光传输与光通信论文(27日中午保存)

    SDH作为新一代理想的传输体系，具有路由自动选择能力，上下电路方便，维护、控制、管理功能强，标准统一，便于传输更高速率的业务等优点，能很好地适应通信网飞速发展的需要。 

近些年，点播电视、多媒体业务和其他宽带业务如雨后春笋般纷纷出现，为SDH应用在接入网中提供了广阔的空间。SDH技术应用于接入网的好处是：对于要求高可靠、高质量业务的大型企事业用户，SDH可以提供较为理想的网络性能和业务可靠性;利用SDH固有灵活性，可使网络运营者更快、更有效地提供用户所需的长期和短期业务需求。

    该文主要介绍了SDH光传输系统的基本原理以及基于SDH实现广域网传输时的具体网络配置，以图文并茂的形式直接呈现用华为T2000网络管理软件配置网络的具体操作步骤。

关键字：SDH 接入网 广域网 华为T2000

第1章引言

1.1 课题背景：

近年来，随着3G技术的普及、LTE商用以及WIMAX的成型，“最后一公里”瓶颈得到极大改观，这时就对传输网络提出了更大的速率需求；另一方面，各类自然灾害也对通信保障产生了巨大的威胁，“5.12”大地震期间的通信中断对救援以及信息流通都造成了巨大的影响。SDH标准的出现对世界范围内的速率接口统一以及通信网络的自愈都带来了积极作用，适应未来的通信发展。

1.2 SDH基本概念：

同步数字传输(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络(SONET)。国际电话电报咨询委员会(CCITT)(现ITU-T)于1988年接受了SONEI概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术。它规范了数字信号的帧结构、复用方式、传输速率等级、接口码型等特性。SDH由PDH(准同步数字传输)进化而来，在技术上进行了根本的变革。

图1-1 SDH在实际网络中的位置

1.3 

实验室简介：

实验室配备3台华为公司最新一代SDH光传输设备OPTIXOSN2000，采用多ADM技术，根据不同的配置需求，可以同时提供E1、K语音、10M/100M等多种接口，满足现代通信网对复杂组网的需求。OPTIX设备采用统一的用户带宽管理平台OPTIXOSN2000设备由机柜、子架、风机盒以及若干可选插入式电路板等构成，可灵活配置为OPTIXOSN2000网元可配置为多分插复用（MADM）、分插复用器（ADM）、终端复用器（TM）和再生中继器（REG）。以实现对用户接入和传输带宽的有效管理。

图1-2 OPTIX OSN2000设备实际图              1-3 OSN2000系统结构板位图

第2章SDH理论基础

2.1 SDH帧结构

SDH帧结构是实现数字同步时分复用、保证网络可靠有效运行的关键。图 给出SDH帧一个STMN帧有9行，每行由270×N个字节组成。 这样每帧共有9×270×N个字节， 每字节为8 bit。 帧周期为125 μs， 即每秒传输8000帧。对于STM1 而言，传输速率为9×270×8×8000=155.520 Mb/s。字节发送顺序为：由上往下逐行发送，每行先左后右。                                图2-1 SDH帧结构

SDH帧 大体可分为三个部分： 

1）信息净负荷（payload）是在STM-N帧结构中存放将由STM-N传送的各种用户信息码块的地方。信息净负荷区相当于STM-N这辆运货车的车箱，车箱内装载的货物就是经过打包的低速信号——待运输的货物。为了实时监测货物（打包的低速信号）在传输过程中是否有损坏，在将低速信号打包的过程中加入了监控开销字节——通道开销（POH）字节。POH作为净负荷的一部分与信息码块一起装载在STM-N这辆货车上在SDH网中传送，它负责对打包的货物（低阶通道）进行通道性能监视、管理和控制。 

2）段开销（SOH）是为了保证信息净负荷正常传送所必须附加的网络运行、管理和维护（OAM）字节。例如段开销可进行对STM-N这辆运货车中的所有货物在运输中是否有损坏进行监控，而通道开销（POH）的作用是当车上有货物损坏时，通过它来判定具体是哪一件货物出现损坏。也就是说SOH完成对货物整体的监控，POH是完成对某一件特定的货物进行监控，当然，SOH和POH还有一些其他管理功能。段开销又分为再生段开销（RSOH）和复用段开销（MSOH），可分别对相应的段层进行监控。段，其实也相当于一条大的传输通道，RSOH和MSOH的作用也就是对这一条大的传输通道进行监控。 再生段开销在STM-N帧中的位置是第一到第三行的第一到第9×N列，共3×9×N 个字节；复用段开销在STM-N帧中的位置是第5到第9行的第一到第9×N列，共5×9×N个字节。 

3）管理单元指针（AU-PTR） 位于STM-N帧中第4行的9×N列，共9×N个字节。SDH能够从高速信号中直接分/插出低速支路信号（例如2Mbit/s），因为低速支路信号在高速SDH信号帧中的位置有预见性，也就是有规律性。预见性的实现就在于SDH帧结构中指针开销字节功能。AU-PTR是用来指示信息净负荷的第一个字节在STM-N帧内的准确位置的指示符，以便接收端能根据这个位置指示符的值（指针值）准确分离信息净负荷。指针有高、低阶之分，高阶指针是AU-PTR，低阶指针是TU-PTR（支路单元指针），TU-PTR的作用类似于AU-PTR，只不过所指示的信息负荷更小一些而已。各种信号装入SDH帧结构的净负荷区需经过三个步骤：映射、定位、复用。

2.2 SDH网络的物理拓扑 

网络的物理拓扑结构即网络节点和传输线路的几何排列，也就是将维护和实

际连接抽象为物理上的连接。 如果通信是从一点到另一点进行传输，这就是点到点拓扑结构，常规 PDH系统和早期 PDH系统即基于这种物理拓扑结构。除此之外，还有五种基本类型的物理拓扑结构，如图 所示。

图2-2 五种基本类型的物理拓扑结构

1. 线形 

将通信网络中的所有点一一串联，而使首尾两点开放，这就形成了线形拓扑结构，有时也称为链形拓扑结构。这种拓扑结构的特点是其间所有点都应具有完成连接的功能。这也是 SDH早期应用的比较经济的网络拓扑结构。 

2. 星形（枢纽形）

这一种拓扑结构即是通信中某一特殊点与其他各点直接相连，而其他各点间不能直接相连接，即星形拓扑结构。在这种拓扑结构中，特殊点之外的两点通信一般应通过特殊点进行。这种网络拓扑结构形成的优点是可以将多个光纤终端统一成一个终端，并利用分配带宽来节约成本。但也存在着特殊点的安全保障问题和潜在瓶颈问题。

3. 树形 

所谓树形拓扑结构可以看成是线形拓扑结构和星形拓扑结构的结合。即将通信的末端点连接到几个特殊点。这种拓扑结构可用于广播式业务，但它不利于提供双向通信业务，同时还存在瓶颈问题和光功率问题。 

4. 环形 

环形的拓扑结构实际上就是将线型拓扑结构的首尾之间相互连接，即为环形拓扑结构。这种环形拓扑结构在 SDH网中应用比较普遍，主要是因为它具有一个很大的优点，即很强的生存性，这在当今网络设计、维护中尤为重要。 

5. 网孔形 

当涉及通信的许多点直接互相连接时就形成了网孔形拓扑结构，若所有的点都彼此连接即称为理想的网孔形拓扑结构。这种拓扑结构为两点间通信提供多种可选路由，有可靠性高、生存性强且不存在瓶颈问题和失效问题的好处，但结构复杂、成本也高。 

从以上可看出，各种拓扑结构各有其优点。在作具体的选择时，应综合考虑网络的生存性、网络配置的容量，同时考虑网络结构应当适于新业务的引进等多种实际因素和具体情况。一般来说，星形拓扑结构和树形拓扑结构适合用户接入网，环形拓扑结构和线形拓扑结构适用于中继网，树形和网孔形相结合的拓扑结构适用于长途网。

2.3 SDH网络保护 

SDH 网络的主要优点之一，是可利用不同的基本网络结构组合，使整个传输

网具有应付网络故障的能力，可提高网络运行的可靠性。SDH网络主要依靠保护（Protection）和恢复（Restoration）这两种互不相同的作用机制，保证通信业务在故障情况下可以得到保持。保护通常是指一个较快的转换过程，其转换的执行是由倒换开关的部件自动确定的。保护作用后，占用了在各网络节点之间预先指定的某些容量，因此转换后的通道也具有预先确定的路由。 

SDH的自愈保护机制有如下4类：路径保护、子网连接保护、环间双节点互通连接保护、共享光纤虚拟路径护。

1.路径保护

SDH 线路保护的工作原理是当工作系统传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备自动将主信号转至备用光纤系统传输。它主要用来保护传输媒介和再生中继器以及终端（TM）和分插复用设备（ADM）的线路终端接口（例如光/电与电/光转换部分），而不保护终端 TM或 ADM节点的故障。 

2.1+1线路保护 

1+1保护结构，即每一个工作系统都有一个专用的保护系统。两个系统互为主备用。工作、保护两个系统发端永久桥接，收端根据接收信号的质量优劣决定从工作或保护系统接收信号，所以该保护结构不允许提供无保护的额外业务通路。1+1保护结构分为单端倒换和双端倒换。单端倒换：是一种只在被保护实体，受影响的一端执行切换动作的保护倒换方法。双端倒换：即使在单向故障的情况下，在被保护实体两端执行切换动作的保护倒换方法。

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图2-3 双端倒换原理示意图

1+1保护结构中单端倒换不需要自动保护倒换协议（APS）的参与，只根据接收信号的故障或缺陷而自动进行，也可接收外部命令实施强制的倒换或锁定；双端倒换需要自动保护倒换协议（APS），由于在 1+1 保护结构中，工作通路的发端永久地桥接于工作段和保护段，因此切换与否的判决只是由收端作出，所以，这种 APS操作具有简单、可靠、快速端特点。 1+1保护结构采用恢复和非恢复两种方式。

恢复式：节点处于倒换状态时，工作系统恢复正常后，节点释放倒换，回复到原先到正常状态。非恢复式：节点处于倒换状态时，即使工作系统恢复了正常，节点仍然维持倒换态。

3.N线路保护 

图2-4：N保护结构（当第N段通信线路发生故障时）

1：N保护结构，即 N个工作系统共享一个保护系统。工作系统传送正常的业务信号，保护系统可以传送正常的业务信号，也可以传送额外业务信号或者是无效信号。但系统一旦发生倒换，保护系统上传送的信号将会丢失。 1：N 保护结构需要自动保护倒换协议（APS）的参与，保护原理如图2-4所示。

2.4 SDH常用保护环

2.4.1 二纤单向复用段保护环 

这种环形结构中节点在支路信号分插功能前的线路上都有一保护倒换开关，如图 2-5所示。正常情况下，低速支路信号仅仅从 S1光纤进行分插，保护光纤 P1是空闲的。

图2-5二纤单向复用段保护环原理示意图

当BC节点间光缆被切断，两根光纤同时被切断，与光缆切断点相邻的两个节点B和C的保护倒换开关将利用APS协议转向环回功能，如图5-15（b）所示。对于 AC间的业务：在 B节点，S1光纤上的业务信号（AC）经倒换开关从 P1光纤返回，沿逆时针方向经 A节点和 D节点仍然可以到达 C节点，并经 C节点倒换开关环回到 S1光纤并落地分路。其它节点（A和 D）的作用是确保 P1光纤上传的业务信号在本节点完成正常的桥接功能，畅通无阻的传向分路节点。这种环回倒换功能可保证在故障状况下仍维持环的连续性，使低速支路上业务信号不会中断。故障排除后，倒换开关返回其原来位置。对于CA间的业务：由于业务是经过 D点在 S1光纤上进行传输的，不受断纤的影响，与正常时传输情况相同。 

2.4.2  二纤双向复用段共享保护环

二纤双向复用段保护环工作通道和保护通道的安排见图 2-6。利用时隙交换技术，一条光纤同时载送工作通路（S1）和保护通路（P2），另一条光纤上同时载送工作通路（S2）和保护通路（P1）。每条光纤上一半通路规定载送工作通路（S），另一半通路载送保护通路（P）。在一条光纤上的工作通路（S1），由沿环的相反方向的另一条光纤上的保护通路（P1）来保护。反之亦然。这就允许业务双向传送，每条光纤上只有一套开销通路。

图2-6二纤双向复用段共享保护环原理示意图

当BC节点间光缆被切断后，如图2-6（b）所示，两根光纤也会被切断，与切断点相邻的B节点和C节点中的倒换开关将S1/P2光纤和S2/P1光纤沟通。利用时隙交换技术，可以将 S1/P2光纤和 S2/P1光纤上的业务信号时隙移到另一根光纤上的保护信号时隙，从而完成保护倒换作用。例如，S1/P2光纤的业务信号时隙 1到 m可以转移到 S2/P1光纤上的保护信号时隙（N/2+1）到（N/2+m）。当故障排除后，倒换开关通常将返回其原来的位置。 

2.4.3 四纤双向复用段共享保护环 

四纤复用段共享保护环在每个区段（节点间）需4根光纤，如图2-7所示，工作和保护是在不同的光纤里传送。两根业务光纤（一发一收）和两根保护光纤（一发一收）。其中业务光纤 S1 形成一顺时针业务信号环，业务光纤S2形成一逆时针业务信号环。而保护光纤 P1和 P2分别形成与 S1和 S2反方向的两个保护信号环，每根光纤都通过一个倒换开关作保护倒换用。正常情况下，从 A节点进入环，以 C节点为目的地的低速支路信号顺时针沿S1光纤传输；而由 C节点进入环，以 A节点为目的地的返回低速支路信号则逆时针沿 S2光纤传回 A节点，保护光纤 P1和 P2是空闲的。

图2-7 四纤双向复用段共享保护环原理示意图

2.4.4 二纤单向通道保护环 

二纤单向通道保护环采用 1＋1保护方式、“首端桥接，末端倒换”结构。一根光纤用于传业务信号，称 S 光纤；另一根光纤用于保护，称 P 光纤。在两根光纤上传送相同的业务信号，但方向相反；在接收端根据信号优劣选择从主用或备用光纤上接收业务信号。的优劣决定选其中一路作为分路信号。正常情况下，以 S1光纤送来信号为主用信号。同时，从 C点插入环以节点 A为目的地的支路信号（CA）按上述同样方法送至节点 A，即 S1光纤所携带的 CA信号（信号传输方向与 AC信号一样）为主用信号在节点 A分路

图2-8 二纤单向通道保护环示意图

 当 BC节点间光缆被切断时，两根光纤同时被切断，如图2-8（b）所示。对于 AC间的业务：在节点 C，由于从 A经 S1光纤来的 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节点经 P1光纤而来的 AC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，倒换开关恢复至原来位置。对于 CA间的业务：由于业务是经过 D点在S1光纤上进行传输的，不受断纤的影响，与正常时传输情况相同。

2.4.5  二纤双向通道保护环 

二纤双向通道保护环的 1＋1方式与单向保护环基本相同，只是返回信号沿相反方向返回，其主要优点是在无保护环或将同样 ADM设备应用于线性场合有通道再利用功能，从而使总的分插业务量增加，另外，该种保护方式可以保证双向业务的一致路由，这一点对于时延敏感的业务（如视频）很重要。 如图2-9（a）所示。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 光纤送来信号为主用信号。同时，从 C 点插入环以节点 A 为目的地的支路信号（CA）按上述同样方法送至节点 A，即 S2 光纤所携带的CA信号（信号传输方向与 AC信号相为主用信号经过节点 B在节点 A分路。 

图2-9 二纤双向通道保护环示意图

当 BC节点间光缆被切断时，两根光纤同时被切断，如图2-9（b）所示。对于 AC间的业务：在节点 C，由于从 A经 S1光纤来的 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节点经 P1光纤而来的 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。对于 CA间的业务：在节点 A，由于从C经 S2光纤来的 CA信号丢失，按通道选优准则，倒换开关将由S2光纤转向 P2光纤，接收由 C节点经 PS光纤而来的 CA信号作为分路信号，从而使CA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。 

2.5 子网连接保护 

2.5.1  子网连接概述 

在网络结构日趋复杂的情况下，子网连接保护（SNCP）是唯一的可适用各种网络拓扑结构且倒换速度快的业务保护方式。LO/HO SNCP是通道层的保护，可用于不同的网络结构中：网状网及环网等。如图2-10所示，SNCP采用1＋1保护方式。业务在工作和保护子网连接上同时传送，当工作子网连接失效或性能劣化到某一规定的水平时，在子网连接的接收端根据优选准则选择保护子网连接上的信号。倒换时一般采取单端切换的方式，因而不需要协议。被保护的子网还可进一步由较低等级的子网连接和链路连接级联而成。

图2-10 SNCP采用 1＋1保护方式

1.保护倒换前的路径： 

即是业务配置时所选择的路径（工作 SNC）。 

2.倒换条件：

对高阶、低阶通道开销，将固有（Inherent）监视做为倒换条件；对高阶通道开销，将非介入（non-intrusive）监视做为倒换条件。

3.保护倒换的原理

业务宿所处单板为SDH单元时，由线路单元对这些告警事件进行监测。当倒换条件发生时，通过中断形式上报主机。主机软件根据上报的监测结果通知交叉单元重新配置交叉矩阵数据，由交叉单元实现保护功能。业务宿所处单板为线路单元时，当交叉单元检测到线路单元不在位时，切换交叉矩阵实现保护功能。对于业务宿在PDH单元上的情况，主机对子网连接保护的处理与原来通道保护完全一致，由支路板通过选择总线完成倒换。在倒换完成后，系统将对倒换的业务进行逐条校验，更正误倒换的业务SNC状态。保护倒换的完成时间不包括启动保护倒换所必要的检测时间以及拖延时间。拖延时间是指从宣告信号劣化或信号失效到启动保护倒换实施方法之间的时间。拖延时间对于多种保护方式间的互通来说是有用的，可以抑制倒换蔓延以及倒换竞争带来的网络不稳定情况的产生。拖延时间可根据具体的VC来设置。在倒换发生之前在整个拖延时间期限内应对缺陷条件（SD、SF）进行连续的监视。拖延时间建议要求能按100ms量级的步进值从0～10s内可设置。

2.5.2 SNCP的应用 

在以前通道保护的基础上，SNCP增加了对以下几种网络拓扑形式的支持，可实现对业务的保护。

(1)环、链间业务：

图2-11 SNCP业务应用示意图

A、B、C、D结点组成SNCP环。结点A与E有业务。则在下列某一种情况发生时，可对业务进行保护：

a）A——B——D间断纤；

b）A——C——D间断纤。

(2)相切环间业务：

图2-12相切环间业务

A、B、C结点组成SDH环一，C、D、E结点组成SDH环二。环一、环二为SNCP（或MSP）环。结点A与D有业务。

则在下列某一种情况发生时，可对业务进行保护：

a）A——B——C间断纤；    b）A——C间断纤；

c）C——E——D间断纤；    d）C——D间断纤；

e）在上述a）与c）同时发生；    f）在上述b）与d）同时发生。

(3)跨接环间业务：

图2-13跨接环间业务

A、B、C、D结点组成SDH环一，E、F、G、H结点组成SDH环二，两环通过DE、CF链连接。环一或环二为SNCP或BI-MSP保护，结点A与G有业务。保护方式完全遵照G.842建议实现。

(4)相交环间业务：

图2-14相交环间业务

A、B、C、D结点组成SDH环一，C、D、E、F结点组成SDH环二。环一或环二为SNCP或BI-MSP保护。结点A与F有业务。则在下列某一种情况发生时，可对业务进行保护：

a）A——B——C间断纤；    b）A——D——C间断纤；

c）D——E——F间断纤；    d）D——C——F间断纤；

e）在上述a）与c）同时发生；    f）在上述b）与d）同时发生；

g）C或D站掉电；

(5)网孔形网络：

图2-15 网孔型业务

A、B、C、D结点组成SDH环一，D、E、F、C结点组成一个半环。环一为SNCP。结点A与F有业务。在D（或C）点，可将DE（或CF）视为链（配置方式类DNI拓扑）则在下列某一种情况发生时，可对业务进行保护：

a）A——B——C间断纤；    b）A——D——C间断纤；

c）D——E——F间断纤；    d）C——F间断纤；

e）C或D站掉电；

第3章上机实训 

3.1 T2000软件简介

图3-1 华为T2000网络管理软件体系结构

图3-2 T2000网管软件要求

3.2 T2000操作流程步骤

3.2.1 无保护链的创建

第一步 点开T2000输入正确的用户名与密码

进入T2000后的界面如下图

图3-3 华为T2000网管软件操作界面

第二步 在上图点击右键创建网关与非网关网元。网元是由一个或多个机盘或机框组成,能够完成一定的传输功能。如PDH设备、SDH-ADM、DACS、TEM、REG、PCM等等。

网管系统中的网元其实和这个差不多，简单理解就是网络中的元素，网络中的设备。

图3-4 非网关网元的创建

第三步 根据硬件配置配置网关与非网关网元，选择手工配置

第四步 光钎连线

第五步 创建时钟

在无时钟保护要求时只需要配置时钟源优先级时钟源恢复参数有时钟保护要求时除配置时钟源优先级时钟源恢复参数外还需设置时钟子网时钟源失效条件等入口[设备维护台/接口配置中/时钟接口]。

第1步选择时钟源优先级表增加需要配置的时钟源可以在列表处点击右键增加时钟源也可以点击下方的按钮增加时钟源增加时钟源时可以一次多选增加。

图3-5 时钟优先级配置

选择完时钟源后通过选中某一时钟源按右侧的上下按钮调整时钟源的优先级注意内部时钟源只能在优先级最低的位置图3-5说明从网管创建并进行基本配置后T2000网管将该网元的时钟源设为西向时钟源1外时钟源1内部时钟源这时网元会上报外时钟源丢失告警

图3-6 时钟优先级配置

如果没有时钟保护 至此时钟配置完成 如果要求配置时钟源保护 则需要在<时钟子网 中进行一些设置

图3-7 时钟子网配置

第六步 子网设置

<所属子网>中按规划把需要进行时钟源保护的一系列网元设置到同一个时钟子网，然后点击<允许保护>配置时钟源的ID这样一个时钟源保护子网就设置成功了 时钟源将能自动倒换，其他项可以不配置

第七步 公务配置

入口 [设备维护台/接口配置/开销接口]

我们一般只配置公务电话和会议电话即可

图3-8 配置公务电话和会议电话

3.2.2 二纤双向复用段保护环的创建

最初步骤同无保护链的前三步。

第四步 创建保护子网

保护子网的基本知识

T2000网管上屏蔽了逻辑系统，引入保护子网来代替。2000网管上屏蔽了逻辑系统，引入保护子网来代替。网管上屏蔽了逻辑系统定义：保护子网是具有完整自保护功能的网络结构(环型/链型)定义：保护子网是具有完整自保护功能的网络

结构(环型/链型)；T2000网管上保护子网拓展到无保护环、链等全部网络结构，这里的保护是网管层次的2000网管上保护子网拓展到无保护环、链等全部网络结构，网管上保护子网拓展到无保护环体现，和设备的保护有所区别；体现，和设备的保护有所区别；二者的联系和区别：二者的联系和区别：逻辑系统是网元级概念，主要是在5平台以前设备中存在。逻辑系统是网元级概念，主要是在5.0平台以前设备中存在。而保护子网是全网性网络级的概念，是某一类组网方式在T2000网管管理中的体现；网络级的概念，是某一类组网方式在T2000网管管理中的体现；网管管理中的体现如果使用逻辑系统的观点来看，如果使用逻辑系统的观点来看，创建保护子网的实质就是给各网元创建了相应的逻辑系统，并将各单板光口（VC4映射到逻辑系统中去，系统，并将各单板光口（或VC4）映射到逻辑系统中去，同时将这些孤立的逻辑系统按照创建的纤缆联系起来，构成一个完整的网络结构进行管理；照创建的纤缆联系起来，构成一个完整的网络结构进行管理； 

图3-9 二纤双向复用段保护环时隙保护

3.2.3 二纤单向通道保护环的创建

创建步骤和二纤双向复用段保护环基本相同。

二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环——S1；一个为备环——P1。两环的业务流向一定要相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收”功能来实现的，也就是支路板将支路上环业务“并发”到主环S1、备环P1上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“选收”主环下支路的业务，如图3-10所示。若环网中网元A与C互通业务，网元A和C都将上环的支路业务“并发”到环S1和P1上，S1和P1上的所传业务相同且流向相反——S1逆时针，P1为顺时针。在网络正常时，网元A和C都选收主环S1上的业务。那么A与C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通，由S1光纤传到C（主环业务）；由P1光纤经过网元B穿通传到C（备环业务）。在网元C支路板“选收”主环S1上的A→C业务，完成网元A到网元C的业务传输。网元C到网元A的业务传输与此类似。

图3-10二纤单向通道保护环示意图

当BC光缆段的光纤同时被切断，注意此时网元支路板的并发功能没有改变，也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图3-11所示。

图3-11 BC光缆段的光纤同时被切断

我们看看这时网元A与网元C之间的业务如何被保护。网元A到网元C的业务由网元A的支路板并发到S1和P1光纤上，其中S1业务经光纤由网元D穿通传至网元C，P1光纤的业务经网元B穿通，由于B—C间光缆断，所以光纤P1上的业务无法传到网元C，不过由于网元C默认选收主环S1上的业务，这时网元A到网C的业务并未中断，网元C的支路板不进行保护倒换。网元C的支路板将到网元A的业务并发到S1环和P1环上，其中P1环上的C到A业务经网元D穿通传到网元A，S1环上的C到A业务，由于B—C间光纤断所以无法传到网元A，网元A默认是选收主环S1上的业务，此时由于S1环上的C→A的业务传不过来，这时网元A的支路板就会收到S1环上TU-AIS告警信号。网元A的支路板收到S1光纤上的TU-AIS告警后，立即切换到选收备环P1光纤上的C到A的业务，于是C→A的业务得以恢复，完成环上业务的通道保护，此时网元A的支路板处于通道保护倒状态——切换到选收备环方式。网元发生了通道保护倒换后，支路板同时监测主环S1上业务的状态，当连续一段时间（华为的设备是10分钟左右）未发现TU-AIS时，发生切换网元的支路板将选收切回到收主环业务，恢复成正常时的默认状态。

二纤单向通道保护倒换环由于上环业务是并发选收，所以通道业务的保护实际上是1＋1保护。倒换速度快（华为公司设备倒换速度≤15ms），业务流向简捷明了，便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大。

二纤单向保护环的业务容量恒定是STM-N，与环上的节点数和网元间业务分布无关。为什么？举个例子，当网元A和网元D之间有一业务占用X时隙，由于业务是单向业务，那么A→D的业务占用主环的A—D光缆段的X时隙（占用备环的A—B、B—C、C—D光缆段的X时隙）；D—A的业务占用主环的D—C、C—B、B—A的X时隙（备环的D—A光缆段的X时隙）。也就是说A—D间占X时隙的业务会将环上全部光缆的（主环、备环）X时隙占用，其它业务将不能再使用该时隙（没有时隙重复利用功能）了。这样，当A—D之间的业务为STM-N时，其它网元将不能再互通业务了——即环上无法再增加业务了，因为环上整个STM-N的时隙资源都已被占用，所以单向通道保护环的最大业务容量是STM-N。二纤单向通道环多用于环上有一站点是业务主站——业务集中站的情况，华为公司设备在目前组网中，二纤单向通道环多用于155、622系统。

第4章结论

SDH是由软件控制的复杂系统和网络，大量借鉴了计算机科学的最新研究成果，例如采用了面向对象的软件设计方法，UNIX操作系统，最新的关系数据库结构等。一个考虑周全、技术先进的灵活网管系统是SDH网技术成败的关键。因而一旦硬件系统研制成功后，大量的后续工作将集中在软件开发上。由于SDH技术还处于发展阶段，ITU-T关于SDH网络级管理的建议还处于完善的过程中；在网管系统的横向兼容性方面，即多厂家能力，目前还处于研究开发阶段，需要与生产厂家配合进行软件版本升级，从而日臻完善。由于高速电子电路、光电器件的瓶颈效应，传统的电时分复用(TDM)光纤通信系统的传输速率到了2．5Gb/s时再向上发展已经很困难，宽带业务的发展对传输网又提出了更高的要求，因此采用最新的OTDM(光时分复用)和DWDM(密集波分复用)技术将势在必行(密集是指比普通波分复用的波长间隔更小，以0．2nm或其整数倍为波长间隔)。现在有些生产厂家已能提供商用的DWDM产品，因此可以考虑在技术条件成熟及性能价格比较合理的情况下，在一些业务量大的专用汇接局之间采用DWDM技术。在大多数情况下，传输网的媒介都是一以光纤为主、无线为辅，在无线通信方面微波是一种重要的通信手段。SDH微波传输系统与现有的PDH微波系统兼容采用于PDH140Mb/s系统原有的频道间隔，即30MHz与40MHz两种，但需要传送的比特率更高。目前商用系统的速率是155Mb/S和2×155Mb/s，正在研究622Mb/s系统，除微波外今后卫星通信也要向SDH过渡，以有建议将DXC功能安装在卫星上，今后还可能实现星上交换与星上处理。

SDH应用于宽带接入技术，SDH作为B-ISDN的传输技术必然要应用于接入网中，例如用在基于光纤的FTTC或基于光纤同轴混合的HFC中；也可用在基于金属线的VHDSL或BDSL中，在较短的距离内传送51Mb/s或155Mb/sSDH信号；未来交换机将能提供基于SDH标准的光中继线；交换机的用户线将朝着V5方向发展，未来将能提供基于SDH的V5．3接口，这样一来，SDH信号可以从交换机直接送到用户/网络接口(UNI)。

致谢

感谢百度提供的强大搜索引擎功能以及、豆丁网等网络书库的丰富资料来源。

参考文献

华为T2000设备原理

SDH原理与应用..肖萍萍

SDH技术（第2版）孙雪康编

华为SDH原理培训教材

SDH技术与设备(21世纪高职高专通信教材)吴凤修