同步數(shù)字傳輸SDH自愈環(huán)設(shè)計(jì)探討

發(fā)布時(shí)間： 1

　　內(nèi)容摘要：本文介紹了幾種主要SDH自愈環(huán)的特點(diǎn)、環(huán)網(wǎng)保護(hù)倒換機(jī)制等，并對(duì)SDH自愈環(huán)在工程應(yīng)用中的設(shè)計(jì)進(jìn)行探討。

　　關(guān)鍵詞：SDH自愈環(huán) 設(shè)計(jì) 光纖

　　一、前言

　　SDH是一種具有標(biāo)準(zhǔn)化信息結(jié)構(gòu)(稱為同步傳輸模塊STM)，用于進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接的傳輸體制。STM(Synchronous Transport Module)是用于支持SDH內(nèi)段層連接的信息結(jié)構(gòu)。

　　光同步數(shù)字傳輸網(wǎng)是由一些SDH網(wǎng)絡(luò)單元(NE)組成的，在光纖上進(jìn)行同步信息傳輸、復(fù)用和交叉連接的網(wǎng)絡(luò)。它有全世界統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口(NNI)，從而簡(jiǎn)化了信號(hào)的互通以及信號(hào)的傳輸、復(fù)用、交叉連接和交換過程;它有一套標(biāo)準(zhǔn)化的信息結(jié)構(gòu)等級(jí)，稱為同步傳送模塊STM-1、STM-4、STM-16和STM-64等，并具有一種塊狀幀結(jié)構(gòu)，允許安排豐富的開銷比特(即網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)接口比特流中扣除凈負(fù)荷后的剩余部分)用于網(wǎng)絡(luò)的OAM;它的基本網(wǎng)絡(luò)單元有同步光纜線路系統(tǒng)、同步復(fù)用器(SM)、分插復(fù)用器(ADM)和同步數(shù)字交叉連接設(shè)備(SDXC)等等，其功能各異，但都有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)光接口，能夠在基本光纜段上實(shí)現(xiàn)橫向兼容性，即允許不同廠家設(shè)備在光路上互通;它有一套特殊的復(fù)用結(jié)構(gòu)，允許現(xiàn)存準(zhǔn)同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系和B-ISDN信號(hào)都能進(jìn)入其幀結(jié)構(gòu)，因而具有廣泛的適應(yīng)性;它大量采用軟件進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)配置和控制，使得新功能和新特性的增加比較方便，適于將來的不斷發(fā)展。

　　二、 SDH自愈環(huán)的內(nèi)容和原理

　　按照不同結(jié)構(gòu)的自愈環(huán)，以四節(jié)點(diǎn)的環(huán)為例，主要介紹3種典型的自愈環(huán)結(jié)構(gòu)。并對(duì)三種自愈環(huán)結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)用比較，以利于自愈環(huán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)符合實(shí)際應(yīng)用。

　　1.二纖單向通道倒換環(huán)

　　二纖單向通道倒換環(huán)通常由兩根光纖來實(shí)現(xiàn)，一根光纖用于傳送業(yè)務(wù)信號(hào)，稱S光纖;另一根光纖用于保護(hù)，稱P光纖。二纖單向通道倒換環(huán)使用“首端橋接，末端倒換”結(jié)構(gòu)，見圖1.1.2.1(a)。業(yè)務(wù)信號(hào)和保護(hù)信號(hào)分別由光纖S1和P1攜帶。例如在節(jié)點(diǎn) A，進(jìn)入環(huán)以節(jié)點(diǎn)C為目的地的支路信號(hào)(AC)同時(shí)饋入發(fā)送方向光纖S1和P1，即所謂雙饋方式(1+1保護(hù))。其中S1光纖按順時(shí)針方向?qū)I(yè)務(wù)信號(hào)送至分路節(jié)點(diǎn)C，P1光纖按逆時(shí)針方向?qū)⑼瑯拥闹沸盘?hào)送至分路節(jié)點(diǎn)C。接收端分路節(jié)點(diǎn)C同時(shí)收到兩個(gè)方向來的支路信號(hào)，按照分路通道信號(hào)的優(yōu)劣決定選哪一路作為分路信號(hào)。

　　正常情況下，以S1光纖送來信號(hào)為主信號(hào)。同樣，從C點(diǎn)插入環(huán)以節(jié)點(diǎn)A為目的地的支路信號(hào)(CA)按上述同樣方法送至節(jié)點(diǎn)A，即S1光纖所攜帶的CA信號(hào)(旋轉(zhuǎn)方向與AC信號(hào)一樣)為主信號(hào)在節(jié)點(diǎn)A分路。

　　在發(fā)生故障的情況下，例如當(dāng)BC節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí)，兩根光纜同時(shí)被切斷，如圖1.2.2.1(b)所示。在節(jié)點(diǎn)C，由于從A經(jīng)S1光纖來的AC信號(hào)丟失，按通道選優(yōu)準(zhǔn)則，倒換開關(guān)將由S1光纖轉(zhuǎn)向P1光纖，接收由A節(jié)點(diǎn)經(jīng)P1光纖(即經(jīng)節(jié)點(diǎn)D)而來的AC信號(hào)作分路信號(hào)，從而使AC間業(yè)務(wù)信號(hào)仍得以維持，不會(huì)丟失業(yè)務(wù)信號(hào)。故障排除后，節(jié)點(diǎn)C的倒換開關(guān)返回原來位置。

二纖單向通道倒換環(huán)

　　圖1.2.2.1二纖單向通道倒換環(huán)

　　2.二纖雙向通道保護(hù)環(huán)

　　二纖雙向通道保護(hù)環(huán)如圖1.2.2.2(a)所示，仍為二根光纖，可做成1+1方式和1：1方式，其中1+1方式與單向通道倒換環(huán)基本相似，只是返回信號(hào)沿相反方向返回�，F(xiàn)同樣以A、C節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)為例來說明其工作原理。以節(jié)點(diǎn)C為目的地的業(yè)務(wù)信號(hào)(AC)，在節(jié)點(diǎn)A同時(shí)發(fā)送給業(yè)務(wù)光纖S1和保護(hù)光纖P1，在接收點(diǎn)C同時(shí)收到兩個(gè)方向的業(yè)務(wù)信號(hào)，按照信號(hào)的優(yōu)劣決定選用其中一路作為接收的業(yè)務(wù)信號(hào)。

　　在正常情況下，以S1光纖送來的信號(hào)為主信號(hào)。同理，以節(jié)點(diǎn)A為目的地的通道信號(hào)(CA)，在節(jié)點(diǎn)C同時(shí)發(fā)送給業(yè)務(wù)光纖S2和保護(hù)光纖P2，在接收點(diǎn)A也同時(shí)收到兩個(gè)方向的業(yè)務(wù)信號(hào)，選取以S2光纖送來的信號(hào)為主信號(hào)。

　　當(dāng)發(fā)生故障情況下，例如，當(dāng)BC節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí)，如圖(b)所示，在節(jié)點(diǎn)C由于從A經(jīng)S1光纖來的AC信號(hào)丟失，按信號(hào)優(yōu)選的原則，倒換開關(guān)將由S1光纖轉(zhuǎn)向P1光纖，接收由A節(jié)點(diǎn)經(jīng)P1光纖來的AC信號(hào)，從而，AC間的業(yè)務(wù)得以維持。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來的位置。

二纖雙向通道倒換環(huán)

　　圖1.2.2.2二纖雙向通道倒換環(huán)

　　二纖雙向通道保護(hù)環(huán)也可采用1：1的工作方式，在保護(hù)通道中可傳送低等級(jí)的業(yè)務(wù)，提高系統(tǒng)利用率。

　　3.四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)

　　四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)有兩根業(yè)務(wù)光纖和兩根保護(hù)光纖，如圖1.2.2.4(a)所示。其中S1、S2光纖為業(yè)務(wù)光纖(一發(fā)一收)，P1、P2光纖為S1、S2光纖的保護(hù)光纖(一發(fā)一收)在每根光纖上都有一個(gè)倒換開關(guān)作保護(hù)倒換用。

　　現(xiàn)以A、C節(jié)點(diǎn)之間的業(yè)務(wù)信息的傳送為例說明其工作原理。正常情況下，從A節(jié)點(diǎn)進(jìn)入環(huán)以C節(jié)點(diǎn)為目的地的低速支路信號(hào)順時(shí)針沿S1光纖傳輸，而由C節(jié)點(diǎn)進(jìn)入環(huán)，以A節(jié)點(diǎn)為目的地的返回低速支路信號(hào)則逆時(shí)針沿S2光纖傳回A節(jié)點(diǎn)，保護(hù)光纖P1和P2是空閑的。

　　當(dāng)發(fā)生故障情況下，例如，當(dāng)BC節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí)，四根光纖全部被切斷。利用APS協(xié)議，B和C節(jié)點(diǎn)中各有兩個(gè)倒換開關(guān)執(zhí)行環(huán)回功能，從而得以維持環(huán)的連續(xù)性，如圖1.2.2.4(b)所示。在B節(jié)點(diǎn)，光纖S1和P1溝通，光纖S2和P2溝通。C節(jié)點(diǎn)也完成類似功能。其他節(jié)點(diǎn)確保光纖P1和P2上傳的業(yè)務(wù)信號(hào)在本節(jié)點(diǎn)完成正常的橋接功能。故障排除后，倒換開關(guān)返回原來位置。

四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)

　　圖1.2.2.4 四纖雙向復(fù)用段倒換環(huán)

　　在四纖環(huán)中，僅僅節(jié)點(diǎn)失效或光纜切斷才需要利用環(huán)回方式進(jìn)行保護(hù)，而設(shè)備板或單纖失效等單向故障可以利用傳統(tǒng)的復(fù)用段保護(hù)倒換方式，又稱區(qū)段(span)保護(hù)方式。這種附加的保護(hù)能力使四纖環(huán)可以抗多點(diǎn)失效，從而使通道可用性大大增加。另外，這種區(qū)段保護(hù)方式還有利于實(shí)現(xiàn)定期性維護(hù)測(cè)試工作。

　　三、SDH自愈環(huán)設(shè)計(jì)方法的探討

　　1、幾種SDH自愈環(huán)的比較

　　表2.1.1主要幾種自愈環(huán)特性的比較

主要幾種自愈環(huán)特性的比較

　　2、 SDH自愈環(huán)設(shè)計(jì)方法探討

　　在設(shè)計(jì)SDH自愈環(huán)前，必須詳細(xì)了解整個(gè)工程的基本情況，根據(jù)設(shè)計(jì)條件進(jìn)行設(shè)計(jì)。主要要從技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全可靠和以后的擴(kuò)容、新業(yè)務(wù)的發(fā)展等幾方面考慮：

　　第一，根據(jù)該地區(qū)的地理環(huán)境，以及現(xiàn)有的光纜資源等因素確定SDH傳輸網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)和物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。若有些站點(diǎn)納入到環(huán)網(wǎng)中很困難(比如距離很遠(yuǎn)，光纜的投入太大)，再考慮環(huán)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)交叉連接鏈路，傳輸線路要考慮1+1保護(hù)。根據(jù)理論和實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，環(huán)中的節(jié)點(diǎn)應(yīng)控制在20個(gè)之內(nèi)。否則，網(wǎng)絡(luò)負(fù)擔(dān)過重，容易造成線路阻塞，網(wǎng)絡(luò)的安全性要降低。

　　第二，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)講究層次分明、合理規(guī)劃、結(jié)構(gòu)靈活，并兼顧到以后的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)容升級(jí)。除了要考慮目前的總業(yè)務(wù)量和各站點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量外，還要根據(jù)該地區(qū)人口和經(jīng)濟(jì)發(fā)展?fàn)顩r，對(duì)今后10～15年內(nèi)該地區(qū)總業(yè)務(wù)量和各站點(diǎn)的業(yè)務(wù)流量進(jìn)行預(yù)測(cè)，根據(jù)業(yè)務(wù)量的構(gòu)成來確定主信道光接口(群路光接口)傳輸速率。

　　第三，根據(jù)上面的討論結(jié)果，合理選擇SDH自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)。

　　第四，并根據(jù)上述要求進(jìn)行設(shè)備選型。

　　第五，根據(jù)業(yè)務(wù)量和資源情況進(jìn)行時(shí)隙分配。

　　第六，設(shè)備配置。

　　第七，同步、公務(wù)等設(shè)計(jì)。

　　參考文獻(xiàn)：

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