SDH组网方式及自愈保护——中兴.ppt

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1、第 1 页,SDH组网方式及自愈保护,中兴通讯,第 2 页,目 录,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,组网方式,第 3 页,组网方式,1、点对点2、链型3、环形4、双节点互联组网5、混合组网,第 4 页,组网方式,1、点对点,1 1、当配置为1+1保护方式时，两个群路板互为保护，可以提高业务传送的可靠性，缺点在于会降低业务接入能力。2 2、当配置为无保护方式时，能够提高业务接入能力，但降低了业务传送的可靠性。3、点到点组网适用于大容量局间中继、局间扩容。,第 5 页,组网方式,2、链型,第 6 页,组网方

2、式,3、环形,第 7 页,组网方式,4、双节点互联组网,双节点互连（DNI）组网实际是两个环网的相交组网形式，相交环网可以提供环间业务保护，两个环网可配置相同的保护类型，如通道环与通道环相交，也可以配置为不同的保护类型，如通道环与复用段环相交。,第 8 页,组网方式,5、混合组网,第 9 页,自愈保护基础理论及发展过程,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。,第 10 页,业务恢复时间要求,第 11 页,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

3、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，电话、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）,第 12 页,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,第 13 页,光传输网络自愈保护理论发展过程,Interworking of network protection architectures,ITU-T G。783(1993),ITU

4、-T G。803(1993),ITU-T G。841(1995),ITU-T G。842(1997),ITU-T G。841(1999),Types and characteristics of SDH network protection architectures,第 14 页,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,第 15 页,.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

5、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。,第 16 页,（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,第 17 页,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,

6、第 18 页,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。,第 19 页,OLOL,主业务,CS,OLOL,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

7、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。,第 20 页,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,第 21 页,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-A3、通道倒换：机理/机制-PATH-AIS信号。,二纤单向通道倒换环,第 22 页,工作原理：并发优收。二根光纤：S光纤，P光纤。

8、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：ABC，P：ADC。收端(优收)，一般选 S：ABC同理，信号CA：S：C D A；P：C B A。收端选用 S：C D A。,D,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,S,P,第 23 页,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 ABC丢失，所以接收倒换开关转向来自P光纤，即接收信号：ADCCA业务信号仍按原路径传送。,第 24 页,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

9、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,第 25 页,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：适应的业务类型：1）集中型：适用；2）分散型：不适用。,二纤单向通道倒换环,第 26 页,二纤双向复用段保护环是目前SDH应用最广泛的一种保护方式。它由二根光纤组成：S1/P2光纤与S2/P1光纤。每根光纤传输容量的一半为工作通路（S）；一半为保护通路（P），且为另一根光纤的工作通路提供反方向保护。如S

10、1/P2光纤的工作通路为S1，保护通路为P2，P2为第二根光纤的工作通路S2提供反方向保护。另一根光纤S2/P1的含义与之类似。,第 27 页,概念：二纤、双向、复用段1、二纤：时隙交换技术，S1/P2和S2/P1；（如对于STM-16环，1-8由9-16保护）2、双向：环的方向：顺时针/逆时针 业务流向：双向业务A-C，C-A3、复用段倒换：机理/机制 APS协议、节点处有倒换开关。,第 28 页,正常时：利用S1与S2工作通路传送业务业务信号AC在发端A馈入SI/P2光纤的工作通路S1，沿顺时针方向到达C站：ABC。同理，业务信号CA在发端C馈入S2/P1光纤的工作通路S2，沿逆时针方向到

11、达A站：CBA。P1与P2通路可传送额外业务。,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,D,S1/P2,S2/P1,第 29 页,故障时：如B、C间光缆被切断在B、C点执行倒换。B节点：把AC业务从S1通路交叉到P1通路，并使其沿逆时针方向传输：AB A D CC节点：把CA业务从S2通路交叉到P2通路，并使其沿顺时针方向传输：C D A B A。,AC发,CA收,AC收,CA发,A,C,B,D,S1/P2,S2/P1,S1/P2,倒换,第 30 页,工作过程分析：1、正常工作分析：去掉其它复用段也能工作。业务上下：来自1个节点和来自多个节点。2、故障情况工作分析：桥接+倒换，P通路共享非

12、专用，并在节点处直通处理。,第 31 页,传输容量：因二节点间业务仅由这二节点的光纤传送，环上其它区段是空闲的，所以时隙可重复使用作为极限情况-没有跨节点业务。AB：1/2*STM-N；BC：1/2*STM-N；CD：1/2*STM-N；DA：1/2*STM-N；总容量：4/2 STM-N,第 32 页,二纤双向复用段环的特点优点：时隙保护，能重复使用节点间时隙，大大增加整个环的传输容量。备用通道PI、P2可传送额外业务。缺点：倒换时间稍长；因用APS协议，而且需执行交叉连接功能。环上的节点数受限制，不超过16个节点。环传输容量：k/2STM-N(k为网络中的节点数)。注：特别适用分散型业务。

13、,第 33 页,它由四根光纤组成：二根业务光纤：S1与S2（一发一收），传送正常业务。二根保护光纤：P1与P2（一发一收），分别为二根业务 光纤提供反方向保护；P1为S1提供反向保护；P2为S2提供反向保护。,第 34 页,正常时：利用S1与S2光纤传送业务。业务信号AC在发端A馈入S1光纤，沿顺时针方向到达C站：ABC。同理，业务信号CA在发端C馈入S2光纤，沿逆时针方向到达A站：CBA。P1与P2光纤可传送额外业务,第 35 页,故障时：如B、C间光缆被切断在B、C点执行倒换功能。B节点：把AC业务从S1光纤环回到P1光纤，并沿逆时针方向传输 ABA D C。C节点：把CA业务从S2光纤倒

14、换到P2光纤，并沿顺时针方向传输CDABA。,C,A,B,D,AC发,AC收,CA收,CA发,倒换,第 36 页,优点：能重复使用节点间时隙，大大增加整个环的 传输容量。备用光纤PI、P2可传送额外业务。缺点：倒换速度较慢，因用APS协议，而且需执行 交叉连接功能；对设备要求较高。环传输容量：kSTM-N(k为网络中的节点数)。注：四纤环对ADM设备提出了很高的要求，如系统容 量、交叉容量、软件功能等；它适用于分散型业务。,第 37 页,三种自愈环的特性比较与应用,项目,节点数,线路速率,环传输容量,APS协议,倒换时间,节点成本,系统复杂性,主 要 应 用 场合,第 38 页,集中型业务量的

15、成本比较,网络成本/容量,相对成本,0.2,业务容量(Gbit/s),1,2,3,4,0.0,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,二纤通道倒换环,二纤复用段倒换环,四纤复用段倒换环,各种环形结构的比较,第 39 页,均匀型业务量的成本比较,网络成本/容量,相对成本,0.2,业务容量(Gbit/s),0.27,0.54,1.08,1.62,0.0,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,二纤通道倒换环,二纤复用段倒换环,四纤复用段倒换环,2.16,各种环形结构的比较,第 40 页,应用灵活性,通道倒换环：可提供VC12/VC3/

16、VC4等各种容量等级，适合各种需求。复用段倒换环：基本容量单位是VC-4，主要适合大业务量场合。,从带宽颗粒性（基本容量单位）方面比较,各种环形结构的比较,从倒换方式对各种网络的适应度方面比较,通道倒换环：可适用于各种复杂的网络拓扑。复用段倒换环：一般适用于环网保护。,第 41 页,通道倒换环：目前商用的通道保护倒换环都是1+1方式，环中发端是并发连接形式，无法使保 护通路携带额外业务量。复用段倒换环：1：1的复用段保护倒换环可以利用保护通路来携带低等级的额外业务量。,各种环形结构的比较,通道倒换环：倒换时间快。复用段倒换环：由于必须通过APS协议，因此倒换时 间相对通道环来说会长。,额外业务

17、量,倒换时间,第 42 页,三、SDH环间业务保护方式,（1）单节点相切无环间保护（2）双节点互连DNI保护方式DH保护方式（3）多节点互连转化为双节点互连,第 43 页,从 A 到 F 的业务可以通过ABCF或 ABDECF传送,采用复用段保护方式,A,B(主要节点),D(次要节点),C(主要节点),E(次要节点),F,MS-SPRING,SNCP,采用通道保护方式,双节点互连保护,第 44 页,当涉及跨环连接的主、次要节点分别处于相同地理位置时,可将主要节点和次要节点分别合并,在同一子架中实现。优点：可节约设备建设投入，跨环业务带宽灵活可调,不受跨环支路带宽的限制,便于业务拓展。,优化建议

18、,双节点互连保护,第 45 页,引入：SDH速率越来越高，复用的VC数量越来越 多；SDH网络拓扑的结构错综复杂；承载业务种类丰富，不同业务对网络的安 全性要求各不相同。,逻辑子网保护,这样就给传统的网络业务的保护和管理带来困难。,第 46 页,逻辑子网是在物理网络的基础上以网络的逻辑拓扑和逻辑容量为基础来分割网络的方法。一个物理网络可分割为多个逻辑子网，每个逻辑子网的业务保护和管理都可独立进行，互不干涉。,逻辑子网保护,注:使用逻辑子网会增加整个网络的的复杂性，维护 起来需对网络很熟悉，相对来说会复杂些。,第 47 页,SNCP,MSP,逻辑子网保护,L-SNCP,L-MSP,电 路 层,通

19、 道 层,段 层,物 理 媒 质 层,传送网的分层模型,第 48 页,逻辑子网：1、按业务种类划分逻辑子网 2、按容量划分的逻辑子网 3、按网络拓扑划分的逻辑子网 4、按保护方式划分的逻辑子网,第 49 页,1、按业务种类划分逻辑子网,A,D,C,B,STM-64,A,D,C,B,voice,E,B,G,F,IP,+,物理环,逻辑环1,逻辑环2,逻辑环3,E,B,G,F,ATM,第 50 页,2、按容量划分的逻辑子网,A,D,C,B,STM-64,A,D,C,B,47,E,B,G,F,8,+,物理环,逻辑环1,逻辑环2,逻辑环3,E,B,G,F,5,第 51 页,A,D,C,B,STM-64,

20、A,D,C,B,40VC-4,E,B,G,F,20VC-4,+,物理环,逻辑环1,逻辑环2,E,G,F,STM-64,A,D,C,E,G,F,4VC-4,逻辑环3,3、按网络拓扑划分的逻辑子网,第 52 页,A,D,C,B,STM-64,A,D,C,B,40VC-4,E,B,G,F,20VC-4,+,物理环,逻辑环1,逻辑环2,通道保护,复用段保护,E,G,F,STM-64,A,D,C,E,G,F,4VC-4,逻辑环3,通道保护,4、按保护方式划分的逻辑子网,第 53 页,逻辑子网与逻辑设备的介绍,逻辑子网保护的优势,简化网络结构，便于业务的管理和保护多种保护方式可以在同一个物理网络上运 行，

21、增强了网络保护的灵活性。合理使用带宽资源，提高带宽的利用率。,第 54 页,A,A1,A2,逻辑子设备,将复杂的设备按照网络要求划分成多个逻辑设备，如划分成多个ADM设备逻辑设备之间可以互相独立，也可以通过物理设备的交叉网络实现业务连接和调度,适应复杂网络的需要,逻辑子设备,A,第 55 页,STM-64,STM-64,STM-16,STM-4,逻辑子网,网络应用和网络保护能力,逻辑设备,第 56 页,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-2500ADM,ZXSM-6

22、00ADM,ZXSM-600ADM,ZXSM-600ADM,A162M,D1912M,E2062M,F站点2222M,G3322M,H2232M,I3632M,ZXSM-NMS 网管中心,B162M,C162M,J2232M,2.5Gb/s,622Mb/s,某局 城 域 网,第 57 页,2.5G环,说明:,中甸,邱北,STM-16 二纤双向复用段保护环,STM-16 二纤双向复用段保护环,98,80,113,127,98,98,55,112,70,35,80,90,120,40,70,120,40,118,86,80,91,111,82,44,83,14 8,127,80,90,92,85,77,44,105,102,112,154,127,110,118,70,622M支路,某 局 干 线 网,STM-4 虚拟光纤保护环,STM-4 虚拟光纤保护环,第 58 页,谢 谢,！,