光纖自愈環(huán)網(wǎng)工作情況淺析

（江蘇省徐州技師學(xué)院 江蘇 徐州 221151）

1.自愈環(huán)介紹

SDH網(wǎng)是由SDH網(wǎng)元設(shè)備通過(guò)光纜互連而成的，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)（網(wǎng)元）和傳輸線路的幾何排列就構(gòu)成了網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)類型有五種：鏈形網(wǎng)、星形網(wǎng)、樹(shù)形網(wǎng)、環(huán)形網(wǎng)、網(wǎng)孔形網(wǎng)。網(wǎng)絡(luò)的有效性（信道的利用率）、可靠性和經(jīng)濟(jì)性在很大程度上與其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)有關(guān)。

隨著現(xiàn)代通信技術(shù)的不斷提高，對(duì)信息的傳輸容量及傳輸速率的要求也越來(lái)越高，對(duì)現(xiàn)今的通信網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)男畔⑷萘俊⒓皶r(shí)性、準(zhǔn)確性的要求也越來(lái)越高。如果一旦出現(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)故障，將會(huì)導(dǎo)致局部甚至整個(gè)網(wǎng)絡(luò)癱瘓，將造成不可估量的損失，能及時(shí)迅速恢復(fù)通信網(wǎng)絡(luò)的通信功能就成為一個(gè)非常重要的問(wèn)題。通過(guò)科技人員的不懈努力，自愈網(wǎng)的觀念應(yīng)運(yùn)而生。

自愈環(huán)（SHR），一般是指采用分插復(fù)用器（ADM）組成環(huán)形網(wǎng)實(shí)現(xiàn)自愈的一種保護(hù)方式。

所謂自愈是指在網(wǎng)絡(luò)發(fā)生故障時(shí)，無(wú)需人為干預(yù)，網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)的在極短的時(shí)間內(nèi)（ITU-T規(guī)定為50ms以內(nèi)），使業(yè)務(wù)自動(dòng)從故障中恢復(fù)傳輸，使用戶幾乎感覺(jué)不到網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)了故障。其具有自動(dòng)選擇替代傳輸路由、重新配置業(yè)務(wù)、重新建立通信鏈路的能力，來(lái)滿足全部或部分優(yōu)先級(jí)業(yè)務(wù)恢復(fù)通信的能力。

SDH網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)自愈的解決方案分為保護(hù)和恢復(fù)兩大類，保護(hù)又可細(xì)分為許多不同的保護(hù)方式。

2.環(huán)形網(wǎng)絡(luò)（自愈環(huán)）的分類

由于環(huán)形網(wǎng)絡(luò)具有非常強(qiáng)的通信中斷自愈能力，故環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)用最廣泛，不僅用在公共通信網(wǎng)絡(luò)，還用在專用通信網(wǎng)絡(luò)上。自愈環(huán)的分類：按網(wǎng)元間的光纖數(shù)目將自愈環(huán)分為二纖環(huán)（一對(duì)收/發(fā)光纖）和四纖環(huán)（兩對(duì)收/發(fā)光纖）；按環(huán)上業(yè)務(wù)的傳輸方向?qū)⒆杂h(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)；按保護(hù)的業(yè)務(wù)級(jí)別將自愈環(huán)分為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)。

復(fù)用段保護(hù)環(huán)的業(yè)務(wù)以復(fù)用段為基礎(chǔ)，倒換與否是由環(huán)上傳輸?shù)膹?fù)用段信號(hào)的質(zhì)量決定的；通道保護(hù)環(huán)的保護(hù)業(yè)務(wù)是以通道為基礎(chǔ)的，也就是保護(hù)的是STM-N信號(hào)中的某個(gè)VC（某一路PDH信號(hào)），倒換與否是由環(huán)上的某一個(gè)通道信號(hào)的傳輸質(zhì)量來(lái)決定的，通常利用接收端是否收到簡(jiǎn)單的tu-ais來(lái)決定該通道是否應(yīng)進(jìn)行倒換。

3.自愈環(huán)的工作原理

自愈環(huán)有二纖單向通道保護(hù)環(huán)、二纖雙向通道保護(hù)環(huán)、二纖單向復(fù)用段保護(hù)環(huán)、二纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)和四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)等，現(xiàn)在以二纖單向通道保護(hù)環(huán)為例來(lái)分析工作過(guò)程。

3.1 二纖單向通道保護(hù)環(huán)正常工作的分析過(guò)程。以4個(gè)網(wǎng)元（如A、B、C、D）組成的自愈環(huán)為例，兩根光纖組成兩個(gè)環(huán)，一個(gè)為主環(huán)（S1），一個(gè)為備用環(huán)（P1）；兩環(huán)的業(yè)務(wù)流向相反，故為單向；通道保護(hù)環(huán)的保護(hù)功能是通過(guò)網(wǎng)元支路板的“并發(fā)選收（支路板將支路上環(huán)業(yè)務(wù)同時(shí)發(fā)送到S1、P1上，兩環(huán)上的業(yè)務(wù)完全一樣但方向相反，正常工作時(shí)，網(wǎng)元收端選收主環(huán)下業(yè)務(wù)。）”功能來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

以圖1網(wǎng)元A及網(wǎng)元C之間傳輸通信業(yè)務(wù)為例，分析正常情況下的工作過(guò)程：

網(wǎng)元A發(fā)送、網(wǎng)元C接收：①A-＞S1-＞D-＞S1-＞C（網(wǎng)元C選收從主環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)）②同時(shí)：A-＞P1-＞B-＞P1-＞C（網(wǎng)元C不能選收從備用環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)）

網(wǎng)元C發(fā)送、網(wǎng)元A接收：①C-＞S1-＞B-＞S1-＞A（網(wǎng)元A選收從主環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)）②C-＞P1-＞D-＞P1-＞A（網(wǎng)元A不能選收從備用環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)）

圖1

3.2 二纖單向通道保護(hù)環(huán)故障過(guò)程的分析過(guò)程。故障點(diǎn)：若網(wǎng)元B-C之間的光纜中的光纖全部被切斷，如圖2，自愈功能開(kāi)始工作，二纖單向通道保護(hù)環(huán)倒換（網(wǎng)元A），由主環(huán)S1倒換到備用環(huán)P1上如下圖。下面同樣以網(wǎng)元A及網(wǎng)元C之間傳輸通信業(yè)務(wù)為例，分析故障情況下的工作過(guò)程：

網(wǎng)元A發(fā)送、網(wǎng)元C接收：①A-＞S1-＞D-＞S1-＞C網(wǎng)元C選收從主環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)）。②同時(shí)：A-＞P1-＞B由于B-C之間的光纜斷了，備用環(huán)上的業(yè)務(wù)不能傳輸?shù)骄W(wǎng)元C，由于主環(huán)的傳輸業(yè)務(wù)沒(méi)有斷，故不能影響網(wǎng)元A發(fā)送，網(wǎng)元C接收的通信業(yè)務(wù)傳輸。

網(wǎng)元C發(fā)送、網(wǎng)元A接收：①C-＞S1-＞B由于B-C之間的光纜斷了，主環(huán)上的業(yè)務(wù)不能傳輸?shù)骄W(wǎng)元A，A的E側(cè)產(chǎn)生R-LOS告警，A支路板會(huì)收到S1光纖上的TU-AIS告警，立即切換到選收備用環(huán)P1光纖上C到A的業(yè)務(wù)，由于備用環(huán)的傳輸業(yè)務(wù)沒(méi)有斷，故不能影響網(wǎng)元C發(fā)送，網(wǎng)元A接收的通信業(yè)務(wù)傳。

②C-＞P1-＞D-＞P1-＞A網(wǎng)元A能選收從備用環(huán)上傳輸過(guò)來(lái)的業(yè)務(wù)。

圖2

二纖單向通道保護(hù)環(huán)的優(yōu)點(diǎn)是倒換速度快，業(yè)務(wù)流向一目了然，便于配置維護(hù)；缺點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)的業(yè)務(wù)容量不大。多用于環(huán)上有一站點(diǎn)是業(yè)務(wù)主站的情況，城軌通信應(yīng)用較為廣泛。其它類型分析方法相似。