SDH自愈环网特性分析及实际应用

　　摘要:随着通信业务的迅猛发展,现代社会对网络的安全性要求越来越高,SDH自愈保护是提高光网络安全性的重要手段之一。通过对SDH自愈环的结构特性及环网保护机制的介绍,分析比较了4种常用SDH自愈环的优缺点,为网络安全建设提供依据，最后对SDH传输网的保护技术进行展望。
　　关键词:SDH；自愈网；传输网
　　随着通信业的迅猛发展以及传输网络规模的不断扩大,对于通信网络的安全性和可靠性要求也越来越高。因此,大部分省市网络干线都建设SDH(SynchronousDigitalHierarchy)自愈网。所谓自愈网(SelfhealingNetwork),就是具有网络业务保护功能的传输网络。不需网络管理系统和人为的干预,网络能在极短的时间内(ITU-T规定在50ms以内)从失效故障中自动恢复业务传输能力。SDH自愈环是典型的利用备用线路的网络结构。具有如下优点:配置简单;具有自愈能力,网络的生存性强,网络的保护时间比较短(一般小于50ms);具有良好的业务疏导能力。所以,SDH自愈环在中继网、接入网和长途网中都被广泛的应用。
　　1SDH自愈环
　　1.1SDH自愈环结构
　　自愈环(SHR)的结构可分为两大类,即通道保护环和复用段保护环。在通道保护环中,业务信息的保护是以每个通道为基础的,倒换与否按离开环的某一通道信号质量的优劣而定。单向环中所有业务信号按同一方向在环中传输(逆时针或顺时针);而双向环中进入环的支路信号和由该支路信号分路节点返回的支路信号按相反的方向传输。若按照一对节点间所用光纤的最小数量来分,还可以划分为2纤环和4纤环。但通常情况下,通道保护环工作在单向2纤方式（也有双向）,而复用段保护既可用2纤方式又可用4纤方式。
　　1.2SDH自愈环分析
　　在工程应用中,常见的SDH自愈环结构是2纤单向通道保护环、2纤单向复用段保护环、2纤双向复用段保护环以及4纤双向复用段保护环。
　　1.2.12纤单向通道保护环
　　简单举例一条业务由2根光纤组成,其中一根用于传输业务信号,称主用光纤,另一根用于保护,称备用光纤。其缺点是:传输容量较小,因为不能重复使用节点间的时隙,进入环中的所有分支路信号都要经两个方向传向接收分路节点,相当于要通过整个环传输,因而环的业务容量等于所有进入环的业务量的总和,即等于节点处ADM的系统容量STM-N。
　　1.2.22纤单向复用段保护环
　　2纤单向复用段保护环又称为复用段专用保护环,环网由主纤和备纤两根光纤组成,基本原理采用1∶1的保护方式,主环上传送主用业务,备环上传送备用业务,有别于通道保护环。优点、备用光纤可以传送额外业务,增大了环网的传输容量,若不发生故障,整个环网的传输容量可达2×STM-N,因为2纤单向复用段保护环不向备用光纤发送业务信号,所以在正常情况下备用光纤完全空闲,可以用来传送额外业务,从而扩大了环网的传送容量。缺点:故障发生进行保护倒换时,传送容量为1×STM-N,与2纤单向通道保护环一致,但其倒换速度相对较慢,因为需要使用APS协议。
　　1.2.32纤双向复用段保护环
　　2纤双向复用段保护环又被称为复用段共享保护环,主要是由于4纤双向复用段环的成本较高而出现的一个变种。他们的保护机理类似,只不过2纤双向复用段保护采用双纤方式,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。优点:时隙可以重复使用,他可以大大增加环网的传输容量,使之达到M/2×STM-N或M×STM-N(包括额外业务)其中,M为结点数。正常情况下,保护通道是空闲的,可利用保护通道传送额外业务。缺点:使用桥接与倒换技术,技术比较复杂,他需要使用APS倒换协议,其倒换速度较慢,当环的传输路径小于1200km时,其保护倒换时间小于50ms,若环网的传输路径很长,保护倒换时间可能会高达100～200ms。
　　
　　1.2.44纤双向复用段保护环
　　四纤双向复用段保护环由4根光纤组成,两根工作光纤组成传送业务的工作环,两根保护光纤为工作光纤提供保护(同向或反向)。优点:一是时隙可以重复使用,使环的传输容量可以达到M×STM-N;二是可以利用保护光纤传送额外业务;三是具有区段保护功能。缺点:一是他需要使用APS倒换协议,因此倒换速度慢,当环网的长度小于1200km时,其保护倒换时间在50ms内,但环网的长度大于1200km时,其保护倒换时间可能会高达100～200ms;二是技术复杂,节点成本高。
　　2结语
　　社会在不断地向前发展,人们的需求也在不断的提高,“任何时候,在任何地方都可以通信”是人们对网络提出的新要求。如何实现高效的网络保护与恢复,如何实现网络的分布式并实现自愈保护以及保护带宽的智能动态分配,如何使各种保护结构实现互通等都是今后传输网络自愈保护技术发展的重点。相应的,基于虚级联(VCA)的链路容量调整(LCAS)保护,弹性分组环(RPR)保护等新一代保护技术也在如今的传输网络中大量应用，所以在今后的网络优化改造中,合理规划和采用保护方式,将会进一步提高网络的安全性和可靠性。
　　
　　参考文献
　　[1]韦乐平.光同步数字传输网.人民邮电出版社,1996.
　　[2]刘凤华.SDH光传输网络的保护及应用.现代通信，2005.
　　[3]谢冰.SDH自愈网与自愈环.通信技术,2001.