复用段保护机理

复用段保护机理

1. 各种复用段保护的一般描述

在讲述复用段保护之前，先简单介绍复用段的概念。

SDH传输系统按功能分层的方法可分为物理层、段层、通道层和电路层（类似于ISO的七层结构），其中下层为上层提供服务。

分层中最下层是物理层，用光信号波长、脉冲波形等参数表征。

物理层上面是段层，段层的作用是确保SDH网内节点之间信号传送的完整性。段层可再分为再生段层和复用段层。再生段层是指再生器之间或复用设备和再生器之间的那一段。复用段是指复用设备之间的那一段。

段层上面是通道层，通道层的作用是支持电路层，将电路层信号适配成统一的形式来传送。通道层可再分为低阶通道层和高阶通道层。低阶通道层支持电路层信号；高阶通道层既支持电路层信号，又支持低阶通道层信号。

最上层为电路层，即SDH传送网支持的各种业务。

由此可见，复用段是SDH功能传送层中的一个层次，孤立地理解复用段并无意义。

复用段保护一般有以下形式：

?二纤双向0:1复用段共享保护环；

?二纤单向1:1复用段保护环（专用环）；

?线性复用段1+1保护；

?线性复用段1:1 保护。

1.1 二纤双向0：1复用段共享保护环

要求环上的两个节点间只需两根光纤，见图(a)。利用时隙交换技术，一条光纤同时载送工作通路(S1)和保护通路(P2)，另一条光纤上同时载送工作通路(S2)和保护通路(P1)。每条光纤上一半通路规定载

送工作通路(S)，另一半通路载送保护通路(P)。在一条光纤上的工作通路(S1)，由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路(P1)来保护。反之亦然。这就允许工作业务量双向传送。每条光纤上只有一套开销通路。

一个STM－N的二纤双向复用段共享保护环，其共有N个AU－4。在顺时针方向上编号为1到N/2的AU－4时隙安排用作工作通路，编号为N/2+1到N的AU－4时隙安排用作保护通路。在逆时针方向上的光纤的时隙是类似的。编号为m的AU－4工作通路由对应的保护通路在相反方向的第( N/2+m )个的AU-4来保护。

二纤双向复用段共享保护环示意图

工作容量和保护容量各为N/2个AU－4。

任一编号的工作通路除了在某一个节点插入，在另一个节点分出外，还可根据业务量图案(环通路组织图)，同一编号的通路时隙可为两个以上的节点使用，即一个通路时隙可被重复使用。

当BC节点间光缆被切断后，如图(b)所示，两根光纤也会被切断，与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤和S2/P1光纤沟通。利用时隙交换技术，可以将S1/P2光纤和S2/P1光纤上的业务信号时隙移到另一根光纤上的保护信号时隙，从而完成保护倒换作用。例如，S1/P2光纤的业务信号时隙1到m可以转移到S2/P1光纤上的保护信号时隙(N/2+1)到(N/2+M)。当故障排除后，倒换开关通常将返回其原来的位置。

环上最大可保护的业务容量为K×STM－N/2，K为环上节点数。对于节点之间业务分布均匀的情况可以大大提高传输容量，而对于集中型的业务分布则体现不出它的优越性。由于K字节中有四个bit表示节点号，所以环上最大节点数为16个。

1. 2 二纤单向1:1复用段保护环（专用环）

1：1单向复用段保护环是一种MS专用保护环，一般情况下为2纤环。一个MS专用保护环由两个反转的环组成，它们以彼此相反的方向传送信号，在这种情况下只有一个方向的环传送被保护的工作业务而另一方向的环留作对工作业务进行保护，保护容量不被所有跨距段所共享。

环中可承受的最大业务需求量受限于跨距段的容量，所谓跨距段是指环中两相邻节点间的一组复用段，环中的业务需求方式不影响单向环的容量，换句话说，所有节点的需求量总和不超过单个跨距段的容量。

MS专用保护环需要使用APS协议。

1.3 线性复用段保护

线性复用段保护可以是专用的保护也可以是共享的保护，它保护复用段层并适用于点对点的物理网。一个保护复用段可用于保护几个(N)工作复用段，它不能保护节点的故障，它可按单向或双向方式操作，并可在保护复用段上载送额外业务信息。其又分线性复用段1+1和1:1保护。采用1+1保护时，业务同时在两个信道上传输，接收端根据两个信道的信号质量进行优选。1+1保护一般为单端不恢复式倒换。采用1:1保护时，保护信道上可传送额外业务。1:1保护是双端恢复式的。