攀枝花市建设骨干光缆环网实现光网自愈保护功能
光传输网络自愈保护的探讨
换 ， 用户根本感受不到故障的存在 。
（ ２） 深 圳讯 方通 信 有 限公 司 ． 输 实训 指 导 书 传
Ｓ Ｐ ＮＣ 保护方 案的具体应用描 述如下 ： 甲电信运 Ｔ２０ ０． ０ ９ 某 ０ ２０
营商 方面 受保护 的 １ ５ ｉ ｓ 务在 西北 某 甲市、西 ５ Ｍｂｔ 业 ／
从 表２ １ — 中不 难 看 出 ： 其 它 保 护 方 案 相 比 ， 系 统将 默认 切换 回主 用通道 工作 ， 与 由此实 现业务 的 自 Ｓ Ｐ Ｃ 保护 具有 成 本低 、 不需 要 ＡＰ 协 议支 持 、组 网 动保 护。 Ｎ Ｓ 灵 活 、系统 简单 等突 出 的特 点 。这 些突 出的 优点 使得 Ｓ ＣＰ Ｎ 在当今的通信领域 拥有广 泛而灵活的应用 。 ２３ ．现网业务保护领域 中的应用 Ｓ Ｐ ＮＣ 技术 实例 因为Ｓ ＣＰ Ｎ 具有上述 的技术特点 ， 以它非常适用 所 于 不 同厂家 设备 的基 于业务 的保护应 用 。利 用子 网连 接 保护 ， 电信运 营商 可以 合理 的置换 、调配 资源 ， 使 其业务 受到更为安全、高效的保护 。 某 甲电信 运营 商拥有 覆盖 全 国范 围的 骨干光 传输 网络， 中西北 环覆盖 了我国 中西部地 区的 １ 个 省、 自 其 ０
一
的环 留作 对工 作业 务进 行保 护 ， 保护 容量 不被 所有 跨
距段所共享 。
环 中可 承受 的最 大业 务需求 量受 限于 跨距 段的 容
收 ）， 如下 图所示。Ｓ 、Ｓ 为业务光纤 ， １ ２ １ ２ Ｐ 、Ｐ 为
量 ， Ｔ￣ Ｆｉ 跨距段是指环 中两相邻节点 间的一组 复用段 ， 保护 光纤 。 当然 ， Ｔ 工作光 纤构 成工作 通道 、保 护光纤 环 中的业务需求方式不影 响单 向环 的容量 ， 句话说 ， 构成保护通道。 换 所有节点的需求量总和不超过 单个跨距段 的容量。 １３二纤双向复用段共享保护环 ． 正 常情 况下 ， 业务 在工 作通道 上进 行双 向传送 而保 护通 道空 闲或 传送额 外业 务 。在环 上存在 环倒换
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。
光纤自愈环
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。
环网(自愈环
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
智能分布式配网自愈系统方案
2
基本原理
➢ 光纤差动保护 ➢ 技术优势 ➢ 通信接口
2.1 光纤环网差动保护原理简介
根据基尔霍夫第一定律，所有进入某节点的电流的总和等于所有 离开这节点的电流的总和。即假设进入某节点的电流为正值，离开这节 点的电流为负值，则所有涉及这节点的电流的代数和等于零。
动作区
.
.
.
I1 I2 I3
CD
Ir
2
式中：Id - 为差动电流，取各节点电流的矢量和。
Ir - 为制动电流，取各节点电流绝对值和的一半。
ICD - 为比率差动动作值，为整定值。
IGD - 为拐点电流，分相差动固定为0.8In（In为装置CT额定电流，5A），零序差动
固定为0.6In。
K - 为制动系数，固定为0.5。
GOOSE环网接口
接口类型：
单模FC口；
光波长： 单段最大收发距离： 环网最大装置数： 环网采样延时： 环网同步误差： 通信规约：
1310nm；
光波长：
20km；
单段最大收发距离：
8；
通信规约：
835us～845us；
小于4us；
自定义协议；
1310nm； 20km； IEC61850协议；
与主站通信接口
I1 IED1
IED3
I3
I4 IED4
IED2
I2
2.1 光纤环网差动保护原理简介
光纤环网差动保护利用装置上的4组光口组成多个小环，小环内采样及跳闸信息双向传输。装置再利用另 外2组光口组成GOOSE局域网，构成自愈系统的自主式通信网络，自愈信息在整个局域网内传输。
浅析自愈环网构成光纤保护的优点
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。
SDH自愈环网间互通问题的探讨
被抑制 ，环间业 务将通过辅节 点进行保护直至 另一环 。 对于某一 辅节 点失效 ， 同样环内业务被抑制 ， 间主节 环
护 ，也可以对互连节 点失效 和互连路径失效提供保护 。 同时 ， 应满足对于环 内失效实行环内倒换保护 ， 保护动
维普资讯
２０ ４ ０ ６．
电信 工
Ｓ Ｈ自愈环 网间互通 问题 的探讨 Ｄ
严 彬
（ 中国移动通 信集 团公 司 北京 １０ ５ ） ０２ ０
摘 要 本文介绍在 Ｓ ＤＨ环 网大量采 用的情况下 ，业务 穿越 两个甚至 多个 环网时 ，为提高 环间互连节点和互 连路
示为 单 向通道 倒换 环的互连 方式 。对于 跨环的业 务流
以两个环网为例 ， 根据互通结构可划分为单节点互 连和双节点互连 。单节 点互连是指在两个互 连环 网中每
．．
４８． ．
维普资讯
电信工
向，信号 从源节点的沿环 网的工作通道和保护通道两个
事件的容灾能力。 从环网结构上看 ， 自愈环分 为通道倒换环和复用段 倒换环 ，两种结构均能有效地完成传输链路或通道的保 护， 但无法提供对于多个环 网相连中的转接节点失效的
保 护。
结构在出现任意环中两个互连节点之一失效时 ，不会引
起环 间互通业务的丢失。
单节点互连和双节点互连均有各 自的优势，根据通 信网络的 自用状 况和业务重要等级可以均衡考虑 ，即通 信 网络的有效性和 可靠性 之间的均衡 。 由于双节点相对于单节点的互连有着 明显抗互通损
１ 环 间互通的概述
Ｓ ＤＨ环网间的互 通可以在同一 传输 层面或不 同传 输 层面之 间实现 ， 连接方式可以在每个环上 的单个节点 连通 ， 也可以同时在每个环的两个节点连通。当两个环 各 自有两个节点互连时 ， 互连节点的失效 不会导致互通 处业务的丢失 ；互通环 间仍能完成各 自独立的保 护倒换 功能 ，也就是 不会引起倒换的传播 ； 在各环网中的仍能 完成多个节点上 、 下业务的能力；同样可以推广至 多个 环 网的互 连 ， 局部抽象为两个环连时 ， 互连接 口的边界
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。
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1 引言 攀枝花市有线电视传输光缆网络通过近几年不断
改造建设 , 逐步建成二级 、三级光缆链路 , 有效地提高 了传输质量 , 改善了传输系统性能 。 随着广大电视用 户对 CATV收视要求的提高和消费维权意识增强以及 新业务的发展需求 , 无疑对骨干光缆传输可靠性 、安全 性 、自愈保护能力提出更高的要求 , 因此传输稳定性 、 连续性显得尤其重要 , 为此结合光网实际情况 , 分步实 施了骨干光缆环网建设 。 2 光缆网络结构现状
《中国有线电视 》 2010(02) CHINADIGITALCABLETV
中图分类号 :TN943.6 文献标识码 :B 文章编号 :1007 -7022(2010)02 -0151 -04
· 网络建设 ·
攀枝花市建设骨干光缆环网 实现光网自愈保护功能
◆梁泽军 (0)
梁泽军 :攀枝花市 CATV骨干光缆环网建设 , 实现光网自愈保护功能 《中国有线电视 》2010年第 02期
域内用户无法收看电视 , 社会影响极大 , 故单路光网结 构传输可靠性 、安全性极差 , 若总前端外光缆出现险情 或故障 、造成维护压力大 , 抢障投入成本高 , 由此可见 总前端与分前端之间必须考虑环路自愈保护 。 3 骨干光缆环网设计与实施 3.1 设计理念
中心总前端以下已建成二级分前端 10个 , 三级链 路分前端 1个 , 分别分布于 5 大区域 。 中心总前端与 二级 、三级链路分前端一共覆盖近 500个光节点 , 承担 近 10万用户的直接传输任务 。 已建成的 10个二级分 前端与中心总前端未形成环路 , 一旦分前端与中心总 前端之间出现断缆或被破坏 , 将造成分前端所属光节 点信号中断 , 如果排障困难或不可修复 , 会长期影响区
光环网在设计布局和建设时应充分考虑地理地形 条件 、既有光缆路由 、备份纤芯 、传输设备与市政道路 建设情况 , 以及远期发展要求和今后技术的发展趋向 , 网络的可靠性 、安全性与保护能力等方面的因素 , 使其 达到在低成本运行中建设完善骨干光缆环网 , 使之在 较长时期内能适应和满足各种新业务新功能的需求 。 3.2 设计原则
PanzhihuaConstructingCATVBackboneFiberOpticCableRingNetwork toRealizetheSelf-healingOpticalNetworkProtection
◆LIANGZe-jun (PanzhihuaCableTelevisionInformationCenter, SichuanPanzhihua61700, China) Abstract:Basedonbusinessneedsandthedistributionofdifferentusergroups, andcombinedwiththeactual situationofexistingfiberopticnetwork, thispaperdescribeshowtouse1 550 nmtechnologyandequipmentto constructanddevelopthefiberopticbackboneringnetworkandachievetheself-healingprotectioninPanzhihuacity.Sothatitcouldprovidereliableandstablehigh-qualityfiberoptictransmissionnetworkandlaya foundationforthefuturemulti-servicetransportandinformationservices. Keywords:backbonefiberopticcable;ring;self-healingprotection
根据既有光缆网络状况及地理特点 , 增设 2个二 级分前端 , 共计 12个二级分前端 , 2个交汇站点 , 3个 光交箱 , 由中心前端从不同路由方向直送光信号到各 分前端 。不同路由方向的光缆形成环路 , 采用一级光 链路联通 。 如图 1所示 。
序号 分前端名称
1
金江水厂
2
龙江明珠
3
金瓯广场
图 1 骨干光缆环网拓扑结构图 表 1 骨干光缆环网路由情况表
摘 要 :主要介绍攀枝花广电利用 1 550 nm技术与设备 , 根据业务的需求和用户群的分布不同 , 并结合 原有的光缆网络实际情况 , 适时推进骨干光缆环网的建设和完善 , 实现骨干光网自愈保护功能 , 以提供 可靠优质稳定的光缆传输网络 , 为将来多业务传输及信息服务奠定基础 。 关键词 :骨干光缆 ;环网 ;自愈保护
主路由 备路由 主路由
光缆路径 及敷设方式 总前端 — 竹湖园 — 密地桥南 — 倮果桥南 — 金江镇桥 — 金江 水厂 (管 道敷设 ) 总前端 — (跨 江 )— 密 地 桥北 — 铁 路线 — 铁 通 机房 — 金 江 水厂 (架 空 、埋式 、管道敷设 )
攀枝花市本地传输骨干光缆网在结构上采用单环
设计 , 并充分利用原有光缆网络资源 , 在适当区域设置 光纤交汇站点 , 重要节点站采用双环结构组网 , 在分前 端 、光交箱考虑一定纤芯冗余量 , 以适应将来多业务发 展需要 。中心总前端与各分前端之间敷设 16芯骨干 光缆 , 中途严禁下芯或调用纤芯 , 分前端至各光节点之 间敷设不低于 4芯光缆 , 1芯主用 1芯备用 , 其余纤芯 冗余 。 分前端至区域光交箱敷设 24芯光缆 , 以后在单 环结构基础上 , 根据网络及业务发展情况可适时进行 双环或多环结构建设与完善 。
攀枝花地理状况 为东西长 、南北短的狭长 地带 , CATV用户群主要分为 5大区域 , 东面 密地桥至金江
沿线区域 , 西面为东风 、西区矿务局区域 , 南面大河东 路沿线 , 渡仁西线沿线区域 , 北面江北 、攀密区域 , 中间 为中心主城区域 (密地桥至渡口桥区间 ), 在 5大区域 中 , 东面区域居民相对少一些 , 中心主城区居民最多且 分布较为集中 。