高速专网设备组网分析-a.ppt

高速传输设备组网分析,Page 1,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。,Page 2,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,Page 3,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。,Page 4,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,Page 5,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,Page 6,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。,Page 7,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,Page 8,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。,Page 9,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。,Page 10,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？,Page 11,子网概念,Page 12,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。,Page 13,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,Page 14,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）,Page 15,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）,Page 16,终端复用器（TM）,应用：点到点拓扑链形拓扑环带链形拓扑,Page 17,终端复用器（TM）,单TM配置：支路信号：2M PQ1：IU1,IU2线路信号：STM-16 S16：7,OSN3500设备,Page 18,结构,OptiX OSN 3500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。,Page 19,1.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OptiX OSN 3500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OptiX OSN 3500的各种处理板。走纤区：用于布放子架尾纤。,Page 20,OSN3500板位介绍,OptiX OSN 3500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：slot 1926和slot 2936处理板槽位区业务处理板槽位：slot 18和slot 1117其它槽位交叉和时钟板槽位：slot 910 系统控制和通信板槽位：slot 1718，其中slot 17也可以作为处理板槽位。电源接口板槽位：slot 2728 辅助接口板槽位：slot 37 风扇槽位：slot 3840,Page 21,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,Page 22,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）,Page 23,分插复用器（ADM）,应用：链形拓扑环形拓扑,Page 24,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,Page 25,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,Page 26,MADM,多分插复用器（MADM）,Page 27,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）,Page 28,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,Page 29,再生中继器（REG）,SDH信号（STM-1/4/16/64）,SDH信号（STM-1/4/16/64）,Page 30,再生中继器（REG）,REG配置：线路信号：STM-16 S16：IU5,IU6,Optix 2500,Page 31,数字交叉连接设备（DXC）,Page 32,数字交叉连接设备（DXC）,DXC配置：线路信号：STM-16 S16：IU4,IU5,IU6,IU7,IU8,IU9,Optix 2500,Page 33,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,Page 34,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,Page 35,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,Page 36,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ABC，若此时C到A的业务路由是CBA，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CDA，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。,Page 37,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,Page 38,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,Page 39,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,Page 40,1+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,Page 41,1+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,Page 42,1: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,Page 43,1: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,Page 44,线性复用段保护,特征：基于终端复用器（TM）分段倒换,Page 45,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：1STM-N1:N线性复用段保护（无额外业务）：NSTM-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6720s，缺省为600s。,Page 46,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,Page 47,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,Page 48,二纤单向通道保护环,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,Page 49,二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,Page 50,二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,Page 51,二纤单向通道保护环,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。,Page 52,二纤单向通道保护环,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。,Page 53,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：1STM-NWTR时间：缺省为600s，不可设置。,Page 54,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,Page 55,二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,Page 56,NE A东 西,西 东 NE C,NE B,西东,东西,NE 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,Page 57,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）。,Page 58,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,Page 59,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,Page 60,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,Page 61,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,Page 62,二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,Page 63,二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：,Page 64,二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,Page 65,两类自愈环网的比较,两类自愈环网的比较,Page 66,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,Page 67,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，以使主用信道传输性能稳定，这时才将业务从备用信道切换过来。不恢复方式指在主用信道发生故障时，业务切换到备用信道，主用信道恢复后业务不切回主用信道，此时将原主用信道做为备用信道，原备用信道当作主用信道，在原备用信道发故障时，业务才会切回原主用信道。线性复用段实际上就是将多个逻辑系统（无保护链）加入到一个保护关系中，利用同一个控制器来控制线性复用段的处理。,Page 68,线性复用段可分为1+1和1:N(包括1:1)两种保护模式。对于1+1方式，一端桥接(并发)，另一端倒换(选收)，即从两路相同的STM-N信号中选取信号质量好的一路。11方式又可分为单端和双端两种，对于单端倒换，不需要倒换协议；对于双端倒换，一端倒换完成后，需通过APS协议通知对端倒换。1+1方式可以是恢复式的或非恢复式的。1+1保护方式单端/双端可以设置，恢复方式可以设置。在11方式中强制倒换可以是从工作通道倒换到保护通道，也可以是从保护通道倒换到工作通道。1+1方式下保护通道不支持配置业务。对于1:N方式，N个工作通道共用一个保护通道，各个工作通道可以按照LPS协议的规定抢占保护通道。一端检测到失效后向对端发送桥接请求，在收到对端桥接完成的响应后本端执行倒换，然后通知对端倒换，倒换过程即完成。正常情况下保护通道可以用来传送额外业务。1:N保护只可设置双端恢复式。Optix 155/622H目前最大支持1:3倒换。,Page 69,小结,自愈网络能够在极短时间内从失效的故障中自动恢复业务而不需要任何人为干预；线性复用段保护分为1+1线性复用段保护和1:N线性复用段保护两种；环形网络保护分为通道保护环（PP）、复用段保护环（MSP）；,