SDH 学习笔记

1，通道保护（PP）定义：

对于通道保护环业务的保护是以通道（VC12-2M,VC3-34M,VC4-155M）为基础的,也就是保护的是STM-N信号中的某个VC(VC12-2M,VC3-34M,VC4-155M)某一路VC信号倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换例如在STM-16环上若收端收到第4VC4的第48个TU-12有

TU-AIS 那么就仅将该通道切换到备用信道上去

2，复用段保护（MSP）定义

复用段倒换环是以复用段为基础的倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的倒换是由K1 K2 b1 b5 字节所携带的APS协议来启动的当复用段出现问题时环上整个STM-N 或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上复用段保护倒换的条件是LOF LOS MS-AIS MS-EXC告警信号

NOTES:由于STM-N帧中只有1个K1和1个K2 所以复用段保护倒换是将环上的所有

主用业务STM-N 四纤环或1/2STM-N 二纤环都倒换到备用信道上去

而不是仅仅倒换其中的某一个通道

通道保护环往往是专用保护在正常情况下保护信道也传主用业务(业务的1+ 1保护)信道利用率不高复用段保护环使用公用保护正常时主用信道传主用业务备用信道传额外业务(业务的1: 1保护)信道利用率高.在组成通道环时要特别注意的是主环S1和备环P1光纤上业务的流向必须相反否则该环网无保护功能。

3，1：1；1＋1；1:N 保护区别

4，二纤单向通道保护环

1）、定义：二根纤组成外环，内环逆时针流量，为主用业务通道，外环为顺时针流量，为备用业务通道。

2）、机理：对支路板的上环业务流采用“并发选收”机制，“并发”指：上环业务同时向内环（主）和外环（备）进行发送业务。“选收”：对接收支路盘接收业务，选择内环（主），丢弃外环（备）。

3)、特点：二纤单向通道保护倒换环由于上环业务是并发选收所以通道业务的保护实

际上是1＋1保护，倒换速度快，业务流向简捷明了，便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大，二纤单向保护环的业务容量恒定是STM-N。与环上的节点数和网元间业务分布无关。

4）、适用场景：二纤单向通道环多用于环上有一站点是业务主站―――业务集中站的情况，如各个分支与中心互通，分支之间不需要互通。华为公司设备在目前组网中二纤单向通道环多用于155 622系统。

5，二纤双向通道保护环

二纤双向通道保护环网上业务为双向一致路由保护机理也是支路的“并发选收”业务保护是1＋1的；网上业务容量与单向通道保护二纤环相同但结构更复杂与二纤单向通道环相比无明显优势故一般不用这种自愈方式如图5-5所示：

6，二纤单向复用段环保护

复用段环保护的业务单位是复用段级别的业务,需通过STM-N信号中K1 K2字节承载的APS协议来控制倒换的完成,由于倒换要通过运行APS协议.所以倒换速度不如通道保护环快.华为SDH设备的复用段倒换速度是25ms

定义：构成环的两根光纤S1，P1分别称之为主纤和备纤上面传送的业务不是1＋1的业务而是1 ：1的业务，主环S1上传主用业务，备环P1上传备用业务，因此复用段保护环上业务的保护方式为1：1保护有别于通道保护环。

机理：环的复用段倒换时是故障端点处的网元完成环回功能，环上其它网元完成穿通功能通过复用段倒换的这个性质可方便的定位故障区段。

特点：二纤单向复用段环的最大业务容量的推算方法与二纤单向通道环类似，只不过是环上的业务是1：1保护的，在正常时备环P1上可传额外业务。因此二纤单向复用段保护环环的最大业务容量在正常时为2 STM-N（包括了额外业务）发生保护倒换时为1 STM-N二纤单向复用段保护环，由于业务容量与二纤单向通道保护环相差不大。倒换速率比二纤单向通道环慢，所以优势不明显在组网时应用不多。

复用段保护时网元的支路收恒定为从S1光纤上收主用业务，不会切换到从P1光纤上收主用业务，复用段倒换时不是仅倒换某一个通道而是将环上整个STM-N业务都切换到备用信道上去。

华为公司目前的SDH设备参与复用段保护倒换的单板应包括线路板、交叉板、系统控制板，因为牵涉到协议即APS.

7.四纤双向复用段保护环

8. 双纤双向复用段保护环----双纤共享复用段保护环

定义：鉴于四纤双向复用段环的成本较高出现了一个新的变种双纤双向复用段

保护环它们的保护机理相类似只不过采用双纤方式网元节点只用单ADM即可所以得到了广泛的应用。

机理：双纤双向复用段保护环要求将光纤通过时隙技术一分为二。从图5-5(a)中可看到光纤S1和P2 S2和P1上的业务流向相同那么我们可以使用时分技术将这两对光纤合成为两根光纤S1/P2 S2/P1 这时将每根

光纤的前半个时隙例如STM-16系统为1# 8#STM-1 传送主用业务后半

个时隙例如STM-16系统的9# 16#STM-1 传送额外业务也就是说一根

光纤的保护时隙用来保护另一根光纤上的主用业务例如S1/P2光纤上的

P2时隙用来保护S2/P1光纤上的S2业务为什么因为在四纤环上S2和P2本

身就是一对主备用光纤因此在二纤双向复用段保护环上无专门的主备用

光纤每一条光纤的前半个时隙是主用信道后半个时隙是备信道两根光

纤上业务流向相反双纤双向复用段保护环的保护机理如图5-8所示

特点：双纤双向复用段保护环的业务容量为四纤双向复用段保护环的1/2 即

M/2(STM-N)或M STM-N 包括额外业务其中M是节点数

适应场景：双纤双向复用段保护环在组网中使用得较多主要用于622和2500系统也

是适用于业务分散的网络。。

想一想

想想看为什么没有155系统的双纤双向复用段保护环

因为复用段保护的基本业务单位是复用段级别而STM-1是复用段的最小单位，不可再分。双纤双向复用段保护环要求将光纤通过时隙技术一分为二，那么光纤上每个时隙就必将要传送1/2 STM-1信号无法实现双纤双向复用段保护环。

8. 两种自愈环的比较

当前组网中常见的自愈环只有二纤单向通道保护环和二纤双向复用段保护环

两种。

1)业务容量(仅考虑主用业务).

单向通道保护环的最大业务容量是STM-N, 双纤双向复用段保护环的业务容量为M/2

STM-N (M是环上节点数).

2). 复杂性

二纤单向通道保护环无论从控制协议的复杂性,还是操作的复杂性来说,都是各种倒换环中最简单的.由于不涉及APS的协议处理过程,因而业务倒换时间也最短.二纤双向复用段保护环的控制逻辑则是各种倒换环中最复杂的.

3)兼容性

二纤单向通道保护环仅使用已经完全规定好了的通道AIS信号来决定是否需要倒换,与现行SDH标准完全相容,因而也容易满足多厂家产品兼容性要求.

二纤双向复用段保护环使用APS协议决定倒换,而APS协议尚未标准化,所以复用段倒换环目前都不能满足多厂家产品兼容性的要求.

8,相交环和相切环如何保护？

LSP&MSP

复用段保护包括环型复用段（R-MSP）和线性复用段（L-MSP).G.841对复用段保护进行了规范，环型复用段（R-MSP）用于保护环行组网，一般网络大多是环型，所以大家一般提到MSP就是默认R-MSP，线性复用段L-MSP用于保护链性组网，比环型应用确实少很多，一般简称LSP。

两种复用段保护都是基于APS协议，但是K1K2字节的定义有小小差别（这就是环型复用段一个环网最多可以有16个ADM节点,而线性复用段1：N系统，工作和保护系统最大只有15

个的原因）

LSP 1+1（采用4根纤，也是目前常用的方式）。分为单端倒换不恢复式、单端倒换恢复式、双端倒换不恢复式和双端恢复式。其中1+1单端恢复/不恢复方式可以不需要APS倒换协议；1+1双端恢复/不恢复方式需要走APS倒换协议。采用单端方式，可以实现异厂家设备互通；双端倒换方式，只能要求一个厂家，因为要用APS协议。

LSP 1:N 保护方式中N个工作系统共有一个平行的保护系统，N值范围为1～14。1:1是1:N结构的子集。1:N线性复用段倒换需要APS倒换协议，1：N只有双端恢复式。

环型复用段不同厂家设备是不能实现保护倒换下的互联互通。而不同厂家设备LSP 1+1 单端方式是有可能实现互通的（国内也有开通的实例）。

APS机制 Automatic Protection Switching（1+1 1:1 1:n）

2010-05-11 22:49

APS全称为Automatic Protection Switching，即自动保护切换，是应用在SDH/SONET通信网的一项技术，当工作线路发生故障时，流量可以自动切换到保护线路，提高传输的可靠性。

路由器的APS功能是SDH/SONET上APS保护特性的扩展。路由器通过POS接口连接到SDH/SONET的ADM（Add & Drop Multiplexer，分插复用器）设备，APS组中的工作和保护POS接口分别连接到ADM的工作和保护侧。SDH/SONET帧使用监控字节K1、K2来指示工作线路故障。当工作接口发生故障时，自动切换到保护接口。

当工作接口与保护接口在不同的路由器上时，它们的控制进程之间通信是通过APS保护组协议（APS Protect Group Protocol）进行的，该协议运行在UDP上。使用此协议，路由出现故障、信道信号衰减或丢失、以及手工干涉都可以引起POS接口的切换。

根据工作接口和保护接口的位置，APS支持三种级别的保护：

λ路由器级：工作接口和保护接口位于不同的路由器。

单板级：工作接口和保护接口位于同一路由器的不同单板。λ

λ端口级：工作接口和保护接口位于同一路由器的同一单板

1+1方式是指发端在主/备用两个信道（一般是位于两根不同的光纤）上发送同样的业务流，收端在正常情况下从主用信道接收业务流。当主用信道故障时，收端将切换到从备用信道上接收业务流，从而使业务流得以恢复。此种方式倒换速

度快，标准规定SDH 1+1保护必须在50ms内完成倒换，而实际上很多厂家的设备都可以在 15ms内就完成倒换，达到100%的快速业务恢复。但此种方式最大的缺点是信道利用率低，只有50%。

1：1方式是指在正常时发端在主用信道上发送主用业务流，而在备用信道上发送额外业务流（可被中断的低优先级业务数据）。当主用信道故障时，发端把主用业务流桥接到备用信道发送，额外业务流将被丢弃。而收端将从备用信道接收主用业务流，从而使主用业务得到恢复。此种方式倒换也可以保证100%的业务恢复，而且信道利用率较高，但速度比1：1方式要慢。

1：N方式类似于1：1方式，只不过是N条主用信道共享1条备用信道。因此当有两条以上的主用信道故障时，却只有1条主用业务可以得到恢复。这种方式进一步提高了信道的利用率，为N/（N＋１），但降低了系统的可靠性，不能保证100%的业务恢复。