保證傳輸業(yè)務質量SDH網絡的保護和安全管理

侯立偉 崔欣欣

摘要：電信設備對安全性具有極高要求，SDH為傳輸網提供保護契機，然而保護方案具有很大的靈活性，由此導致不同的保護因數(shù)。本文將從網絡保護、設備保護、網絡操作、網絡管理以及信息保護等方面探討SDH對傳輸業(yè)務質量的保證作用。

關鍵詞：SDH；網絡保護；設備保護；信息保護

1 前言

SDH可以說為傳輸網絡的保護提供了新思路，但其所提供的保護方案種類繁多，并且具有極大的靈活性，相應的，各種保護方案在理論上具有不同的保護因數(shù)。所需要的業(yè)務所對應的業(yè)務質量定義十分重要，對于網絡設計者而言，要對此類要求予以充分考慮，并根據(jù)需要提供保護，此外，需要在PDH向SDH過渡的過程中逐步實現(xiàn)SDH策略的引用。

2 SDH網絡的保護和安全管理

2.1 網絡保護

SDH光傳輸設備，是一種將復接、線路傳輸及交換功能融為一體、并由統(tǒng)一網管系統(tǒng)操作的綜合信息傳送網絡，具有全世界統(tǒng)一的網絡節(jié)點接口NNI，從而簡化了信號的互通及信號的傳輸、交叉連接和交換過程，具有一套標準化的信息結構等級，即STM－1、STM－4、STM－16等，并具有一種塊狀幀結構，允許安排豐富的開銷比特，用于網絡的操作維護管理（OAM），它有一套特殊的復用結構，允許現(xiàn)存的準同步數(shù)字體系、同步數(shù)字體系及B－ISDN信號都能進入其幀結構，因而具有廣泛的適應性。

SDH光傳輸設備的優(yōu)良特性包括：

1）由于采用先進的分插復用器、數(shù)字交叉連接、網絡的自愈功能和重組功能，使得它具有強大的網管功能，并能形成統(tǒng)一的網絡管理系統(tǒng)；

2）具有多種網絡拓撲結構，組網靈活，增強了網監(jiān)、運行管理；優(yōu)化了網絡性能；

3）SDH可用于雙絞線、同軸電纜；當傳輸高數(shù)據(jù)率則需要使用光纖傳輸；

4）SDH嚴格同步，保證了整個網絡運行可靠、誤碼少，易于服用調整。

網絡保護的關鍵在于對風險的考察和分析。網絡中可能出現(xiàn)的故障，有些與設備相關，有些與網絡及控制系統(tǒng)相關，造成網絡故障的常見原因詳見表2-1.這些故障會在不同程度上影響著網絡運行，以故障嚴重性為依據(jù)，可以將其分為三種，分別是維護事件、性能下降以及可利用性降低，其中，維護事件并不會對用戶的業(yè)務質量造成任何影響，性能下降的影響主要是造成傳輸質量的下降以及十秒以下的連接故障，而可利用性降低的影響在于大于十秒的連接故障，這些故障都會對網絡運行商的維護成本造成影響，并且性能下降以及可利用性降低會對用戶業(yè)務質量造成一定的影響，進而影響網絡運營商的收入。

2.2 設備保護

設備保護的關鍵在于對網絡中所使用到的重要設備的保護，重要網絡設備發(fā)揮著關鍵作用，諸如交叉連接以及入口功能等直接關系到點對點以及環(huán)形應用，所以，通常會利用硬件及軟件單元冗余度對設備提供保護。一般情況下，導致設備出現(xiàn)故障最常見的原因有兩種，一是設備的自然老化，二是諸如維護人員丟落操作卡等人為因素。

對于一切西門子SDH設備而言，雙重交換矩陣是通用的具有交叉連接特性的硬件保護裝置，其中，話務保護功能應用的重要基礎就在于雙重作用。依據(jù)1：N方案，輔助卡板可以向交換設備提供多個接口保護，這樣，即使某一接口發(fā)生故障，也不會對其他接口話務造成影響。SXC4/1以及SM系統(tǒng)就是應用輔助板卡保護的設備。全雙重機框控制器所適用的系統(tǒng)具有三層次控制器結構，從而保證受保護的信息的收集及分配不受機框控制器故障的影響，比較常見的有SXC4/1以及SXC4/4。重要軟件發(fā)生故障的幾率會因軟件冗余度而保持最低水平，雙重非易失性存儲器負責存儲配置數(shù)據(jù)及相關記錄，即使遇到系統(tǒng)中斷問題，也可以最短時間內恢復，按照一定的周期對軟件是否完整進行檢查，此外，軟件在業(yè)務期間的操作要受到監(jiān)視器的監(jiān)控。

2.3網絡管理及信息保護

在SDH網絡中，占據(jù)優(yōu)先地位的就是此類保護。長期實踐總結出的經驗表明，最有效的處理方式就是分開實施信息保護與信號保護，需要對網絡元件管理性以及管理安全性加以考慮。在管理中心以及網絡元件之間如果存在可以使用的通信鏈路，那么，通常情況下即可獲取網絡管理能力，然而，必須要確保真實網絡配置與管理系統(tǒng)網絡表現(xiàn)相符，為此，西門子公司設備可以確保內外部通信線路均有冗余，SDH設備內控母線具有雙重性，這樣，話務信號內部控制通路可以實現(xiàn)與外部接口及內部控制通路同時進行。

與網絡的安全性之間存在聯(lián)系的故障風險有兩個，一個是未得到授權的使用者進入控制系統(tǒng)做出錯誤的軟件反應，另一個就是未得到授權的使用者受到使用口令程序級別存取限制。軟件錯誤是隱性錯誤，西門子公司質量控制程序可以提供相應保護，在開始運行之前關于系統(tǒng)的詳細說明、審閱、設計以及相關測試都是必經程序，在一切系統(tǒng)當中，軟件結構體系是分散存在的，以確保將個別錯誤所導致的影響控制在最低限度。

由于電源在SDH傳輸設備正常運行過程中的重要性，因此首先必須確保電源本身的正常，保證電源電壓范圍滿足設備使用，電源保護轉換符合設備的技術規(guī)定。

告警功能檢測主要包括電源故障、機盤失效、機盤缺、參考時鐘失效、信號丟失、幀失步、幀丟失、收AIS、遠端接收失效、信號劣化、信號大誤碼、遠端接收誤碼、指針丟失、電接口復幀丟失、激光器自動關斷等方面，需要符合設備本身的技術規(guī)定。

根據(jù)光接口的消光比、發(fā)送信號眼圖、激光器工作波長、最大均方根譜寬、最小 -20dB 譜寬、最小邊模抑制比及光接口回波損耗，得到光接口的平均發(fā)送功率、接收機靈敏度、接收機過載功率和再生器的平均發(fā)送光功率、接收機靈敏度、接收機過載功率方面技術指標，判斷是否能夠正常接收信號。

3 結語

SDH的問世后，西門子公司致力于新系統(tǒng)的研發(fā)，以期實現(xiàn)網絡管理任務向網絡元件的轉移。在長期的研發(fā)中所積累起來的計算機成網以及傳輸技術領域的相關經驗為安全問題的解決以及做出可行性決策提供了保證。當前，網絡運營商可以借助同步技術所支持的任意選用件研制符合自身實際的保護策略，這就需要對準同步向同步網絡元件過渡予以充分的考慮，以便準確分析其所提供的網絡業(yè)務，并實現(xiàn)對網絡運營效率的最大化。

參考文獻

[1]張淑芳.淺談SDH設備的維護.廣播電視信息,2011年 第04期

[2]張小勇,郭文龍,張騫.淺談SDH系統(tǒng)故障定位及排除方法.信息通信,2011年 第02期

[3]李志安,屈偉平.SDH傳輸故障及處理方法.衛(wèi)星電視與寬帶多媒體,2011年 第07期

[4]殷瑋珺,袁丁,李俊剛,韓如月,狄軍峰,魏勇.基于SDH網絡的廣域保護系統(tǒng)研究.電力系統(tǒng)保護與控制,發(fā)表時間:2011-03-01

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