攀枝花市建设骨干光缆环网实现光网自愈保护功能

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。

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。

浅析自愈环网构成光纤保护的优点作者：田斌来源：《中国新通信》2014年第03期【摘要】文中首先对自愈环网光纤保护进行了简要分析，接着就自愈环网构成光纤保护阐述了其规模、优点等方面的内容。

【关键词】自愈环网光纤保护规模优点光纤通信具有传输质量高、容量大和可靠性高等优点，是通信网发展的最佳选择。

文章分析了自愈环网构成光纤保护的优点，其对SDH光纤通信网的建设具有一定的参考价值。

一、自愈环网光纤保护的概述随着科技的进步，各种信息进入人们的生活，所以信息的准确性直接影响我们的正常生活。

网上传输的信息逐渐加剧，传输信号的速率逐渐加快，如果网络传输中断，例如土建施工时光缆必须中断，那么整个社会就会因网络受到严重的干扰。

目前，网络的安全性是问题所在。

我们这里所说的自愈是指当网络传输中断（例如光纤断）时，不需要工作人员进行维修，网络传输会自动地在短时间内（ITU-T规定小于50ms）恢复，用户几乎不受影响。

网络以研究并寻找替代传输路由和重新建立通信为研究方向。

替代路由可以通过备用设备或利用已有设备中的不用的东西，来恢复一切或特定的优先级的业务。

从上面的介绍我们知道网络的冗余路由、网元强大交叉能力和网元的智能性决定了其自愈性。

自愈的工作原理是，利用备用信道恢复失效的业务，但是它一般与故障的部件和线路的修复或更换无关，故障点的维修仍然需要人为因素。

在网络要进行自愈时，业务自动由原来的信道切换到备用信道，切换的方式包括恢复和不恢复两种。

恢复方式指的是信道之间的切换，如果主用信道发生故障，业务切换到备用信道，如果主用信道修复，业务再回复到主用信道。

通常要使主用信道恢复使用需要在主用信道的传输性能稳定后，一般需要几分钟到十几分钟的时间才能把业务从备用信道转移回来。

不恢复方式指的是信道的切换是单向的，即使主用信道恢复，业务的传输信道不改变，那么原主用信道就为下一次的切换做准备，原备用信道就成为了主用信道。

二、自愈环网构成光纤保护的优点2.1 SDH自愈环网优点SDH自愈环网传输保护信号比传统的专用纤芯更具有优越性，主要表现在这几个方面：①采用SDH系统传输通信业务，不占用光纤资源，也不需要增加成本；②SDH自愈环网的双向性和自愈功能，决定其传输额稳定性，即使发生意外故障，信号传输也不会中断；③SDH 自愈环网可以解决长距离传输的问题，专用纤芯保护的迂回通道一般比较远，直接光通信存在障碍；④SDH自愈环网的远程监控能力强，一旦通道出现异常情况就会立刻报告，然而，专用纤芯通道远程监测能力不足，需要人员值班看护。

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。

简谈配网自愈控制技术及其应用摘要:配电网是电力系统的关键组成部分，承担着电力系统中将电能传输至电力用户的责任，同时将电力系统主网和电力用户联系在一起。

当前配电网的运行方式复杂化日益加剧以及自动化率不断提升，进一步发展与应用配网自愈控制技术以保证高要求的供电可靠性迫在眉睫。

本文以广东某地区配电网为研究对象，论述配网自愈控制技术研究及实例分析。

关键词：配电网；运行方式；自愈；供电可靠性1 引言配网自愈是作为智能电网最主要的特征，其利用自动化终端和配电主站监视配电线路的运行状况，及时发现线路故障并诊断故障区域，同时实现故障区域的自我隔离和非故障区域的自我恢复。

配网自愈建设应综合考虑配电线路、通信网路和开关设备等情况，充分考虑实用性、可靠性、经济性、先进性，合理选择相应的自愈类型。

配网线路上在发生故障时利用合理的自愈类型可以快速、准确地实现故障定位、故障隔离及恢复非故障区域供电，继而减少停电区段及停电时间。

随着配网环网率、自动化率的提高，又有配网自愈动作最大化的要求，在提升配网自愈控制技术的同时也要注重于配网自愈功能管理的规范性，这样才能不断提高供电可靠性、改善供电质量、提升电网运营效率。

2 配网自愈控制技术概述配网自愈控制技术类型可分为就地自愈与主站自愈：就地自愈：即通过自动化终端的保护配合、时序配合或相互通信，实现就地隔离故障以及恢复非故障区域供电。

根据现场自动化设备投入的就地逻辑种类可分为级差保护式、电压-时间/电流式、智能分布式。

该自愈类型的优点体现在能够快速地实现故障定位和隔离；但其缺点是在恢复非故障区域供电时，由于其不能掌握对侧线路的负荷情况，在转供电时可能会发生过载甚至导致二次故障发生，扩大停电范围。

主站自愈：对于主站自愈，根据主站与就地的协同程度，又可分为主站集中型和主站就地协同型。

其中，主站自愈判断故障区域上游边界原则为：距离故障最近的一个有保护信号（一般是过流、零序告警等）的开关；判断故障区域下游边界原则为：距离故障最近的一个没有保护信号的开关。

OLP光线路保护系统在传输网络中的应用摘要：大容量长距离光纤传输系统的普遍应用，为各种业务网络提供了可靠的传输通道。

但一旦出现光纤线路切断或设备失效等故障，会造成非常严重的影响。

因此如何更好的保障传输线路的安全性，在光通信网络的建设中显得十分重要。

而OLP技术为传输网络的安全畅通提供了实用且可靠的解决方案，具有十分广阔的应用前景。

基于此，本文将探讨OLP光线路保护系统在传输网络中的应用，通过概述OLP本地网，简要介绍了OLP应用场景以及光缆选型，分别对OLP系统效果要求、功能要求、性能参数要求作了系统的分析，可供参考。

关键词：OLP光线路；保护系统；传输网络；要求；应用引言近年来，随着各种基于IP的新业务和新应用的不断推进，对于光纤传输系统的可靠性及保护技术的需求日益提高。

目前，在众多光网络保护方式中，光线路保护系统（OLP）作为一种简单、经济、实用的保护手段，是一个独立于通信传输系统，完全建立在光缆物理链路上的自动监测保护系统。

当工作光纤损耗增大导致通信质量下降或工作光纤发生阻断时，系统能够实时自动地将光通信传输系统从工作光纤切换至备用光纤，恢复通信，实现光缆线路的同步切换保护，从而提高光缆线路的可用性，增强通信系统的可靠性，保证服务质量。

下文就对OLP光线路保护系统在传输网络中的应用加以阐述。

1 OLP本地网概述目前时值本地网建设高峰时期，个别地区灾害性气候（如水灾、泥石流等）也频繁出现，本地网光缆出现故障的几率较高。

其承载的业务主要依靠自愈环进行保护，但是环上节点过多，部分光缆所在区域偏远，维修时间长，期间一旦出现两点开环（如图1所示），影响重大。

在本地网光纤网络运维过程中，若传输系统误码率超过门限，则需关闭系统并对故障进行分析判断是否在设备或是光缆物理网上，而针对光缆物理网的故障定位仅能根据人工测试判定，费时、费力、被动、分散。

在线路维护技术人员无法增幅的情况下，对本地网进行OLP保护，向集中、主动和自动化测试维护方向转换，确保现有传输系统高质、高效、安全和稳定的运行，提高网络生存率，改善用户感知。

第8期2021年4月No.8April，20210 引言SDH 技术具有传输容量大、组网灵活、高可靠性、设备兼容性及自愈能力强等优越性，其使SDH 网络成为最常用的光纤组网方案[1]。

但随着传输网络规模的不断扩大，网络拓扑结构的复杂性不断增加，为保证业务的正常、可靠传输，需对光传输网络进行实时监控，以便在光纤链路出现故障时能快速实现环网内的业务自愈。

本文提出了一种实现光纤链路环网保护技术的解决方案，可以有效提高SDH 光传输网络的自愈能力，并增强光传输网络的稳定性和可靠性。

1 光纤链路环网保护技术原理SDH 传输网是一个复杂、庞大的光网络，根据光纤传输网络的规模和不同的应用场景，SDH 网络拓扑结构呈现多样性，包括网孔形、链形、星形、树形和环形等多种网络拓扑结构，其中，环形网拓扑结构以成本低、可靠性高及自愈能力强成为当前使用最多的网络拓扑形式[2]。

环形网拓扑结构的光传输网络具有真正意义上环网自愈，即当网络发生故障时，光传输网络能在极短时间内（ITU-T 建议小于50 ms ）从失效状态自动恢复所携带的以太网、E1、话音等业务，其基本原理就是使网络具有备用通道，并重新确立通信能力[3]。

本设计提出的光纤链路环网保护技术采用的是二纤单向通道保护环的方式，具有倒换速度快、业务流向简捷明了、便于配置维护等优点。

二纤单向通道保护环的结构是采用1+1的保护方式，通常由两根光纤组成两个环，一个为主环S1；一个为备环P1。

两环的业务流向必须相反，通道保护环的保护功能是通过光传输设备支路板的“并发选收”功能来实现的。

如图1所示，环网中光传输设备A 与光传输设备C 互通业务，光传输设备A 和光传输设备C 都将自己要传输的业务（如以太网、E1、话音等业务）“并发”到环S1和P1上，在网络正常的情况下，光传输设备A 和光传输设备C 都选收主环S1上的业务。

当光传输设备B 、C 之间的两根光缆同时被切断时，如图2所示。

保护跳闸保护跳闸S1A1F1F3F5F6F4F2A2A8F8A7F7A3A4A5A6S2S3保护不跳闸图1 主站与级差保护融合式自愈原理图1.2 电压-时间型就地自愈原理介绍如图2所示，U2—U3段电缆故障，馈线开关S1跳闸，负荷开关U1、U2、U3失压分闸；馈线开关S1重合，负荷开关来电延时合闸，负荷开关U2来电延时合闸，负荷开关合闸于故障；馈线开关S1再次跳闸，负荷开关U1、U2失压分闸，负荷开关U2、U3残压闭锁；馈线开关S1重合，负荷开关来电延时合闸，恢复U2前段线路供电；联络开关U4单侧失S1U1U2U3U4U5U6S2F1F3F5F4F6F2图2 电压-时间型就地自愈示意图1.3 智能分布式就地自愈愈原理介绍如图3所示，A2—A3段电缆故障，断路器A2、A3同时检测到正向故障电流，拓扑保护动作跳闸，断路器A2、A3；联络开关A4收到保护动作信息及前段失压情况，自愈动作合上断路器A4恢复A3后段供电。

S1A1F1F3F5F6F4F2A2A8F8A7F7A3A4A5A6S2S3图3 智能分布式就地自愈示意图主站与级差保护融合式自愈定值、策略原则2.1 继保整定原则采用线路分段开关就地重合闸功能实现瞬时故障快速恢复，即主干线分段开关、分支线分段开关均投入重合闸。

馈线组内所有联络线段自动化开关保护动作时间设置为0.1 s ，重合闸时间设置为3 s ，后加速时间设置为0.1 s ，退出二次重合闸。

支线自动化开关保护动作时间设置为0s ，重合闸时间设置为，后加速时间设置为0 s 。

电力管理Power Management电力系统装备Electric Power System Equipment 2021.4 电力系统装备丨1732021年第4期2021 No.42.2 主站策略原则自愈策略根据一定时间范围内（参数配置可修改，初定20s ，待所有分段开关定值按最新规范整定完毕后更改为10s ）收集的开关位置和保护信息确定故障点，制定上游复电和下游转供方案。

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。

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。