sdh技术在光网络的应用

sdh技术在光网络的应用内容摘要：

我国 SDH 传送网的 结构 SDH 技术的优势主要在于 ：简化网络结构，建立强大的运营、维护和管理（ OAM） 功能，降低传输费用并支持新业务的发展。 我国的 SDH 网络结构 上采用了四级制，如图 所示： ADMADM ADMADM环形网DXC / ADM DXC / ADMDXC / ADM DXC / ADM网孔形网陕西邮电职业技术学院 12 图 ： SDH 传送网结构 第一级为省际干线网：主要用于省会、城市间的长途通信，由于其间业务量较大，因而一般在各城市的汇接节点之间采用 STM6 STM16 高速光链路，而在各汇接节点城市装备 DXC 设备，例如 DXC4/4，从而形成一个以网孔形结构为主，其它结构为辅的大容量、高可靠性的骨干网。 由于使用了 DXC4/4 设备，这样可以直接通过 DXC4/4 中的 PDH 体系 140Mbit/s 接口，将原有的 140Mbit/s 和 565Mbit/s 系统纳入到长途一级干线之中。 第二级为省内干线网：主要用于省内的长途通信。 考虑其具体业务量的需求，通常采用网孔形或环形骨干网结构，有时也辅以少量线形网络，因而在主要城市装备 DXC 设备，其间用 STM4 或 STM16 高速光纤链路相连接，形成省内 SDH 网络结构。 同样由于在其中的汇接点采用 DXC4/4 或 DXC4/1 设备，因而通过 DXC4/1 上的 2Mbit/s、 34Mbit/s和 140Mbit/s 接口，从而使原有的 PDH 系统也能纳入二级干线进行统一管理。 第三级为中继网 :主要由用于长途端局与市话之间以及市话局之间通信的中继网构成。 根据区域划分法，可分为若干个由 ADM 组成的 STM4 或 STM16 高速环路，也可以是用路由备用方式组成的两节点环，而这些环是通过 DXC4/1 设备来沟通，既具有很高的可靠性，又具有业务量的疏导功能。 第四级为接入网：是网络的最低层面，既称为用户网，也可称为接入网。 由于业务量较低，而且大部分业务量汇聚于一个节点（交换局）上，因而可以采用环形网络结构，也可以采用星形网络结构，其中是以高速光纤线路作为主干链路来实现光纤用户环路系统（ OLC）的互通，或者经由 ADM 或 TM 来实现与中继网的互通。 速率为 STM1 或 STM4，接口可以为 STM1 光 /电接口、 PDH 体系的 2Mbit/s、 34Mbit/s 和 140Mbit/s 接口、普通电话用户接口、 小交换机接口、 2B+D。 陕西邮电职业技术学院 13 3. SDH 的自愈网 自愈的概 念 当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。 随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障（这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断），将对整个网络造成极大的损坏。 因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。 近几年来，一种自愈网（ Selfhealing work）的概念应运而生， SDH 网络在全程范围内实现了网络自愈的功能，所谓自愈网是指当网络发生故障时，无需人为干预，网络就能在极短的时间内（ ITUT 规定在 50ms 以内），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除了故障。 其基本原理是使网络具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。 自愈网的概念只设计重新确立通信，而不管具体失效元部件的修复或更换，后者仍需人为干预才能完成。 自愈网的类型和原理 按照自愈网的定义可以有多种手段来实现自愈网，但各种自愈网都要考虑一些共同的因素，初始成本，要求恢复业务的比例，用于恢复任务所需的额外容量，业务恢复的速度，易于操作运行和维护等。 下面分别介绍具体的实现方法。 线路保护倒换 最简单的自愈网形式就是传统 PDH 系统所采用的线路保护倒换方式，其工作原理就是当工作通道传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备将主信号自动转到备用光纤系统传输，从而使接受端仍能接受到正常信号而感觉不到网络已出了故障，这种保护方式的业务时间很快，可短于 50ms，他对网络节点的光或电的原部件失效故障十分有效的。 缺点是如果当光缆被切断（这是一种常见的恶性故障），则同一缆芯内的所有光纤（包括主用和备用）一起被切断，则保护就完全丧失。 如 图 所示就是点到点的保护，当 B 与 C 的光缆被切 断时， B 与 C 通信中断。 图 环形网的保护 陕西邮电职业技术学院 14 环形网保护特点是将网络连接成环形，网络节点可以是 DXC 或 ADM，这样在两根光纤同时被切断时仍可实现保护 ,利用 ADM 的分插能力和职能构成的自愈环是 SDH 特色之一。 自愈环的结构可以分为两大类 ：通道倒换环和复用段倒换环，后者在北美也称为线路倒换。 对于通道倒换，环业务量的保护是以通道为基础，倒换与否按离开环的每一个通道信号质量的优劣而定，通道是利用简单的 AIS 信号来决定是否应该倒换，对于复用段倒换环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否按每一个对节点间的复用段信号质量优劣而定，通道倒换环与复用段倒换一个重要区别，是前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用；后者往往使用公用保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享。 下面介绍环 形网中四种典型实用的自愈环的结构。 ⑴两纤单向通道倒换环 单向：所有的业务信号按同一方向在环中传输（例如顺时针或逆时针）单向环通常有两根纤来实现，一根光纤用于传送业务信号，也称为主环 S1，另一根光纤用于保护也称为备环 P1，两环中的业务流向相反，且环中业务都为单向业务，如 图 所示 图 单向通道保护环的保护功能是通过“首段桥接，末端倒换” 即某节点同时向主环 S1备环 P1 上发送完全一样的业务 ，但流向相反。 从以上看出网络正常工作情况下，光纤 S1 和 P1 传送业务相同但方向相反，但到了收端后 ，来自业务纤和保护纤 两个方向相反的信号 采取并发优收的原则，一般情况下，选取主光纤 S1 上的信号。 S2 倒换 AC CA AC CA P2 S1 D B A C P1 通过 S1 纤 通过 S1 纤 通过 S1 纤 即： D A 传送信号，主环路由是：是： B C D 备用环的路由是： A D 保护纤 P1 再例 A C 传送业务： 主环路由是： A1 B1 C 通过S1 通过S1 备环路由是： C A B 通过 S1 纤 通过 S1 纤 A 陕西邮电职业技术学院 15 当网络出现故障时，例如图中 B、 C 发生中断或光缆被切断，此时 A C 传送信号主用信号的路由被切断， S1 光纤上来的信号丢失，按通道选优的准则，倒换开关将由 S1 光纤转向 P1 光纤，则 A C 传送信号的路由为： 从而使 AC 间的业务量仍得以维 持，不会丢失，故障排除后，开关返回原来的位置。 （ 2） 两纤单向复用端倒换环 这种环结构中节点在支路信号分插功能的每一高速路上都有以保护倒换开关，正常情况下， S1 光纤传送业务， P1 是空闲的。 如图 所示： 图 当 B 与 C 之间的光缆切断时，与光缆切断的两个相邻节点 B 与 C 的保护倒换开关利用 APS 协议执行环回功能。 这种环 回 功能保证 在故障状况下仍维持环的连续性，使低速 之路上的业务信号不会中断。 故障排除后，倒换开关返回其原来的位置。 D 即此时 A 传送路由为 通过 S1 纤 通过 P1 纤 C 通过 P1 纤 倒换 P1 纤 B A D 通过 P1 纤 A D。