高速专网设备组网分析-A.ppt

高速传输设备组网分析 Page1 目标 学习完此课程 您将能够 了解基本网络拓扑的结构 掌握常见的网元形式的配置 掌握自愈网络保护的工作机理 掌握自愈网络保护倒换的触发 恢复条件以及相关指标 Page2 第1章基本网络拓扑第2章常见的网元形式第3章自愈网络保护机理 内容介绍 Page3 引入 SDH网络是由通过光纤相互连接的多个网络节点 网元 组合而成的实际网络 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 Page4 基本网络拓扑 链形拓扑星形拓扑树形拓扑环形拓扑网孔形拓扑 说明 链形 环形和网孔形拓扑目前应用比较普遍 分类 Page5 A 链形拓扑 在链形拓扑中 涉及通信的所有点都串联起来 并且首末两个端点开放 链形拓扑通常应用于铁路 高速公路 电力等沿线 或其他站点分布呈线状的场合 B C D E Page6 星形拓扑 F B A E D C 星形拓扑主要用于中心局与各分局之间的通信 一般枢纽点设在中心局 在星形拓扑中 涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其余所有点直接相连 而其余点之间不能直接相连 星形拓扑又称枢纽形拓扑 Page7 树形拓扑 树形拓扑 将点到点拓扑单元的末端连接到几个特殊点时 就形成了所谓的树形拓扑 树形拓扑多用于广播型业务 E D A C B Page8 环形拓扑 A D E C B 在环形拓扑中 涉及通信的所有点都串联起来 而且首尾相连 没有任何点开放 环形拓扑网络业务具有很高的生存性 因而被广泛应用于SDH网络 Page9 网孔形拓扑 D E A B C 当涉及通信的许多点直接互连时 就形成了所谓的网孔形拓扑 网孔形网适用于业务量很大 服务等级高 分布又比较均匀的地区 如地区和国家的核心骨干网 城域网的核心层 Page10 子网概念 在实际的骨干网和大型区域网中 为了达到路由选择和管理的目的 引入子网 对网络进行功能分割 从而将复杂的网络拓扑简单化 更便于管理 在网络拓扑中 子网就像一个容器 它可以包含网络节点 网络连接 链路 甚至可以包含更低层次的子网 为什么要引入子网的概念 Page11 子网概念 Page12 小结 基本网络拓扑一般分为五类 线形拓扑星形拓扑树形拓扑环形拓扑网孔形拓扑子网在大型网络的管理过程中扮演非常重要的角色 Page13 第1章基本网络拓扑第2章常见的网元形式第3章自愈网络保护机理 内容介绍 Page14 常见的网元形式 终端复用器 TM 分插复用器 ADM 再生中继器 REG 数字交叉连接设备 DXC Page15 终端复用器 TM SDH信号 STM 1 4 16 64 PDH ATM Ethernet 低速率SDH信号等 E1 E3 E4 ATM FE GE STM 1 Page16 终端复用器 TM 应用 点到点拓扑链形拓扑环带链形拓扑 Page17 终端复用器 TM 单TM配置 支路信号 2MPQ1 IU1 IU2线路信号 STM 16S16 7 OSN3500设备 Page18 结构 OptiXOSN3500子架采用双层子架结构 分为接口板区 处理板区 风扇区和走纤区 Page19 1 接口板区 2 风扇区3 处理板区4 走纤区各部分功能如下 接口板区 安插OptiXOSN3500的各种接口板 风扇区 安插3个风扇模块 为设备提供散热 处理板区 安插OptiXOSN3500的各种处理板 走纤区 用于布放子架尾纤 Page20 OSN3500板位介绍 OptiXOSN3500子架分为上 下两层 上层主要为出线板槽位区 共有19个槽位 下层主要为处理板槽位区 共有18个槽位 出线板槽位区业务接口板槽位 slot19 26和slot29 36处理板槽位区业务处理板槽位 slot1 8和slot11 17其它槽位交叉和时钟板槽位 slot9 10系统控制和通信板槽位 slot17 18 其中slot17也可以作为处理板槽位 电源接口板槽位 slot27 28辅助接口板槽位 slot37风扇槽位 slot38 40 Page21 终端复用器 TM 单TM配置 支路信号 2MSP2D IU3线路信号 STM 1OI2S IU1 Optix155622H Page22 分插复用器 ADM SDH信号 STM 1 4 16 64 SDH信号 STM 1 4 16 64 PDH ATM Ethernet 低速率SDH信号等 E1 E3 E4 ATM FE GE STM 1 Page23 分插复用器 ADM 应用 链形拓扑环形拓扑 Page24 Optix2500 分插复用器 ADM ADM配置 支路信号 2MPQ1 IU1 IU2线路信号 STM 16S16 IU5 IU6 Page25 分插复用器 ADM ADM配置 支路信号 2MSP2D IU3线路信号 STM 4OI4 IU1 IU2 Optix155622H Page26 MADM 多分插复用器 MADM Page27 多分插复用器 MADM SDH信号 STM 1 4 16 64 SDH信号 STM 1 4 16 64 SDH信号 STM 1 4 16 64 SDH信号 STM 1 4 16 64 PDH ATM Ethernet 低速率SDH信号等 E1 E3 E4 ATM FE GE STM 1 Page28 Optix2500 多分插复用器 MADM 双ADM配置 支路信号 2MPQ1 IU1 IU2线路信号 STM 16S16 IU5 IU6 IU7 IU8 Page29 再生中继器 REG SDH信号 STM 1 4 16 64 SDH信号 STM 1 4 16 64 Page30 再生中继器 REG REG配置 线路信号 STM 16S16 IU5 IU6 Optix2500 Page31 数字交叉连接设备 DXC Page32 数字交叉连接设备 DXC DXC配置 线路信号 STM 16S16 IU4 IU5 IU6 IU7 IU8 IU9 Optix2500 Page33 小结 常见网元形式的分类常见网元形式的主要功能常见网元形式的典型应用和硬件配置实际网元和网元形式的关系 Page34 第1章基本网络拓扑第2章常见的网元形式第3章自愈网络保护机理 内容介绍 Page35 引入 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 什么是自愈网络 备用路由强大的交叉连接能力网络节点的智能性 为什么要引入自愈网络 为了提高网络的安全性 使网络具有较高的生存能力 自愈网络前提条件 自愈网络概念 Page36 基本概念 二纤单向 双向一致路由 分离路由 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 Page37 线性复用段保护 环形网络保护 子网连接保护 SNCP 1 1线性复用段保护 1 N线性复用段保护 通道保护环 PP 复用段保护环 MSP 二纤单向通道保护环 二纤双向通道保护环 二纤单向复用段专用保护环 二纤双向复用段共享保护环 四纤双向复用段保护环 自愈网络分类 Page38 第3章自愈网络保护机理3 1线性复用段保护3 2通道保护环3 3环形复用段保护3 4子网连接保护 SNCP 内容介绍 Page39 线性复用段保护 线性复用段保护方式多用于链形网络拓扑中 以复用段为基础 采用分段保护 A B C D Page40 1 1线性复用段保护 在1 1保护方式下 采用 双发 选收 的保护机制 工作路由故障时 接收端将倒换到保护路由选收业务信号 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 B A Page41 1 1线性复用段保护 1 1线性复用段保护倒换方式 单端倒换或双端倒换恢复式或非恢复式组合 单端非恢复式单端恢复式双端非恢复式双端恢复式APS协议 单端非恢复式 单端恢复式均不需要其它二种需要 Page42 1 N线性复用段保护 在1 N保护方式下 N个工作路由共用一个保护路由 保护路由 工作路由1 工作路由2 工作路由N NEA NEB 额外业务 正常业务 Page43 1 N线性复用段保护 1 N线性复用段保护倒换方式 双端倒换恢复式APS协议 需要 Page44 线性复用段保护 特征 基于终端复用器 TM 分段倒换 Page45 小结 线性复用段保护 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 FS 人工倒换 MS 练习倒换 EXER APS协议 除1 1线性复用段的单端不恢复式 单端恢复式不需要APS协议外 其它线性复用段保护方式都需要 网络容量 1 1线性复用段保护 1 STM N1 N线性复用段保护 无额外业务 N STM N1 N线性复用段保护 有额外业务 1 N STM NWTR时间 各个产品的WTR时间统一为6 720s 缺省为600s Page46 环形网络保护 一般可以从三个方面分类 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 Page47 第3章自愈网络保护机理3 1线性复用段保护3 2通道保护环3 3环形复用段保护3 4子网连接保护 SNCP 内容介绍 Page48 二纤单向通道保护环 二纤单向通道保护环的光纤连接 A站WE D站WE C站WE B站WE Page49 二纤单向通道保护环工作机理 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 二纤单向通道保护环 Page50 二纤单向通道保护环倒换机理 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 二纤单向通道保护环 Page51 二纤单向通道保护环 通道保护配置 在OptiX设备中 一般定义主环方向为西收东发 定义备环方向定义为东收西发 如下图所示 在主环方向上 上一节点的东侧线路板连接本节点的西侧线路板 本节点的东侧线路板连接下一节点的西侧线路板 Page52 二纤单向通道保护环 1 通道保护倒换条件 TU AIS TU LOP及误码过量 2 通道保护恢复条件 主用通道没有TUAIS TULOP等告警 同时没有BIP2误码过量 3 倒换过程 业务从线路东 西两侧分别下到支路的主用 备用总线上 支路板通过选择主 备总线实现业务倒换 系统正常工作时支路板选择从主环方向下来的信号 主用总线 下支路 一旦发生断纤 掉电等意外事故 若支路板检测到某通道从主环方向下来的信号劣化 如AIS 则迅速切换到备用总线 选择备环方向下来的信号 同时产生PS告警 4 恢复过程 支路板软件会不停检测主环方向下来的信号是否仍为AIS 若仍是AIS 表明主环方向尚未恢复正常 系统保持现状 若连续10分钟没有检测到AIS 则表明主环方向已恢复正常 支路板迅速倒换至主环 同时该通道的保护倒换告警 PS告警 结束 系统恢复到未倒换状态 5 保护倒换时间 保护倒换时间和恢复时间一般均小于15毫秒 且与发生保护倒换动作时的业务数量没有关系 Page53 小结 两纤单向通道保护环 倒换条件 TU AIS TU LOP及BIP2误码过量恢复条件 主用通道没有TUAIS TULOP等告警 同时没有BIP2误码过量 协议 不需要协议网络容量 1 STM NWTR时间 缺省为600s 不可设置 Page54 第3章自愈网络保护机理3 1线性复用段保护3 2通道保护环3 3环形复用段保护3 4子网连接保护 SNCP 内容介绍 Page55 二纤双向复用段共享保护环 复用段环的光纤连接和主环方向的确定 按主环方向东发西收 A站WE D站WE C站WE B站WE Page56 NEA东西 西东NEC NEB 西东 东西 NED 光纤连接 需采用对偶板位对偶板位中左侧定义为西向对偶板位中右侧定义为东向 出入 二纤双向复用段共享保护环 Page57 NEB NEC NED NEA 二纤双向复用段共享保护环STM 16 二纤双向复用段共享保护环 每个传输方向光纤的时隙一分为二 前一半 1 N 2VC4 定义为工作时隙 S 后一半 N 2 1 NVC4 定义为保护时隙 P Page58 下图是一根传输速率为STM 16的光纤剖面图 VC 4 1VC 4 2VC 4 3VC 4 4VC 4 5VC 4 6VC 4 7VC 4 8VC 4 9VC 4 10VC 4 11VC 4 12VC 4 13VC 4 14VC 4 15VC 4 16 工作时隙 保护时隙 光纤 二纤双向复用段共享保护环 Page59 NEB 正常情况下 NEA和NEC间业务信号流 二纤双向复用段共享保护环 Page60 NEA与NEB间断纤后 保护倒换情况下业务信号流 NEB 二纤双向复用段共享保护环 Page61 NEB NEA与NEB间光纤恢复并等待10分钟后业务信号流 二纤双向复用段共享保护环 Page62 二纤双向复用段共享保护环 倒换条件 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恢复条件 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的解除人工倒换的解除 Page63 二纤双向复用段共享保护环 APS协议 需要处理APS协议信息由K1 K2字节携带复用段协议控制器状态迁移 Page64 二纤双向复用段共享保护环 特征 优点 允许时隙复用网络容量大 xKxSTM N 最大 缺点 采用APS协议 保护机理复杂复用段保护环中ADM网元数目不超过16个应用 一般用于速率为STM 4 STM 16或STM 64的系统中多用于业务量大 业务分散的网络 Page65 两类自愈环网的比较 两类自愈环网的比较 Page66 第3章自愈网络保护机理3 1线性复用段保护3 2通道保护环3 3环形复用段保护3 4技术细节 内容介绍 Page67 线性复用段技术细节 当网络发生自愈时 业务切换到备用信道传输 切换的方式有恢复方式和不恢复方式两种 恢复方式指在主用信道发生故障时 业务切换到备用信道 当主用信道修复后 再将业务切回主用信道 一般在主要信道修复后还要再等一段时间 一般是几到十几分钟 以使主