內容摘要：本文介紹了幾種主要SDH自愈環(huán)的特點、環(huán)網保護倒換機制等，并對SDH自愈環(huán)在工程應用中的設計進行探討。

　　關鍵詞：SDH自愈環(huán) 設計 光纖

　　一、前言

　　SDH是一種具有標準化信息結構(稱為同步傳輸模塊STM)，用于進行同步信息傳輸、復用和交叉連接的傳輸體制。STM(Synchronous Transport Module)是用于支持SDH內段層連接的信息結構。

　　光同步數(shù)字傳輸網是由一些SDH網絡單元(NE)組成的，在光纖上進行同步信息傳輸、復用和交叉連接的網絡。它有全世界統(tǒng)一的網絡節(jié)點接口(NNI)，從而簡化了信號的互通以及信號的傳輸、復用、交叉連接和交換過程;它有一套標準化的信息結構等級，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構，允許安排豐富的開銷比特(即網絡節(jié)點接口比特流中扣除凈負荷后的剩余部分)用于網絡的OAM;它的基本網絡單元有同步光纜線路系統(tǒng)、同步復用器(SM)、分插復用器(ADM)和同步數(shù)字交叉連接設備(SDXC)等等，其功能各異，但都有統(tǒng)一的標準光接口，能夠在基本光纜段上實現(xiàn)橫向兼容性，即允許不同廠家設備在光路上互通;它有一套特殊的復用結構，允許現(xiàn)存準同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系和B-ISDN信號都能進入其幀結構，因而具有廣泛的適應性;它大量采用軟件進行網絡配置和控制，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)的內容和原理

　　按照不同結構的自愈環(huán)，以四節(jié)點的環(huán)為例，主要介紹3種典型的自愈環(huán)結構。并對三種自愈環(huán)結構進行應用比較，以利于自愈環(huán)結構設計時符合實際應用。

　　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現(xiàn)，一根光纖用于傳送業(yè)務信號，稱S光纖;另一根光纖用于保護，稱P光纖。二纖單向通道倒換環(huán)使用“首端橋接，末端倒換”結構，見圖1.1.2.1(a)。業(yè)務信號和保護信號分別由光纖S1和P1攜帶。例如在節(jié)點 A，進入環(huán)以節(jié)點C為目的地的支路信號(AC)同時饋入發(fā)送方向光纖S1和P1，即所謂雙饋方式(1+1保護)。其中S1光纖按順時針方向將業(yè)務信號送至分路節(jié)點C，P1光纖按逆時針方向將同樣的支路信號送至分路節(jié)點C。接收端分路節(jié)點C同時收到兩個方向來的支路信號，按照分路通道信號的優(yōu)劣決定選哪一路作為分路信號。

　　正常情況下，以S1光纖送來信號為主信號。同樣，從C點插入環(huán)以節(jié)點A為目的地的支路信號(CA)按上述同樣方法送至節(jié)點A，即S1光纖所攜帶的CA信號(旋轉方向與AC信號一樣)為主信號在節(jié)點A分路。

　　在發(fā)生故障的情況下，例如當BC節(jié)點間光纜被切斷時，兩根光纜同時被切斷，如圖1.2.2.1(b)所示。在節(jié)點C，由于從A經S1光纖來的AC信號丟失，按通道選優(yōu)準則，倒換開關將由S1光纖轉向P1光纖，接收由A節(jié)點經P1光纖(即經節(jié)點D)而來的AC信號作分路信號，從而使AC間業(yè)務信號仍得以維持，不會丟失業(yè)務信號。故障排除后，節(jié)點C的倒換開關返回原來位置。

　　圖1.2.2.1二纖單向通道倒換環(huán)

　　2.二纖雙向通道保護環(huán)

　　二纖雙向通道保護環(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，只是返回信號沿相反方向返回�，F(xiàn)同樣以A、C節(jié)點之間的業(yè)務為例來說明其工作原理。以節(jié)點C為目的地的業(yè)務信號(AC)，在節(jié)點A同時發(fā)送給業(yè)務光纖S1和保護光纖P1，在接收點C同時收到兩個方向的業(yè)務信號，按照信號的優(yōu)劣決定選用其中一路作為接收的業(yè)務信號。

　　在正常情況下，以S1光纖送來的信號為主信號。同理，以節(jié)點A為目的地的通道信號(CA)，在節(jié)點C同時發(fā)送給業(yè)務光纖S2和保護光纖P2，在接收點A也同時收到兩個方向的業(yè)務信號，選取以S2光纖送來的信號為主信號。

　　當發(fā)生故障情況下，例如，當BC節(jié)點間光纜被切斷時，如圖(b)所示，在節(jié)點C由于從A經S1光纖來的AC信號丟失，按信號優(yōu)選的原則，倒換開關將由S1光纖轉向P1光纖，接收由A節(jié)點經P1光纖來的AC信號，從而，AC間的業(yè)務得以維持。故障排除后，倒換開關返回原來的位置。

　　圖1.2.2.2二纖雙向通道倒換環(huán)

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

　　3.四纖雙向復用段倒換環(huán)

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

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

　　當發(fā)生故障情況下，例如，當BC節(jié)點間光纜被切斷時，四根光纖全部被切斷。利用APS協(xié)議，B和C節(jié)點中各有兩個倒換開關執(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，光纖S1和P1溝通，光纖S2和P2溝通。C節(jié)點也完成類似功能。其他節(jié)點確保光纖P1和P2上傳的業(yè)務信號在本節(jié)點完成正常的橋接功能。故障排除后，倒換開關返回原來位置。

　　圖1.2.2.4 四纖雙向復用段倒換環(huán)

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

　　三、SDH自愈環(huán)設計方法的探討

　　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

　　2、 SDH自愈環(huán)設計方法探討

　　在設計SDH自愈環(huán)前，必須詳細了解整個工程的基本情況，根據(jù)設計條件進行設計。主要要從技術、經濟、安全可靠和以后的擴容、新業(yè)務的發(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傳輸網的節(jié)點和物理拓撲結構。若有些站點納入到環(huán)網中很困難(比如距離很遠，光纜的投入太大)，再考慮環(huán)網節(jié)點交叉連接鏈路，傳輸線路要考慮1+1保護。根據(jù)理論和實際的經驗，環(huán)中的節(jié)點應控制在20個之內。否則，網絡負擔過重，容易造成線路阻塞，網絡的安全性要降低。

　　第二，網絡應講究層次分明、合理規(guī)劃、結構靈活，并兼顧到以后的網絡擴容升級。除了要考慮目前的總業(yè)務量和各站點的業(yè)務流量外，還要根據(jù)該地區(qū)人口和經濟發(fā)展狀況，對今后10～15年內該地區(qū)總業(yè)務量和各站點的業(yè)務流量進行預測，根據(jù)業(yè)務量的構成來確定主信道光接口(群路光接口)傳輸速率。

　　第三，根據(jù)上面的討論結果，合理選擇SDH自愈環(huán)的結構。

　　第四，并根據(jù)上述要求進行設備選型。

　　第五，根據(jù)業(yè)務量和資源情況進行時隙分配。

　　第六，設備配置。

　　第七，同步、公務等設計。

　　參考文獻：

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　　[2]《光同步數(shù)字傳輸網》韋樂平 編著 人民郵電出版社 中國通信學會主編

　　[3]《光纖通信工程》 趙梓森 編著 人民郵電出版社 中國通信學會主編

　　[4]《光纖通信基礎》 雷肇棣 編著 電子科技大學出版社

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　　[6] 華為技術網站

　　[7]《SDH及其新應用》韋樂平 李英灝 人民郵電出版社

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