SDH保护简介
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SDH(同步数字系列)传输技术以其在技术成熟、国际标准统一、多厂家多用户横向兼容和简化设备、提高传输的容量和质量、提高网络的生存性、加强网络的智能化管理、节约投资等方面的优势,已成为传输网建设的首选方案。
而作为承载移动话音业务的SDH本地中继传输网,对业务传送的可靠性有着很高的要求,同时业务的迅猛发展也要求我们能够对现有的SDH本地网进行更有效的利用。
提高网络的可靠性和可用性可采用保护和恢复两种方式,SDH传送网提供了一整套保护与恢复策略。
保护和恢复概念的区别在于:保护是利用传送节点预先安排的容量,用一定的备用容量去保护一定的主用容量,备用资源无法在网络大范围内共享;恢复是可以利用节点间的任何可用容量来恢复业务,如当发生链路或节点失效时,网络可以用重新选择路由的算法,广泛调用网络中的任何可用容量来恢复业务。
由于恢复策略所需的设备昂贵,算法复杂,目前的SDH网络主要采用保护方式。
保护方式中最简单的结构有每一工作段对应于一个专用保护段(1+1);最复杂的结构有n个工作段分享m个保护段(m:n)。
SDH保护分为子网连接保护(SNCP)和路径保护。
其中,路径保护可再细分,如图1所示子网连接和路径保护的区别是:路径保护的两个独立的路径先进行终结,然后进行交叉连接;而子网连接保护是交叉连接在先,路径终结在后。
见图2实际上,路径保护经常用作段层端到端或通道层端到端的保护;而子网连接保护则由用户自由的定义网络连接中需要保护的部分,具有较大的灵活性。
现网(以GPT3期为例)是一种主环与子环相切结构的两纤双向SDH环,网络结构示意图如图3所示:图3 GPT 3期网络结构示意图现网配置是对其上开的每一条VC-12电路基本上都做了VC-12级的1+1通道保护或SNCP保护。
通道保护环的业务保护是以通道为基础的,1+1通道保护的工作通道与保护通道的发送端永久性桥接在一起,接受端的保护倒换由通道信号质量的优劣来决定,不需要用到APS协议。
SDH网络结构和网络保护机理SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是一种同步数字分层网络结构,用于在光纤传输中传输大容量的数据和语音信号。
SDH网络是传输网络的一种重要形式,具有高可靠性、高效率和灵活性等特点。
为了保证网络的稳定运行,SDH网络采用了多种保护机制。
首先,SDH网络采用了复用技术,将不同速率的数据流通过多路复用器组合,形成一个连续的比特流,从而提高了传输效率。
SDH网络还采用了时钟同步技术,通过发送和接收时钟信号来确保传输的同步性,从而减少信号的抖动和时延。
SDH网络的基本结构由多个节点和光纤链路组成。
每个节点都具有多个输入和输出接口,可以连接到其他节点或光纤链路。
光纤链路是将数据从一个节点传输到另一个节点的物理路径。
SDH网络采用了分层结构,数据在不同层次上进行传输。
主要分为光纤接入层、传输层和交换层。
光纤接入层与用户设备相连,传输层负责数据传输,交换层处理不同传输层之间的路由。
为了保证SDH网络的稳定运行,SDH引入了多种网络保护机制。
其中最常见的是1+1保护和1:N保护。
1+1保护是指在主链路的同时,建立一个备用链路来备份主链路的数据传输。
当主链路发生故障时,系统会自动切换到备用链路,确保数据的连续传输。
这种保护机制具有高可靠性,但需要消耗额外的资源。
1:N保护是指在多条备用链路中选择一条链路来备份主链路的数据传输。
当主链路发生故障时,系统会根据事先设定的策略选择一条备用链路进行切换。
这种保护机制具有较高的可靠性和效率。
除了上述传统的保护机制外,SDH还支持动态保护机制。
动态保护机制可以根据网络的实际状况调整传输路径,并根据需求自动进行切换。
这种机制可以根据实际需求来选择合适的保护策略,提高网络的适应性和灵活性。
此外,SDH还支持网络监控和管理机制,可以对网络的状况和性能进行实时监测和管理。
网络管理系统能够监测链路的质量、带宽利用率以及传输错误等,并根据这些信息来进行动态调整和优化。
SDH光传输环保护方式的探讨摘要:随着数据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。
本文主要介绍了几种SDH自愈环的结构特性、环网保护机制、自愈环的优缺点,为网络安全建设提供依据。
在高速光纤网中,由于业务的集中,网络的安全性显得十分重要。
在共享带宽和提高自愈能力方面,环型网络对于接入网是比较经济有效的。
环型结构不但可以对连接失效进行保护,还能够对节点失效进行保护。
一、SDH保护方式探讨1、SDH基本概念SDH(Synchronous Digital Hierachy)全称叫做同步数字传输体制,是一种传输的体制(协议)。
这种传输体制规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。
它采用全球统一的接口以实现设备多厂家的兼容,在全网范围实现高效的协调一致的管理和操作,实现网络自愈功能,提高网络资源利用率。
2、SDH的网络自愈环保护与恢复当前通信网络中,网络安全性越来越受到人们的重视。
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,通过保护倒换的方式,网络自动地在极短的时间内(ITU-T规定为50ms以内),使业务从故障中恢复传输,让用户几乎感觉不到网络出了故障。
(一)网络保护方式1、二纤单向通道保护环。
2、二纤双向复用段保护环二纤双向复用段保护环上的两根光纤,一条光纤上一半时隙载送工作通路(S1)和另一半时隙载送保护通路(P2),另一条光纤上一半时隙载送工作通路(S2)和另一半时隙载送保护通路(P1)。
在一条光纤上的工作通路(S1),由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路(P1)来保护。
反之亦然。
允许业务双向传送。
在正常情况下,网元A语音业务沿着S 1光纤以顺时针的方向到达网元C,其他业务沿着P1光纤以逆时针方向到达网元C。
网元C的语音业务沿着S2光纤以逆时针方向到达网元A,其他业务业务沿着P2光纤以顺时针方向到达网元A。
SDH光端机的链路保护与恢复技术剖析SDH(同步数字层次)光端机是一种常用于光纤通信网络中的设备,用来实现数据的传输和交换。
链路保护与恢复技术则是用来提高通信链路的可靠性和鲁棒性,保证通信网络的稳定运行。
在本文中,我们将对SDH光端机的链路保护与恢复技术进行详细分析与剖析。
首先,我们将介绍SDH光端机的基本概念和工作原理。
SDH光端机是一种通过光纤传输数据的设备,它采用同步的时间分割多址(TDMA)技术,将要传输的数据切割成窄时间槽,并通过光纤传输到目的地。
SDH光端机具有高带宽、低时延、低误码率和高可靠性的特点,被广泛应用于长距离、大容量的通信网络中。
链路保护与恢复技术是为了应对网络中链路故障而设计的。
在SDH光端机中,链路保护与恢复技术主要包括线路保护和路径保护两种方式。
线路保护是一种针对链路故障的保护技术。
通过建立两条相互冗余的链路,一条为工作链路,一条为保护链路。
当工作链路发生故障时,光端机会自动切换到保护链路上,保证网络的可靠性。
线路保护技术主要包括1+1保护和1:1保护两种模式。
1+1保护采用两条独立的光路,同时传输相同的数据。
在接收端,通过比对两条链路上的数据来确定是否有故障发生。
当工作链路发生故障时,保护链路上的数据将立即替代工作链路上的数据,实现平滑的切换。
1+1保护技术能够提供较高的可靠性,但是需要消耗更多的网络资源。
1:1保护采用两条相互冗余的链路,只有一条链路传输数据,另一条链路处于备份状态。
当工作链路发生故障时,保护链路会立即接替工作链路的功能,实现快速切换。
与1+1保护不同的是,1:1保护技术只需消耗较少的网络资源,但是可靠性稍低。
除了线路保护技术,SDH光端机还支持路径保护技术。
路径保护是指在链路故障发生时,保护链路会自动接替工作链路的功能,并重新建立通信路径,确保数据的连续传输。
路径保护技术主要包括1+1路径保护和1:N路径保护两种模式。
1+1路径保护需要为每一条工作链路配置一条对应的保护链路,当工作链路发生故障时,保护链路会自动接替工作链路的功能,并保持与其他网络设备之间的可用路径不变。
sdh保护倒换原理
SDH(同步数字分层)保护倒换原理指的是在SDH网络中,当主接口发生故障时,保护接口能够迅速接管并提供持续的服务。
SDH网络中常用的保护方式有1+1保护和1:N保护。
1+1保护是指在主接口和备份接口之间建立一条完全冗余的保护链路,主接口和备份接口同时工作,但只有主接口的信号被传送给用户设备。
当主接口发生故障时,备份接口可以立即接管,并将信号传送给用户设备,实现对用户不可察觉的切换。
1:N保护是指多个备份接口依次排列组成一条保护链路,主接口和备份接口轮流工作,每次只有一个备份接口传送信号给用户设备。
当主接口发生故障时,备份接口立即接管,并继续传送信号给用户设备。
保护倒换原理包括两个关键的步骤:故障感知和倒换操作。
首先,网络监测到主接口故障,触发保护倒换。
然后,倒换操作将备份接口切换到工作状态,接管信号传送。
整个倒换过程应尽可能迅速,以保证对用户服务的连续性和可靠性。
在SDH网络中,保护倒换原理的实现需要网络元素(例如交叉连接设备和复用设备)的支持,并且需要一定的网络管理控制机制来监测故障和执行倒换操作。
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。
SDH原理及应用SDH全称Synchronous Digital Hierarchy,即同步数字层次。
它是一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术。
SDH采用同步传输方式,通过在传输系统中使用全球统一的时钟源,实现多路变为反复循环后的同步传输,从而有效提高了传输带宽的利用率。
SDH的原理主要包括传输层次、交叉连接和保护恢复。
首先是传输层次。
SDH采用了多层次的传输结构,包括STM-1、STM-4、STM-16等级别,每一层次的容量都是上一级容量的倍数。
例如,STM-1的传输速率为155.52Mbps,而STM-4则为622.08Mbps。
其次是交叉连接。
SDH通过交叉连接技术,实现了任意时隙的任意交叉。
在SDH传输系统中,时隙以虚拟容器 (Virtual Container, VC) 的形式进行传输,而交叉连接则是指将一个接口的时隙与另一个接口的时隙进行交叉连接,从而实现信号的灵活调度和交换。
最后是保护恢复。
SDH采用了多种保护机制,可以在网络中出现故障时,实现自动恢复和保护。
其中最常用的保护机制有线路保护和路径保护。
线路保护是指在主用线路出现故障时,自动切换到备用线路进行传输;路径保护是指在整个信号路径出现故障时,通过备用路径进行传输。
SDH的应用非常广泛,主要包括电信和数据通信两个方面。
在电信方面,SDH主要用于电信传输网中的网络骨干和干线传输,实现对各种电信业务的高速、可靠传输。
由于SDH具有同步传输的特点,可以满足传输网对时延、时钟等要求,提供高质量的通信服务。
在数据通信方面,SDH可以作为数据中心或大型企业网络中的核心传输技术,实现对各种数据业务的高速传输。
SDH的传输速率较高,能够满足大容量数据的传输需求;同时其交叉连接和保护恢复机制,可以实现数据的灵活调度和高可用性保证。
总之,SDH作为一种高速、大容量、长距离、透明传输数字信号的传输技术,拥有广泛的应用前景。
无论在电信领域还是数据通信领域,SDH 都可以起到重要的作用,提供高质量的传输服务。
浅述SDH传送网的保护和恢复摘要:本文总结了SDH传送网中各种网络保护技术和网络恢复技术关键词:生存性(Survivability)、保护(Protection)、恢复(Recovery)、自愈环(Self-healing Ring)、数字交叉连接设备(DXC)前言随着科学和技术的发展,现代社会已步入了信息时代,中国电信更是让世界触手可及。
然而各行各业社会各行各业都离不开信息,对通信质量的要求也越来越高。
通信网络能及时准确的传递信息,而网络传输的信息越来越多,传输信号的速率也越来越快,一旦网络出现故障将对用户甚至整个社会造成极大的损坏,因此如何提高网络的生存性是迫切要考虑的重要问题。
近年来,光通信事业飞速发展,SDH体制在传输网中广泛应用,SDH传送网的分层概念,以及网络的拓扑概念对很大程度上影响着网络的有效性、可靠性、生存性和经济性。
中国电信传输网经过几年的大力建设,完成了高速环网以及高品质传输网等重大工程,特别是高品质传输网DXC设备的引入,使得中国电信在SDH传送网保护的实现上具备了两个原理不同的技术:网络保护和网络恢复。
本文将重点介绍网络保护。
一、网络保护和网络恢复概念网络保护:网络保护通常是利用预留的容量,为失效通道提供备用通路,使受影响的业务从备用通路到达目的地。
因为这种方式每种可能发生的故障中受影响的业务都有默认的备用传输通路,所以在故障发生后,直接按预定方案操作,恢复受影响业务的时间很快,它是一种静态的保护方式。
采用这种技术的网络结构有线型和环型两种,其中SDH的环网,因为具有较完善的保护功能和较灵活的组网方式,是SDH网络结构中应用较广的一种,它有一个专用名称——自愈环(SHR:Self-healing Ring)。
网络恢复:网络恢复通常是利用网络的冗余容量,依据特定的算法,为受故障影响的业务重新分配到达目的地的通路。
这种方式与故障时网络当前的时隙分配,业务容量有关,其为受故障影响的业务寻找新路由的过程,是一种动态的过程。
SDH的网络保护简介烽火通信科技股份有限公司产品行销部撰写说明SDH网络优越的自愈性能是SDH技术的主要优点之一。
SDH的保护手段非常丰富,也较为复杂,我们在学习SDH技术时,常常感觉对于SDH的保护难以掌握。
近期,在很多新同事的周报中都有关于SDH保护方面的问题,因此项目支持分部整理编写了本文。
限于编者时间和水平有限,未尽或谬误之处在所难免,请各位同仁批评指正,联系方式:fanzhw@。
目录1SDH保护及分类4 2路径保护42.11+1 线路保护 (4)2.21:N 线路保护 (5)2.3二纤单向复用段保护环 (6)2.4二纤双向复用段共享保护环 (7)2.5四纤双向复用段共享保护环 (7)3子网连接保护93.1子网连接概述 (9)3.2SNCP 的应用 (10)3.3二纤单向通道保护环 (13)3.4二纤双向通道保护环 (13)4其他保护方式 144.1双节点互通(DNI)业务保护 (14)4.2共享光纤虚拟路径保护 (16)5保护环业务容量及倒换时间 171SDH保护及分类利用各种保护手段构建的SDH自愈网无需人为干预,网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,使用户感觉不到网络已出了故障,极大地保障了网络的安全。
SDH 网络主要依靠保护(Protection)和恢复(Restoration)两种作用机制,保证通信业务在故障情况下可以得到保持。
保护和恢复概念的区别在于:保护是利用传送节点预先安排的容量,用一定的备用容量去保护一定的主用容量,备用资源无法在网络大范围内共享;恢复是可以利用节点间的任何可用容量来恢复业务,如当发生链路或节点失效时,网络可以用重新选择路由的算法,广泛调用网络中的任何可用容量来恢复业务。
从网络的功能结构划分,SDH的保护可分为路径保护和子网连接保护。
从网络的拓扑结构来划分,SDH的保护可分为线路(line)保护倒换、环网(Ring)保护、网孔网(Mesh)保护等多种保护方式。
SDH网络结构和网络保护机理
路径保护是通过建立备份路径来保护主路径的机制。
主路径是数据通信的主要路径,备份路径是在主路径故障时用于替代主路径的备用路径。
路径保护使用人工保护切换(APS)协议来监控主路径的状态,并在主路径故障时自动切换到备份路径。
这样可以确保数据的连续性和可靠性,减少故障对网络的影响。
环保护是通过建立备份环路来保护主环路的机制。
主环路是数据通信的主要环路,备份环路是在主环路故障时用于替代主环路的备用环路。
环保护使用环路保护协议(RPR)来监控主环路的状态,并在主环路故障时自动切换到备份环路。
环保护机制可以提供更高的可靠性和容错能力,减少故障对网络的影响。
除了路径保护和环保护机制,SDH网络还采用了其他保护机制来提高网络的可靠性。
例如,SDH网络中的节点可以实现层级保护,即节点内部的保护,以确保节点的可靠性。
此外,SDH网络还可以通过实现多点保护来提供对多个节点或多个环路的保护。
总体而言,SDH网络结构和网络保护机制是确保数据通信可靠性和网络高可用性的关键。
通过使用光传输和分层结构,以及路径保护、环保护等机制,SDH网络能够提供高速、可靠和高可用的数据传输服务。
这些机制的使用可以确保在网络故障或其他异常情况下,网络能够快速恢复并保持数据的连续传输。
SDH设备保护总结保护是SDH网络最具特色的优点之一。
保护是利用传送节点间预先安排的容量即备用容量,保护一定的主用(工作)容量。
目前,根据不同厂家设备实现的保护功能不同,可把SDH网采用的保护方式大体分为三种(最基本的方式):I路径保护;II 子网连接保护(SNCP);III 单板保护;在复杂组网的时候,有可能要用到双节点保护(DNI),DNI保护也是由I、II两种保护方式进行相互组合而成的,详细实现过程参见G.842建议。
下面说明一下I、II、III这三种保护方式。
I路径保护路径保护目前三两种:1.复用段链路保护;2.复用段环保护;3.通道环保护。
1.复用段链路保护复用段链路保护可以用来保护工作通道失效,但不能保护节点的失效。
该种保护又分为1+1保护方式和1:N保护方式,采用“对端桥接,本端倒换”的原则。
1+1保护方式支持:单向/双向业务的保护;被保护业务具有返回式和非返回式;不能加载额外业务。
!:N保护方式支持:被保护业务只有返回式;能加载额外业务。
对于双向业务的复用段链路保护需要启动APS模块,具体的桥接倒换过程参见G.841建议。
而对于单向的复用段链路保护不需要启动APS模块,对于1+1单向保护来说,一端是永久桥接的,只有另一端实现倒换。
2. 复用段环保护复用段环保护环目前实现的有:二纤单向复用段保护环、二纤双向复用段共享保护环、四纤双向复用段共享保护环。
之所以说是共享保护环是因为当某环的不同段(不是同时)发生倒换时,不同段的保护业务都可以经过该环的某一段。
二纤单向复用段保护环如下图:二纤单向复用段倒换环::业务正常二纤单向复用段倒换环::业务中断在二纤单向复用段保护环中,如果业务在B、C之间中断,则AC的业务受影响,B点桥接、C点倒换,业务走保护通道P1。
CA的业务不受影响。
下面举例说明二纤单向复用段倒换环的时隙走向。
以STM-4信号为例。
我们在A点3.上2#AUG业务,在C点3环回。
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网络结构和网络保护机理SDH网络结构和网络保护机理SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的,网络节点(网元)和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。
网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形。
传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。
若A和C之间互通业务,A到C的业务路由假定是A→B→C,若此时C到A的业务路由是C→B→A,则业务从A到C和从C到A的路由相同,称为一致路由。
若此时C到A的路由是C→D→A,那么业务从A到C和业务从C 到A的路由不同,称为分离路由。
我们称一致路由的业务为双向业务,分离路由的业务为单向业务。
常见组网的业务方向和路由所示。
组网类型路由业务方向链形网一致路由双向环形网双向通道环一致路由双向双向复用段环一致路由双向单向通道环分离路由单向单向复用段环分离路由单向一、链形网(1)链形网的特点是具有时隙复用功能,即线路STM-N信号中某一序号的VC可在不同的传输光缆段上重复利用。
如图5-3中A—B、B—C、C—D以及A—D之间通有业务,这时可将A—B之间的业务占用A—B光缆段X时隙(序号为X的VC,例如3VC4的第48个VC12),将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙(第3VC4的第48VC12),将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙(第3VC4的第48个VC12),这种情况就是时隙重复利用。
(2)链网的这种时隙重复利用功能,使网络的业务容量较大。
网络的业务容量指能在网上传输的业务总量。
网络的业务容量和网络拓扑,网络的自愈方式和网元节点间业务分布关系有关。
(3)链网的最小业务量发生在链网的端站为业务主站的情况下,所谓业务主站是指各网元都与主站互通业务,其余网元间无业务互通。
(4)链网达到业务容量最大的条件是链网中只存在相邻网元间的业务。
(5)常见的链网有二纤链——不提供业务的保护功能(不提供自愈功能);四纤链——一般提供业务的1+1或1∶1保护。
四纤链中两根光纤收/发作主用信道,另外两根收/发作备用信道。
SDH的网络保护简介烽火通信科技股份有限公司产品行销部撰写说明SDH网络优越的自愈性能是SDH技术的主要优点之一。
SDH的保护手段非常丰富,也较为复杂,我们在学习SDH技术时,常常感觉对于SDH的保护难以掌握。
近期,在很多新同事的周报中都有关于SDH保护方面的问题,因此项目支持分部整理编写了本文。
限于编者时间和水平有限,未尽或谬误之处在所难免,请各位同仁批评指正,联系方式:fanzhw@。
目录1SDH保护及分类4 2路径保护42.11+1 线路保护 (4)2.21:N 线路保护 (5)2.3二纤单向复用段保护环 (6)2.4二纤双向复用段共享保护环 (7)2.5四纤双向复用段共享保护环 (7)3子网连接保护93.1子网连接概述 (9)3.2SNCP 的应用 (10)3.3二纤单向通道保护环 (13)3.4二纤双向通道保护环 (13)4其他保护方式 144.1双节点互通(DNI)业务保护 (14)4.2共享光纤虚拟路径保护 (16)5保护环业务容量及倒换时间 171SDH保护及分类利用各种保护手段构建的SDH自愈网无需人为干预,网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务,使用户感觉不到网络已出了故障,极大地保障了网络的安全。
SDH 网络主要依靠保护(Protection)和恢复(Restoration)两种作用机制,保证通信业务在故障情况下可以得到保持。
保护和恢复概念的区别在于:保护是利用传送节点预先安排的容量,用一定的备用容量去保护一定的主用容量,备用资源无法在网络大范围内共享;恢复是可以利用节点间的任何可用容量来恢复业务,如当发生链路或节点失效时,网络可以用重新选择路由的算法,广泛调用网络中的任何可用容量来恢复业务。
从网络的功能结构划分,SDH的保护可分为路径保护和子网连接保护。
从网络的拓扑结构来划分,SDH的保护可分为线路(line)保护倒换、环网(Ring)保护、网孔网(Mesh)保护等多种保护方式。
我们常见的1+1线性保护、1:1保护、低阶通道保护环、二纤/四纤复用段保护环等保护手段可分别对应于上述划分的两类保护方式,如复用段保护环属于路径保护、也属于环网保护。
2路径保护路径保护:当工作路径失效或者性能劣于某一必要的水平时,工作路径将由保护路径所代替,路径终端可以提供路径状态的信息,而保护路径终端则提供受保护路径状态的信息。
这些信息提供了保护启动的依据。
路径保护主要用来保护传输媒介和再生中继器以及终端(TM)和分插复用设备(ADM)的线路终端接口(例如光/电与电/光转换部分),而不保护终端TM 或ADM 节点的故障。
2.1 1+1 线路保护1+1 保护结构,即每一个工作系统都有一个专用的保护系统。
两个系统互为主备用。
工作、保护两个系统发端永久桥接,收端根据接收信号的质量优劣决定从工作或保护系统接收信号,所以该保护结构不允许提供无保护的额外业务通路。
1+1 保护结构分为单端倒换和双端倒换。
单端倒换:是一种只在被保护实体,受影响的一端执行切换动作的保护倒换方法,如图2-1所示。
图2-1 1+1单端倒换双端倒换:即使在单向故障的情况下,在被保护实体两端执行切换动作的保护倒换方法,如图2-2所示。
图2-2 1+1双端倒换1+1 保护结构中单端倒换不需要自动保护倒换协议(APS)的参与,只根据接收信号的故障或缺陷而自动进行,也可接收外部命令实施强制的倒换或锁定;双端倒换需要自动保护倒换协议(APS),由于在1+1 保护结构中,工作通路的发端永久地桥接于工作段和保护段,因此切换与否的判决只是由收端作出,所以,这种APS 操作具有简单、可靠、快速端特点。
1+1 保护结构采用恢复和非恢复两种方式。
恢复式:节点处于倒换状态时,工作系统恢复正常后,节点释放倒换,回复到原先的正常状态。
非恢复式:节点处于倒换状态时,即使工作系统恢复了正常,节点仍然维持倒换状态。
2.2 1:N 线路保护1:N 保护结构(Nƒ1),即N 个工作系统共享一个保护系统。
工作系统传送正常的业务信号,保护系统可以传送正常的业务信号,也可以传送额外业务信号或者是无效信号。
但系统一旦发生倒换,保护系统上传送的信号将会丢失。
1:N 保护结构需要自动保护倒换协议(APS)的参与,保护原理如图2-3和图2-4所示。
图2-3 1:N保护结构(正常)图2-4 1:N保护结构(倒换)2.3 二纤单向复用段保护环这种环形结构中节点在支路信号分插功能前的线路上都有一保护倒换开关,如图2-5(a)所示。
正常情况下,低速支路信号仅仅从S1 光纤进行分插,保护光纤P1 是空闲的。
图2-5 二纤单向复用段保护环示意图当BC 节点间光缆被切断,两根光纤同时被切断,与光缆切断点相邻的两个节点B 和C 的保护倒换开关将利用APS 协议转向环回功能,如图2-5(b)所示。
对于AC 间的业务:在B 节点,S1 光纤上的业务信号(AC)经倒换开关从P1 光纤返回,沿逆时针方向经A 节点和D 节点仍然可以到达C 节点,并经C 节点倒换开关环回到S1 光纤并落地分路。
其它节点(A 和D)的作用是确保P1 光纤上传的业务信号在本节点完成正常的桥接功能,畅通无阻的传向分路节点。
这种环回倒换功能可保证在故障状况下仍维持环的连续性,使低速支路上业务信号不会中断。
故障排除后,倒换开关返回其原来位置。
对于CA 间的业务:由于业务是经过D 点在S1 光纤上进行传输的,不受断纤的影响,与正常时传输情况相同。
2.4 二纤双向复用段共享保护环二纤双向复用段保护环工作通道和保护通道的安排见图2-6(a)。
利用时隙交换技术,一条光纤同时载送工作通路(S1)和保护通路(P2),另一条光纤上同时载送工作通路(S2)和保护通路(P1)。
每条光纤上一半通路规定载送工作通路(S),另一半通路载送保护通路(P)。
在一条光纤上的工作通路(S1),由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路(P1)来保护。
反之亦然。
这就允许业务双向传送,每条光纤上只有一套开销通路。
图2-6 二纤双向复用段倒换当BC 节点间光缆被切断后,如图2-6(b)所示,两根光纤也会被切断,与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤和S2/P1光纤沟通。
利用时隙交换技术,可以将S1/P2 光纤和S2/P1 光纤上的业务信号时隙移到另一根光纤上的保护信号时隙,从而完成保护倒换作用。
例如,S1/P2 光纤的业务信号时隙1 到m 可以转移到S2/P1 光纤上的保护信号时隙(N/2+1)到(N/2+m)。
当故障排除后,倒换开关通常将返回其原来的位置。
2.5 四纤双向复用段共享保护环四纤复用段共享保护环在每个区段(节点间)需4 根光纤,如图2-7所示。
工作和保护是在不同的光纤里传送。
两根业务光纤(一发一收)和两根保护光纤(一发一收)。
其中业务光纤S1 形成一顺时针业务信号环,业务光纤S2 形成一逆时针业务信号环。
而保护光纤P1 和P2 分别形成与S1 和S2 反方向的两个保护信号环,每根光纤都通过一个倒换开关作保护倒换用。
正常情况下,从A 节点进入环,以C 节点为目的地的低速支路信号顺时针沿S1 光纤传输;而由C 节点进入环,以A 节点为目的地的返回低速支路信号则逆时针沿S2 光纤传回A 节点,保护光纤P1 和P2 是空闲的。
图2-7 四纤双向复用段共享保护环示意图图2-8 四纤双向复用段共享保护环示意图当BC 节点间光缆被切断,利用APS 协议,B 和C 节点中各有两个倒换开关执行环回功能,从而维持环的连续性。
如图2-8所示。
在B 节点,光纤S1和P1 沟通,光纤S2 和P2 沟通。
C 节点也完成类似功能。
其它节点确保光纤P1 和P2 上传的业务信号在本节点完成正常的桥接功能。
故障排除后,倒换开关通常返回原来位置。
四纤双向复用段共享保护环具有环倒换(当环倒换时,受影响区段的业务量由环的长路径的保护通路来传送)和区段倒换(一种类似于1:1 线性APS 的保护机制,仅用于四纤环。
其工作和保护通路不在同一根光纤中传输,失效只影响工作通路。
当区段倒换时,工作业务量由该失效区段的保护通路来传送)两种功能。
但两者同时发生时,支持优先级高的。
多个区段倒换可以在一个环内同时存在,对每一个区段倒换而言,仅占用了一个区段的保护通路。
对多个失效的情况(这些仅影响一个区段的工作通路,例如仅是工作通路的电气故障和光缆切断)可以用区段倒换来得到完全保护。
3子网连接保护3.1 子网连接概述在网络结构日趋复杂的情况下,子网连接保护(SNCP)是唯一的可适用各种网络拓扑结构且倒换速度快的业务保护方式。
LO/HO SNCP 是通道层的保护,可用于不同的网络结构中:网状网及环网等。
如图3-1所示,SNCP 采用1+1 保护方式。
业务在工作和保护子网连接上同时传送,当工作子网连接失效或性能劣化到某一规定的水平时,在子网连接的接收端根据优选准则选择保护子网连接上的信号。
倒换时一般采取单端切换的方式,因而不需要协议。
被保护的子网还可进一步由较低等级的子网连接和链路连接级联而成。
图3-1 子网连接保护示意图(1) 保护倒换前的路径:倒换前的路径:即是业务配置时所选择的路径(工作SNC)。
(2) 倒换条件:对高阶、低阶通道开销,将固有(Inherent)监视做为倒换条件;对高阶通道开销,将非介入(non-intrusive)监视做为倒换条件。
(3) 保护倒换的原理业务宿所处单盘为SDH 单元时,由线路单元对这些告警事件进行监测。
当倒换条件发生时,通过中断形式上报主机。
主机软件根据上报的监测结果通知交叉单元重新配置交叉矩阵数据,由交叉单元实现保护功能。
业务宿所处单盘为线路单元时,当交叉单元检测到线路单元不在位时,切换交叉矩阵实现保护功能。
对于业务宿在PDH 单元上的情况,主机对子网连接保护的处理与原来通道保护完全一致,由支路板通过选择总线完成倒换。
(4) 可保护信号级别:VC-4(包括STM-1 信号和E4 PDH 信号);VC-3(E3 PDH 信号、T3 PDH 信号);VC-12(E1 PDH 信号);(5) 保护倒换的时间对于单个SNCP 业务,SNCP 倒换时间在G.841 建议中的要求为50ms。
在涉及大量SNCP 业务时,倒换时间在建议中没有进行规定。
目前对于大量的SNCP 业务,可采用分组的方式来解决,即将网络中同源同宿同路由的业务在检测时作为一个整体,称为一个组,系统在检测到其中的某一业务(称为关键业务)产生倒换条件后,整个组的业务同时倒换。
在倒换完成后,系统将对倒换的业务进行逐条校验,更正误倒换的业务SNC 状态。
分组方式优化了系统对故障的响应时间,可提高系统的倒换速度,减少倒换时间。
保护倒换的完成时间不包括启动保护倒换所必要的检测时间以及拖延时间。