光纤通信培训教材第八章.ppt
光纤通信培训教材,深圳市讯方通信技术有限公司,VoIP&Internet,大客户专线,IPTV,3G,2G,学习完此课程，您将会：掌握SDH常见拓扑结构的特点和适用范围。掌握网络自愈原理。掌握不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。了解SDH网的整体层次结构。,目 标,第八章 SDH网络结构和网络保护机理,第八章 SDH网络结构和网络保护机理,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,8.1 SDH常见网络拓扑,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,8.1 SDH常见网络拓扑,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。,8.1 SDH常见网络拓扑,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,8.1 SDH常见网络拓扑,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。,8.1 SDH常见网络拓扑,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。,8.1 SDH常见网络拓扑,8.2 SDH网元业务类型,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。我们称一致路由的业务为双向业务，分离路由的业务为单向业务。,图8-2常见组网的业务方向和路由表,图8-2常见组网的业务方向和路由表,8.2 SDH网元业务类型,8.3 SDH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。,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,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,线性复用段保护,特征：基于终端复用器（TM）分段倒换,8.3 SDH自愈网络,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。,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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。,8.3 SDH自愈网络,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。,8.3 SDH自愈网络,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。,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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）。,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,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：,8.3 SDH自愈网络,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,8.3 SDH自愈网络,两类自愈环网的比较,两类自愈环网的比较,8.3 SDH自愈网络,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SNC,工作SNC,子网1,子网2,NE A,NE B,选择器,8.3 SDH自愈网络,子网连接保护（SNCP）,保护机理发送端：双发接收端：选收,A,B,C,D,入,出,出,出,出,出,出,出,入,入,入,入,入,入,入,SNCP,2M,2M,STM-N,子网1,子网2,出,8.3 SDH自愈网络,子网连接保护（SNCP）,保护机理发送端：双发接收端：选收,A,B,C,D,入,出,出,出,出,出,出,出,入,入,入,入,入,入,入,SNCP,2M,2M,STM-N,子网1,出,8.3 SDH自愈网络,子网连接保护（SNCP）,保护倒换恢复：恢复时间10分钟（5-12分钟可设置）,8.3 SDH自愈网络,工作源,保护源,业务宿,检测点,SNCP业务保护对,子网连接保护（SNCP）,倒换触发条件,8.3 SDH自愈网络,小结,8.3 SDH自愈网络,美美与共 言行合一,关注中国高校现代教育改革打造中国高校专业实验及实训教育平台提高网络通信类专业技术人才职业技能素质,
