类型:分散分布和集中分布。
对
于通道倒换环来说,无论分散分布还是集中分布,由于进入环中的所有支路信号都要经过两个方向传到接收节点,相当于要通过整个环传输,因此环的业务量等于设备的系统容量
STM -N 。
对于复用段共享保护环,其业务量与业务的分散、集
中程度有关。
用表1来描述。
可以看出,业务如果呈分散分布,则选用复用段共享保护,虽然倒换时间较长,但可以提供更多的通路数;如果业务明显集中于一两个节点,则选择通道保护,因为它所提供的通路
数接近于复用段共享保护,而且没有K 字节之间的通信,倒换时间短。
4结束语
在SDH 自愈环保护方式中,通道保护和复用段共享保护
的保护结构和原理各不相同,各有优缺点,在工程设计中,应综
合考虑业务量的分布形式
、不同业务种类要求的保护倒换时间、业务量的保护范围以及其成本和容量的关系(对于分散业务,通道保护成本最高;对于集中业务,四纤双向复用段保护环的成本最高)
等因素来选择最适合的保护方式。
□陈慧,硕士,毕业于北方交通大学,留校在网络管理研究中心工作,主要从事SDH 传输网管研究开发、测试工作。