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SDH自愈保护专题,自愈保护基础理论及发展过程,◆,◆,SDH自愈保护技术,◆,逻辑子网与逻辑设备的介绍,◆,◆,环间业务保护,链形网络业务保护,◆,环形网络业务保护,随着科技的发展,我们的生活和工作对通信的依赖越来越大据统计，通信中断1小时可使保险公司损失2万美元、使航空公司损失250万美元、使投资银行损失600万美元；通信中断2天足以让银行倒闭所以通信网络的生存性已成为现代网络规划设计和运行的关键率因素之一自愈保护基础理论及发展过程,为什么要提出自愈的概念？,什么是自愈？, 自愈的概念：当网络发生故障时，无需人工干预，即可在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障业务恢复时间要求,业务恢复的时间要求,业务中断时间的两个重要门限值： （1）50ms：中断时间小于50ms，可以满足绝大多数业务质量要求；可认为其对多数电路交换网的话带业务和中低速数据业务是透明的 （2）2s： 中断时间小于2s，可保证中继传输和信令网的稳定性，、数据、图象等多数用户可忍受作为网络恢复的目标值（连接丢失门限CDT）,,,,,,,,,,,,, 所谓自愈保护，就是为受保护业务建立一条保护路由，当工作路由出现故障时，自动切换到保护路由，重新建立业务连接关系，保证业务的接续性，起到自愈保护的作用。

自愈保护的基本原理,光传输网络自愈保护理论发展过程,Interworking of network protection architectures,ITU-T G783(1993),ITU-T G803(1993),ITU-T G841(1995),ITU-T G842(1997),ITU-T G841(1999),,,,,,Types and characteristics of SDH network protection architectures,SDH自愈网,自愈网：指通信网络发生故障时，无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障 自愈网技术可分为“保护”型和“恢复”型两类 保护型自愈要求在节点之间预先提供固定数量的用于保护的容量配置，以构成备用路由当工作路由失效时，业务将从工作路由迅速倒换到备用路由保护倒换的时间很短（小于50ms） 恢复型自愈所需的备用容量较小，网络中并不预先建立备用路由当发生故障时，利用网络中仍能正常运转的空闲信道建立迂回路由，恢复受影响的业务，恢复时间较长 再生段、复用段和通道示意图,有3种自愈技术：线路保护倒换、ADM自愈环和DXC网状自愈网。

前两种是保护型策略，后一种是恢复型策略要理解自愈技术，首先要明确界定再生段、复用段和通道线路保护倒换,基本原理：当出现故障时，业务由工作通道倒换到保护通道 类型：线路保护倒换有1+1和1︰N 两种方式 （1）1+1方式 如图6-38（a）所示，1+1方式采用并发优收(双发选收) （2）1︰N 方式 如图5-38（b）所示，保护段（1个）由N（N=1～14）个工作段共用，当其中任意一个出现故障时，均可倒至保护段 （3）1+1方式与1︰N 方式的不同 1+1方式，正常情况下保护段传送业务信号，所以不能提供无保护的额外业务； 1︰1的保护方式，在正常情况下，保护段不传业务信号，因而可以在保护段传送一些级别较低的额外业务信号，也可不传线路保护倒换,（4）倒换类型与倒换模式 双向倒换：两个方向的信道都倒换到保护段； 单向倒换：故障信道倒换到保护信道时便完成了倒换 恢复模式：工作段故障被恢复，工作通道由保护段倒回工作段 非恢复模式：即使故障恢复后倒换仍保持 线路保护倒换可以采用双向倒换也可采用单向倒换，这两种倒换方式都可使用恢复模式或非恢复模式 线路保护倒换的特点：业务恢复时间短（小于50ms），易配置和管理，可靠性高，但成本较高。

自愈环保护,定义：所谓自愈环（Self-Healing Ring，SHR）是指采用分插复用器（ADM）组成环形网实现自愈的一种保护方式ADM自愈环,分类：  根据自愈环的结构，可分为通道保护环和复用段保护环 通道保护环，保护的单位是通道（如VC-12，VC-3或VC-4），倒换与否以离开环的每一个通道信号质量的优劣而定，一般利用告警指示信号（AIS）来决定是否应该进行倒换这种环属于专用保护，保护时隙为整个环专用，在正常情况下保护段往往也传业务信号 复用段保护环，业务量的保护以复用段为基础，倒换与否按每一对节点间复用段信号质量的优劣而定复用段保护环需要采用自动保护倒换（APS）协议，多属于共享保护，即保护时隙由每一个复用段共享，正常情况下保护段往往是空闲的告警信号是LOS，LOF MA-AIS，MS-EXC 根据环中节点间信息的传送方向，自愈环可分为单向环和双向环 单向环中收发业务信息的传送线路是一个方向 双向环中收发业务信息的传送线路是两个方向 通常，双向环工作于复用段倒换方式，单向环工作于通道倒换方式或复用段倒换方式  根据环中每一对节点间所用光纤的最小数量来分，自愈环有二纤环和四纤环。

对于双向复用段倒换环既可用二纤方式也可用四纤方式，而对于通道倒换环只可用二纤方式自愈环保护,1．二纤单向通道保护环 二纤单向通道保护环：两根光纤，一根传业务信号，称W1光纤，另一根保护，称P1光纤采用1+1保护方式 二纤单向通道保护环,2．二纤双向通道保护环 二纤双向通道保护环：采用两根光纤，可分为1+1和1︰1两种方式 图为1+1方式的二纤双向通道保护环的结构二纤双向通道保护环,3．四纤双向复用段共享保护环 在每个区段（节点间）采用两根工作光纤（一发一收，Wl和W2）和两根保护光纤（一发一收，P1和P2)1:1,四纤双向复用段共享保护环,4．二纤双向复用段共享保护环 采用了时隙交换技术，如图5-43所示在一根光纤中同时载有工作通路W1和保护通路P2，在另一根光纤中同时载有工作通路W2和保护通路P1 每条光纤上的一半通路规定作为工作通路（W），另一半通路作为保护通路（P），一条光纤的工作通路（W1），由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路（P1）来保护；反之亦然 对于传送STM-N的二纤双向复用段共享保护环，实现时是利用W1/P2光纤中的一半AU-4时隙（例如从时隙1到N/2）传送业务信号，而另一半时隙（从时隙N/2+1到N）留给保护信号。

另一根光纤W2/P1也同样处理也就是说，编号为m的AU-4工作通路由对应的保护通路在相反方向的第（N/2+m）个AU-4来保护二纤双向复用段共享保护环,,DXC网形网保护,（1）DXC的工作方式 DXC的工作方式按路由表的计算方式不同，可分为静态方式、动态方式和即时方式3种 即时方式需要最少的保护容量，动态方式次之，静态方式需要的保护容量最大然而，即时方式的业务恢复时间最长，静态方式的业务恢复时间最短 按DXC自愈网控制方式，有集中式控制和分布式控制集中控制方式的业务恢复时间很长；在分布式结构中业务恢复时间较短可根据实际情况选用不同方式T型网,环带链,环行子网的支路跨接,相切网,相交网,枢纽网,,混合保护结构,利用DXC的保护结构,（2）举例 左图给出了一种自愈网结构右图给出了环形网和DXC保护混合的示例各种自愈保护比较, 线路保护倒换方式配置容易，网管简单，恢复时间很短（50ms），但成本较高，一般用于保护较重要的光缆连接（1+1方式）或两点间有较稳定的大业务量情况  自愈环具有很高的生存性，网络恢复时间较短（50ms），并具有良好的业务量疏导能力，但它的网络规划较难实现，适用于接入网、中继网和长途网。

在接入网部分，适于采用通道保护环；而在中继网和长途网中，则一般采用双向复用段保护环；至于二纤或四纤方式取决于容量和经济性的综合比较  DXC的保护方式也具有很高的生存性，于规划和设计，但网络恢复时间较长DXC保护最适合于高度互连的网孔形拓扑，在长途网中应用较多利用DXC将多个环形网互连应用也较多SDH自愈保护技术的分类,一、链形网络业务保护方式 二、环形网络业务保护方式 三、环间业务保护方式,ITU-T G.841,,.路径保护Trails protect .子网连接保护 Sub network connect protect,网络拓扑,,. 路径保护 对业务信号的传送路径进行保护，它既可以 在复用段层进行，也可以在通道层进行. 子网连接保护SNCP 对某一子网预先安排专用的保护路由 子网连接保护通常采用1+1工作方式1） 1+1通道保护 （2） 1+1复用段保护 （3） 1:1复用段保护,一、链形网络业务保护方式,S,通道1+1保护是以通道为基础的，倒换与否按分出的每一通道信号质量的优劣而定 通道1+1保护使用并发优收原则插入时，通道业务信号同时馈入工作通路和保护通路；分出时，同时收到工作通路和保护通路两个通道信号，按其信号的优劣来选择一路作为分路信号。

通常利用简单的通道PATH-AIS信号作为倒换依据，而不需APS协议，倒换时间不超过10ms通道1+1保护,复用段1+1保护,复用段保护是以复用段为基础的，倒换与否按每两站间的复用段信号质量的优劣而定当复用段出故障时，整个站间的业务信号都转到保护通路，从而达到保护的目的 复用段1+1保护方式,业务信号发送时同时跨接在工作通路和保护通路 正常时工作通路接收业务信号,当系统检测到LOS、LOF、MS-AIS以及误码10E-3告警时，则切换到保护通路接收业务信号 采用自动保护倒换(APS)协议来实现复用段1+1保护OL OL,,,,,,,主业务,CS,OL OL,,,,,,,,,CS,,,,,,,,,,,,,,额外业务,,,,,,,,,,,,,,,,,,额外业务,主业务,复用段1：1保护,复用段1:1保护与复用段1+1保护不同，业务信号并不总是同时跨接在工作通路和保护通路上的，所以还可以在保护通路上开通低优先级的额外业务 当工作通路发生故障时，保护通路将丢掉额外业务，根据APS协议，通过跨接和切换的操作，完成业务信号的保护 正常工作时，1：1相当于2+0二、环形网络业务保护方式,（1）二纤单向通道倒换环 （2）二纤双向复用段倒换环 （3）四纤双向复用段倒换环, 概念：二纤、单向、通道倒换 1、二纤：工作光纤S和保护光纤P，“单纤环”。

2、单向：环的方向：顺时针/逆时针 业务流向：双向业务A--C，C--A 3、通道倒换：机理/机制----PATH-AIS信号二纤单向通道倒换环,工作原理：并发优收 二根光纤：S光纤，P光纤 正常时： 信号AC在发端A同时馈入S与P光纤（并发），沿二条路径到达C：S：ABC，P：ADC 收端(优收)，一般选 S：ABC同理，信号CA： S：C D A ； P：C  B  A 收端选用 S：C D AD,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,S,P,,,,,故障时： 如B、C间的光缆被切断 AC业务：在C节点由于来自S 光纤的AC信号 ABC丢失， 所以接收倒换开关转向来自P 光纤，即接收信号：ADC CA业务信号仍按原路径传送 二纤单向通道倒换环总结 1、保护机理：并发优收（双馈机制），PATH-AIS信号； 2、保护的实质：两侧有一对收发通路（S/P通路方向相反）; 3、少一个单纤环也能正常工作，以牺牲资源（另一个单纤环）为代价获取保护功能二纤单向通道倒换环, 二纤单向通道倒换环的特点 优点：1、通道保护，实现简单，不需使用APS协议，倒换时间快。

2、环上的节点数无限制 缺点：时隙不可重复利用，环传输容量较小；不能 传送额外业务；业务量为STM-N 注：适。