光纤自愈型以太环网范例.

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。

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

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。

MIER-5428 的工作温度范围可以达到-40℃至 75℃，可以非常轻松地适应环境比较恶劣 的工业场所。
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
z
RS-232 控制台、Telne、SNMP、Web 浏览器和 TFTP 管理
z
支持 IEEE 802.1x 安全
z
端口速率控制
z
静态安全的每端口 MAC 地址
z
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 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。

ａ ｄｔ ｅｒ ｓｏ ｉ ｃ ａ ｓ ａｅｅ ｐａ ｅ ． ｈｅｃ ｍｐ ｅ ｅｕ ｔ ｈ ｗ ａ， ｅ ｔｅｂ ｃ ｂ ｎ ｂｅ ｅｆｉｅ ， ｅｒｓ ｍ ｅｔｍｅｏ ｉ ｃ ｉ ｃｕｅ ｎ ｅ ｔｒ ｈ ｎｇｍｅ ｈ ｎｉｍ ｒ ｘ ｌｉ ｄ Ｔ ｏ ａ ｄｒｓ ｌｓｓ ｏ ｔ ｔｗｈ ｎ ａ ｋ ｏ ｅｆ ｒａ ａｌｄ ｔ ｅ ｕ ｉ ｆｔ ｓａ ｈｔ ｔ ｎ ｒ ｈ ｈ ｉ ｒ ｈ ｈ ｒ ｅ ｒ
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

第 1 页共 6 页给出对于Ring 在冗余环应用中能达到性能的测试方法，作为Ring 性能验证和市场推广的依据。

测试方法对于Ring 的冗余功能，可以采用不同的测试方法来判定其性能，下面介绍两种比较精确的方法：1.1. 使用PC+软件的方法本测试方法适用于常规定性测试，测试方法简单，测试结果较准确，测试工具需求较少。

1.1.1. 测试工具：PC 计算机：2台Sniffer 软件： 2套网线：若干1.1.2. 测试组网可以将大于3台的待测设备连接成不同大小的环网，下面以5台设备为例进行说明：将5台设备的光口依次连接，形成环网。

并将第一台测试计算机PC-A 连接到1#设备的任意电口（测试中为电口2），另一台测试计算机PC-B 连接到5#设备任意电口（测试中为电口2）。

将1#设备设置为局端，将其余设备设置为远端。

第 2 页共 6 页PC-B测试原理在PC-A 上用Sniffer 软件以1ms 间隔发送60bytes 到PC-B 的单播报文（由于Sinffer 软件和PC 的延迟，实际大约为2ms 左右发送1个报文，详细计算方法见附件一），以5000个报文为一组，在PC-B 上使用Sniffer 软件接收此单播报文数量。

动作：在报文发送的过程中将环网连接断开，测试环由连接到断开的倒换时间。

以此方法测试断开不同端口的时间，并取平均值，从而获得冗余环从闭合到断开的倒换时间；在冗余环断开的时候发送数据报文，并在发送过程中将环闭合，测试冗余环从断开到闭合的倒换时间。

性能计算方法：（应收报文数量 - 实收报文数量）*2ms=环倒换时间即：倒换时间 = （应收报文数量 - 实收报文数量）*2ms= （ 5000 –实收报文数量） * 2 ms1.1.3. Sniffer 的配置方法在PC-A 上运行Sniffer 发送报文，在PC-B 上运行Sniffer 接收报文。

PC-A 的IP 地址为“192.168.1.45”，PC-B 的IP 地址为“192.168.1.119”，MAC 地址为“00-15-f2-da-2a-67”。

2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.3 小区内部配电站间电缆线路故障 2.4.3.1 相间故障
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.3 小区内部配电站间电缆线路故障 2.4.3.1 相间故障
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.3 小区内部配电站间电缆线路故障 2.4.3.1 相间故障
2、方案
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.2 小区内部主干电缆线路故障 2.4.2.1 相间故障
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.2 小区内部主干电缆线路故障 2.4.2.1 相间故障
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.2 小区内部主干电缆线路故障 2.4.2.1 相间故障
2、方案
2.4 故障处理策略 2.4.2 小区内部主干电缆线路故障 2.4.2.2 接地故障
2.4 故障处理策略 2.4.3 小区内部配电站间电缆线路故障 2.4.3.2 接地故障
当小区内部配电站间电缆线发生接地故障，#1号公用开关房的出线 603开关检测到区内接地故障，#4公用开关房的601开关没检测到区内 故障，#1号公用开关房的出线603开关延时6S后跳闸（其他检测到区内 接地故障的开关的延时值大于6S而不动作），同时向#4号公用配电站 601开关发送远跳指令，#4公用配电站601开关分闸，实现接地故障隔 离。然后启动网络备自投，#5公用配电站联络开关602开关合闸，恢复 #4公用配电站供电。
分布式光纤差动区域自愈配网自动化方案南海供电局君湖天下小区
1、方案说明
1.1背景
随着城市建设的日新月异，城区大型楼盘、小区越来越多，用电户 数超过2000以上的比比皆是。这些重要的负荷地处城市核心区域，由 10kV电缆网供电。

程 控交 换 网 、Ｃ 继 电保 护 、 Ｐ Ｍ、 安稳 、 据 通信 及 调 数 度 数 据接 入 等 Ｔ Ｍ 业 务 基 础上 ， Ｄ 建设 ＷＤ 系统 Ｍ 更容 易适 应今 后 山西 电力 主干 通信 网带 宽快 速增 长 的需 要 ， 是建 设 新一 代光 传送 网的必 然选 择 。
ＩＴ Ｐ Ｖ、小 区 宽 带 以及 全 省 Ｉｔｒｅ 统 一 出 口等 应 ｎｅｎｔ
采 用与 运 营商 ＷＤ 相 仿 的环形 组 网模 式 。在 规 Ｍ 划 建设 电力 通信 网时应 注 意 ，电力通 信 专 网与运 营 商 网络结 构存 在本 质 的差 异 。 １ 运 营 商 的各 通 信 枢 纽 站 均 设 在 省 、 中心 ） 市 站 ， 电 网中远 离省 、 调 的各 枢 纽变 电站 同时也 而 地
集 系 统 、 网 自动化 、 户 智能 电表 双 向互 动 、 配 用 电 力市 场 支持 系统 等 各类 信 息应 用 系统将 进 入建 设
或 实 用 阶 段 。 些 系 统 的 应 用 范 围广 ， 时 性 与 可 这 实
靠性 要求 高 ， 对带 宽 的要 求也 越来 越高 。
划 建 设 下一 代 省 级 电力 骨 干 光传 送 网势 在必 行 。
信 息流 量纵 向直 至 省 中心站 数据 中心 。
另外， 电网 ５ ０ｋ ０ Ｖ线路 Ｏ Ｇ 主 干光缆 与 引 Ｐ Ｗ 入地 调 的各段 ＡＤ Ｓ接 人 光缆 的可 靠性 水 平 也有 Ｓ 较 大差 异 ，如果 采 用将 各 市 中心 站 串联 的环 网结
度 、 视 电话 、 可 会议 电视 ， 是 各 种媒 体 信息 、 还 视频 邮件 ，均将 对 光纤 网络结 构 和数 据 纵 向带 宽产 生
在 电 网 经 营 管 理 方 面 ，Ｇ一 ８ 、Ｇ— Ｒ 、 Ｓ １６ Ｓ Ｅ Ｐ 电

器和 多个光 纤 网络模 块 ， 光纤 收 发 器 和 光纤 网络 模
主网采用 Ｔ Ｐ Ｉ Ｃ ／Ｐ协议 ， 传输速率为 １ 传输 ＯＭ，
速率快；
采用光纤介质 ， 传输距离远 ； 采用环 网结 构 ， 通信 可靠 性高 ；
性 价 比较 高 。
维普资讯
焦 磊， 等
一种适用 于配 电自动化 系统 的新型 以太网通 信方式
８ ５
１ 高性能的以太 网交换机 ） Ｅ Ｓ具 备 ８个 以 上 的 以太 网交 换 【 ， Ｄ ． 支持 １／ 】 ０ １Ｏ Ｘ（ Ｊ５ 或 者 １ Ｏ Ｘ（ 纤 ） １／ Ｏ Ｍ 自适 应 Ｏ Ｔ Ｒ４ ） ＯＦ 光 ，０ １ Ｏ 特性和 Ｍ ＩＭ Ｉ Ｄ／ ＤＸ功能减 少 了其 它支持 以太 网设 备与其相连接的时候 出现的兼容性 问题。全蓝色的 面板符合 ＩＥ Ｅ Ｅ标 准 ， 并且 在处理大负荷 的以太 网 数据交换的时候 ， 现 出了带宽方 而 的优 越性 能。 体 让你的网络系统始终工作在最佳状态 ， 现最 高性 体 能。
焦 磊 ， 继明 叶
（ 河南理工 大学， 河南 焦作 ４ ０ ０ ） ５ ０ １
摘 要 ：鉴 于 通信 系统是 实现 配 电 自动 化 系统 的 重要 组 成 部 分 ． 用一 种 新 型 的 网络 设 备 成 功 组 建 配 网 通 信模 采 式 算是 我 们在 这 方 面 的 一 次 大胆 探 索 。 目前 比较 先 进 的 配 电主 干 通 信 网 多采 用 光 纤加 光 纤 收 发 器 或 光 端 机
转 接
块在地位上是平等的， 可以根据不 同的 Ｄ Ｅ终端设 Ｔ 备选用。组 网结构如图 １ 。
图 １ 光 纤 收 发 器 组 网 图
Ｆ ｇ １Ｆ ｂ ｒｔａ ｓ ｕ ｅ’ｒ ｍｅ ｏ ｋ ｓ ｓｅ ｉ ． ｉｅ ｒ ｎ ｄ ｃ ￣ｆ ａ ｗ ｒ ｙ ｔｍ

SDH保护应用实例作者：方宇城来源：《环球市场》2018年第27期摘要：本文将对SDH的基本工作原理进行简单阐述，并通过应用范例简单介绍实际工程中对SDH自愈网的工作模式是如何进行选择的。

关键词：SDH，STM-N；SDH自愈环；SNCP子网连接保护一、SDH保护的特点SDH技术是大容量同步光通信网络的国际标准，是能提供经济、灵活的通信网络基础结构的同步数字传输系统，SDH的数据结构中有丰富的开销字节（约占整个信号的5%），使网络运行、监控和维护功能大大加强。

网管系统具有智能检测和网络动态配置功能，自愈能力极强。

当设备或系统发生故障时，能迅速恢复业务，从而提高了网络的可靠性，降低了维护费用。

二、SDH简单原理（一）时分多路复用技术作为数字通信的重要成员，SDH技术是以时分多路复用技术为基础的。

原理：所谓时分多路复用，就是利用多路信号（数字信号）在信道上占有不同的时间间隔来进行通信，适用于时间离散信号的传输。

由抽样定理可知，抽样的一个重要特点是占用时间的有限性，这就使得多路信号的抽样值在时间上互不重叠，各路信号在信道上传输时只是周期性地占用抽样间隔的一部分。

因此，在分时使用信道的基础上可用一个信源信息相邻样值空闲时段来传输其他多个彼此无关的信源信息，這样就形成了一个时分复用系统。

（二）SDH网络结构的标准速率SDH信号以同步传输模块（STM）的形式传输，其最基本的同步传输模块是STM-1，对应的网络节点接口的速率为155.520Mbit/s，更高等级的STM-N模块是将低等级的STM传输模块复用，其速率为155.520Mbit/s的N倍，N的取值范围为4的整数次幂。

三、SDH的应用（一）SDH的保护特性SDH自愈环这种网络形式不仅提高了网络生存能力，而且降低了倒换中备用路由的成本。

可以证明，环形总容量中，预留一半作为备用容量，就可以保证在出现单点故障（只有一条链路发生故障）的情况下，获得100%的恢复率。

双环自愈千兆以太网交换机产品使用手册深圳市光网视科技有限公司目录目录 0一、系统概述 (1)二、主要特点 (2)三、技术参数 (3)四、指示灯定义 (4)五、接口定义 (5)六、典型应用 (8)七、网管使用 (9)八、网管服务器介绍 (11)一、系统概述双环自愈千兆以太网交换机系列产品是高性能的嵌入式工业以太网自愈环交换机，全线速1000M冗余光纤环网结构,可以实现多点以太网接口的光纤环网传输与接入。

该机采用大规模专业集成电路，高集成光收发器件及数字锁相环技术，小体积，高可靠性，支持256个光纤节点，各从站故障、掉电、断纤时自动切除，故障恢复后自动投入（切换时间小于50ms）。

该机同时采用独家拥有的数字技术实现全网络对等接入，每个站点都可根据用户需求自由配置使用，给用户带来最大的组网灵活性。

该机是专门为电力配网自动化、工业自动化、交通、电信等工业高可靠数据通信而设计。

解决了通讯距离远与通讯速率高、节点多且分散的矛盾，同时也解决了电磁干扰、地环干扰和雷电破坏的难题，大大节约了光纤资源。

该机有2路全线速1000M冗余光纤接口，用户接口有3路10/100/1000M自适应以太网接口，支持地址学习和广播风暴抑制。

带3路RS-232/485串口，各自独立配置成点对点和总线型的串口通信，波特率可选。

对于全网的管理可以通过串口本地管理，也可通过web方式远程管理，可以自动生成网络拓扑结构，对网络内的交-1-换机进行配置，查询，日志和故障的记录与备份。

由本设备组成的环网可高质量传输H.264高清视频信号，累计可传输多达300路，解决了传统点对点视频光纤传输中光纤资源的浪费及组网复杂成本高等问题，是安防，智能交通，平安城市，高速公路，铁路，电力，金融，水利，工业控制光纤组网的首选方案。

设备采用豪华迷你铝机箱设计。

外形简洁、美观。

外部供电为直流DC12V或交流AC220V可选方式。

本机可单独桌面安放，也可壁挂或导轨安装。

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自愈环网
两类自愈环网的比较： 两类自愈环网的比较：
二二二二二二二二二 节节节 高高高高高高 最最最最最最 节节节节 APS协协 协 系系二系系 产产产最系 K STM-N STM-N 低 不不不 最最二 没没没 二二二二二二二二二二 K STM-N k/2 STM-N 中 不不 二系 目目不目
自愈环网
总结： 传输网络中任两点的业务保护，都可看成这两点之间 的业务传输存在主、备两个通道。 通道保护环的机理是主、备两个通道传送相同的业务， 由接收端选收，属于1+1保护。 复用段保护环的机理是主通道传送业务，备用通道不 传送业务或传送额外业务。主通道业务劣化后，改走备用 通道，属于1:1保护。
二纤单向通道保护环的倒换机理
当BC节点间光缆被切断时，在节点A，由于从C经S1光纤来的主环信 号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收 由C节点经P1光纤而来的CA信号作为分路信号，从而使AC间业务信 号仍得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关返回原来位置。
C B
STM-N
自愈环网
自愈环网
• 为了提高网络的安全性，要求网 络有较高的生存能力，从而产生 了自愈网的概念。自愈网能在网 络出现意外故障情况时自动恢复 业务。
自愈网概念… 自愈网概念 …
自愈环网
根据自愈环结构分 通道保护环 复用段保护环
自 愈 环 网 的 分 类
根据环中节点之通信 信息的传送方向分
单向环 双向环
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根据网元节点间的光 纤数分
二纤环 四纤环
二纤单பைடு நூலகம்通道保护环保护机理
单向通道保护环通常由两根光纤来实现，一根光纤用于传业务信号， 称S光纤；另一根光纤传相同的信号用于保护，称P光纤。单向通 道保护环使用“首端桥接，末端倒换”结构（即“首端双发，末端选收 首端双发， 首端双发 ”）。

光纤自愈环网在水电站自动化的应用摘要目前水电站多采用分层分布控制的方式，分层分布控制系统因其具有风险分散、管理集中的优点，广泛应用到水电站的控制领域中，同时随着分散控制系统可靠性的提高，电站对于网络可靠性的要求也越来越高，网络性能的好坏直接影响到控制系统的安全及管理和决策的质量。

本文针对水电站自动化系统中常见的星形光纤通信网络存在的缺陷，提出了一套适用于该类系统的光纤自愈环网系统结构方案。

关键词水电站控制；水电站自动化系统；光纤环网0 引言近年来，分层分布式体系结构已成为水电站自动化控制系统的基本结构模式。

分层分布控制体系结构中网络通信的可靠性是影响整个系统的重要因素之一。

由于绝大多数水电站的现场电磁环境恶劣，为提高网络通信可靠性，光纤通信技术越来越多地被应用于该类系统中。

目前在水电站自动化控制系统中应用的光纤通信网络多为星形拓扑结构。

星形拓扑结构网络需要星形耦合器作为核心单元。

该单元发生故障将导致整个通信网络的瘫痪，且任意光纤或者网络双绞线的断线等对于该套LCU来说，从上位机方向将失去监视及控制功能。

因此支持主节点双重化配置且具有自愈功能的光纤双环网将是水电站自动化系统通信网络的一个较好选择。

1 系统设计1.1 光纤环网结构整个网络采用双环网结构，分别在上位机和各个现地LCU单元内分别设置网管型环网交换机。

在各个网络交换机中，分别具有多对光口和满足要求的电口，交换机中通过光口形成光纤环形主干网，通过电口与各个现地设备连接。

网络为主、从式结构。

在水电站自动化系统中，主节点一般是通过处理机，从节点为各种测控置或自动装置。

为了确保通信的可靠性，主节点一般要求双重化配置，但同时只能有一个主节点处于网络主控状态，另外的主节点工作于从节点状态，工作状态的转换由两主节间的一套双机切换逻辑来控制。

1.2 环网自愈策略网络能够自动的在极短的时间内（50ms），使业务从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到故障的存在，几乎不影响现场设备的通信。

光纤SDH自愈环网的组建北极星电力网技术频道作者:3 2007-12-21 13:39:23 (阅2840次)关键词: 光纤SDH摘要：针对海南洋浦开发区炼化厂、金海浆纸厂等大项目建设后电网的发展变化情况，该文提出对用电大户的电网调度通信网络的解决方案，建设光纤SDH自愈环通信网。

关键词：光纤通信网络；SDH传输系统；光纤自愈环网随着海南电网及用电专户的迅速发展，电网的安全、经济、稳定运行对通信的依赖和要求越来越高，电力系统的市场化运营和现代化管理也对电力系统通信的可靠性、容量提出了更高的要求。

随着洋浦开发区的发展，已形成了一个以用户220kV站点及电厂组成的电网结构。

各个站点需要向调度端传送相应的遥测、遥信、电量等远动信息，调度端也需要下发一路调度电话到这些站点，SDH光纤通信自愈环网能满足这些要求，能给话音信号、远动信号以及继电保护提供传输通道。

同时该网络也具有1 1保护功能，提高了网络通信的可靠、安全性。

保证了电网安全、经济、稳定、可靠的运行，保障了电力生产、继电保护、电网调度自动化的通信需要。

所以在该地区组建SDH光纤自愈环网代表着正确的发展方向。

1洋浦开发区用电大户及通信网络在洋浦开发区，洋浦电厂是海南省最大的气电发电厂，装机总容量为2×140MW 2×80MW；中海油公司的炼化厂是年产值过百亿的工厂，占全海南GDP总产值的七分之一，该厂是海南电网最大的用电专户，变压器本期设计总容量为2×150MVA；而金海浆纸厂则是全亚州最大的浆纸厂，变压器本期设计容量为1×80MVA，它的自备发电厂正在考虑并网方案设计，总装机容量为420MW，部分机组已投运，部分机组正在建设中。

炼化厂及浆纸厂这两个工厂都是省内极其重要的工厂，是海南电网的用电大户，建设了专门的220kV用户变电站来进行供电，对用电的要求非常的高；洋浦电厂作为海南省内最大的气电发电厂，接入海南220kV电网主网架，也是对海南电网的极其重要的一个电厂，原有的通信通道只是单通道，没有形成一个网络。