SDH设备组网及自愈保护学习课程

1、1第第2章章 常见的网元形式常见的网元形式第第3章章 自愈网络保护机理自愈网络保护机理第1页/共76页第一页，编辑于星期六：二十点 五分。2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。第2页/共76页第二页，编辑于星期六：二十点 五分。3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。第3页/共76页第三页，编辑于星期六：二十点 五分。4A链形拓扑在链形拓

2、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。 BCDE第4页/共76页第四页，编辑于星期六：二十点 五分。5星形拓扑FBAEDC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。 第5页/共76页第五页，编辑于星期六：二十点 五分。6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 。EDACB第6页/共76页第六

3、页，编辑于星期六：二十点 五分。7环形拓扑 ADECB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。 第7页/共76页第七页，编辑于星期六：二十点 五分。8网孔形拓扑DEABC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。 第8页/共76页第八页，编辑于星期六：二十点 五分。9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

4、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？为什么要引入子网的概念？ 第9页/共76页第九页，编辑于星期六：二十点 五分。10子网概念NENENENENENE子网子网NENENENENENENENENE 子网一子网一 子网二子网二 子网三子网三 子网四子网四第10页/共76页第十页，编辑于星期六：二十点 五分。11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。第11页/共76页第十一页，编辑于星期六：二十

5、点 五分。12第第1章章 基本网络拓扑基本网络拓扑第第3章自愈网络保护机理章自愈网络保护机理第12页/共76页第十二页，编辑于星期六：二十点 五分。13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）第13页/共76页第十三页，编辑于星期六：二十点 五分。14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）第14页/共76页第十四页，编辑于星期六：二十点 五分。15终端复用器（TM） 应用： 点到点拓扑 链形拓扑 环带链

6、形拓扑TMTMTMTMADMTMADMADMADMADM第15页/共76页第十五页，编辑于星期六：二十点 五分。16终端复用器（TM） 单TM配置：支路信号：2M PQ1：IU1,IU2线路信号：STM-16 S16：IU5IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543PQ12PQ11接接 口口 区区 域域IUP第16页/共76页第十六页，编辑于星期六：二十点 五分。17终端复用器（TM） 单TM配置： 支路信号：2M SP2D：IU3 线路信号：STM-1 OI2S：IU1SCBIU4OI2SIU2S

7、P2DBA第17页/共76页第十七页，编辑于星期六：二十点 五分。18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）第18页/共76页第十八页，编辑于星期六：二十点 五分。19TMTMADMADMADMADMADMADM分插复用器（ADM） 应用： 链形拓扑 环形拓扑第19页/共76页第十九页，编辑于星期六：二十点 五分。20分插复用器（ADM） ADM配置：支路信号：2M PQ1：IU1,IU2线路信号：STM-16 S16：

8、IU5,IU6IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543PQ12PQ11接 口 区 域IUPS16第20页/共76页第二十页，编辑于星期六：二十点 五分。21分插复用器（ADM） ADM配置： 支路信号：2M SP2D：IU3 线路信号：STM-4 OI4：IU1,IU2SCBIU4OI4OI4SP2DBA第21页/共76页第二十一页，编辑于星期六：二十点 五分。22MADMADMADM多分插复用器（MADM）第22页/共76页第二十二页，编辑于星期六：二十点 五分。23.多分插复用器（MADM）S

9、DH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）第23页/共76页第二十三页，编辑于星期六：二十点 五分。24多分插复用器（MADM） 双ADM配置：支路信号：2M PQ1：IU1,IU2线路信号：STM-16 S16：IU5,IU6,IU7,IU8IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XC

10、S76S16543PQ12PQ11接接 口口 区区 域域IUPS16S16S16第24页/共76页第二十四页，编辑于星期六：二十点 五分。25再生中继器（REG）SDH信号（ STM-1/4/16/64 ）SDH信号（ STM-1/4/16/64 ）第25页/共76页第二十五页，编辑于星期六：二十点 五分。26再生中继器（REG） REG配置：线路信号：STM-16 S16：IU5,IU6IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543接接 口口 区区 域域IUPS16第26页/共76页第二十六页，编辑于

11、星期六：二十点 五分。27数字交叉连接设备（DXC）输入：输入：m输出：输出：nDXCmn第27页/共76页第二十七页，编辑于星期六：二十点 五分。28数字交叉连接设备（DXC）IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S1654321接接 口口 区区 域域IUPS16S16S16S16S16DXC配置：线路信号：STM-16 S16：IU4,IU5,IU6,IU7,IU8,IU9第28页/共76页第二十八页，编辑于星期六：二十点 五分。29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

12、用和硬件配置 实际网元和网元形式的关系第29页/共76页第二十九页，编辑于星期六：二十点 五分。30第第1章章 基本网络拓扑基本网络拓扑第第2章章 常见的网元形式常见的网元形式第30页/共76页第三十页，编辑于星期六：二十点 五分。31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？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

13、网络前提条件： 自愈网络概念自愈网络概念第31页/共76页第三十一页，编辑于星期六：二十点 五分。32基本概念二纤、四纤单向、双向一致路由、分离路由网元网元B网元网元C网元网元D网元网元A第32页/共76页第三十二页，编辑于星期六：二十点 五分。33线性复用段保护线性复用段保护环形网络保护环形网络保护子网连接保护（子网连接保护（SNCP）1+1 线性复用段保护线性复用段保护1:N 线性复用段保护线性复用段保护通道保护环（通道保护环（PP）复用段保护环（复用段保护环（MSP）二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环二纤双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单向复用段专用保护环二

14、纤双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四纤双向复用段保护环自愈网络分类第33页/共76页第三十三页，编辑于星期六：二十点 五分。343.1 线性复用段保护线性复用段保护3.2 通道保护环通道保护环3.3 环形复用段保护环形复用段保护3.4 子网连接保护（子网连接保护（SNCP）第34页/共76页第三十四页，编辑于星期六：二十点 五分。35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。 保护路由保护路由工作路由工作路由ABCD第35页/共76页第三十五页，编辑于星期六：二十点 五分。361+1线性复用段保护在1+1保护方式下，采用

15、“双发双发”、“选收选收”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。倒换BA第36页/共76页第三十六页，编辑于星期六：二十点 五分。371+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 其它二种需要第37页/共76页第三十七页，编辑于星期六：二十点 五分。381: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

16、。保护路由工作路由1工作路由2工作路由NNE ANE B额外业务正常业务倒换倒换倒换倒换第38页/共76页第三十八页，编辑于星期六：二十点 五分。391: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： 需要第39页/共76页第三十九页，编辑于星期六：二十点 五分。40线性复用段保护 特征： 基于终端复用器（TM） 分段倒换第40页/共76页第四十页，编辑于星期六：二十点 五分。41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（M

17、S）、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-N 1: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-N WTR时间：各个产品的WTR时间统一为6720s，缺省为600s。第41页/共76页第四十一页，编辑于星期六：二十点 五分。42问题 线性复用段保护中能够提供额外业务的又是哪种方式？ 线性复用段哪些需要协议？哪些不需要协议？第42页/共76页第四十二页，编辑于星期六：二十点 五分。43环形网

18、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第43页/共76页第四十三页，编辑于星期六：二十点 五分。443.1 线性复用段保护线性复用段保护3.2 通道保护环通道保护环3.3 环形复用段保护环形复用段保护3.4 子网连接保护（子网连接保护（SNCP）第44页/共76页第四十四页，编辑于星期六：二十点 五分。45二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环的光纤连接 A站站W E D站站W E C站站W EB站站W E第45页/共76页第四十五页，编辑于星期六：二十点 五分。46 二纤单向通道保护环工作机理：单向通道保护环

19、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STM-NBCA第46页/共76页第四十六页，编辑于星期六：二十点 五分。47 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STM-NBCA第47页/共76页第

20、四十七页，编辑于星期六：二十点 五分。48二纤单向通道保护环 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。ACBDS1P1S1P1主用备用ACACACBDS1P1S1P1备用主用CACA第48页/共76页第四十八页，编辑于星期六：二十点 五分。49二纤单向通道保护环1 1）通道保护倒换条件）通道保护倒换条件：TUAIS、TULOP及误码过量；2 2）通道保护恢复条件）通道保护恢复条件：主用通道没有TUAIS、TULOP等告警，同时 没有

21、BIP2误码过量。3 3）倒换过程：）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 4）恢复过程：）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（P

22、S告警）结束，系统恢复到未倒换状态。5 5）保护倒换时间：）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。第49页/共76页第四十九页，编辑于星期六：二十点 五分。50小结：两纤单向通道保护环 倒换条件：TUAIS、TULOP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-N WTR时间：缺省为600s，不可设置。第50页/共76页第五十页，编辑于星期六：二十点 五分。51问题 两纤单向通道保护环的倒换条件是什么？倒换恢复条件又是什么？ 两纤单向通

23、道保护环的倒换过程与恢复过程是怎么样的？ 两纤单向通道保护环有什么优点？又有什么缺点？第51页/共76页第五十一页，编辑于星期六：二十点 五分。523.1 线性复用段保护线性复用段保护3.2 通道保护环通道保护环3.3 环形复用段保护环形复用段保护3.4 子网连接保护（子网连接保护（SNCP）第52页/共76页第五十二页，编辑于星期六：二十点 五分。53二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站站W E D站站W E C站站W EB站站W E 第53页/共76页第五十三页，编辑于星期六：二十点 五分。54NE A东 西西 东 NE CNE B西东东西N

24、E D 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第54页/共76页第五十四页，编辑于星期六：二十点 五分。55NE BP1保护时隙（保护时隙（P）：）：#9VC4#16VC4P2NE CNE DNE A工作时隙（工作时隙（S）：）：#1VC4#8VC4S1S2二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（1N/2 VC4）定义为工作时隙（S），后一半（N/2+1N VC4）定义为保护时隙（P）。 第55页/共76页第五十五页，编辑于星期六：二十点 五分。56下图是一根传输速率为STM-16的光纤剖面图：VC-4

25、 #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第56页/共76页第五十六页，编辑于星期六：二十点 五分。57NE BNE CNE DNE AS1S2正常情况下，NE A 和 NE C 间业务信号流：二纤双向复用段共享保护环第57页/共76页第五十七页，编辑于星期六：二十点 五分。58NE CNE DNE ANE A 与NE B 间断纤后，保护倒换情况下业务信号流：NE

26、BS1P1S2P2P2桥接倒换二纤双向复用段共享保护环第58页/共76页第五十八页，编辑于星期六：二十点 五分。59NE BNE CNE DNE AS1S2NE A 与NE B 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第59页/共76页第五十九页，编辑于星期六：二十点 五分。60二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

27、（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 人工倒换的解除第60页/共76页第六十页，编辑于星期六：二十点 五分。61二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：I = 正常态正常态P = 穿通态穿通态S = 倒换态倒换态WTR = 等待恢复态等待恢复态PWTRWTRPIIIIPSSP第61页/共76页第六十一页，编辑于星期六：二十点 五分。62二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： x K x STM-N（最大） 缺点： 采

28、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、业务分散的网络第62页/共76页第六十二页，编辑于星期六：二十点 五分。63二纤双向复用段共享保护环OptiX复用段保护环的特点： OptiX 2500+支持最多12个复用段控制器 OptiX 2500+参与倒换的单板：线路板、XCS板、SCC板 倒换时间：20ms左右（按ITU-T建议，小于50ms）第63页/共76页第六十三页，编辑于星期六：二十点 五分。64两类自愈环网的比较二纤单向通道倒换环二纤单向通道倒换环二纤双向复用段倒换环节点

29、数KK高速线路速率STM-N STM-N最大业务容量STM-NK/2xSTM-N节点成本低中APS协议不要求要求系统复杂性最简单复杂产品兼容性没问题目前不行两类自愈环网的比较两类自愈环网的比较第64页/共76页第六十四页，编辑于星期六：二十点 五分。65问题 两纤双向复用段保护环的倒换条件是什么？倒换恢复条件是什么？ 两纤双向复用段保护环的倒换过程与恢复过程是怎么样的？ 两纤双向复用段保护环需要满足什么协议？ 两纤双向复用段保护环有何优缺点？第65页/共76页第六十五页，编辑于星期六：二十点 五分。663.1 线性复用段保护线性复用段保护3.2 通道保护环通道保护环3.3 环形复用段保护环形复

30、用段保护3.4 子网连接保护（子网连接保护（SNCP）第66页/共76页第六十六页，编辑于星期六：二十点 五分。67子网连接保护（SNCP） 系统描述： 保护基于子网 可应用于所有网络拓扑SNC起始点SNC终结点保护保护SNC工作工作SNC子网子网1子网子网2NE ANE B选择器第67页/共76页第六十七页，编辑于星期六：二十点 五分。68子网连接保护（SNCP） 保护机理 发送端：双发 接收端：选收ABCD入入出出出出出出出出出出出出出出入入入入入入入入入入入入入入SNCP2M2MSTM-N子网子网1子网子网2双发选收出出第68页/共76页第六十八页，编辑于星期六：二十点 五分。69子网连接保护（SNCP） 保护机理 发送端：双发 接收