【正文】 tII AbstractWithout municationin modern society, and the security of the munication work, the work survivability is being more and more shows its important position. Selfhealing work concept, this means that the work in case of accidental failure can be in a very short period of time without human intervention carried by automatic recovery, work have foundalternativetransmission route and reestablish the ability of munication. SDH ring work .SDH selfhealing ring protection is to make the modern one of the means of highcapacity optical work survivability has a very high. Selfhealing ring channel protection ring and multiplexing segment Shared protection ring. This article describes the classification of selfhealing ring, selfhealing ring structure and protection mechanism, at the same time to all sorts of selfhealing ring structure characteristics, application environment, etc, the analysis and parison of reference for the engineering.Keywords：SDH。自愈環(huán)分通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)。SDH 環(huán)形網(wǎng)保護(hù)就是實(shí)現(xiàn)自愈網(wǎng)的方法之一。 編號 淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢 業(yè) 論 文題 目 SDH 自愈機(jī)制及其應(yīng)用學(xué)生姓名 曹家運(yùn)學(xué) 號 37011342院 系 計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院專 業(yè) 通信技術(shù)班 級 370113指導(dǎo)教師 龔佑紅 講師、工程師顧問教師 杜文龍二〇一三年十月摘 要I摘 要現(xiàn)代社會離不開通信，而通信網(wǎng)絡(luò)的安全性，即網(wǎng)絡(luò)的生存性也越來越顯示出其重要的地位。自愈網(wǎng)的概念由此而產(chǎn)生，就是說網(wǎng)絡(luò)在出現(xiàn)意外故障時能夠在極短時間內(nèi)且無需人為干涉自動恢復(fù)所攜帶業(yè)務(wù)，即網(wǎng)絡(luò)具備發(fā)現(xiàn)替代傳輸路由并重新確立通信的能力。SDH 自愈環(huán)保護(hù)是使現(xiàn)代大容量光纖網(wǎng)絡(luò)具有很高生存性的手段之一。本文描述了自愈環(huán)的分類，自愈環(huán)的結(jié)構(gòu)及保護(hù)機(jī)理，同時對各種自愈環(huán)結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、應(yīng)用環(huán)境等作出了分析和比較，以供工程中參考。Selfhealing ring。它是一種新的數(shù)字傳輸體制，被稱為電信傳輸體制的一次革命。與以往傳統(tǒng)傳輸技術(shù)不同的是，SDH 技術(shù)就好比集裝箱列車，各種貨物（業(yè)務(wù)）貼上標(biāo)簽（各種開銷：Overhead）后裝入集裝箱。 SDH 產(chǎn) 生的背景傳統(tǒng)的數(shù)字通信制式是準(zhǔn)同步數(shù)字系列（PDH） 。在數(shù)字通信發(fā)展初期，準(zhǔn)同步數(shù)字系列起到了很大作用，使數(shù)字復(fù)用設(shè)備能先于數(shù)字交換設(shè)備得到開發(fā)。為了適應(yīng)新的電信網(wǎng)的發(fā)展，新一代公認(rèn)的理想的傳輸體制，即同步數(shù)字系列（SDH）應(yīng)運(yùn)而生。SDH 的問世之所以被稱為是通信傳輸體制上的重大變革，完全因?yàn)樗哂性S多 PDH 所不及的優(yōu)點(diǎn)。SDH 傳輸體制正迅速地代替不適應(yīng)現(xiàn)代通信網(wǎng)發(fā)展的 PDH 體制，成為推動傳輸網(wǎng)實(shí)現(xiàn)新變革的基礎(chǔ)。SDH 傳輸網(wǎng)體系特點(diǎn)如下：（1）統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)接口點(diǎn)對網(wǎng)絡(luò)接口（NNI）進(jìn)行了統(tǒng)一的規(guī)范，它包括數(shù)字速率等級、幀結(jié)構(gòu)、復(fù)淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文2接方法、線路接口、監(jiān)控管理系統(tǒng)。（2）統(tǒng)一的光接口標(biāo)準(zhǔn)SDH 傳輸體系采用了 NRZ 碼加擾碼的光線路碼型，克服了 PDH 體系信號在光接口上傳輸速率不同的缺點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)不同廠家生產(chǎn)的設(shè)備在光線路上的互通。商用的 40Gbit/s 的光纖系統(tǒng)已經(jīng)投入使用。SDH 體現(xiàn)了前向和后向的兼容性，成為公共的傳輸平臺。（6）完善的保護(hù)和恢復(fù)的機(jī)制SDH 網(wǎng)絡(luò)具有智能檢測的網(wǎng)管系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)動態(tài)配置功能，自愈能力極強(qiáng)。（7）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)管理能力SDH 的幀結(jié)構(gòu)中有豐富的開銷比特（大約占信號的 5%） ，因而網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行、管理和維護(hù)（OAM）能力極強(qiáng)。綜合上述特點(diǎn)，SDH 最核心的特點(diǎn)是同步復(fù)用、標(biāo)準(zhǔn)的光接口及強(qiáng)大的網(wǎng)管能力。例如，收音機(jī)的選擇性增加，可選的電臺就增多，這樣就提高了選擇性。相應(yīng)的，SDH 的一個很大的優(yōu)勢是系統(tǒng)的可靠性大的增強(qiáng)了（運(yùn)行維護(hù)的自動化程度高） ，這是由于在 SDH 的信號——STMN幀中加了大量的用于 OAM 功能的開銷字節(jié)，這樣必然會使在傳輸同樣多有效信息的情況下，PDH 信號所占用的頻帶（傳輸速率）要比 SDH 信號所占用的頻帶（傳輸速率窄）即 PDH 信號所用的速率低。只有當(dāng) PDH 信號是以 140Mbit/s 的信號復(fù)用進(jìn) STM1 信號的幀時，STM1 信號才能容納 642Mbit/s 的信息量，但此時它的信號速率是 155Mbit/s，速率要高于 PDH 同樣信息容量的 E4 信號（140Mbit/s ） ，也就是說 STM1 所占用的傳輸頻帶要大于 PDH E4 信號的傳輸頻帶（二者的信息容量是一樣的） 。而這種功能的實(shí)現(xiàn)是通過指針機(jī)理來完成的，指針的作用就是時刻指示低速信號的位置，以便在“拆包”時能正確地拆分出所需的低速信號，保證 SDH 從高速信號中直接下低速信號的功能的實(shí)現(xiàn)。但是指針功能的實(shí)現(xiàn)增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性。這種抖動多發(fā)于網(wǎng)絡(luò)邊界處（SDH/PDH） ，其頻率低，幅度大，會導(dǎo)致低速信號在拆出后性能劣化，這種抖動的濾除會相當(dāng)困難。另外，在網(wǎng)絡(luò)層上人為的錯誤操作、軟件故障，對系統(tǒng)的影響也是致命的。SDH 體制是一種新生事物，盡管還有這樣那樣的缺陷，但它已在傳輸網(wǎng)發(fā)展中，顯露出了強(qiáng)大的生命力，傳輸網(wǎng)從 PDH 過渡到 SDH 已是一個必然的趨勢。路徑保護(hù)包括線性系統(tǒng)的復(fù)用段保護(hù)和環(huán)網(wǎng)的通道保護(hù)等等，都已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。這種結(jié)構(gòu)的網(wǎng)具有很高的生存性。通道保護(hù)環(huán)業(yè)務(wù)量的保護(hù)倒換發(fā)生條件是根據(jù)離開環(huán)的通道信號質(zhì)量好壞決定，一般看是否產(chǎn)生通道 AIS 信號，復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)以每一對節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段信號優(yōu)劣而定，出故障時整個節(jié)點(diǎn)間的復(fù)用段業(yè)務(wù)全部轉(zhuǎn)向保護(hù)環(huán)。根據(jù)進(jìn)入環(huán)的支路信號與由該支路信號分路節(jié)點(diǎn)返回的支路信號方向是否相同，自愈環(huán)分為單向環(huán)和雙向環(huán)，根據(jù)一對節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)目又分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。圖 21 自愈的分類由上圖可以看出，自愈環(huán)分五種典型結(jié)構(gòu)：兩纖單向、兩纖雙向、四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)和兩纖單向、兩纖雙向通道保護(hù)環(huán)。所謂自愈是指在發(fā)生故障時，網(wǎng)絡(luò)自動地在極短的時間內(nèi)（ITUT 規(guī)定為 50ms 以內(nèi)）使業(yè)務(wù)自動從故障中恢復(fù)，用戶幾乎感覺不到網(wǎng)絡(luò)出了故障，整淮安信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文6個過程不需要人為干預(yù)?？梢圆捎脗溆迷O(shè)備作為替代路由，或者利用現(xiàn)有設(shè)備中的備用通道來實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)的恢復(fù)。自愈只是靠備用設(shè)備或備用信道將失效的業(yè)務(wù)恢復(fù)，故障的部件和線路的修復(fù)或更換，仍然是要靠人工的操作才可以完成修復(fù)工作，這就像斷了的光纜還需人工接好。自愈環(huán)按照實(shí)現(xiàn)保護(hù)的傳輸單位可分為通道保護(hù)環(huán)和復(fù)用段保護(hù)環(huán)。復(fù)用段倒換環(huán)是以復(fù)用段為基礎(chǔ)的，復(fù)用段信號所傳送信號的質(zhì)量劣化是啟動倒換的先決條件。如果按照一對節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)量來分，還可以分為二纖環(huán)和四纖環(huán)。圖 22 自愈結(jié)構(gòu)第二章 SDH 的保護(hù)方式及結(jié)構(gòu)7 自愈環(huán)結(jié)構(gòu)及保護(hù)機(jī)理 兩纖單向復(fù)用段保護(hù)環(huán)圖 23 兩纖單向復(fù)用段保護(hù)所示，S 表示業(yè)務(wù)光纖， P 表示保護(hù)光纖，支路信號從 S1 光纖插入， P1 光纖一般空閑。B 、C 間光纖斷后， B 節(jié)點(diǎn)開關(guān)倒換，S1 上的 AC 線路信號經(jīng) P1 沿相反方向傳到 C 節(jié)點(diǎn)，經(jīng) C 節(jié)點(diǎn)倒換開關(guān)再從 P1 光纖回到 S1 光纖落地分路。從節(jié)點(diǎn) A 進(jìn)入環(huán)以 C 節(jié)點(diǎn)為目的地的信號沿 S1 按順時針方向傳輸，從 C 節(jié)點(diǎn)到 A 節(jié)點(diǎn)的信號沿 S2 按逆時針方向傳輸。四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)存在著兩種保護(hù)方式：段保護(hù)方式和環(huán)保護(hù)方式。當(dāng)故障只影響到業(yè)務(wù)通路的時候，如發(fā)送、接收設(shè)備故障或只是業(yè)務(wù)光纖被切斷時，應(yīng)采用段保護(hù)方式，類似于 1+1 保護(hù)系統(tǒng)，即：當(dāng) B、C 節(jié)點(diǎn)間業(yè)務(wù)光纖被切斷后，A、C 節(jié)點(diǎn)進(jìn)行倒換， A 節(jié)點(diǎn)將 SP2 光纖溝通，C 節(jié)點(diǎn)將 S2 與 P1 溝通，S1 信號由 P2 傳，S2 信號由 P1 傳?；窗残畔⒙殬I(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)論文8圖 24 四纖雙向復(fù)用段保護(hù) 兩纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)在上面提到的四纖環(huán)中，SP2 上信號的傳輸方向相同， SP1 上信號的傳輸方向相同，在兩纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)中，將 SP2 上的信號合