Citrans 550F设备技术说明

Citrans 550F 型型 STM-16 SDH/MSTP传送产品传送产品 技术说明技术说明 烽火通信科技股份有限公司烽火通信科技股份有限公司 二零零七年一月二零零七年一月 目目 录录 1概述概述.3 2功能和特点功能和特点.3 2.1接口.3 2.2功能.3 2.3性能.4 3组网应用组网应用.5 3.1基本拓扑结构（传统 TDM 业务）.5 3.2以太网业务应用.7 3.3RPR 弹性分组环 .8 3.4MPLS 技术实现 .8 3.5ATM 业务的拓扑结构.9 4系统结构系统结构.11 4.1总体功能模块.11 4.2硬件结构.12 5系统的可靠性设计系统的可靠性设计.21 5.1设备级保护.21 5.2网络级保护.22 6机械结构及安装机械结构及安装.31 6.1机架结构.31 6.2电源和功耗.33 6.3机械尺寸和重量.33 6.4环境要求.33 1概述概述 在开放的电信市场格局下，运营商为加速企业转型，在城域内的竞争更加激烈。城域传 输网所承载的业务类型不断丰富，传统的基础网络平台逐渐向综合业务网过渡。 烽火通信科技股份有限公司（以下简称“烽火公司”或者“烽火通信” ）作为国内光通信 的发源地，认真分析用户的网络特点和业务模型，结合近年来在传输领域和数据领域的技术 积累，开发出功能强大、性能优越的新一代 SDH/MSTP 系统，包括了从骨干层到接入层全 线光网络产品，Citrans 550 能提供强大的组网能力，可靠性设计完善，多业务接口丰富，提 供灵活的高低阶业务调度和业务接入能力，是目前业界在移动、电信、网通、联通、铁通等 公网及电力、军队等专网发获得广泛商用的最为广泛的骨干/汇聚层 MSTP 设备之一。 Citrans 550F 光同步数字复用设备是一种多方向、多业务接口、业务调度灵活的光传输 平台。它可提供多方向的 2488Mb/s 光接口；支持以太网、ATM 及 SDH 和 PDH 信号的传输； 具有高阶和低阶交叉连接功能；具有通道保护、复用段共享保护和多种接口机盘的 n:1 保护 功能；可灵活实现环形和链形等多种网络拓扑结构。 设备的各种功能和各项技术指标都遵循 ITU-T 的相关标准和建议。 2功能和特点功能和特点 2.1 接口 1.丰富的 PDH、SDH、Ethernet、ATM 接口 Citrans 550F 既可提供 STM-1、STM-4、STM-16 等 SDH 接口；也可以提供 E1、T1、E3、T3、E4 等 PDH 接口；还可以提供 10Mb/s、100Mb/s、1Gb/s 以太网接口和 ATM 接口。 2.较大的接入容量 Citrans 550F 设备单子框可接入个 STM16 光方向，或 8 个 STM-4 光接口；可提供最多 504 个 E1/T1 接口及等量以太网业务。 3.全系列的光接口 Citrans 550F 提供的群路光接口为 STM-16，类型包括 S16.1、S-16.2、L-16.2、L-16.3、V- 16.2，并能提供各类 EDFA 光放大器实现超长距离传输。该设备提供的支路光接口为 STM- 1、STM-4。STM-4 光接口类型包括：S-4.1、L-4.1、L-4.2、L-4.3；STM-1 光接口类型包括： S-1.1、L-1.1、L-1.2。 4.辅助接口 CITRANS 550F 设备支持所有已定义的开销字节，利用 E1 字节和 E2 字节可同时提供两路公 务联络电话；利用 F1 或 E2 字节可以提供数据通道，对外提供 4 路数据接口（RS232 或 RS485） 。 5.公务电话接口 CITRANS 550F 设备具有完备的公务电话系统，利用 E1、E2 字节最多可接入 32 个光方向的 公务电话。单端设备可提供至少 2 路电话接口，并同时具有架内架外电话接入方式。公务电 话具有拨号呼叫（点呼、群呼） 、优先控制、强拆等功能。 6.强大的 DCC 处理能力 CITRANS 550F 采用强大的处理器，在先进的系统结构基础上，可提供多达 32 路的 DCC 处理 能力，完全满足复杂组网的要求。 7.提供多种管理接口 CITRANS 550F 设备提供 Q 接口、F 接口、f 接口。F 接口与工作站相连，采用标准的以太网通 信协议，接收工作站下达的管理信息，并根据其管理策略控制各单盘；Q 接口在 F 接口出现故 障无法使用或不够用时，代替 F 接口，其功能与 F 接口一样；f 接口与 PC 机相连，当上层管理 网络尚未建立时，或者在设备维护需要时，供设备调试时使用。 2.2 功能 1.高阶、低阶交叉能力 CITRANS 550F 设备的高阶交叉能力为 128128VC-4，最大低阶交叉能力等效为 40324032VC12（等效 10G） 。 2.支持各种拓扑结构的组网能力 支持最多 2 个 2BLSR（UPSR）STM-16 环。 支持最多 4 个 2BLSR STM-4 环。 支持 STM-16 以及 STM-4 的 1+1、11 保护。 支持环间互连业务并对互连业务提供保护。 3.灵活的配置 CITRANS 550F 设备的配置非常灵活。可以配置成 MADM、ADM、TM、REG 等网元类型， 速率等级包含 STM-16、STM-4、STM-1，并可实现多个网元间的交叉连接。 4.完善的保护机制 CITRANS 550F 设备通过支路、定时、交叉连接等单元的冗余热备份保护来实现设备级别 的保护，能实现 E1、E3/T3 电支路盘的 1：N 保护（N7） 。网络级别的保护包括：链路 有 1+1、11 线路保护，环形有复用段和通道保护，同时也支持环间业务互通及其保护。 光盘具有激光器自动关断功能，充分保障工程人员的人身安全。 5.功能完善的网络管理系统 基于工作站或服务器的光传输网络管理系统（OTNM2000）对 CITRANS 550F 组成的复杂 网络进行集中操作、维护和管理（OA&M） ，实现电路的配置和调度，保证网络的安全运行。 6.全面的供电电源检测功能 设备提供两路-48V 电源输入，对输入电源电压的状况进行监测。同时设备采用分散供电技 术，所有机盘都提供电源检测功能。任何一个机盘的供电电源的电压低于指定门限时，都 会向网管告警。 7.智能风扇 设备可以监测子框的温度，并根据设置的温度门限，自动控制风扇系统工作。风扇系统在 任何风扇停转、风扇系统供电异常时都能给出告警。 2.3 性能 1优异的接口抖动指标 CITRANS 550F 光同步数字设备接口抖动指标均优于 GB/T15941-95、GB/T16712-96 和 ITU-T G.823、G.824、G.825 标准的相关要求。 2优异的时钟同步性能 设备的定时系统提供 SSM 处理功能，可以工作在跟踪模式、保持模式、自由振荡模式下， 设备的定时源可以是外同步定时源、线路定时和支路定时。 3. 优异的 EMC 性能 通过系统及各部分 EMC 技术(屏蔽、接地、滤波等)的运用，CITRANS 550F 设备的电磁 发射与抗扰度性能指标满足以下相关电磁兼容性标准测试要求： CISPR22、CISPR24、ITU-T K.43、ITU-T K.48、IEC61000-4 系列等，或其它等同标准。 3组网应用组网应用 3.1 基本拓扑结构（传统 TDM 业务） 图注说明: MADM ADM TM 3.1.1链形链形 图 3-1 传统业务链形组网图 3.1.2 环形环形 图 3-2 传统业务环形组网图 3.1.3 相切环相切环 图 3-3 传统业务相切环组网图 3.1.4相交环相交环 图 3-4 传统业务相交环组网图 3.1.5 带链环带链环 图 3-5 传统业务带链环组网图 3.1.6双环互通双环互通 G.842 (DNI) 图 3-6 传统业务双环互通组网图 3.1.7枢纽环枢纽环 图 3-7 传统业务枢纽环组网图 3.2 以太网业务应用 Citrans 550F 提供以太网业务类型支持 EPL、EVPL、EPLan 和 EVPLan 等多种业务方式应 用。Citrans 550F 设备支持以太网业务的透传和交换，所提供以太网接口交换盘，内置了丰富的 二层数据功能，可完成统计复用、端口汇聚、VLAN 用户隔离、基于业务优先级划分的流量控制、 基于 STP 的业务保护等功能。其中：系统支持 4096 个 VLAN/端口，符合 IEEE802.1p 标准对以 太网业务进行优先级的划分； Citrans 550F 以太网盘分为两种：GFE1 和 ESE1，GFE1 背板带宽 16VC4，可以在高阶 的全部 6 个业务槽位上应用，每盘提供 8FE+1GE；ESE1 背板带宽 1VC4，可以在低阶的全部 8 个业务槽位应用，每盘提供 8FE，物理接口可以为电口和光口。 GFE1 和 ESE1 可提供 n*FEFE、n*FEGE 的汇聚功能，提供 GE 的二层交换功能。考虑 到实际组网时汇聚节点的业务接入要求，烽火公司提供的以太网盘支持多方向的业务汇聚；烽火 公司的 MSTP 系统支持 ITU-T 最新的 G.7042 建议，采用虚级联技术支持链路容量调整方案 （LCAS） ，可自动调整网络中的容量。 3.3 RPR 弹性分组环 弹性分组环（RPR）是一种新的 MAC 层协议，是为优化 IP 包的传输、构建光互联网而提出 的，目前正由 IEEE802.17 工作组进行标准化。RPR 的核心基础是以太网技术，其处理的基本数 据单元还是分组数据包。可以通过高阶槽位以太网盘增加套片的方式实现 RPR 功能。主要功能 如下： 1)RPR 提高带宽效率。RPR 采用类似 SDH 复用段方式提供业务上下，业务源节点和目的 节点之间的段上两个方向传输数据，目的节点从环上剥离单播包；同时，RPR 采用独特 的公平带宽分配算法和严格的业务分级策略，保证所有节点间的业务带宽分配具备智能 动态分配的特点。 2)网络可靠性高，Citrans 550F RPR 保证业务中断后在 50ms 内恢复。 3)快速提供业务，Citrans 550F RPR 能够实现业务的分布接入，再加上快速保护和自动重 新建立链路的功能，为快速插入和删除节点提供即插即用的机制。 4)RPR 提供在一个环上共享带宽的包交换技术，每个节点知道环的容量， RPR 采用一个 环网的连接实现所有节点总线式带宽共享，大大简化了工作。 3.4 MPLS 技术实现 烽火通信 Citrans 550F 通过在高阶槽位以太网盘上增加套片的方式对 MPLS 功能的实现，单 盘物理接口与普通以太网盘相同，对外实现 8FE+1GE 的接口。作为普通以太网盘应用时实现 256：1 的汇聚比，MPLS 功能如下： 1)实现 PE 节点入口标签添加、出口标签去除功能； 2)实现 P 节点标签交换功能； 3)实现 PE 节点多条伪线到 LSP 的复用； 4)以太网虚拟专线 VPWS 功能； 5)RAW 模式和 TAG 模式 VPN 实现； 6)以太网虚拟局域网 VPLS 功能实现。 3.5 ATM 业务的拓扑结构 3.5.1 链型网点到点链型网点到点 ATM 网业务的传输网业务的传输 用户可会聚并实现点到点的对通，只是此时链路两端结点的业务没有 VP 环保护。而其 他结点的业务仍和环网一样，用户也不必在意链路两端的结点的 VP_AIS 告警。 如下图，A 业务通过 PVC 从 ATM 交换机 1 的 Port1 端口经过一系列的交换传输到 ATM 交换机 3 的 Port1 端口。B 业务通过 PVC 从 ATM 交换机 1 的 Port2 端口经过一系列的交换 传输到 ATM 交换机 2 的 Port1 端口。CITRANS 550F 中的 ATM 盘就相当于下图中的 ATM 交换机。 ATM 交交换换机机1 ATM 交交换换机机2 ATM 交交换换机机3 Port1 Port2 Port1 VP VP A业业务务 B业业务务 Port1 图 3-8 链型网 ATM 业务传输示意图 3.5.2 环形网点到点环形网点到点 ATM 网业务的传输网业务的传输 在 ATM 环形网中，同样可实现点到点的业务传输。此时，建链时要考虑业务到达目的 结点所走路径的最小化原则。用户可依据情况选择执行 VP 还是 VC 翻译。CITRANS 550F 中的 ATM 盘就相当于下图中的 ATM 交换机。 A1 A4 A2 A3 1 2 4 5 3 NVPC 简化示意图如下所示: 1 2 3 4 VP#3 VP#1 VP#2 VP#4 图 3-9 ATM 环形业务示意图 4系统结构系统结构 4.1 总体功能模块 图 4-1 CITRANS 550F 设备总体框图 4.2 硬件结构 4.2.1 机架机架 设备机架外形尺寸分高架（2600mm） 、中架(2200mm)、低架（2000mm）三种。在结 构上，高架和中架都可容纳两个子架，低架安装一个子架。如图所示，机架的顶部是告警、 公务呼叫指示和主电源配电部分。 (a) 高 架 延告 即告 呼叫 架顶板 Citrans 550F 系统子架 (b) 矮 架/中 架 风扇及分纤单元 Citrans 550F 系统子架 风扇及分纤单元 Citrans 550F 系统子架 风扇及分纤单元 急告 非急告 公务呼叫 高架/中架 (2600mm&2200mm) 低架 (2000mm) 架顶板 子架 子架 子架 图 4-2 CITRANS 550F 设备机架布置图 4.2.2子架子架 电 源 端 子 板 U2 电 源 端 子 板 U1 2M 端 子 板 U14 2M 端 子 板 U15 2M 端 子 板 U16 2M 端 子 板 U17 2M 端 子 板 U18 时 钟 端 子 板 U19 2M 端 子 板 U3 2M 端 子 板 U4 2M 端 子 板 U5 2M 端 子 板 U6 2M 端 子 板 U7 2M 端 子 板 U8 高 阶 端 子 板 U9 高 阶 端 子 板 U10 高 阶 端 子 板 U11 高 阶 端 子 板 U12 2M 端 子 板 U13 网元管理公务盘 EMU 2M支路接口盘 E1-63 2M支路接口盘 E1-63 2M支路接口盘 E1-63 STM-1电接口盘 E155-4 STM-16光接口盘 O2500 STM-16光接口盘 O2500 时钟交叉盘 XCU 时钟交叉盘 XCU STM-16光接口盘 O2500 STM-16光接口盘 O2500 STM-1电接口盘 E155-4 2M支路接口盘 E1-63 2M支路接口盘 E1-63 2M支路接口盘 E1-63 2STM1光接口盘 O155-2 2STM1光接口盘 O155-2 风扇及分纤单元 00 01 02 03 04 05 06 07 08 09 0A 0B 0C 0D 0E 0F 10 图 4-3 CITRANS 550F 设备子架布置图 4.2.3 O2500 主要功能 完成 1 路 STM-16 信号的成帧和再生，传输开销的提取和插入，通道开销的终 结等功能； 在接收方向主要完成 STM-16 帧信号的 O/E 变换，自动增益控制，时钟提取， 信号再生与分接，光功率探测和无光检测；在发送方向主要包括信号复接，时 钟综合，E/O 变换，激光器偏流检测，激光器的关断控制等； 完成群路接收侧 AU-4 信号指针调整和发送侧 VC4 指针产生和相位的对齐，并 对各个 AU-4 信号的状态进行检测，且以检测结果作为通道倒换的准则； 支持 FPGA 烧制文件以及 BCT 程序的远程下载功能； 支持设备侧和线路侧的环回功能； 可处理 N1 字节； 支持 VC4-4C 和 VC4-16C 的级联； 完成内部总线适配功能； STM-16 光接口支持多种标准 S-16.1、S-16.2、L-16.1、L-16.2，可通过更换光 模块来实现。 4.2.4 O622-2 主要功能 对外可提供 2 路 STM-4 光接口，完成 2 路 STM-4 成帧和再生，传输开销的提 取和插入，也完成通道开销的终结等功能； 支持 VC4-4C 的级联； 完成信号的光电/电光变换，并具有激光器偏流检测 11 和关断功能； 支持设备侧和线路侧的环回功能； 完成内部总线适配功能； 提供对段层主要告警的监测，并且上报给时钟交叉盘作为复用段保护倒换的判 据； 提供双向的指针解释，并将各个 AU-4 信号的状态上报给时钟交叉盘作为通道保 护倒换的判据； 提供对高阶通道开销（J1、B3、C2、G1 等）的处理； 支持 N1 节的处理，支持 TCM 模式。 支持对 FPGA 和 BCT 软件的在线远程升级； STM-4 光接口支持多种标准：S-4.1，S-4.2，L-4.1，L-4.2，可通过更换光模块 实现。 4.2.5 O155-4 主要功能 同时提供 4 路 STM-1 光接口； 完成 4 路光 155M 接口的光电变换； 完成 4 路光接口的开销处理和接入，参与 32 个方向公务分支、定时接入以及 APS 保护的处理； 4 路 STM-1 光接口具有激光器关断功能； 完成内部总线适配功能； STM-1 光接口支持多种标准： S-1.1，S-1.2，L-1.1，L-1.2，可以通过更换模 块实现。 4.2.6 O155-2 主要功能 同时提供 2 路 STM-1 光接口，完成 2 路光 155M 接口的光电变换，具有激光器 关断功能； 在系统中产生和终结 STM-1 信号中的段开销； 完成低阶指针调整； 两路 STM-1 光接口具有 1+1 线路复用段保护、单链路、双链路、单盘 TU-12 通道保护及盘间 TU-12 通道保护；不作保护时，可配成单链路或双链路工作模 式； 完成内部总线适配功能； 支持设备侧和线路侧的环回功能； STM-1 光接口支持多种标准： S-1.1，S-1.2，L-1.1，L-1.2，可以通过更换模 块实现。 4.2.7 E155-4 主要功能 同时提供 4 路 STM-1 电接口； 完成 4 路 STM-1 电支路信号的 SOH 处理, 以 78Mb/s 的速率将对应 4 个 VC4 送给交叉盘； 完成内部总线适配功能； 完成 POH 开销处理、POH 开销接入； 具有 AU 指针处理能力。 4.2.8 E4-4 主要功能 同时提供 4 路 140M 电接口； 将支路输入的 E4 电信号映射到 VC-4 中，并加入固定指针值 H1H2 以构成 AU4 信号输出到交叉盘； 将来自交叉盘的 AU4 信号反映射和解同步后，还原为 E4 支路信号输出； 完成通道开销（POH）的处理和提供输入输出接口； 具有 AU 指针处理能力； 完成内部总线适配功能。 4.2.9 E3/T3 本盘有两种速率工作：34Mb/s 和 45Mb/s。 工作于 34Mb/s 速率时，支路线路码型为 HDB3 码，线路速率为 34 368Kb/s。 工作于 45Mb/s 速率时，支路线路码型为 B3ZS 码，线路速率为 44 736bit/s。 两种线路接口特性符合 ITU-T 标准的要求。 主要功能 提供 3 路 34Mb/s G.703 接口或 3 路 45Mb/s G.703 接口； 完成 34M/45M 时钟提取和综合； 完成 34M/45M 到 VC3-TU3-TUG3-VC4 的映射和复接功能； 完成 POH 开销处理、POH 开销接入； 具有 AU 指针处理能力； 完成内部总线适配功能。 4.2.10E1-63 主要功能 具有 63 个 2048Kb/s 支路信号； 完成 2M 信号的定时产生、恢复、HDB3 编码和解码； 完成 2M 到 VC12-TU12-TUG3-VC4 的映射和复接功能； 完成 2M 时钟提取和综合； 完成 POH 开销处理、POH 开销接入； 具有 AU 指针处理能力； 完成内部总线适配功能； 不包括 E1 接口电路（驱动和均衡）。 4.2.11GFE1 主要功能 提供对外 1 路 GE 以太网光接口，8 路 FE 以太网电接口（LAN 口），对内 1 个 GE 全双工以太网数据接口，8 个 FE 全双工以太网数据接口（WAN 口）； 可工作在 10M 半双工、10M 全双工、100M 半双工、100M、1000M 全双工五 种种状态。具体工作状态可由端口自动协商完成，也可以根据需要将端口强行 转换为某一工作状态； 支持 3 种封装方式（GFP，LASPS 和 PPP），级联颗粒为 VC-12/VC-3/VC- 4； 支持半双工方式下的背压流量控制；支持全双工方式下的 IEEE 802.3x 流量控 制； 支持基于 IEEE802.1Q 和基于端口的的 VLAN 划分；支持 QinQ； 实现带宽限制、QOS 功能； 支持 IGMP Snooping； 具有端口聚合功能； 支持 IGMP 组播协议，可以在多媒体传输时有效降低网络流量。 4.2.12ESE1 主要功能 提供对外 8 路 FE 以太网电接口（LAN 口），对内 8 个 FE 全双工以太网数据 接口（WAN 口）； 可工作在 10M 半双工、10M 全双工、100M 半双工、100M 全双工四种状态。 具体工作状态可由端口自动协商完成，也可以根据需要将端口强行转换为某一 工作状态； 支持 3 种封装方式（GFP，LASPS 和 PPP），级联颗粒为 VC-12/VC-3/VC- 4； 支持半双工方式下的背压流量控制；支持全双工方式下的 IEEE 802.3x 流量控 制； 支持基于 IEEE802.1Q 和基于端口的的 VLAN 划分；支持 QinQ； 实现带宽限制、QOS 功能； 支持 IGMP Snooping； 具有端口聚合功能； 4.2.13TM_4 主要功能 通过软件配置，可以从背板 VC4 电路下电信号到 ATM 接口盘，经过去映射后, 还原成 ATM 信元； 通过软件配置可以构成点对点或点到多点的集中复用，也可以构成环路，达到 整个环路带宽的复用，配置灵活； 具有灵活的交叉配置,可以通过配置西向和东向的 VC4 通路构成 VP 级保护环路； 支持 VP 环路，对业务可以进行保护；当构成环路时，不因为一个站点的单盘 损坏，而中断整个环路，可以进行实时保护切换； 完成故障管理，对盘内出现的各种告警进行搜集、统计分析、并对结果上报。 4.2.14XCU 本盘由时钟模块和交叉模块组成。 时钟模块的主要功能 向系统提供稳定的系统时钟帧定位和复帧定位脉冲； 自动选择并跟踪锁定适当的时钟参考源； 提供多种时钟参考源的输入接口； 设备外提供 2.048MHz/HDB3 三级时钟源； 有自动保护倒换功能； 有多种工作模式； 较完善的监控管理系统； 完善的 S1 字节处理。 交叉模块的主要功能 完成完成群路和群路、群路和支路、支路和支路之间的 128128VC-4 高阶全 交叉和 40324032VC-4 低阶全交叉； 完成多方向的 APS 的协议处理和设备异常情况下的倒换； 完成低阶支路 T5/T6、T7/T8 的 TU-12 级通道保护； 完成主备盘间的电源保护功能、电源告警指示和主备切换功能； 完成多套 1+1/1:1/2BLSR/4BLSR/2UPSR 的功能； 支持 G.841 和 G.842 协议。 4.2.15 EMU 本盘由网元管理单元和公务单元两部分组成，各部分的主要功能如下： 网元管理单元主要功能： 最多可支持到 32 个方向的 DCC 通道，支持 DCCR/DCCM 混合。32 个方向的 DCC 通道数据，分别通过 HDLC 接口接入； 代表管理系统对设备进行配置管理、故障管理、性能管理和安全管理并存储设 备的管理信息。配置管理包括对设备网络拓扑结构的配置，NE 类别的配置和 NE 类型的配置，并具有日志功能；故障管理指对告警的实时监测与定位及相应 的操作；性能管理指对光传输数值量的监测和管理；安全管理指对不同等级的 操作用户赋于不同的操作权限； 提供监测和软件调测接口(f 接口)、告警接口、外部监控接口、F 接口和程序下 载口(10BASE-T)； MBUS 接口：异步的 RS485 接口，用来管理 PDH 和接入网设备； 通过 DCC 通道与远端站点的 EMU 盘相连，传送段内管理信息，完成整个 SDH 网的管理； 通过 SVB 总线，向各单盘 BCT 下达管理及控制命令，并从各单盘收集告警和 性能数据； 提供扩展的 SVB 总线。 公务单元主要功能： 处理 32 个方向的 E1、E2 和 F1 字节，采用总线方式接入； 2 种呼叫方式：点呼方式，群呼方式； 提供整个网络节点间的公务连接。公务号码为四位，从 00009999，号码资源 丰富。支持各种复杂网络； 支持通道状况的自动检测，通道出现异常情况会给出告警。点呼和群呼状态下， 能够对通信状况进行监测； 每一公务盘提供两部话机的接口，分配不同的号码，可以独立操作。每部话机 有主副话机接口，副话机可延伸距离不小于 200 米，主副话机具有相同的呼叫 能力，采用并线方式； 支持跨段公务； 提供 4 个数据接口，采用 RS232（V.24）或 RS422(V.11)方式，最多支持 32 个方向。 5系统的可靠性设计系统的可靠性设计 本章主要介绍了 CITRANS 550F 设备的各类机盘的可靠性设计。主要说明基于单盘、端 口的各种保护，包括以下内容：电接口盘的保护方式、交叉时钟盘的保护方式、电源单元的 保护方式、软件级保护、网络级保护等。设备级保护 5.1 设备级保护 5.1.1 电接口盘的保护电接口盘的保护 CITRANS 550F 能实现 2M 支路盘、E3/T3 支路盘的 1：N 保护（N7） ，提高设 备的可靠性设计。 5.1.2 交叉时钟盘的保护交叉时钟盘的保护 CITRANS 550F 对交叉时钟盘采用 1+1 热备份保护。按照工作状态分为主用交 叉盘和备用交叉盘。在两块时钟交叉时钟盘中，先上电的盘就是主用盘，另一块则 为备用盘。当备用盘收到主用盘失效的信息时，立刻将自己设置为“主用”工作模 式，并发出倒换报警，接替主用盘工作。 5.1.3 电源单元的监控和保护电源单元的监控和保护 电源单元采用双电源接入并联工作方式，具备防反接功能，充分提高了电源接 入的可靠性。 5.2 网络级保护 链路具有 11/1：1 线路保护，环形具有复用段保护和通道保护两种保护模式。 随着光纤传输容量的增大，传输网络的可靠性、可用性和对线路故障的应变能力至关重 要。本设备具有完善的保护功能，下面分别介绍链形，环形，子网连接保护和数据业务级保 护模式。 5.2.1 链形保护链形保护 当设备配置为 TM 终端复用设备时，保护为 1+1 方式。如图 5-1 所示，支路盘的上话同 时桥接到主用和备用，下话由系统工作状态而定。当主用群路检测到输入信号丢失（LOS） 、 帧失步（LOF） 、复用段 AIS(MS-AIS)，而备用系统工作正常时，交叉盘输出备用群路的信号 到支路盘，倒换操作仅在收端进行。当主用系统恢复正常后（512 分钟）自动恢复到主用。 发 收 发 收 收 发 收 发 支 路 交 叉 交 叉 支 路 TM TM 工作 备用 OLT OLT 图 5-1 链形 1+1 保护模式 5.2.2 环形保护环形保护 通道保护双纤单向环 图 5-2 和图 5-3 是设备应用于通道保护环时的图例。它有两个传输方向相反的环，将 4 个 ADM 节点连接起来。节点 1 和节点 2 之间有业务通信，图中的外环为主用环，内环为备 用环。通过交叉矩阵将输入的支路信号同时桥接到内环和外环。如图 5-2 所示，当系统主、 备用双纤环工作正常时，节点 1节点 2 之间的业务通信在主用环（外环）中完成。即两 节点均为西向下话、东向上话。若节点 1 至节点 4 之间发生光缆断开故障，节点 1节点 4节点 3节点 2 的主用通道将会中断。如图 5-3 所示，节点 1 到节点 2 的备用通道依然是 正常的。节点 2 将检测到主用信号为 AIS，此时交叉连接矩阵将释放支路输出接口与主用通 道的连接，而连接到备用信道上。 节点 1 节点 3 节点 4 节点 2 图 5-2 双纤单向通道保护环正常工作路由 节点 1 节点 3 节点 4 节点 2 图 5-3 双纤单向通道保护倒换环 双纤双向环复用段保护 图 5-4 和图 5-5 是设备应用于复用段保护双纤环的例子，它由四个插分复用设备 ADM 组成两个传输方向相反的双纤环，节点 2 与节点 3 之间有业务通信，当系统正常工作时，节 点 2 与节点 3 之间的业务经短径传输。节点 2 东向上话，节点 3 由西向下话。节点 3 西向上 话，由节点 2 东向下话，从而完成业务通信，图 5-4 中，工作通道中的实线可表示 23 节 点的业务流向。 当 2、3 节点间断光纤时，如图 5-5 所示。节点 2 的上话由原东向上话桥接到西向上话， 节点 3 由原西向上话倒换到东向上话，而节点 2 则倒换到西向下话，业务流向用外环保护通 道中的虚线表示。 由此可以看出：内环上的备用信道（9-16 时隙） ，是外环主用信道（1-8 时隙）的保护通 道。外环的备用信道（9-16 时隙） ，是内环主用信道（1-8 时隙）的保护通道。 节点 4 ADM 节点 3 ADM 节点 1 ADM 节点 2 ADM 23 32 32 23 916 时隙 注： 表示工作通道（1-8）AU-4 时隙 表示保护通道（9-16）AU-4 时隙 18 时隙 图 5-4 双纤双向复用段保护环正常工作时路由 节点 4 ADM 节点 3 ADM 节点 1 ADM 节点 2 ADM 23 32 32 23 916 时隙 桥接 倒换 注： 表示工作通道（1-8）AU-4 时隙 表示保护通道（9-16）AU-4 时隙 18 时隙 图 5-5 双纤双向复用段保护环倒换工作路由 四纤双向环复用段保护 如图 5-6 所示，四纤双向复用段保护环由两根业务纤 S1、S2（一发一收）和两根保护 纤 P1、P2（一发一收）来实现。业务纤 S1 为顺时针业务信号环，业务纤 S2 为逆时针业务 信号环。P1 和 P2 分别形成 S1 和 S2 的反方向保护环，每根光纤都有一个倒换开关。 节点 1 与节点 3 之间有业务通信。正常情况下，从节点 1 到节点 3 的信号沿 S1 传输， 从节点 3 到节点 1 的信号沿 S2 传输，P1 和 P2 是空闲的。 当节点 2 和节点 3 间的四根纤均被切断时，利用 APS 协议，节点 2 和节点 3 中各有两 个倒换开关执行环回功能，以维持环的连续性。如图 5-7 所示，这样，由节点 1 到节点 3 的 信号沿 S1 到达节点 2，再经 P1 到达节点 3，而由节点 3 到节点 1 的信号先经 P2 到达节点 2，再经 S2 传输到节点 1。 节点 4 节点 2 节点 3 节点 1 S1 P1 P2 S2 S1 P1 P2 S2 图 5-6 四纤双向复用段保护环正常工作路由 节点 4 节点 2 节点 3 节点 1 S1 P1 P2 S2 S1 P1 P2 S2 倒换 倒换 图 5-7 四纤双向复用段倒换环工作路由 子网连接保护(SNCP) 子网连接保护是指某一个子网连接预先安排专用的保护路由，这样一旦子网发生故障， 专用保护路由便取代子网担当在整个网络中的传输任务。子网连接保护包括利用固有的子网 连接保护(SNC/I)和利用非介入式监测的子网连接保护(SNC/N)。固有监测是指利用网络的固 有可用信息如连接状态、性能数据等,来间接地监测连接情况，能防止服务层故障。非介入式 监测是指利用对原来特性信息侦听监测(非介入)来直接地监测连接情况，能防止连接故障。 子网连接保护在网络中的配置保护连接方面具有很大的灵活性，特别适合用于不断变化、 对未来传输需求不能预测的、根据需要就可以灵活增加连接的网络。故而它能够用于干线网、 中继网、接入网等网络,以及树形、环形、网形的各种网络拓扑。其保护结构为 1+1 方式，即 每一个工作连接都有一个相应备用连接，可任意置于 VC12/VC2/VC3/VC4 各通道。当同时 在复用段实行保护时，传输信号将有可能被双重保护。 STM-16 SDH 环 多方向 STM-16 STM-4/16 SDH 环 多方向 STM-16 图 5-8 子网连接保护示意图 例如：对工作路径中的某一段进行保护 对于一条 SDH 的无保护链来讲，如果需要对其中的某些重要高阶通道业务在某一段上 （一般为事故频发段或存在隐患段）进行保护，这时可以充分发挥 SNCP 的作用，如图所示。 A站站B站站 保保护护子子网网 VC4 N# VC4 N# VC4 N# 图中 A 站、B 站是 SDH 无保护链中的两个网元，这两个网元可以相邻也可以不相邻。 出于安全方面的考虑，A、B 之间的某条高阶通道 VC4 N#是需要保护的，在这种情况下可以 利用 SNCP 来实现，即将 A、B 两网元的 SDH 端口（STM-N，N=1、4、16、64）接入保护 子网。这里的保护子网可以是一对光纤，也可以是一条 SDH 传输链，或者是一个保护环以 及更复杂的网状网。但不管经过多少环节，由于都要经过 SDH 同步端口的处理，通道开销 均都可能以进行透明的传输。如通道中某一环节出了问题，就会以缺陷的形式在通道开销中 往下传递。传递到接收端后，即通过检测开销的内容（即自动启动指令）来决定是否进行倒 换。这样，A、B 之间的高阶通道 VC4 N#就得到了保护。 5.2.3 数据业务级保护数据业务级保护 以太网业务保护 烽火产品对 SDH 承载的以太网业务保护包括二个层次：物理层保护和 MAC 层保护。 1.物理层保护 物理层保护是指 SDH 网络保护，在前面的链形保护（5.2.1 节）和环形保护（5.2.2 节） 中都有相应介绍，这里就不在重复。 同时烽火产品还支持 LCAS 技术。在承载以太网业务的 VCG（含多个 VC）中，当某个已 经映射了业务的 VC 出现链路失效时，LCAS 技术可以暂时取消这条链路，其它成员仍正常传 输数据；当失效成员被修复时，LCAS 能自动恢复级联组的带宽，从而实现了对 VCG 承载以太 网业务的保护。 GFP 封封装装 100Mbps VCAT LCAS VCAT LCAS VC4 SQ=1 NOPM 1Gbps Ethernet 1Gbps Ethernet GFP 封封装装 100Mbps VCAT LCAS VCAT LCAS Ethernet MAC Frame GFP MappingPacket Fabric VCAT、LCAS TDM Fabric VC4 SQ=2 NORM VC4 SQ=3 EOS VC4 SQ=4 DNU SDH 交交叉叉 链链路路1失失效效后后 VC4 SQ=1 DNU VC4 SQ=2 NORM VC4 SQ=3 NORM VC4 SQ=4 EOS SDH 交交叉叉 CITRANS 550F 中的以太网盘，都可采用物理层的保护，且适用于所有以太网业务类型。 2.MAC 层保护 MAC 层保护是指以太网层（数据链路层）的保护，采用 STP（生成树协议）保护算法 的以太网业务保护方式。生成树协议是在一个交换网络中检测并消除冗余链路，以防止出现 二层循环的一个协议。如果不运行 STP，帧有可能会在网络中循环发送，流量极剧升高，最 后使整个网络彻底瘫痪。如下图所示，A、B、C 三台支持生成树协议的交换盘之间形成了环 路。根据生成树算法，A 与 C 之间的连接被设备自动断开。当 B 交换机发生故障，A 与 C 之 间的连接就会被恢复，不会因为 B 交换盘的失效而中断。当然，由于生成树协议算法不是对 链路实时的监测和故障恢复，它需要一个周期(30s60s)重新计算优先级后才能恢复通讯链 路。 交交换换盘盘B 交交换换盘盘C 交交换换盘盘A 交交换换盘盘B 交交换换盘盘C 交交换换盘盘A 交交换换盘盘B 交交换换盘盘C 交交换换盘盘A 生生成成树树作作用用下下 生生成成树树作作用用下下 交交换换盘盘C 交交换换盘盘A 交交换换盘盘B B盘盘有有故故障障后后 物理层保护和