情景4 SDH组网与自愈保护
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第五章 SDH传送网与自愈环
5.3.2 线路保护倒换
图5-38 线路保护倒换
5.3.2 线路保护倒换
（4）倒换类型与倒换模式 双向倒换：两个方向的信道都倒换到保护段； 单向倒换：故障信道倒换到保护信道时便完成了倒换。 恢复模式：工作段故障被恢复，工作通道由保护段倒回工 作段。 非恢复模式：即使故障恢复后倒换仍保持。 线路保护倒换可以采用双向倒换也可采用单向倒换，这两 种倒换方式都可使用恢复模式或非恢复模式。 线路保护倒换的特点：业务恢复时间短（小于50ms）， 易配置和管理，可靠性高，但成本较高。
4．环形
概念：当涉及通信的所有点串联起来，且首尾相连，没有 任何点开放时，就形成了环形网。 应用：用于长途干线网和市话局间中继网及本地网。
5.2 SDH传送网的物理拓扑 SDH传送网的物理拓扑
5．网孔形
当涉及通信的许多节点直接互连时就形成了网孔形拓扑， 如果所有的点都直接互连时则称为网状形。 优缺点：可靠性很高，但结构复杂，成本较高。 应用：一级长途干线。 注：由SDH网元组成的SDH传输网有多种形式，图所示为 4种常用的SDH网络结构。 一般来说，本地网（即接入网或用户网）中，适于用环形 和星形，有时也可用线形拓扑。在市内局间中继网中适于用 环形和线形拓扑，而长途网可能需要网孔形拓扑和环形拓扑。
自愈网：指通信网络发生故障时，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。 自愈网技术可分为“保护”型和“恢复”型两类。 保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护 的容量配置，以构成备用路由。当工作路由失效时，业务将 从工作路由迅速倒换到备用路由。保护倒换的时间很短（小 于50ms）。 恢复型自愈所需的备用容量较小，网络中并不预先建立备 用路由。当发生故障时，利用网络中仍能正常运转的空闲信 道建立迂回路由，恢复受影响的业务，恢复时间较长 。
sdh的自愈功能简单理解
sdh的自愈功能简单理解
SDH（同步数字体系）是一种传输技术，具有自愈功能，下面我将从不同角度对SDH的自愈功能进行简单理解：
1. 概念理解：
SDH的自愈功能是指在网络中发生故障或中断时，系统能够自动检测并恢复传输，保证数据的连续性和可靠性。
它通过监测和管理信号的质量、时钟同步和路径选择等方式，实现网络的自动恢复和故障隔离。
2. 故障检测与恢复：
SDH网络中的传输设备会不断监测信号的质量，如光功率、误码率等指标，一旦发现异常，就会触发故障检测机制。
SDH系统中设有冗余路径和备用设备，一旦主路径发生故障，系统会自动切换到备用路径，从而实现故障的自动恢复。
3. 时钟同步：
SDH网络中的各个节点需要保持时钟同步，这是实现自愈功能的基础。
SDH系统通过主时钟源和备用时钟源的配置，以及时钟恢复机制，确保网络中各个节点的时钟同步，从而保证数据的连续传输。
4. 路径选择与故障隔离：
SDH网络中的节点之间有多条路径可选，系统会根据路径的性能和负载情况进行动态选择，以实现最佳的传输效果。
当发生故障时，SDH系统会自动检测并隔离故障节点，将数据流量切换到备用路径上，从而保证数据的连续传输。
5. 备份与恢复：
SDH网络中的设备和线路通常都有冗余配置，即备份设备或线路。
一旦主设备或线路发生故障，系统会自动切换到备份设备或线路，实现故障的快速恢复。
总结起来，SDH的自愈功能通过故障检测、时钟同步、路径选择、故障隔离、备份与恢复等多个方面的机制和技术手段，保证了网络的高可用性和可靠性。
它能够自动检测和恢复故障，确保数据的连续传输，提高了网络的稳定性和可靠性。
SDH和网络自愈概述(ppt 58页)_520
开销。在线路层运行的网络部件称为线路端接设备
（LTE）线路层为路径层的有效负荷和路径开销提供了
下列LTE到LTE的功能： 1. 同步 2. 有效负荷定位 3. 多路复用 4. 错误监控 5. 自动保护交换
线路端接设备的例子是SONET光纤多路复用器。
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分段层
提供类似数据链路层的功能。负责在光纤上传输STS-N. 这一层的网络部件被称为分段端接设备（STE）。可执 行下列STE到STE的功能: 1. STS鉴定 2. 成帧 3. 加密 4. 错误监控 5. 用户定义的功能
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5.2 路由恢复广域网的自愈
（1）专门发hello包会占用信道带宽，因而只能 定期地发，这个定期的周期影响了对失效的反应 速度，不能做到点对点的及时应答。 （2）即使路由器发现收不到一个或多个 hello报 文的应答，它也不敢立即断定链路或对方节点已 失效。
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光子层
光子层负责光纤上比特流的传输。这一层将传输 的电信号转化成光信号及执行相反过程。
这一层的主要功能是加密并将电的STS-N帧转化 成光脉冲。
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5.3 SDH自愈
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5.3 SDH自愈
在SDH环状网中，正常情况 下，网络数据包沿着一个方 向传。一旦环中任何信道或 节点失效，环被打断，通信 无法继续进行。为了可靠性， 做成双环。
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（LTE）线路层为路径层的有效负荷和路径开销提供了
下列LTE到LTE的功能： 1. 同步 2. 有效负荷定位 3. 多路复用 4. 错误监控 5. 自动保护交换
线路端接设备的例子是SONET光纤多路复用器。
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分段层
提供类似数据链路层的功能。负责在光纤上传输STS-N. 这一层的网络部件被称为分段端接设备（STE）。可执 行下列STE到STE的功能: 1. STS鉴定 2. 成帧 3. 加密 4. 错误监控 5. 用户定义的功能
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5.2 路由恢复广域网的自愈
（1）专门发hello包会占用信道带宽，因而只能 定期地发，这个定期的周期影响了对失效的反应 速度，不能做到点对点的及时应答。 （2）即使路由器发现收不到一个或多个 hello报 文的应答，它也不敢立即断定链路或对方节点已 失效。
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光子层
光子层负责光纤上比特流的传输。这一层将传输 的电信号转化成光信号及执行相反过程。
这一层的主要功能是加密并将电的STS-N帧转化 成光脉冲。
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5.3 SDH自愈
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5.3 SDH自愈
在SDH环状网中，正常情况 下，网络数据包沿着一个方 向传。一旦环中任何信道或 节点失效，环被打断，通信 无法继续进行。为了可靠性， 做成双环。
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SDH_组网与自愈保护3
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保护工作方式
保护工作方式 1+1： 业务同时在工作路由和保护路由上传送。 工作方式以单端不恢复式最为简单。
1:1(1:N)： 业务只在工作路由或保护路由上传送。从 而使得保护路由可以保护多个工作路由， 或者承载冗余业务。 工作方式只能为双端恢复式。
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D->A A->D
A
F
E
S1 S2 P2 P1
B
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培训目标
学完本课程后，您应该能：
– 描述网络拓扑的基本结构； – 理解SDH自愈网络保护的工作机理。
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目 录
1. 基本网络拓扑 2. SDH自愈网络保护
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引入
SDH网络是由通过光纤相互连 接的多个网络节点（网元）组 合而成； 网络拓扑泛指网络的形状，即 网络节点和传输线路的几何排 列，它反映了物理上的连接性； 网络的有效性、可靠性和性价 比，很大程度上依赖于具体的 网络拓扑结构。
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
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链型网的业务容量
最大业务量 (相邻业务):即链网中只存在相邻网元间的业务。 业务容量为:（M-1）×STM-N，M为节点数。
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
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链型网的业务容量
例: 某链型网有4个节点,光纤上传输速率为STM-4,请问该链 型网的最小业务容量是多少?最大业务容量是多少个?
入 出
4-SDH组网方式和自愈保护
b/s
注：M＜N ＜
再生中继器—REG
再生中继器——REG 再生中继器 2端口器件，用于节点站。 端口器件，用于节点站。 端口器件 不需交叉复用功能 功能： 功能：O/E、抽样、判决、再生整形、E/O；使线路噪声 、抽样、判决、再生整形、 ； 不积累
STM-N
二纤单向通道保护环
有备环提供冗余通道， 有备环提供冗余通道，以便设备倒换时有备用通道供 倒换使用； 倒换使用； 支路上线路在主环和备环上的同时发送， 支路上线路在主环和备环上的同时发送，满足在主备 环上传送相同业务的的倒换条件 支路板的选收功能： 支路板的选收功能：支路板能够在主备环之间进行选 收； 交叉板的复制功能： 交叉板的复制功能： 1、根据西向下到支路的业务配置自动复制从东向下到支 、 路的业务； 路的业务； 2、根据从西向到东向的穿通复制出东向到西向的穿通； 、根据从西向到东向的穿通复制出东向到西向的穿通；
SDH组网
NE1机房内的实际传输系统构成 机房内的实际传输系统构成: 机房内的实际传输系统构成
从NE3来来来来
电电电 电电 ODF 转转转转 NE1
工作地线
从NE2来来来来
中中电来 DDF 保保保电 BITS设设
保保保保
SDH自愈保护
SDH网络的自愈保护： 网络的自愈保护： 网络的自愈保护 用光纤连接起来的网元构成网络， 用光纤连接起来的网元构成网络，如果光纤中断或者 某个网元失效， 某个网元失效，要求网络能根据实际遇到的情况发生 自动保护倒换，实现对现有业务的保护， 自动保护倒换，实现对现有业务的保护，网络故障需 要人工处理，此功能为自愈保护； 要人工处理，此功能为自愈保护； SDH自愈保护根据实际组网确定，一般分为单（双） 自愈保护根据实际组网确定， 自愈保护根据实际组网确定 一般分为单（ 向通道保护、 向复用段保护、子网连接保护、 向通道保护、单（双）向复用段保护、子网连接保护、 1＋1、1：N 保护等方式； ＋ 、 ： 保护等方式；
注：M＜N ＜
再生中继器—REG
再生中继器——REG 再生中继器 2端口器件，用于节点站。 端口器件，用于节点站。 端口器件 不需交叉复用功能 功能： 功能：O/E、抽样、判决、再生整形、E/O；使线路噪声 、抽样、判决、再生整形、 ； 不积累
STM-N
二纤单向通道保护环
有备环提供冗余通道， 有备环提供冗余通道，以便设备倒换时有备用通道供 倒换使用； 倒换使用； 支路上线路在主环和备环上的同时发送， 支路上线路在主环和备环上的同时发送，满足在主备 环上传送相同业务的的倒换条件 支路板的选收功能： 支路板的选收功能：支路板能够在主备环之间进行选 收； 交叉板的复制功能： 交叉板的复制功能： 1、根据西向下到支路的业务配置自动复制从东向下到支 、 路的业务； 路的业务； 2、根据从西向到东向的穿通复制出东向到西向的穿通； 、根据从西向到东向的穿通复制出东向到西向的穿通；
SDH组网
NE1机房内的实际传输系统构成 机房内的实际传输系统构成: 机房内的实际传输系统构成
从NE3来来来来
电电电 电电 ODF 转转转转 NE1
工作地线
从NE2来来来来
中中电来 DDF 保保保电 BITS设设
保保保保
SDH自愈保护
SDH网络的自愈保护： 网络的自愈保护： 网络的自愈保护 用光纤连接起来的网元构成网络， 用光纤连接起来的网元构成网络，如果光纤中断或者 某个网元失效， 某个网元失效，要求网络能根据实际遇到的情况发生 自动保护倒换，实现对现有业务的保护， 自动保护倒换，实现对现有业务的保护，网络故障需 要人工处理，此功能为自愈保护； 要人工处理，此功能为自愈保护； SDH自愈保护根据实际组网确定，一般分为单（双） 自愈保护根据实际组网确定， 自愈保护根据实际组网确定 一般分为单（ 向通道保护、 向复用段保护、子网连接保护、 向通道保护、单（双）向复用段保护、子网连接保护、 1＋1、1：N 保护等方式； ＋ 、 ： 保护等方式；
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。
第 SDH传送网络结构和自愈网PPT课件
传送层的最底层，无需服务层的支持，因而网络连接可以由传输媒质支持。
第11页/共53页
③ 光通信系统中的再生段、复用段和通道
•
按照分层的概念，不同层的网络有不同的开销和传递功能。为了便
于对上述信息进行管理控制，因而在SDH传送网中的开销和传递功能也是分
层的。图5-1给出了再生段、复用段和通道在系统组成中的定义和分界。其中
点应设置DXC，其他节点可设置TM或ADM。
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•
这种网络结构适合于广播式业务，而不利于提供双向通信业务，同时
也存在枢纽点可靠性不高和光功率预算问题，但这种网络结构仍在长途网中
使用。
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•(4) 环形网络结构
•
所谓环形网络是指那些将所有网络节点串联起来，并且使之首尾相连，
•
② 当B、C节点间出现断纤故障时
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-
图 5 12 二 纤 双 向 复 用 段 倒 换 环
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•（4） 二纤单向通道倒换环
• 二纤单向通道倒换环的结构如图5-13(a) 所示，可见它采用1+1保护方式。当信息由A 节点插入时，一路由主用光纤S1携带，经B节 点到达C节点，另一路由备用光纤P1携带，经 D节点到达C节点，这样在C节点同时从主用 光纤S１和备用光纤P1中分离出所传送的信息，
之间的信息传递为例，说明其工作原理。
•
①正常工作情况下
•
②当BC节点间的光缆出现断线故障时
第40页/共53页
-
图 5 10 二 纤 单 向 复 用 段 倒 换 环
第41页/共53页
（2） 四纤双向复用段倒换环
•
四纤双向复用段倒换环的工作原理如图5-11(a)所示。以A、C节点间
浅谈SDH传输网中的自愈环保护
当 今 社 会 已经 进 入 到 信 息 时 代 ， 人 们 每 天 通过 不 同的 路径 获得 所 谓 自愈环 网就 是 当 网络 中的 某 处发 送 故 障 时 ， 在 没有 人 为 干 各种各样 的信息 ， 一 旦 传 输 网 出 现故 障 ， 势 必 影 响 到 人们 的 日常 生 预的情 况下 ， 能够在极短的时 间内自动进行一些动作 ， 从而使得网 产 与生 活 ， 更有甚者会造成无法 弥补 的后 果。 所 以承 载这些信 息的 络 中所 承 载 的 业 务 得 以恢 复 ， 这 一 恢复 过 程 需 要 的 时 间 极 短 ， 短 到 传输网络仅仅具有大容量 的通信能力 已经不能够适应 当今的需求 ， 用户几乎感觉 不到故 障的 发生以及恢复 ， 这个过程 我们称 之为 自 所谓的 自愈其实只是网络通过其它途径将其所承载的业务进行 真正的核心 内容是传输网的可靠性与安全性。 所 以一个传输网的可 愈。 靠 性 与 安 全 性 决 定 了 这 个 网络 生 存 能 力 。 人 们 为 了提 高 网 络 的 可靠 了 恢 复 ， 真正的故障点并没有任何变化 ， 要 想 恢 复 故 障 点 还 是 需 要 性 和 安 全性 ， 提 出 了环 网保 护 的概 念 ， 使 得 网络 能 够 在 出现 意 外故 靠 人工进行故障设备或者故障线路的排查 ， 找对故 障点后进行人工 干预 ， 使故 障得 以恢 复。 网络的 自愈我们一般都是采用冗余设备或 障的情 况下 自动恢复业务 ， 保 障通信安全 畅通 。 者 冗余通道 来对故障设备 或者 故障通道 进行替 代。 在现实应用 中， １ Ｓ Ｄ Ｈ网络 我们一般都是采用环形拓扑结构。 不同的 自愈环 网， 一般按照保护 Ｓ Ｄ ｔ ｔ 全称叫做同步数字传输体制 ， 它是… 种规范的、 有统一标 的业 务 级 别 网络 中业务 传输 的 方 向 以及 各个 网 元 之 间 的光 纤 数量 准的传输体制。 与传统的Ｐ Ｄ Ｈ￥ １ ￣ 比， 它规范了承载信号的复用方 式、 来进行划分 。 当网络中所有 网元 传输数据的方 向为 单向并 且一致 接 口码 型 、 帧结构 以及传输速率等级等特性 。 由于有统一 的标准和 时 ， 网络为单 向环 网。 当网络中所有 网元传输 数据 的方 向为双 向并 规范 ， 这 使 得 组 建 的Ｓ Ｄ Ｈ网络 成 为 一 个 标 准 的 、 智 能 化 的 网络 ， 世 界 发 时 ， 此环 阿 为 双 向环 网 。 同时 也 可 以按 照 网 元 问 光 纤 的 数量 来 进 上任意厂家生产的设 备只要满 足Ｓ Ｄ Ｈ标准， 都能够很方便 灵活的接 行 分 类 。 网元 间 的 光 纤 为 两 芯 时 为 双纤 环 （ 一 … 对 收／ 发 光纤 ） ， 网元 间 入 到 现 有 网络 中 ， 同 时Ｓ Ｄ Ｈ所 规 定 了复 用 方 式 使 网络 具 有 了很 强 的 的 光 纤 为 四 芯 时 为 四 纤环 （ 两对收发光纤） 。 按保 护 的业 务级 别可 将 自愈功能 ， 便于用户按需动态组网， 实现灵活的业务调配 。 这样的网 自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。 通道保护足保 护 络就具备 了高效的管理功能， 并且在实现了灵活的组 网与业务调度 网络中某些指定的一些Ｐ Ｄ Ｈ｛ ￣ 弓‘ ， 当这些Ｐ Ｄ Ｈ信 弓发生故 障时保护 的基 础 上 保 障 了网 络 的 安 全 性 ， 使得 刚络 维 护 的成 本 大 大 的 降 低 。 开始应用 ， 而 其 它 的 非保 护Ｐ Ｄ Ｈ信 号 则 不 受 任 何 影 响 。 复 用 段 保 护 和 通 道保 护 不 同 ， 复 用 段 保 护 不 仅 仅保 护 的 是 某 单 个Ｐ Ｄ Ｈ信 号 ， 它 ２ Ｓ Ｄ Ｈ 网 络 的拓 扑结 构 是 以复用段为基础 ， 保护 的是环 网中全 部的ｓ Ｔ Ｍ— Ｎ信号。 Ｓ Ｄ Ｈ网络的拓扑结构是 由网元节点 、 通信介质构成 ， 通 信介质 ２ ． ２二 纤 单 向复 用段 保 护（ 图１ ） 将不 同的网元安装一定 的几何 形状 连接到一起就构成了 网络拓 扑 复用段环保护的业务单位是复用段级别的业 务， 需通过Ｓ Ｔ Ｍ－ Ｎ 结构 。 ～般按 照网络 的几何形状将网络拓扑结构分 为链形 、 星形 、 树 信号中ＫＩ 、 Ｋ ２ 字节 承载的Ａ Ｐ Ｓ 协议来控 制倒换的完成。 如图所示 ， 形、 环形和 网子 Ｌ 形等 。 链形拓 扑是将所有的网元都 串联在 一 起， 并且 元Ａ与网元Ｃ 互传业 务， 连接 的２ 根光纤分别为ｓ １ 、 Ｐ１ ， 我们称ｓ ｌ 为主 首尾两 端的网元相互不连接 ， 这样的拓扑结构 简单 经济 ， 一般 用于 纤、 Ｐ １ 为备纤。 当 刚络 正 常 时 ， 网元 Ａ往 主 纤ｓ １ 上 发 送 到 网元 Ｃ 的 主 专用 网络（ 如铁路 网） 中。 星形拓扑 是将 网络 中的一个网元作为 中心 用业务 ， 往备纤Ｐ １ 上发送到网元Ｃ 的备用业务， 网元Ｃ 从主纤 选收 节点 ， 其 它 所 有 的 网 元 都 与 中心 节 点 卡 【 ｛ 连并且互相之问不再连接 ， 主 纤Ｓ ｌ 上 来 的 网 元Ａ发 来 的 主用 业 务 ， 从 备纤 Ｐ ｌ 上 收 网 元Ａ发 来 的 这 样 网络 中任 意 两 个 网元 进行 通信 时都 需 要 经 过 中心 节 点 ， 使 得 网 备用业务。 当网络发生故 障时（ ｃ 到Ｂ 之间中断） ， Ａ 继续往主纤ｓ １ ｌ 卜 发 络便于 管理 ， 但是对 中心节 点的要求 比较高 ， 一旦 中心节 点发生故 送主用业务， 到达Ｂ 节点后， 在Ｂ 节点处环回到备纤Ｐ １ 上， 此时在Ｐ １ 上 障， 整个 网络将全部瘫痪 。 环形拓 扑是将所有 的网元全部 串联在一 传输的额外业务被清掉 ， 改为传输网元Ａ到网元ｃ 的主要业务， Ｐ ｌ 上 起 并且首尾两 端的 网元也相互 连接 ， 这样就组 成 了 ‘ 个 闭 合 的 环 的 主 用 业 务 经 过 网 元Ａ、 网 元Ｄ的 串通 后 到达 网元 Ｃ， 在Ｃ 节 点 处 再 形， 环 形 拓 扑 是 现 在应 用 最 为 广 泛 的 Ｍ络 拓 扑 ， 它 具 有 很 强 的 生 存 次将主要业务环回到主纤ｓ ｌ ， 网元Ｃ 接收数据不发生变化， 还是继续 性， 但 是 网络 的拓 展 性 有一 定 的 限 制 。 从ｓ １ 上 提取 网元 Ａ到 网 元 Ｃ 的主 用 业 务 。 网元Ｃ 传送 到 网 元Ａ的 主用 ２ ． １自愈 环 网 业务则没有受到任何的影响 ， 继续在Ｓ １ 上 发送和接收 。 通过这种方 式， 故 障段 的业 务 被 恢 复 ， 完成 业务 自愈 功 能 。
SDH自愈保护
SDH传送网
（K1字节表示请求倒换的信道，K2字节确桥接到保护信道的信道号） 其中K1b1-4表明了请求的类型（保护倒换的原因） 例如： 1111表示锁定保护； 1110表示强迫倒换； 1101表示信号失效； 1011表示信号劣化； 1000表示人工倒换； 0110表示等待恢复等等。 K1b5-8表示请求倒换的信道号 例如：0000空信道（保护信道）；1111额外业务信道请求； 0001~1110请求倒换工作信道编号。（1~14）。 K2b1-4表示桥接到保护信号的信道号； b5取0表示1+1APS；取1表示1： 1APS b6-8预留，其中111线路AIS；100单向倒换；101双向倒换；
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SDH自愈保护技术 二纤单向通道倒换环
CA收 AC发 S A D C
故障时：
如B、C间的光缆被切断。 AC业务：在C节点由于来自S
P
B
光纤的AC信号 ABC丢失，
所以接收倒换开关转向来自P 光纤，即接收信号：ADC
CA发 倒换
AC收
CA业务信号仍按原路径传送。
谁执行倒换操作？
第 24 页
SDH自愈保护技术
二纤单向通道倒换环
二纤单向通道倒换环总结 1、保护机理：并发优收（双馈机制），PATHAIS信号； 2、保护的实质：两侧有一对收发通路（S/P通 路方向相反）; 3、少一个单纤环也能正常工作，以牺牲资源 （另一个单纤环）为代价获取保护功能。
第 25 页
SDH自愈保护技术
二纤单向通道倒换环
（APS倒换时间包括字节处理时间和倒换时间） 〈50ms
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SDH自愈保护技术
二、环形网络业务保护方式
（1）二纤单向通道倒换环 （2）二纤双向复用段倒换环 （3）四纤双向复用段倒换环
SDH设备组网及自愈保护
组网方案
该运营商采用了环状拓扑结构，将多个SDH设备连接成一个环形，以确保业务的可靠 传输。同时，通过配置不同的业务接口和速率，实现了对不同业务需求的支持。
实施效果
该组网方案实施后，该运营商的业务传输效率和可靠性得到了显著提升，同时减少了故 障发生概率。
某电力公司SDH设备自愈保护案例
案例概述
某电力公司为了保障电力控制信号的传输可靠性，采用了SDH设备的自愈保护功能。
随着能源问题的日益突出，低功耗和 绿色环保成为通信设备的重要发展方 向，SDH设备也不例外。
未来挑战与机遇
挑战
随着通信技术的快速发展，SDH设备的传统 优势可能会被削弱，同时面临与其他新型传 输技术的竞争压力。
机遇
SDH设备在稳定性、可靠性和成熟度方面具 有优势，未来仍将在一些特定领域发挥重要 作用，如大型企业、金融机构等对数据传输 质量要求较高的领域。此外，SDH设备还可 以通过升级和改造来适应新的市场需求和技 术变化，实现可持续发展。
网状组网
总结词
网状组网是一种灵活、高可靠性的SDH设备组网方式，通过多个节点之间的连接实现任意节点之间的 通信。
详细描述
网状组网具有较高的自愈保护能力，当某个节点或光缆出现故障时，可以通过其他路由实现数据的绕 过，保持通信的连续性。同时，网状组网具有较强的扩展性和灵活性，适用于大规模、业务量复杂多 变的场景。然而，网状组网的组网成本较高，管理和维护难度也较大。
星形组网
总结词
星形组网是一种以一个中心节点为核心，其他节点通过单独的光缆与中心节点连接的组网方式。
详细描述
星形组网结构简单，便于管理和维护，可以实现高速、大容量的数据传输。然而，星形组网自愈保护能力较弱， 一旦中心节点或光缆出现故障，将导致整个网络的通信中断。因此，星形组网适用于对可靠性要求不高的场景。
该运营商采用了环状拓扑结构，将多个SDH设备连接成一个环形，以确保业务的可靠 传输。同时，通过配置不同的业务接口和速率，实现了对不同业务需求的支持。
实施效果
该组网方案实施后，该运营商的业务传输效率和可靠性得到了显著提升，同时减少了故 障发生概率。
某电力公司SDH设备自愈保护案例
案例概述
某电力公司为了保障电力控制信号的传输可靠性，采用了SDH设备的自愈保护功能。
随着能源问题的日益突出，低功耗和 绿色环保成为通信设备的重要发展方 向，SDH设备也不例外。
未来挑战与机遇
挑战
随着通信技术的快速发展，SDH设备的传统 优势可能会被削弱，同时面临与其他新型传 输技术的竞争压力。
机遇
SDH设备在稳定性、可靠性和成熟度方面具 有优势，未来仍将在一些特定领域发挥重要 作用，如大型企业、金融机构等对数据传输 质量要求较高的领域。此外，SDH设备还可 以通过升级和改造来适应新的市场需求和技 术变化，实现可持续发展。
网状组网
总结词
网状组网是一种灵活、高可靠性的SDH设备组网方式，通过多个节点之间的连接实现任意节点之间的 通信。
详细描述
网状组网具有较高的自愈保护能力，当某个节点或光缆出现故障时，可以通过其他路由实现数据的绕 过，保持通信的连续性。同时，网状组网具有较强的扩展性和灵活性，适用于大规模、业务量复杂多 变的场景。然而，网状组网的组网成本较高，管理和维护难度也较大。
星形组网
总结词
星形组网是一种以一个中心节点为核心，其他节点通过单独的光缆与中心节点连接的组网方式。
详细描述
星形组网结构简单，便于管理和维护，可以实现高速、大容量的数据传输。然而，星形组网自愈保护能力较弱， 一旦中心节点或光缆出现故障，将导致整个网络的通信中断。因此，星形组网适用于对可靠性要求不高的场景。
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子网连接保护（SNCP）
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二纤单向通道保护环
双发
2M
入 出 入
保护机理：双发、选收
出 入
出
A
出 入
B
入 出
PP
D
入 出
入 出
C
出 入
选收
2M
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二纤单向通道保护环(续)
双发
2M
入 出
断纤倒换过程
出 入
出
入
A
出 入
B
入 出
PP
D
入 出
入 出
C
出
入
倒换
选收
1+1线性复用段保护
采用“双发、选收”的保护机制
– 正常情况下，工作路由和保护路由同时传送业务信号 ，但接收端 仅仅从工作路由选收业务信号。 – 工作路由故障时，接收端将倒换到保护路由选收业务信号。
A
B
倒换
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保护工作方式
保护工作方式
单端不恢复式 单端恢复式
单端、双端： 保护倒换发生在线路的一端或两端
业务方向及路由
A到C的业务路由:A→B→C ;
一致路由(双向业务)
C到A的业务路由:C→B→A ; A到C的业务路由:A→B→C ;
分离路由(单向业务)
C到A的业务路由:C→D→A ;
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常见组网的业务方向和路由表
组网类型
链型网 环行网 双向通道环 双向复用段环 单向通道环 单向复用段环
环形网络保护
根据自愈结构来分
通道保护环 复用段保护环
根据业务流向来分
单向环 双向环
根据光纤数目来分
二纤环 四纤环
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自愈网络分类
线性复用段保护
环形网络保护
1+1 线性复用段保护 1:N 线性复用段保护 复用段保护环（MSP） 二纤单向复用段共享保护环 二纤双向复用段共享保护环 四纤双向复用段保护环 通道保护环（PP） 二纤单向通道保护环 二纤双向通道保护环
光纤通信
通信工程系通信技术教研室
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课程学习情境
情境1
光纤连接及性能测量
SDH 设备认识
情境2
情境3
SDH设备的逻辑组成 SDH设备组网
情境4 情境5
光网络设备安装与维护
DWDM与全光网
情境6
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前 言
学习本课程前，您应具有通信网络的基础知识，并且对 《SDH原理》有一定了解。
F 子网F
A
622环
B
2.5G环
E 子网E 子网C
C 622环
子网D
D
C
155环
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子网的概念(续)
NE NE NE
NE NE 子网 NE NE
NE
子网1
子网2
NE NE NE NE NE NE NE
子网4
子网3
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信号流中的术语
上游站
以B站为基点
下游站
自愈网络前提条件
– 备用路由 – 强大的交叉连接能力 – 网络节点的智能性
自愈网络的概念
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目 录
SDH自愈网络保护
– 1.线性复用段保护 – 2.环形复用段保护 – 3.通道保护（PP）与子网连接保护（SNCP）
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目 录
1.线性复用段保护
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而对于复用段倒换环，业务量的保护以复用段为 基础，倒换与否由每一对节点之间的复用段信号质量 的优劣来决定，当复用段有故障时，故障范围内整个 STM-N或1/2 STM-N的业务信号将切换到保护回路。 复用段保护倒换的条件包括LOF、LOS、MS-AIS、 MS-EXC告警信号。
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– – – – 正常态I 穿通态P 倒换态S 等待恢复态WTR
S
S P P WTR P I I I
WTR P
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二纤双向复用段共享保护环(续)
自动倒换条件
– 信号失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC
– 信号劣化（SD）：B2_SD
人工倒换条件
– 强制倒换、人工倒换、练习倒换
自动恢复条件
– 信号失效（SF）的解除：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC – 信号劣化（SD）的解除：B2_SD
– 等待恢复时间（WTR）：一般10分钟（5-12分钟可设置）
人工恢复条件
– 强制倒换、人工倒换命令的解除
对端站 相邻站
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5.2.1链型网
典型的链型网如下图所示:
A
TM
B
ADM
C
ADM
D
TM
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。
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链型网的业务容量
最小业务量(集中业务) :发生在链网的端站为业务主站的情 况下。即指各网元都与主站互通业务，其余网元间无业务 互通。 业务容量:STM-N。
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1:N 线性复用段保护
倒换
在1:N保护方式下，N个工作路由共用一个保护路由。
工作路由1
倒换 倒换 保护路由
倒换
工作路由2
工作路由N
NE A
额外业务 正常业务
NE B
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1:N 线性复用段保护(续)
1:N线性复用段保护倒换方式：
– 双端、恢复式倒换
需要APS 协议 网络容量：
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二纤双向复用段共享保护环
NE A 东 西
光纤连接：
– 需采用对偶板位 – 对偶板位中左侧为西向 – 对偶板位中右侧为东向 NE B
西 NE D 东 西
– 东发西收为主环方向 东
发
– 习惯上，主环用逆时针方向表示
NE C
收 西 东
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二纤双向复用段共享保护环(续)
– 无额外业务时：NSTM-N – 有额外业务时：(1+N) STM-N
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线性复用段保护
特征：
– 基于终端复用器（TM） – 分段倒换 – 配置完成2分钟后，APS协议启动正常
倒换条件：
– 信号失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC – 信号劣化（SD）：B2_SD
路由
一致路由 一致路由 一致路由 分离路由 分离路由
业务方向
双向 双向 双向 单向 单向
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引入
什么是自愈网络？
– 所谓自愈，指不需要人为干预下，网络能够在极短时间内从失效 的故障中自动恢复自身所携带的业务，使用户感觉不到网络已经 出现了故障的能力。具备这种自愈能力的网络就是自愈网络。
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目 录
2.环形复用段保护
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根据保护业务的级别，自愈环可以分为通道倒换 环和复用段倒换环。 对于通道倒换环，业务量的保护以通道为基础， 倒换与否由环中某一通道信号质量的优劣而定，通常 可根据是否收到TU-AIS来决定该通道是否倒换。
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光纤
保护时隙
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二纤双向复用段共享保护环(续)
正常情况下
NE A
S1
NE B
二纤双向复用段共享保护环 STM-16
S2
NE C
NE D
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二纤双向复用段共享保护环(续)
P2
保护倒换情况下业务信号流
桥接倒换
NE A
P1
NE B
二纤双向复用段共享保护环 STM-16
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培训目标
学完本课程后，您应该能：
– 描述网络拓扑的基本结构； – 理解SDH自愈网络保护的工作机理。
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目 录
1. 基本网络拓扑 2. SDH自愈网络保护
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引入
SDH网络是由通过光纤相互连 接的多个网络节点（网元）组 合而成； 网络拓扑泛指网络的形状，即 网络节点和传输线路的几何排 列，它反映了物理上的连接性； 网络的有效性、可靠性和性价 比，很大程度上依赖于具体的 网络拓扑结构。
2M
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二纤单向通道保护环(续)
保护倒换与恢复条件
– 倒换条件：TU-AIS、TU-LOP及误码过量； – 恢复条件：主用通道没有TU-AIS、TU-LOP等告警，同时没有 BIP2误码过量。
倒换的特点
– 倒换时每个2M通道是独立的； – 倒换是恢复式的，即倒换后如果主环恢复正常，则10分钟后自动 倒回主环。
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
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链型网的业务容量
最大业务量 (相邻业务):即链网中只存在相邻网元间的业务。 业务容量为:（M-1）×STM-N，M为节点数。
成都
TM
西安
ADM
郑洲
ADM
北京
TM
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链型网的业务容量
例: 某链型网有4个节点,光纤上传输速率为STM-4,请问该链 型网的最小业务容量是多少?最大业务容量是多少个?