SDH光纤环形自愈网的组网及应用[方案]

SDH光纤环形自愈网的组网及应用[ 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 ] SDH光纤环形自愈网的组网及应用 (大庆电业局，黑龙江，大庆，163454 宫广平) 摘要:叙述SDH光纤环形自愈的组网和实际应用 关键词: SDH 自愈网 STM PDH 引言: 目前，电力通信是现代电力系统的重要级成部分，优质可靠的通信手段是电网安全、稳定、经济运行的重要基础，电力通信为电力系统提供远动信号、继电保护信号、数据采集与监视控制系统和会议电话、电视、管理信息数据等，对通信的实时性、准确性和可靠性要求很高。对于光纤通信而言，随着光纤传输容量的不断增加，网络的生存性越来越重要，特别是光缆切断往往导致所有同一缆芯内的光纤系统都中断，影响极大，靠常规的系统备用方式已不能满足网络可靠性要求。因此在2000年的城网改造工程中，针对我局北部各主要变电所的地理位置和实际需要，在庆局，火炬变，庆北变组建SDH光纤环形自愈网。 环形自愈网: 环形自愈网(SDH自愈环)是光同步数字传输网的一种组网方式。光同步数字传输网是由SDH网元设备和光缆线路系统两部分组成。网元设备完成对信息的同步传输、复用和交叉连接等主要功能。网元设备有全世界统一的网络节点接口(NNI)，简化了信号的互通、传输、复用、交叉连接和交换等过程;并有标准统一的光接口，能够在基本光缆段上实现横向兼容性，即允许不同厂家设备在光路上互通。网元设备有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块(如STM-1、STM-4和STM-16等)，并具有块状帧结构，允许安排丰富的开销字节)即网络节点接口比特流中扣除净负荷后的剩余部分)用于网络的运行、维护和管理(OAM);允许准同步数字体系(PDH)、同步数字体系(SDH)和B-ISDN等信号容纳进其帧结构中传输，因而具有广泛的适应性。 1)SDH(同步数字体系)自愈网是基于SDH结构所建立的一种新型网络，它与传统相 ( 比，具有控制简单、生存性强等突出特点，环形自愈网是一类重要的自愈网，由一串首尾相连的ADM设备组成，这种结构的特点是简单，可以灵活地重新安排业务，恢复时间很短。 (2)自愈的概念: 自愈是指通信网络发生故障时，无需人为干预，即可在极短的时间内从失效故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已出了故障，其基本原理就是使网络具备发现故障并能找到替代传送路由的能力，在较短时限内重新建立通信。 SDH自愈环的原理与应用: 所谓自愈环，一般是指采用分插复用器(ADM)组成环形网实现自愈的一种保护方式。这是一个一串首尾相连的ADM环，每个基点装有一个ADM。所谓ADM就是能够在高速STM--N光信号中直接分插各种PDH支路信号或STM---1信号的复用器。 自愈环按结构分类，有通道保护环和复用段保护环，按光纤数量分类，有二纤环和四纤环，，按接收和发送信号的传输方向和分类，有单向环和双向环。 对于通道保护环，它保护的单位是通道对(STM---1为VC---12，对STM---4为VC---12或VC--4，对STM---16为VC---4)，例换与否可以离开环的每一个通道信号质量的优劣而言，一般利用告警指示信号(AIS)来决定是否应进行倒换，这种环属专用保护，保护时隙为整个环专用，在正常情况下保护段往往也传业务信号。 对于复用段保护环，业务量的保护是以复用段为基础为基础的，倒换与否按每一对节点间复用段信号质量的优劣而言，当复用段出故障时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护段。复用须保护环需要须用自动保护倒换(APS) 协议 离婚协议模板下载合伙人协议 下载渠道分销协议免费下载敬业协议下载授课协议下载 ，从性质上来看，多属于共享保护， 即保护时隙由每一个复用段共享，正常情况下保护段往往是空闲的。复用段保护环也有采用专用保护方式，但目前用得很少。 自愈环虽然具有良好的生存性和很短的恢复时间，但容易受到业务增长的影响，因此主要用于业务增长率比较稳定，增长度比较缓慢的场合。 应用:根据我局的实际情况:我们采用二纤单向通道保护环，如图所用通信设备采用华为SBS155/622光传输系统。 二纤单向通道保护环:(以华为SBS155/622系统为网元) (1)应用场合: 二纤单向通道环适合于环上节点数较少或环内业务分布比较集中的场合。通道保护倒换是根据通道业务信号质量决定是否进行，无需APS协议，而与APS协议的标准化无关，通道保护环与现行的SDH标准完全兼容，且很容易满足多厂家产品兼容性要求，其控制协约与可操作维护性都是最简单的，而且由于不涉及APS通信过程，其保护倒换所需的时间也最短。 (2)业务容量: 二纤单向通道保护环的业务容量与环内节点数及环内业务分布无关，恒定为STM---N(即唯一地受设备线路速率的限制)。我局应用STM---1，线路最高速率达155M/bit/S。其中，保护时隙:工作时隙=1:1，因而有主环与备环之分。业务全部配置在主环上传输，主环又叫工作通道，备环又叫保护通道，备环1+1的保护方式保护主环上的业务。 (3)业务通道分配: 业务通道的分配同样依照工作通道的数量进行分配，单向通道环内，某个时隙一经环内某个业务占用，其它业务就不能再占用该时隙，即两纤单向通道保护环内，同一业务占用同一时隙绕整个环路传输。 (4)知道单向通道环上工作通道与保护通道关系以及业务的配置特点为，就可配置我局四个站点的业务分配，确立各站点的设备配置。 SBS155/622子架的插板区如图(2)所示: 接 口 区 域 TU TU TU TU TU TU TU TU XC XC LU LU LU LU S S S S T T C C G G C C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 TU:(1--8板位)支路接口单元。 LU:(11—14板位)线路接口单元。 XC:(9--10板位)交叉连接单元。 STG:(15--16板位)同步定时发生单元。 SCC:(17板位)系统控制与通信单元。 OHP:(18板位)开销处理单元。 TU:支路单元 可按插 TDA板(音频数据接入板)。 PL1板(16×2M支路电接口板)。 PD1板(32×2M支路电接口板)。 PL3板(3×34M支路电接口板)。 PL4板(1×139M支路电接口板). PD4板(2×139M支路电接口板)。 SLE板(1×155M支路电接口板，622系统用)。 SE2板(2×155M支路电接口板，622系统用)。 SL1板(1×155M光接口板，622系统用)。 XC:低阶交叉单元 155系统安插XC1板和GTC板，622系统安插XC4和GTC板。 LU:线路接口单元 155系统安插SL1板，622系统可安插SL1 SL2和SL4板。 STG:定时单元 安插STG板(时钟板) SCC:主控单元 安插SCC板(主控板) OHP:开销处理单元 BA2:BPA:光放大器板 子速率接口 支路接口PDH接口线路接口 SDH接口 光STM-1E/0交叉连接矩阵纤STM-1/4放 大 器 时钟定时系统控制与通信开销处理 定时接口维护接口(OAM&P)开销接口 图3 ADM 网 元 结 构 SBS 155/622光传输设备网元通过不同的配置可实现TM、ADM、REG功能。且155系统可在线升级为622系统。由于环形自愈网由多个ADM组成，所以我局各站均配置成ADM功能。 ADM网元由线路接口单元、支路接口单元、交叉矩阵单元、系统定时单元、系统控制和通信单元、开销处理单元、光纤放大器单元等部分构成。 配置基本原则: 1.各站总容量不应超过网上最大容量，STM-1系统最多可上下63个2M业务(带保护)。 2.设备配置应尽量将光接口板置于线路板位，这样可以节省支路横位资源，使系统上、下业务数量受影响。 3.系统配置时，尽量使多个系统采用相同的网络保护方式，这样系统间的业务可能得到相应的保护。 4.对于较重要的站点或业务枢纽点，建议对设备关键电路板彩热备份保护(如交叉板、时 钟板)。 根据我局的实际情况及各站业务的需求，庆局、火炬变、庆北变、大庆变的配置均相同，配置如下: 接 口 区 域 TU TU TU TU TU TU TU XC LU LU S S P GT S S S S L C L L T T C C 1 1 1 G C G C 2 3 4 5 6 7 8 9 10 13 14 1 11 12 15 16 17 18 配置说明: PL1板:完成16路2048kbit/s准同步信号(E1信号)到VC4的映射和复用以及VC4到16 路2048kbit/s准同步信号(E1信号)的解映射和解复用。 采用HDB3码对16路2048kbit/s信号进行编解码，完成2M信号线路收发。 提供16路G.703的75Ω 2M非平衡接口。 提供2048kbit/s支路定时信号，作为定时源参考时钟。 提供支路远端环回和本地环回测试。 GTC板:为通用时隙交叉连接板，能完成线路侧和线路侧，线路侧和支路侧以及支路侧和 支路侧信号流之间低阶和高阶时隙序号一一对应的交叉连接功能，能灵活地进行 12到VC-4各个级别的时隙序号一一对应的交叉连接。 VC- SL1板:155520kbit/s同步线路光接口板。其功能块包括同步物理接口(SPI)、再生段终端 (RST)、复用段终端(MST)、复用段保护(MSP)、复用段适配(MSA)、高 阶通道终端(HPT) STG板:同步定时发生器板。主要功能:同步设备定时源、同步设备定时物理接口 SCC板:主控板。它在SDH设备中承担的是对同步设备的管理及相互之间的通信功能，并 为SDH设备与网络管理系统提供接口。 OHP板:开销处理板。提供一个G.703 64kbit/s的同向数据接口;一个透明的RS-232异步 串口(速率最高达19.2kbit/s);一个标准的RS232C接口;一个RS422接口;一个符合V.10/V.11协议的576kbit/s的RS-449接口，并且RS-449接口均可配置成RS232异步接口方式工作。 业务配置的特点: 在二纤单向通道保护环中，业务信号的收发方向是相同的，分别沿着环走不同的路径。同一业务的收和发过程合起来正好绕环路一周，即业务是单向配置与传输的。如图三所示:主环方向是从上游站指向下游方向，即庆局?火炬变?大庆变?庆北变为主环主向。 下面以A站大庆局?C站大庆变之间有一2M业务信号在单向通道环上的传输过程: A站大庆局?C站大庆变之间有一2M业务信号，根据二纤单向通道环的特点，A站2M业务由相应的支路板上配至东向线路板发出;信号沿着主环方向，穿过B站(B站实行西向线路板到东向线路板的穿通)，C站从西向线路板接收该2M业务，并下配至相应的支路板，从相应的支路口输出;C站2M业务由相应的支路板上配至东向线路板发出，发信号沿着方环方向，依次穿过D站和E站(D、E站都实行西向线路板到东向线路板的穿通)，A站也从西向线路板接收该2M业务，并下配至相应的支路板，从相应的支路口输出。 CAAC S1 P1A (大庆局) DB 庆火 北炬 变变 C (大庆变)P1 S1 CAAC 图三:二纤单向通道保护环 环保护: 单向通道保护通常由两根光纤来实现，一根光纤用于传业务信号，称S光纤;另一根光纤传相同的信号用于保护，称P光纤。单向通道保护环使用"首端桥接，末端倒换"结构，如图3所示。业务信号和保护信号分别由光纤S1和P1携带。例如在节点A，进入环以节点C为目的地的支路信号(AC)同时馈入发送方向光纤S1和P1，即所谓双馈方式(1+1)保护。 其中S1光纤按顺时针方向将相同的业务信号送至分路节点C，P1光纤逆时针方向将同样的信号作为保护信号送至分路节点C。接收端分路节点C同时收到两个方向支路信号，按照分路通道信号的优劣决定选其中一路作为分路信号。正常情况下，以S1光纤送来信号为主信号。同时，从C点插入环以节点A为目的地支路信号(CA)按上述同样方法送到节点A，即S1光纤所携带的CA信号(信号传输方向与AC信号一样)为主信号在节点A分路。 当BC节点间光缆被切断时，两根光纤同时被切断，如图4所示。在节点C，由于从A经S1光纤来AC信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收由A节点P1光纤而来AC信号作为分路信号，从而使AC间业务信号仍得以维持，不会丢失。故障排除后，通常开关返回原来位置。 二纤单向通道环保护是以个别通道的信号质量为基准，来决定该通道是否进行保护倒换，并且依靠SBS155设备对支路的业务提供的"并发选收"功能，在该通道相应的支路板上实现倒换。倒换后，只恢复本通道内业务通信的质量，与其它通道无关。 统一的网管平台: 整个环具有统一的网管中心，将网管中心设在大庆局站对整个系统实行集中维护和管理。SBS MN-NES网管以环内的各站提供全面的的拓扑管理、配置管理、故障管理、性能管理、安全管理、维护管理、系统管理、报表管理和帮助等功能。 IBM PS/2 ADM 大庆局 庆火 北炬 ADMADM变变 大庆变 ADM SDH光纤环形自愈网的组网及应用