SDH設(shè)備組網(wǎng)及自愈保護課件

1、SDH設(shè)備組網(wǎng)及自愈保護The supplier of Information network solution around you您身邊的信息網(wǎng)絡(luò)解決方案提供商您身邊的信息網(wǎng)絡(luò)解決方案提供商學(xué)習(xí)完此課程，您將能夠：了解基本網(wǎng)絡(luò)拓撲的結(jié)構(gòu)；掌握常見的網(wǎng)元形式的配置；掌握自愈網(wǎng)絡(luò)保護的工作機理；掌握自愈網(wǎng)絡(luò)保護倒換的觸發(fā)/恢復(fù)條件以及相關(guān)指標。第第2章章 常見的網(wǎng)元形式常見的網(wǎng)元形式第第3章章 自愈網(wǎng)絡(luò)保護機理自愈網(wǎng)絡(luò)保護機理引入SDH網(wǎng)絡(luò)是由通過光纖相互連接的多個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點（網(wǎng)元）組合而成的實際網(wǎng)絡(luò)；網(wǎng)絡(luò)拓撲泛指網(wǎng)絡(luò)的形狀，即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點和傳輸線路的幾何排列，它反映了物理上的連接性；網(wǎng)絡(luò)的有效性、

2、可靠性和性價比，很大程度上依賴于具體的網(wǎng)絡(luò)拓撲?；揪W(wǎng)絡(luò)拓撲鏈形拓撲星形拓撲樹形拓撲環(huán)形拓撲網(wǎng)孔形拓撲說明：鏈形、環(huán)形和網(wǎng)孔形拓撲目前應(yīng)用比較普遍。A鏈形拓撲在鏈形拓撲中，涉及通信的所有點都串聯(lián)起來，并且首末兩個端點開放。 鏈形拓撲通常應(yīng)用于鐵路、高速公路、電力等沿線，或其他站點分布呈線狀的場合。 BCDE星形拓撲FBAEDC星形拓撲主要用于中心局與各分局之間的通信，一般樞紐點設(shè)在中心局。 在星形拓撲中，涉及通信的所有點中有一個特殊的點與其余所有點直接相連，而其余點之間不能直接相連。星形拓撲又稱樞紐形拓撲。 樹形拓撲樹形拓撲：將點到點拓撲單元的末端連接到幾個特殊點時，就形成了所謂的樹形拓撲。

3、樹形拓撲多用于廣播型業(yè)務(wù) 。EDACB環(huán)形拓撲 ADECB在環(huán)形拓撲中，涉及通信的所有點都串聯(lián)起來，而且首尾相連，沒有任何點開放。 環(huán)形拓撲網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)具有很高的生存性 ，因而被廣泛應(yīng)用于SDH網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)孔形拓撲DEABC當涉及通信的許多點直接互連時，就形成了所謂的網(wǎng)孔形拓撲 。網(wǎng)孔形網(wǎng)適用于業(yè)務(wù)量很大、服務(wù)等級高、分布又比較均勻的地區(qū)，如地區(qū)和國家的核心骨干網(wǎng)、城域網(wǎng)的核心層。 子網(wǎng)概念在實際的骨干網(wǎng)和大型區(qū)域網(wǎng)中 ，為了達到路由選擇和管理的目的，引入子網(wǎng)，對網(wǎng)絡(luò)進行功能分割，從而將復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)拓撲簡單化，更便于管理。 在網(wǎng)絡(luò)拓撲中，子網(wǎng)就像一個容器，它可以包含網(wǎng)絡(luò)節(jié)點、網(wǎng)絡(luò)連接（鏈路），甚至可以

4、包含更低層次的子網(wǎng)。 為什么要引入子網(wǎng)的概念？為什么要引入子網(wǎng)的概念？ 子網(wǎng)概念NENENENENENE子網(wǎng)子網(wǎng)NENENENENENENENENE 子網(wǎng)一子網(wǎng)一 子網(wǎng)二子網(wǎng)二 子網(wǎng)三子網(wǎng)三 子網(wǎng)四子網(wǎng)四小結(jié)基本網(wǎng)絡(luò)拓撲一般分為五類：線形拓撲星形拓撲樹形拓撲環(huán)形拓撲網(wǎng)孔形拓撲子網(wǎng)在大型網(wǎng)絡(luò)的管理過程中扮演非常重要的角色。第第1章章 基本網(wǎng)絡(luò)拓撲基本網(wǎng)絡(luò)拓撲第第3章自愈網(wǎng)絡(luò)保護機理章自愈網(wǎng)絡(luò)保護機理常見的網(wǎng)元形式終端復(fù)用器（TM）分插復(fù)用器（ADM）再生中繼器（REG）數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）終端復(fù)用器（TM）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）PDH/ATM/Ethernet/低速率

5、SDH信號等（E1/E3/E4/ATM/FE/GE/STM-1）終端復(fù)用器（TM）應(yīng)用：點到點拓撲鏈形拓撲環(huán)帶鏈形拓撲TMTMTMTMADMTMADMADMADMADM終端復(fù)用器（TM）單TM配置：支路信號：2M PQ1：IU1,IU2線路信號：STM-16 S16：IU5IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543PQ12PQ11接接 口口 區(qū)區(qū) 域域IUP終端復(fù)用器（TM）單TM配置：支路信號：2M SP2D：IU3線路信號：STM-1 OI2S：IU1SCBIU4OI2SIU2SP2DBA分插復(fù)

6、用器（ADM）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）PDH/ATM/Ethernet/低速率SDH信號等（E1/E3/E4/ATM/FE/GE/STM-1）TMTMADMADMADMADMADMADM分插復(fù)用器（ADM）應(yīng)用：鏈形拓撲環(huán)形拓撲分插復(fù)用器（ADM）ADM配置：支路信號：2M PQ1：IU1,IU2線路信號：STM-16 S16： IU5,IU6IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543PQ12PQ11接接 口口 區(qū)區(qū) 域域IUPS16分

7、插復(fù)用器（ADM）ADM配置：支路信號：2M SP2D：IU3線路信號：STM-4 OI4：IU1,IU2SCBIU4OI4OI4SP2DBAMADMADMADM多分插復(fù)用器（MADM）.多分插復(fù)用器（MADM）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）PDH/ATM/Ethernet/低速率SDH信號等（E1/E3/E4/ATM/FE/GE/STM-1）多分插復(fù)用器（MADM）雙ADM配置：支路信號：2M PQ1：IU1,IU2線路信號：STM-16 S16：

8、IU5,IU6,IU7,IU8IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543PQ12PQ11接接 口口 區(qū)區(qū) 域域IUPS16S16S16再生中繼器（REG）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）SDH信號（ STM-1/4/16/64 ）再生中繼器（REG）REG配置：線路信號：STM-16 S16：IU5,IU6IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S16543接接 口口 區(qū)區(qū) 域域IUPS16數(shù)字交叉連接

9、設(shè)備（DXC）輸入：輸入：m輸出：輸出：nDXCmn數(shù)字交叉連接設(shè)備（DXC）IU12IU11IU10IU9IU8IU7IU6IU5IU4IU3IU2IU116SCC15141312111098XCS76S1654321接接 口口 區(qū)區(qū) 域域IUPS16S16S16S16S16DXC配置：線路信號：STM-16 S16：IU4,IU5,IU6,IU7,IU8,IU9小結(jié)常見網(wǎng)元形式的分類常見網(wǎng)元形式的主要功能常見網(wǎng)元形式的典型應(yīng)用和硬件配置實際網(wǎng)元和網(wǎng)元形式的關(guān)系第第1章章 基本網(wǎng)絡(luò)拓撲基本網(wǎng)絡(luò)拓撲第第2章章 常見的網(wǎng)元形式常見的網(wǎng)元形式引入 所謂自愈，指不需要人為干預(yù)下，網(wǎng)絡(luò)能夠在極短時間內(nèi)

10、從失效的故障中自動恢復(fù)自身所攜帶的業(yè)務(wù)，使用戶感覺不到網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)出現(xiàn)了故障的能力。具備這種自愈能力的網(wǎng)絡(luò)就是自愈網(wǎng)絡(luò)。什么是自愈網(wǎng)絡(luò)？什么是自愈網(wǎng)絡(luò)？ 備用路由強大的交叉連接能力網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的智能性為什么要引入自愈網(wǎng)絡(luò)？為什么要引入自愈網(wǎng)絡(luò)？ 為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全性，使網(wǎng)絡(luò)具有較高的生存能力。自愈網(wǎng)絡(luò)前提條件：自愈網(wǎng)絡(luò)前提條件： 自愈網(wǎng)絡(luò)概念自愈網(wǎng)絡(luò)概念基本概念二纖、四纖單向、雙向一致路由、分離路由網(wǎng)元網(wǎng)元B網(wǎng)元網(wǎng)元C網(wǎng)元網(wǎng)元D網(wǎng)元網(wǎng)元A線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護環(huán)形網(wǎng)絡(luò)保護環(huán)形網(wǎng)絡(luò)保護子網(wǎng)連接保護（子網(wǎng)連接保護（SNCP）1+1 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護1:N 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護通道

11、保護環(huán)（通道保護環(huán)（PP）復(fù)用段保護環(huán)（復(fù)用段保護環(huán)（MSP）二纖單向通道保護環(huán)二纖單向通道保護環(huán)二纖雙向通道保護環(huán)二纖雙向通道保護環(huán)二纖單向復(fù)用段專用保護環(huán)二纖單向復(fù)用段專用保護環(huán)二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)四纖雙向復(fù)用段保護環(huán)自愈網(wǎng)絡(luò)分類3.1 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護3.2 通道保護環(huán)通道保護環(huán)3.3 環(huán)形復(fù)用段保護環(huán)形復(fù)用段保護3.4 子網(wǎng)連接保護（子網(wǎng)連接保護（SNCP）線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護方式多用于鏈形網(wǎng)絡(luò)拓撲中，以復(fù)用段為基礎(chǔ)，采用分段保護。 保護路由保護路由工作路由工作路由ABCD1+1線性復(fù)用段保護在1+1保護方式下，采用“

12、雙發(fā)雙發(fā)”、“選收選收”的保護機制。工作路由故障時，接收端將倒換到保護路由選收業(yè)務(wù)信號。正常情況下，工作路由和保護路由同時傳送業(yè)務(wù)信號 ，但接收端僅僅從工作路由選收業(yè)務(wù)信號。倒換BA1+1線性復(fù)用段保護1+1線性復(fù)用段保護倒換方式：單端倒換或雙端倒換恢復(fù)式或非恢復(fù)式組合：單端非恢復(fù)式單端恢復(fù)式雙端非恢復(fù)式雙端恢復(fù)式APS 協(xié)議：單端非恢復(fù)式&單端恢復(fù)式均不需要其它二種需要1:N 線性復(fù)用段保護在1:N保護方式下，N個工作路由共用一個保護路由。保護路由工作路由1工作路由2工作路由NNE ANE B額外業(yè)務(wù)正常業(yè)務(wù)倒換倒換倒換倒換1:N 線性復(fù)用段保護1:N線性復(fù)用段保護倒換方式：雙端倒換

13、恢復(fù)式APS 協(xié)議：需要線性復(fù)用段保護特征：基于終端復(fù)用器（TM）分段倒換小結(jié)：線性復(fù)用段保護自動倒換條件：信號失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC信號劣化（SD）：B2_SD人工倒換條件：強制倒換（FS）、人工倒換（MS）、練習(xí)倒換（EXER）。APS協(xié)議：除1+1線性復(fù)用段的單端不恢復(fù)式&單端恢復(fù)式不需要APS協(xié)議外，其它線性復(fù)用段保護方式都需要。網(wǎng)絡(luò)容量：1+1線性復(fù)用段保護：1*STM-N1:N線性復(fù)用段保護（無額外業(yè)務(wù)）：N*STM-N1:N線性復(fù)用段保護（有額外業(yè)務(wù)）：(1+N) *STM-NWTR時間：各個產(chǎn)品的WTR時間統(tǒng)一為6720s，缺省

14、為600s。問題線性復(fù)用段保護中能夠提供額外業(yè)務(wù)的又是哪種方式？線性復(fù)用段哪些需要協(xié)議？哪些不需要協(xié)議？環(huán)形網(wǎng)絡(luò)保護一般可以從三個方面分類：根據(jù)自愈結(jié)構(gòu)來分通道保護環(huán)復(fù)用段保護環(huán)根據(jù)業(yè)務(wù)流向來分單向環(huán)雙向環(huán)根據(jù)光纖數(shù)目來分二纖環(huán)四纖環(huán)3.1 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護3.2 通道保護環(huán)通道保護環(huán)3.3 環(huán)形復(fù)用段保護環(huán)形復(fù)用段保護3.4 子網(wǎng)連接保護（子網(wǎng)連接保護（SNCP）二纖單向通道保護環(huán)二纖單向通道保護環(huán)的光纖連接 A站站W(wǎng) E D站站W(wǎng) E C站站W(wǎng) EB站站W(wǎng) E 二纖單向通道保護環(huán)工作機理：二纖單向通道保護環(huán)工作機理：單向通道保護環(huán)通常由兩根光纖來實現(xiàn)，一根光纖用于傳業(yè)務(wù)信號，稱

15、S光纖；另一根光纖傳相同的信號用于保護，稱P光纖。單向通道保護環(huán)使用“首端橋接，末端倒換”結(jié)構(gòu)（即“首端雙發(fā)，末端選收”）。二纖單向通道保護環(huán)STM-NBCA 二纖單向通道保護環(huán)倒換機理：二纖單向通道保護環(huán)倒換機理：當BC節(jié)點間光纜被切斷時，在節(jié)點A，由于從C經(jīng)S1光纖來的主環(huán)信號丟失，按通道選優(yōu)準則，倒換開關(guān)將由S1光纖轉(zhuǎn)向P1光纖，接收由C節(jié)點經(jīng)P1光纖而來的CA信號作為分路信號，從而使AC間業(yè)務(wù)信號仍得以維持，不會丟失。故障排除后，通常開關(guān)返回原來位置。二纖單向通道保護環(huán)STM-NBCA二纖單向通道保護環(huán) 通道保護配置：在OptiX設(shè)備中，一般定義主環(huán)方向為西收東發(fā)，定義備環(huán)方向定義為東

16、收西發(fā)。如下圖所示，在主環(huán)方向上，上一節(jié)點的東側(cè)線路板連接本節(jié)點的西側(cè)線路板，本節(jié)點的東側(cè)線路板連接下一節(jié)點的西側(cè)線路板。ACBDS1P1S1P1主用備用ACACACBDS1P1S1P1備用主用CACA二纖單向通道保護環(huán)1 1）通道保護倒換條件）通道保護倒換條件：TUAIS、TULOP及誤碼過量；2 2）通道保護恢復(fù)條件）通道保護恢復(fù)條件：主用通道沒有TUAIS、TULOP等告警，同時 沒有BIP2誤碼過量。3 3）倒換過程：）倒換過程：業(yè)務(wù)從線路東、西兩側(cè)分別下到支路的主用、備用總線上。支路板通過選擇主、備總線實現(xiàn)業(yè)務(wù)倒換。系統(tǒng)正常工作時支路板選擇從主環(huán)方向下來的信號(主用總線)下支路，一旦

17、發(fā)生斷纖、掉電等意外事故，若支路板檢測到某通道從主環(huán)方向下來的信號劣化(如AIS)，則迅速切換到備用總線，選擇備環(huán)方向下來的信號，同時產(chǎn)生PS告警。4 4）恢復(fù)過程：）恢復(fù)過程：支路板軟件會不停檢測主環(huán)方向下來的信號是否仍為AIS。若仍是AIS，表明主環(huán)方向尚未恢復(fù)正常，系統(tǒng)保持現(xiàn)狀，若連續(xù)10分鐘沒有檢測到AIS，則表明主環(huán)方向已恢復(fù)正常，支路板迅速倒換至主環(huán)，同時該通道的保護倒換告警（PS告警）結(jié)束，系統(tǒng)恢復(fù)到未倒換狀態(tài)。5 5）保護倒換時間：）保護倒換時間：保護倒換時間和恢復(fù)時間一般均小于15毫秒，且與發(fā)生保護倒換動作時的業(yè)務(wù)數(shù)量沒有關(guān)系。小結(jié)：兩纖單向通道保護環(huán)倒換條件：TUAIS、T

18、ULOP及BIP2誤碼過量恢復(fù)條件：主用通道沒有TUAIS、TULOP等告警，同時沒有BIP2誤碼過量。協(xié)議： 不需要協(xié)議網(wǎng)絡(luò)容量：1*STM-NWTR時間：缺省為600s，不可設(shè)置。問題兩纖單向通道保護環(huán)的倒換條件是什么？倒換恢復(fù)條件又是什么？兩纖單向通道保護環(huán)的倒換過程與恢復(fù)過程是怎么樣的？兩纖單向通道保護環(huán)有什么優(yōu)點？又有什么缺點？3.1 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護3.2 通道保護環(huán)通道保護環(huán)3.3 環(huán)形復(fù)用段保護環(huán)形復(fù)用段保護3.4 子網(wǎng)連接保護（子網(wǎng)連接保護（SNCP）二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)復(fù)用段環(huán)的光纖連接和主環(huán)方向的確定：按主環(huán)方向東發(fā)西收 A站站W(wǎng) E D站站W(wǎng) E C站站

19、W EB站站W(wǎng) E NE A東 西西 東 NE CNE B西東東西NE D光纖連接：需采用對偶板位對偶板位中左側(cè)定義為西向?qū)ε及逦恢杏覀?cè)定義為東向出入二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)NE BP1保護時隙（保護時隙（P）：）：#9VC4#16VC4P2NE CNE DNE A工作時隙（工作時隙（S）：）：#1VC4#8VC4S1S2二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)每個傳輸方向光纖的時隙一分為二：前一半（1N/2 VC4）定義為工作時隙（S），后一半（N/2+1N VC4）定義為保護時隙（P）。 下圖是一根傳輸速率為STM-16的光纖剖面圖：VC-4 #1VC-4 #2VC-4 #3VC-4 #4VC-4 #5V

20、C-4 #6VC-4 #7VC-4 #8VC-4 #9VC-4 #10VC-4 #11VC-4 #12VC-4 #13VC-4 #14VC-4 #15VC-4 #16工作時隙保護時隙光纖二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)NE BNE CNE DNE AS1S2正常情況下，NE A 和 NE C 間業(yè)務(wù)信號流：二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)NE CNE DNE ANE A 與NE B 間斷纖后，保護倒換情況下業(yè)務(wù)信號流：NE BS1P1S2P2P2橋接倒換二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)NE BNE CNE DNE AS1S2NE A 與NE B 間光纖恢復(fù)并等待10分鐘后業(yè)務(wù)信號流：二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)二纖雙向復(fù)

21、用段共享保護環(huán)倒換條件：自動倒換條件 信號失效（SF）：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC 信號劣化（SD）：B2_SD人工倒換條件 強制倒換 人工倒換 練習(xí)倒換恢復(fù)條件：自動恢復(fù)條件 信號失效（SF）的解除：R_LOS，R_LOF，MS_AIS，B2_EXC 信號劣化（SD）的解除：B2_SD 等待恢復(fù)時間（WTR）：一般10分鐘（5-12分鐘可設(shè)置）人工恢復(fù)條件 強制倒換的解除 人工倒換的解除二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)APS協(xié)議：需要處理 APS協(xié)議信息由K1，K2字節(jié)攜帶復(fù)用段協(xié)議控制器狀態(tài)遷移：I = 正常態(tài)正常態(tài)P = 穿通態(tài)穿通態(tài)S = 倒換態(tài)倒換態(tài)WTR = 等待恢

22、復(fù)態(tài)等待恢復(fù)態(tài)PWTRWTRPIIIIPSSP二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)特征：優(yōu)點： 允許時隙復(fù)用 網(wǎng)絡(luò)容量大： x K x STM-N（最大）缺點： 采用APS協(xié)議，保護機理復(fù)雜 復(fù)用段保護環(huán)中ADM網(wǎng)元數(shù)目不超過16個應(yīng)用： 一般用于速率為STM-4、STM-16或STM-64的系統(tǒng)中 多用于業(yè)務(wù)量大、業(yè)務(wù)分散的網(wǎng)絡(luò)二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)OptiX復(fù)用段保護環(huán)的特點復(fù)用段保護環(huán)的特點： OptiX 2500+支持最多12個復(fù)用段控制器 OptiX 2500+參與倒換的單板：線路板、XCS板、SCC板 倒換時間：20ms左右（按ITU-T建議，小于50ms）兩類自愈環(huán)網(wǎng)的比較二纖單向通道倒換

23、環(huán)二纖單向通道倒換環(huán)二纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)節(jié)點數(shù)KK高速線路速率STM-N STM-N最大業(yè)務(wù)容量STM-NK/2xSTM-N節(jié)點成本低中APS協(xié)議不要求要求系統(tǒng)復(fù)雜性最簡單復(fù)雜產(chǎn)品兼容性沒問題目前不行兩類自愈環(huán)網(wǎng)的比較兩類自愈環(huán)網(wǎng)的比較問題兩纖雙向復(fù)用段保護環(huán)的倒換條件是什么？倒換恢復(fù)條件是什么？兩纖雙向復(fù)用段保護環(huán)的倒換過程與恢復(fù)過程是怎么樣的？兩纖雙向復(fù)用段保護環(huán)需要滿足什么協(xié)議？兩纖雙向復(fù)用段保護環(huán)有何優(yōu)缺點？3.1 線性復(fù)用段保護線性復(fù)用段保護3.2 通道保護環(huán)通道保護環(huán)3.3 環(huán)形復(fù)用段保護環(huán)形復(fù)用段保護3.4 子網(wǎng)連接保護（子網(wǎng)連接保護（SNCP）子網(wǎng)連接保護（SNCP）系統(tǒng)描述：保護基于子網(wǎng)可應(yīng)用于所有網(wǎng)絡(luò)拓撲SNC起始點SNC終結(jié)點保護保護SNC工作工作SNC子網(wǎng)子網(wǎng)1子網(wǎng)子網(wǎng)2NE ANE B選擇器子網(wǎng)連接保護（SNCP）保護機理發(fā)送端：雙發(fā)接收端：選收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