SDH设备组网及自愈保护

1、SDH设备组网及自愈保护,The supplier of Information network solution around you 您身边的信息网络解决方案提供商,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。,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,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

2、靠性和性价比，很大程度上依赖于具体的网络拓扑。,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,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,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。,树形拓扑,树形拓扑：将点到点拓扑单元的末

3、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,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。,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。,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

4、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？,子网概念,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,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）,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

5、/E4/ATM/FE/GE/STM-1）,终端复用器（TM）,应用： 点到点拓扑 链形拓扑 环带链形拓扑,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：IU5,Optix 2500,终端复用器（TM）,单TM配置： 支路信号：2M SP2D：IU3 线路信号：STM-1 OI2S：IU1,Optix 155622H,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

6、）,分插复用器（ADM）,应用： 链形拓扑 环形拓扑,Optix 2500,分插复用器（ADM）,ADM配置： 支路信号：2M PQ1：IU1,IU2 线路信号：STM-16 S16： IU5,IU6,分插复用器（ADM）,ADM配置： 支路信号：2M SP2D：IU3 线路信号：STM-4 OI4：IU1,IU2,Optix 155622H,MADM,多分插复用器（MADM）,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 ）,

7、PDH/ATM/Ethernet/低速率SDH信号等 （E1/E3/E4/ATM/FE/GE/STM-1）,Optix 2500,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,IU8,再生中继器（REG）,SDH信号 （ STM-1/4/16/64 ）,SDH信号 （ STM-1/4/16/64 ）,再生中继器（REG）,REG配置： 线路信号：STM-16 S16：IU5,IU6,Optix 2500,数字交叉连接设备（DXC）,数字交叉连接设备（DXC）,DXC配置： 线路信号：STM-16 S16

8、：IU4,IU5,IU6,IU7,IU8,IU9,Optix 2500,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,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,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：,?

9、,自愈网络概念,基本概念,二纤、四纤 单向、双向 一致路由、分离路由,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,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,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,1+1线性复

10、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,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,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,NE A,NE B,额外业务,正常业务,1:N

11、 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,线性复用段保护,特征： 基于终端复用器（TM） 分段倒换,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-N 1:N线性复用段保护（无额外业务）：N*STM-N 1:N线性复用段保护（有额外

12、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。,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？,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,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,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 W E,D站 W E,C站 W E,B站 W E,二纤

13、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,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,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

14、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。,二纤单向通道保护环,1）通道保护倒换条件：TUAIS、TULOP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

15、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。,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

16、议 网络容量： 1*STM-N WTR时间： 缺省为600s，不可设置。,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,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 W E,D站 W E,C站 W E,B站 W E,NE A 东 西,西 东 NE C,NE B,西 东,东 西,NE D,光纤连接： 需

17、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,NE B,NE C,NE D,NE A,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（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）。,下图是一根传输速率为STM-16的光纤剖面图：,VC-4 #1 VC-4 #2 VC-4 #3 VC-4 #4 VC-4 #5 VC-4 #6 VC-4 #7 VC-4 #8 VC-4 #9 VC-4 #10 VC-4 #11 VC-4 #12 VC-4 #1

18、3 VC-4 #14 VC-4 #15 VC-4 #16,工作时隙,保护时隙,光纤,二纤双向复用段共享保护环,NE B,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,NE A 与NE B 间断纤后，保护倒换情况下业务信号流：,NE B,二纤双向复用段共享保护环,NE B,NE 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,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：

19、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,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：,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,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）,两类自愈环网的比较,两类自愈环网的比较,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