传输网的保护

1、第第4章章 确保传输网确保传输网的正常运行的正常运行4.1 自愈的概念、分类4.1.1 自愈的定义 自愈保护的提出：通信网络的生存性已成为现代网络规划设计和运行的关键率因素之一 自愈保护的定义：当网络发生故障时，无需人工干预，设备即可在极短的时间内自动恢复所携带的业务。通常，倒换时间之短，以至于用户感觉不到网络已出了故障 多数话带数据调制解调器超时 业务恢复时间业务恢复时间交换业务的连接丢失情况交换业务的连接丢失情况 50200ms 200ms2s 2s10s 10s 5min 业务丢失概率 5% 所有电路交换连接业务丢失 业务丢失概率提高 所有通信会话丢失连接 数字交换机阻塞 自愈保护的倒换

2、时间自愈保护的时间门限 50ms：作为ITU-T规定的设备倒换时间门限，中断时间小于50ms，可以满足多数电路交换网的话带业务和中低速数据业务的质量要求 2s：作为网络恢复的目标值（连接丢失门限CDT），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 自愈网的概念只涉及重新确立通信，而不管具体失效元部件的恢复或更换，故障的修复或者器件的更换仍需要人工干预才能完成。简单的来说，就是当光缆路由出现故障的时候，线路可以自动切换到另一条路径达到终点，但是，并不能自动修复故障，故障的解除仍然需要人为修理。SR4.1.2 自愈保护的工作原理 先决条件：存在冗余路由 工作

3、原理：为受保护业务建立一条冗余路由，当工作路由出现故障时，业务自动切换到冗余路由，并重新建立连接关系，以保证业务连续性，从而起到自愈保护的作用4.1.3 SDH网络的基本拓扑结构 从保护意义上讲，最基本的网络形式就是环形网和链形网。 1. 链形网 当涉及通信的所有点串联起来，并使首未两个点开放时就形成了所谓的链形网。主要用于专网中。2. 星形(枢纽形)网 当涉及通信的所有点中有一个特殊的点与其余所有点直接相连，而其余点之间互相不能直接相连时，就形成了所谓的星形拓扑，又叫枢纽形拓扑。此种拓扑多用于本地网（接入网和用户网）。3. 树形网 将点到点拓扑单元的末端点连接到几个特殊的点时就形成了树形拓扑

4、。这种拓扑结构适合于广播业务，但是存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，也不适合于提供双向通信业务。4. 环形网 当涉及通信的所有点串联起来，而且首尾相连。没有任何点开放时，就形成了环形网。环形网常用于本地网（接入网和用户网）、局间中继网。5. 网孔形网 当涉及通信的许多点直接互连时就形成了网孔形拓扑，如果所有的点都直接互连时则称为理想的网孔形。网孔形网主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。自愈保护的方式 按照网络拓扑划分 链形网络业务保护 环形网络业务保护 按照保护段层划分 通道保护 复用段保护4.2 链形网络业务保护 通道1+1保护 复用段1+1保护 复用段1:1保护ETOLOLCSOLOL

5、CSET链形网通道1+1保护以通道为基础，倒换与否由通道信号质量的优劣而定，保护颗粒可以为AU4/TU3/TU12基于并发优收原则：发送端，业务信号同时馈入工作通路和保护通路；接收端，选择二者中质量较高的通常利用简单的PATH-AIS信号作为倒换依据，倒换时间较短ETOLOLCSOLOLCSET以复用段为基础，倒换与否由每两站间的复用段信号质量的优劣而定,保护颗粒为AU4基于并发优收原则：发送端，业务信号同时馈入工作通路和保护通路；接收端，选择二者中质量较高的通常利用LOS，LOF，MS-AIS和MS-EXC作为倒换条件链形网复用段1+1保护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

6、故障时，保护通路将舍弃额外业务，并根据APS协议，通过跨接和切换将主用业务改为保护通路传送主用业务额外业务ETOLOLCSOLOLCSETETET链形网复用段1:1保护例4-1：如图4-7所示组网规划：数据规划要求：网元A、B、C、D、E均为ZXMP S320设备，各网元间业务配置如下：A-D 2个2M；A-C 1个34M；B-E 1个34M；D-E 5个2M对其进行通道保护配置。例4-1：如图所示组网规划：练习4.1 如图所示组网规划：数据规划要求：网元A、B、C、D、E均为ZXMP S380设备，各网元间业务配置如下：A-E 2个140M；A-D 5个34M；B-E 10个34M；C-E

7、50个2M；对其进行通道保护配置4.3 环形网络业务保护二纤单向通道保护二纤双向通道保护二纤双向复用段保护四纤双向复用段保护二纤或四纤描述的是相邻两个网元之间的光纤数目，例如：相邻两个网元之间存在用于收发的两根光纤，则为二纤；单/双向描述业务传递的流向或路径 业务在A与C之间传递 单向业务，传递路由不同 双向业务，传递路由相同单向双向ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD基于并发优收的工作原理工作通道保护通道二纤单向通道保护倒换结果ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBDETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD单纤故障双纤故障ETOLOLAETOLOLCOLOLOLO

8、LBD工作通道保护通道基于并发优收的工作原理二纤双向通道保护倒换结果ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBDETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD单纤故障双纤故障二纤环网通道保护小结 二纤环网的单/双向通道保护，在工作过程中可以相互转化，不存在优劣的比较 二纤环网单/双向通道保护，对网络速率没有任何限制，网络容量固定为STM-N 环上无节点数目限制，倒换时间短 不能传送额外业务，只能基于1+1保护，适用于集中型业务的保护 可以利用网管进行返回式设置ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD利用后一半时隙保护前一半时隙，例如：STM-16的网络中，采用东向光板的#9#16

9、 AU4保护西向光板的#1#8 AU4二纤双向复用段保护正常状态ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD倒换结果ETOLOLAETOLOLCOLOLOLOLBD二纤环网复用段保护小结 二纤环网采用复用段保护，网络容量为STM-NK/2，其中STM-N为网络速率，K为网元数目 二纤环网采用复用段保护时，网络速率应大于或等于STM-4 环上最多存在16个ADM网元，倒换时间稍长 可传送额外业务,适用于分散型业务的保护支持跨环和跨段两种倒换方式ETAOLBOLOLOLOLETCOLOLOLOLOLOLOLOLDOLOLOL业务四纤双向复用段保护倒换结果跨段倒换跨环倒换ETAOLBOLOLOL

10、OLETCOLOLOLOLOLOL OLOLDOLOL OLETAOLBOLOLOLOLETCOLOLOLOLOLOL OLOLDOLOL OL四纤环网复用段保护小结 四纤环网采用复用段保护，网络容量为STM-NK，其中STM-N为网络速率，K为网元数目 四纤环网采用复用段保护时，对设备的要求较高 可传送额外业务,适用于分散型业务的保护项目二纤单/双向通道二纤双向复用段四纤双向复用段节点数KKK线路速率 STM-N STM-N STM-N 环传输容量 STM-N K/2*STM-N k*STM-N APS协议不用用用倒换时间20ms2050ms2050ms节点成本低中高系统复杂性简单 复杂 复

11、杂主要应用场合接入网、中继网等（集中型业务）中继网、长途网等 （分散型业务）中继网、长途网等（分散型业务）环网保护小结例4-2：如图所示组网规划：数据规划要求：网元A、B、C、D均为ZXMP S320设备，各网元间业务配置如下：A-D 5个2M；A-C 2个34M；B-C 1个34M；C-D 6个2M对其进行保护配置。练习4.2: 如图所示网络拓扑,网元A、B、C、D为中兴ZXMP S380设备，组成一个STM-16的二纤环形拓扑，具体业务规划为：A-D 50个2M；A-C 2个140M；B-C 6个34M；C-D 15个2M，2个34M。环网间存在通道保护，各网元间可以通话例4-3：如图所示

12、组网规划：数据规划要求：网元BCDE组成一个容量10G的传输环，AB、EF各组成一个622M的链，各网元间业务配置如下：A-F 6个2MA-C 1个34M，2个2MD-F 1 个34MB-D 5个2M对其进行保护配置。练习4.3：如图所示组网规划：数据规划要求：网元ABCD组成一个容量STM-4传输环，BE、CF各组成一个STM-1的链，各网元间业务配置如下：A-F 3个2MA-C 2个34M，2个2MD-F 1 个34MB-D 5个2M，1个34M对其进行保护配置4.4 同步与定时对于数字传输，要求接收端与发送端同步，这是所谓点同步。对于数字复用，要求将几个准同步信号复用成单一的线路信号，采

13、用比特塞入技术适配速率，这是所谓线同步。对数字交换，要求到达交换节点全部数字流有统一的时钟，涉及全网，这就是网同步。网同步的目的是指使网络中各节点的时钟频率和相位都控制在预先确定的容差范围内，以免由于数字传输系统中收/发定时的不准确导致传输性能的劣化。39数字同步网的时钟种类铯原子钟：长期频率稳定度10-1310-14，价格昂贵，短期稳定度差铷原子钟：体积小，预热时间短，短期稳定度高，价格便宜，但长期稳定性低于铯原子钟GPS：与大楼综合定时源（BITS）内部时钟和GPS接收机内部时钟综合，才能得到长期和短期都能满足要求的定时信号石英晶体振荡器：可靠性高，寿命长，价格低，频率稳定度范围很宽，但长

14、期频率稳定度不好 同步方式伪同步是指数字交换网中各数字交换局在时钟上相互独立、毫无关联，而各数字交换局的时钟都具有极高的精度和稳定度，一般用铯原子钟。由于时钟精度高，网内各局的时钟虽不完全相同（频率和相位），但误差很小接近同步，于是称之为伪同步。主从同步指网内设一时钟主局，配有高精度时钟，网内各局均受控于该主局，即跟踪主局时钟，以主局时钟为定时基准，并且逐级下控直到网络中的末端网元（终端局）。一般伪同步方式用于国际数字网中，也就是一个国家与另一个国家的数字网之间采取这样的同步方式，例如中国和美国的国际局均各有一个铯时钟，二者采用伪同步方式。主从同步方式一般用于一个国家地区内部的数字网，它的特点

15、是国家或地区只有一个主局时钟，网上其它网元均以此主局时钟为基准来进行本网元的定时42我国数字同步网的时钟分级 我国的数字同步网采用三级主从同步方式 一级基准时钟分为两种 全网基准钟（PRC）：由自主运行的铯原子钟组或铯原子钟组与卫星定位系统GPS组成 区域基准钟（LPR）：由卫星定时系统GPS和铷原子钟组成 二级基准时钟（SSU-T） ：铷原子钟或高稳晶体钟组成 三级节点时钟（SSU-L） ：高稳晶体钟组成 SDH同步定时参考信号来源在PDH中，为了使网络中的各系统能够同步，采用来自交换设备的2Mb/s支路传输同步信号，该同步信号的精度可达到10E-11，且在网络中透明传输。而在SDH中，由于

16、引入了指针对净负荷进行了频率和相位的校准，使净负荷中的2Mb/s信号在传输过程中，尤其在SDH/PDH网络边界处有了频率或相位的变化，因而不能直接提取其中的定时信号作为系统的时钟。所以在SDH中，定时参考信号可以有以下三种来源：1. 从STM-N等级的信号中提取时钟2. 直接利用外部输入站时钟（2048kHz）3. 从来自纯PDH网或交换系统的2Mb/s支路信号中提取时钟主从同步网中从时钟的工作模式主从同步的数字网中从站的时钟通常有三种工作模式：1. 正常工作模式-跟踪锁定上级时钟模式此时从站跟踪锁定的时钟基准是从上一级站传来的，可能是网中的主时钟，也可能是上一级网元内置时钟源下发的时钟，也可

17、是本地区的GPS时钟。与从时钟工作的其它两种模式相比较，此种从时钟的工作模式精度最高。2. 保持模式当所有定时基准丢失后，从时钟进入保持模式。此时从站时钟源利用定时基准信号丢失前所存储的最后频率信息，作为其定时基准而工作，也就是说从时钟有记忆功能，通过记忆功能提供与原定时基准较相符的定时信号，以保证从时钟频率在长时间内与基准时钟频只有很小的频率偏差。但是由于振荡器的固有振荡频率会慢慢地漂移，故此种工作方式提供的较高精度时钟不能持续很久，此种工作模式的时钟精度仅次于正常工作模式的时钟精度。3. 自由运行模式-自由振荡模式当从时钟丢失所有外部基准定时，也失去了定时基准记忆或处于保持模式时间太长，从

18、时钟内部振荡器就会工作于自由振荡方式。此种模式的时钟精度最低。45 SDH的时钟源种类 外部时钟源 线路时钟源 支路时钟源 设备内置时钟源 在数字网中传送时钟基准应注意几个问题1. 在同步时钟传送时不应存在环路，否则环路上某一网元时钟劣化就会使整个环路上网元的同步性能连锁性的劣化。2. 尽量减少定时传递链路的长度，避免由于链路太长影响传输的时钟信号的质量。3. 从站时钟要从高一级设备或同一级设备获得基准。4. 应从分散路由获得主备用时钟基准，以防止当主用时钟传递链路中断后导致时钟基准丢失的情况。5. 选择可用性高的传输系统来传递时钟基准。46同步状态信息（SSM） SDH利用S1(58)表征不

19、同的时钟质量等级，以传递SSM信息 SSM编码（bit5-比特8）优选顺序质量等级描述对应的我国时钟等级0010最高QL_PRC1级基准时钟0100QL_SSUT2级节点时钟1000QL_SSUL3级节点时钟1011QL_SECSDH网元设备时钟1111最低QL_DNU同步信号不可用47SDH设备标准SSM处理规则时钟源选择根据质量级别选择跟踪的时钟源当有同样高质量等级的参考信号存在时，遵循选择短路径时钟原则，可以通过人为设定的优先级来进行判断选择在获取时钟源后，回送0 xf表示回送时钟源不可用，避免两个节点间出现同步互跟的情况SSM的处理规则 保持状态：发送SEC时钟等级的SSM信息 非倒换

20、状态：定时参考信号等级发生变化且不引起参考倒换时，发送变化后的SSM质量等级信息 倒换状态：发送新选用的定时参考信号的SSM质量等级信息 外定时输出信号直接导出：选用的STM-N线路/支路信号的SSM质量等级信息 BITS时钟信号通过网元1和网元4的外时钟接入口接入。这两个外接BITS时钟，互为主备，满足G812本地时钟基准源质量要求。正常工作的时候，整个传输网的时钟同步于网元1的外接BITS时钟基准源。公务板支持三种呼叫方式：点呼、群呼和主叫（强插）1) 点呼呼叫号码设置：P1P2P3，其中Pn=09（n=03）操作：摘机后，如听到拨号音，则可以拨所设3位号码，进行点呼 公务基本操作2) 群

21、呼呼叫号码设置：群呼密码M1M2M3，Mn=09（n=03），群呼号码Q1Q2Q3，Qn=09和通配符*（n=03）。其中通配符指任意号码，如*12是指呼叫所有12为后两位的站点，*为呼叫所有站点。 操作：摘机后，如听到拨号音，拨#M1M2M3Q1Q2Q3七位号码，进行群呼。 3) 主呼（又称强插） 呼叫号码设置：主呼密码N1N2N3，Nn=09（n=03），主呼号码AAA，AAA=111（表示强插入E1）或222（表示强插入E2）。 操作：摘机后无论听到忙音或拨号音，拨# N1N2N3AAA七位号码，进行强插。 网管关键配置命令 1) 公务号码设置网管配置公务号码、群呼密码、群呼允许、主呼密码等；2) 公务端口设置 网管配置音频端口