03-常见自愈网络介绍

第三章常见自愈网络介绍

目标：

掌握网络自愈原理。

掌握不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。

3.1 基本概念

随着科学和技术的发展，现代社会对通信的依赖性越来越大，因此对网络的

安全性提出了更高的要求，从而产生了自愈网的概念。

下面将就自愈网中的一些概念进行阐述：

单向与双向业务

自愈

3.1.1 单向与双向业务

单向和双向业务是针对环上的业务流向而言。所谓单向业务，指的是节点从

环上收发的业务在环上按同一方向进行传输（例如顺时针或逆时针）；双向

业务是指，由节点发送而进入环的业务信号按照一个方向进行传输，而由节

点从环上接收的业务信号按同一路由相反的方向传输。采用单向业务的传输

环称为单向环，采用双向业务的环称为双向环。

3.1.2 自愈

自愈指的是无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效的故障中自动恢

复所携带的业务，使用户感觉不到网络已经出现了故障。自愈并不代表网络

自身具有修复功能，对于具体失效元部件的修改和更换，仍需要人工干预才

能完成。自愈网的基本原理是使网络具备发现替代传输路由并重新确立通信，

简而言之，自愈网就是使得网络在出现故障的时候，受到该故障影响的业务

能够通过其他路径到达目的地，而不受网络故障的影响。

3.2 自愈网络的分类

OptiX 155/622H(Metro1000)设备支持的ITU-T建议中的自愈保护机制有如下5

类：

1. 路径保护类

保护方式包括：

二纤单向复用段专有保护环

二纤双向复用段共享保护环

2. 子网连接保护类

通道保护环（二纤单向通道保护环/二纤双向通道保护环）

子网连接保护（SNCP）

3. 双节点互通连接（DNI）环间互通业务保护

4. 虚拟光纤共享路径保护

5. VP-Ring环网保护

3.2.1 路径保护类

自愈环结构可以划分为两大类，即复用段保护环和通道保护环。对于复用段

保护环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否由每一对节点间的复

用段业务信号质量的优劣而定；对于通道保护环，业务的保护是以通道为基

础的，倒换与否由环上每个通道信号质量的优劣而定。当复用段出现故障时，

整个节点间的复用段业务信号都转向保护环。通道保护环和复用段保护环的

一个重要区别在于，通道保护环往往使用专用保护，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；而后者往往使用共享保护，即正常

情况下保护段是空闲的，保护时隙为每对节点共享。据此又分为专用保护环

和共享保护环。当然，复用段保护环也可以使用专用保护，但是比起通道保

护环无明显优点。

1. 二纤双向复用段保护环——二纤共享复用段保护环

复用段保护环与通道保护环的最大区别是它需要启动复用段保护协议来实现

环路业务保护倒换。二纤双向复用段保护倒换环的保护倒换过程如图3-1所

示。

(a)(b)

图3-1 二纤双向复用段保护倒换环

在二纤双向复用段保护环中，将每个传输方向光纤的容量一半分配给业务通道，另外一半分配给保护通道。正常情况下，如图3-1（a）所示，从节点A 进环以节点C为目的的业务信号沿S1/P2光纤按顺时针方向传输；而从节点C进环以节点A为目的的业务信号则沿S2/P1光纤按逆时针方向传输。

当节点B、C间两根光纤同时被切断，如图3-1（b）所示，节点B与节点C 的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通。在节点B将从节点A进环沿S1/P2光纤送来的业务信号时隙转移到S2/P1光纤的保护时隙，传送到节点C。在节点C将从本节点进环沿S2/P1光纤送出的业务信号时隙倒换至S1/P2光纤的保护时隙，传送到节点A。

因为二纤双向环中每个方向的业务时隙和保护时隙在同一条光纤上传输，即在一条光纤上既传输业务信号又传输保护信号。这时，无论是接收机、发送机、光缆或节点发生故障，总是会同时影响工作通道和保护通道。

2. 二纤单向复用段保护环

二纤单向复用段倒换环的保护倒换过程如图3-2所示。

(a)(b)

图3-2 二纤单向复用段保护倒换环

二纤单向复用段保护倒换环中，业务的工作通道和保护通道分别在两根不同

的光纤上。正常情况下，如图3-2（a）所示，信息在业务光纤S上传送。例

如，节点A发送给节点C的业务信号是从节点A经S光纤穿过节点B到达节

点C的；而节点C发送给节点A的信号是从节点C经S光纤穿过节点D到

达节点A的。各个节点仅仅从来自业务光纤S的信号中分插低速支路信号，

保护光纤P是空闲的。

当节点B、C间的两根光纤都被切断，节点B和C的保护倒换开关的动作如

图3-2（b）所示。于是，在节点B从S光纤接收的业务信号，经过保护倒换

开关切换到从P光纤返回，沿逆时针穿过节点A和节点D到达节点C，并进

过节点C倒换开关回到S光纤下到支路。故障排除后，保护倒换开关返回到

图3-2（a）的状态。

3.2.2 子网连接保护类

1. 通道保护环

（1）二纤单向通道保护环

二纤单向通道保护环其保护倒换的原则为“首端桥接，末端倒换”。二纤单

向通道保护环使用一根光纤来传送业务信号，称为S光纤，也称为工作纤；

另外一根光纤传送相同的信号用于保护，称为P光纤，也称为保护纤。当环

上各个节点正常工作时，各个节点发送信号的方向同接收信号的方向是一致

的（亦即如果节点以顺时针方向发送信号，那么节点接收信号的方向也是顺

时针的，环上发送信号的流向同接收信号的流向是一致的），但经过的路由

是不一致的（如A站发向C站，所经历的路由是A→B→C；C站发向A站的

路由是C→D→A。中间经历的站是不同的。）。如图3-3所示：