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正文內(nèi)容

[信息與通信]傳輸系統(tǒng)設(shè)計基本知識(編輯修改稿)

2024-11-12 17:30 本頁面
 

【文章內(nèi)容簡介】 式 ? 網(wǎng)絡(luò)保護的機理 ? 光傳送網(wǎng) 、 SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層模型 ? SDH網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)分類 ? SDH常用網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)介紹 ? 光傳送網(wǎng) (OTN)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)分類 ? 光傳送網(wǎng)的 常用網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)介紹 XGY 53 網(wǎng)絡(luò)保護的機理與作用 ? 網(wǎng)絡(luò)保護的設(shè)計是網(wǎng)絡(luò)的 冗余性 設(shè)計 (與網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)、業(yè)務(wù)安排有關(guān) )。 ? 網(wǎng)絡(luò)保護的作用 :是 實現(xiàn)維持網(wǎng)絡(luò)正常運轉(zhuǎn)、保證業(yè)務(wù)暢通 (生存性 )。 XGY 54 冗余度與網(wǎng)絡(luò)生存性 ? 生存性 (Survivability):指系統(tǒng)的保護和恢復(fù)的能力。 ? 網(wǎng)絡(luò)生存性 (率 ):指網(wǎng)絡(luò)在正常使用環(huán)境下一旦出現(xiàn)故障時,能調(diào)用冗余的傳送實體,完成預(yù)定的保護和恢復(fù)功能的能力。 傳統(tǒng)方法:提供冗余傳送實體 新的觀點:引入自動交換能力 ? 冗余度:一旦出現(xiàn)故障時,能調(diào)用冗余的傳送實體的容量與總?cè)萘恐取? XGY 55 冗余度與生存性的計算 (線段 1冗余度 線段 1允許的容量 +…… +線段 n冗余度 線段 n允許的容量 ) 網(wǎng)絡(luò)的冗余度 =————————————————————————————————— 線段 1允許的容量 +…… +線段 n允許的容量 (線段允許的容量- 線段的業(yè)務(wù)容量 ) 線段的冗余度 =————————————————————————————————— 線段允許的容量 (線段 1生存性 線段 1業(yè)務(wù)量 +…… +線段 n生存性 線段 n業(yè)務(wù)量 ) 網(wǎng)絡(luò)的生存性 =————————————————————————————————— 線段 1業(yè)務(wù)量 +…… +線段 n業(yè)務(wù)量 (迂回路由 1能疏導(dǎo)的業(yè)務(wù)量 +…… +迂回路由 n能疏導(dǎo)的業(yè)務(wù)量 ) 線段的生存性 =————————————————————————————————— 線段的總業(yè)務(wù)量 XGY 56 冗余度與生存性的計算練習(xí) A B D C 6/10 6/10 7/9 3/13 5/11 4/12 AB段生存性 =(3+5/10)=80% BD段生存性 =(6+3/11)=82% CD段生存性 =(3+6/12)=75% AC段生存性 =(3+4/10)=70% AD段生存性 =(5+4/9)=100% BC段生存性 =(6+4/13)=77% 網(wǎng)絡(luò)生存性為 80% AB段冗余度 =(1610/16)=37% BD段冗余度 =(1611/16)=31% CD段冗余度 =(1612/16)=25% AC段冗余度 =(1610/16)=37% AD段冗余度 =(169/16)=43% BC段冗余度 =(1613/16)=18% 網(wǎng)絡(luò)冗余度為 32% XGY 57 ? 光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層模型 光傳送網(wǎng) 、 SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層模型 光通道層 (OCh) 光傳輸段層 (OTS) 光復(fù)用段層 (OMS) 光傳送網(wǎng) 光通道層:對 SDH、 PDH、 ATM、 IP等提供透明的傳遞端對端光通道的組網(wǎng) 。 光復(fù)用段層:實際上就是光 WDM層 , 提供光信號波長復(fù)用的組網(wǎng)功能 。 光傳輸段層:實際上就是光纖線路 , 提供光信號的傳輸功能 。 XGY 58 ? SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層模型 光傳送網(wǎng) 、 SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)分層模型 (續(xù) ) 復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò) 物理層網(wǎng)絡(luò) 再生段層網(wǎng)絡(luò) 電路層網(wǎng)絡(luò) 復(fù)用段層網(wǎng)絡(luò)為通道層提供同步和復(fù)用功能并完成復(fù)用段開銷的處理和傳遞 。 再生段涉及再生器之間或再生器與復(fù)用段終端之間的信息傳遞 , 如定幀 、 擾碼 、 再生段誤碼監(jiān)視及再生段開銷的處理及傳遞 。 物理層網(wǎng)絡(luò):主要完成光電脈沖型式的比特傳送任務(wù) , 與開銷無關(guān) 。 VC3 VC4 VC12 VC2 VC3 低階 通道層 高階 通道層 電路層 通道層 傳輸媒質(zhì)層 段層 SDH傳輸層 XGY 59 SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)分類 ? 自愈環(huán)己成為 SDH組網(wǎng)應(yīng)用最廣泛的網(wǎng)絡(luò),也是運營者之間爭奪市場的重要技術(shù)手段。細(xì)分見下頁: 按網(wǎng)絡(luò)的功能結(jié)構(gòu)分 路徑 (包括段和通道 )保護 線性復(fù)用段 (MS)保護 (1+ 1:N) 子網(wǎng)連接保護 MS共享保護環(huán) (2纖、 4纖 ) MS專用保護環(huán) 線性 VC路徑保護 按網(wǎng)絡(luò)的物理拓樸分 自動線路保護 網(wǎng)孔型保護 環(huán)型網(wǎng)保護 雙局匯接保護護 XGY 60 SDH自愈環(huán)結(jié)構(gòu)分類 SDH自愈環(huán) 單向環(huán) 雙向環(huán) 通道保護環(huán) 復(fù)用段專用保護 復(fù)用段共享保護 雙向通道保護環(huán) 通常為二纖環(huán) 二纖環(huán) 四纖環(huán) 通常為二纖環(huán) 專用 保護 共享 保護 專用保護 工程中較常應(yīng)用的 SDH自愈環(huán)結(jié)構(gòu)有: 單向通道保護環(huán) (專用 )、 二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)、 四纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)。 XGY 61 復(fù)用段保護環(huán)與通道保護環(huán) 區(qū)別于倒換判據(jù)和倒換夥粒 ? 復(fù)用段保護環(huán)的倒換判據(jù):是利用檢查節(jié)點間線路信號(復(fù)用段開銷中的字節(jié))質(zhì)量的好壞,決定是否倒換;復(fù)用段倒換是以整個復(fù)用段為單位進行保護的。 ? 通道保護環(huán)的倒換判據(jù):是利用監(jiān)測通道信號的優(yōu)劣決定是否倒換;通道倒換是以每一通道為單位的。 XGY 62 二纖單向復(fù)用段保護環(huán)與二纖雙向復(fù)用段保護環(huán) 二纖單向復(fù)用段保護環(huán) 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán) 收發(fā)同纖、不同路徑 收發(fā)不同纖、同路徑 一纖工作、一纖保護 每纖一半工作、一半保護 要求節(jié)點 ADM設(shè)備應(yīng)具有時隙交換 (TSI)能力 A C D B A C D B AC AC CA AC AC CA CA CA 二纖單向復(fù)用段保護環(huán) 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán) W W/P W/P P XGY 63 SDH傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)舉例 例 二纖單向通道保護環(huán) 例 二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán) 例 四纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán) XGY 64 例 二纖單向通道保護環(huán) W P P W 節(jié)點 2 節(jié)點 3 節(jié)點 1 節(jié)點 4 31 31 13 13 信號 31 信號 13 二纖單向通道保護環(huán)是提供端到端保護的專用網(wǎng)絡(luò) 保護機制,每跨段中一根光纖工作,另一根纖保護; 保護方式: 1+1或 1:1, 優(yōu)點: 實現(xiàn)了不同的光纜物理路由保護; 設(shè)計應(yīng)注意環(huán)上節(jié)點數(shù)的限制 : 不超過 16 個; 如果是時鐘鏈,建議不超過 10個 。 XGY 65 例 二纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán) 節(jié)點 A 節(jié)點 C 節(jié)點 D 節(jié)點 B a、 環(huán)全貌圖 節(jié)點A 節(jié)點B MSOH 工作通道 保護通道 MSOH 工作通道 保護通道 b、 虛框部份放大圖 整個環(huán)的保護容量是被每個跨距段有效共享的保護機制 。 工作和保 護信道合用一根光纖,其一半帶寬為工作信道,另一半帶寬留作保護 信道。 跨距段業(yè)務(wù)量是有 STMN的 50%。 優(yōu)點:若容量不太大,比較經(jīng)濟、靈活。 設(shè)計應(yīng)注意: 要求節(jié)點 ADM設(shè)備應(yīng)具有時隙交換 (TSI)能力,在失效 發(fā)生時能重新配置其交換矩陣。 XGY 66 例 四纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán) 節(jié)點 A 節(jié)點 C 節(jié)點 D 節(jié)點 B a、 環(huán)全貌圖 節(jié)點A 節(jié)點B MSOH 工作通道 b、 虛框部份放大圖 MSOH 保護通道 MSOH 保護通道 MSOH 工作通道 四纖雙向復(fù)用段共享保護環(huán)的每對相鄰節(jié)點有四根光纖,兩根傳輸 方向相反光纖傳送工作信道,另兩根傳輸方向相反光纖傳送保護信道, 正常工作情況下,兩根保護光纖可以用于傳送低級別的額外業(yè)務(wù)。 跨距段倒換比環(huán)倒換具有更高優(yōu)先等級。 優(yōu)點: 可以抗多點失效、適合大業(yè)務(wù)量應(yīng)用場合。 設(shè)計應(yīng)注意:不要求其節(jié)點 ADM具備時隙交換功能,而只要求 ADM具有時隙指派 (TSA)功能。 XGY 67 光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)分類 光網(wǎng)絡(luò)保護分類 光復(fù)用段保護 光復(fù)用段共享保護環(huán) 環(huán)型路徑 光通道專用保護環(huán) 光通道共享保護環(huán) 二纖雙向 四纖雙向 線型路徑 光通道層保護 光通道波長保護 二纖單向 網(wǎng)格型路徑:自動交換光網(wǎng)絡(luò) (ASON) 光通道路由保護 XGY 68 光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu) ? 光傳輸網(wǎng) (OTN)與 SDH傳輸網(wǎng)區(qū)別: 網(wǎng)絡(luò)類型 采用技術(shù) 復(fù)用對象 傳輸信號 SDH傳輸網(wǎng) 數(shù)字信號網(wǎng)絡(luò) TDM 時隙 數(shù)字 光傳輸網(wǎng)(OTN) 模擬信號網(wǎng)絡(luò) WDM 波長 模擬 XGY 69 光傳送網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)保護結(jié)構(gòu)舉例 例 光通道波長保護 例 光通道路由保護 例 線型路徑光復(fù)用段保護 例 二纖單向光復(fù)用段保護環(huán) 例 二纖雙向光復(fù)用段保護環(huán) 例 四纖雙向復(fù)用段保護環(huán) XGY 70 例 光通道波長保護 ? 光通道波長保護就是同一 WDM鏈路上的光通道保護, 當(dāng)路由 (光纖)發(fā)生故障時,兩個波長上的光信號都無法正常傳送,這就是此種保護方式的局限性。 TX OTU1 TX OTU2 TX OTU7 TX OTU8 RX OTU1 RX OTU2 RX OTU7 RX OTU8 STMN TX STMN RX λ8 λ7 λ6 λ5 λ4 λ3 λ2 λ1 OCP OTM OBA OPA OTM OCP:光保護倒換盤 XGY 71 例 光通道路由保護 ? 是不同 WDM鏈路上的光通道保護、是逐個波長的保護。 ? 優(yōu)點:一是可以在不同廠家的 WDM系統(tǒng)上實現(xiàn);二是既可以實現(xiàn)通道保護,也可實現(xiàn)光復(fù)用段的保護;三是安全性及可靠性高。 ? 缺點:需配置雙份的 WDM系統(tǒng)設(shè)備 (含終端、線放設(shè)備 ),增加了工程成本。 TM1 TM2 TM7 TM8 TM8 TM7 TM2 TM1 … λ1 λ8 λ2 λ7 λ1 λ2 λ7 λ8 λ1 λ2 λ7 λ1 λ7 工作通道 保護通道 OCP … λ8 λ8 λ2 XGY 72 例 線型路徑光復(fù)用段保護 ? WDM系統(tǒng)合波后的光線路信號并發(fā)到兩條路由上傳輸。 ? 優(yōu)點:判斷準(zhǔn)則簡單,容易實現(xiàn)倒換保護。采用 1+ 1光線路冗余設(shè)置, (若 W通道和 P通道是在不同的光纜路由, )其生性存較好。 ? 缺點:建設(shè)成本相對較高,但比光通道路由保護方式的建設(shè)成本低。 TM1 TM2 TM7 TM8 TM8 TM7 TM2 TM1 … λ8 λ2 λ7 λ8 λ1 λ1 λ7 λ2 工作通道 保護通道 OCP XGY 73 例 二纖單向光復(fù)用段保護環(huán) ? 二纖單向 OMSP環(huán)是目前多數(shù)波分復(fù)用系統(tǒng)采用結(jié)構(gòu)。 ? 一纖工作、一纖保護, 一個雙向通信通道將占用整個環(huán)路的一個等效波長 。 ? 提供的光通道總數(shù)量 =環(huán)路中使用的波長數(shù)量,限制了網(wǎng)絡(luò)的通信能力。 D A B C 工作光纖 保護光纖 λ AB λ BA λ BA λ AB XGY 74 例 二纖雙向光復(fù)用段保護環(huán) 實現(xiàn)方法 圖 A、 單纖雙向傳輸 的二纖雙向 OMSP環(huán): 工作通道占用一根光纖,傳輸雙向業(yè)務(wù) (需要雙向的波分復(fù)用器和雙向的光放大器 ) , 另一根光纖用作保護; 圖 B、 雙纖雙向傳輸 的二纖雙向 OMSP環(huán): 每根光纖的一半波長用來工作業(yè)務(wù),另一半波長用來提供保護能力,互為保護。 D A C 工作光纖 保護光纖 λ AB λ BA λ BA λ AB B D 工作光纖 λ λ ′ λ λ ′ λ λ 工作光纖 工作波長組 (1~ N/2) 保護波長組 (N/2+1)~ N 工作波長組 (N/2+1)~ N 保護波長組 (1~ N/2) 內(nèi)外環(huán)光纖中波長配
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