SDH原理 第五章 SDH網絡結構和網絡保護機理第5章 SDH網絡結構和網絡保護機理P 目標：掌握SDH常見拓撲結構的特點和適用范圍。掌握網絡自愈原理。掌握不同類型自愈環的特點，容量和適用范圍。了解常見幾種復雜網絡的特點。了解SDH網的整體層次結構。了解PDH向SDH過渡的策略。5.1 基本的網絡拓撲結構SDH網是由SDH網元設備通過光纜互連而成的，網絡節點（網元）和傳輸線路的幾何排列就構成了網絡的拓撲結構。網絡的有效性（信道的利用率）、可靠性和經濟性在很大程度上與其拓撲結構有關。網絡拓撲的基本結構有鏈形、星形、樹形、環形和網孔形，如圖5-1所示。l 鏈形網此種網絡拓撲是將網中的所有節點一一串聯，而首尾兩端開放。這種拓撲的特點是較經濟，在SDH網的早期用得較多，主要用于專網（如鐵路網）中。l 星形網此種網絡拓撲是將網中一網元做為特殊節點與其他各網元節點相連，其他各網元節點互不相連，網元節點的業務都要經過這個特殊節點轉接。這種網絡拓撲的特點是可通過特殊節點來統一管理其它網絡節點，利于分配帶寬，節約成本，但存在特殊節點的安全保障和處理能力的潛在瓶頸問題。特殊節點的作用類似交換網的匯接局，此種拓撲多用于本地網（接入網和用戶網）。圖5-1 基本網絡拓撲圖l 樹形網此種網絡拓撲可看成是鏈形拓撲和星形拓撲的結合，也存在特殊節點的安全保障和處理能力的潛在瓶頸。l 環形網環形拓撲實際上是指將鏈形拓撲首尾相連，從而使網上任何一個網元節點都不對外開放的網絡拓撲形式。這是當前使用最多的網絡拓撲形式，主要是因為它具有很強的生存性，即自愈功能較強。環形網常用于本地網（接入網和用戶網）、局間中繼網。l 網孔形網將所有網元節點兩兩相連，就形成了網孔形網絡拓撲。這種網絡拓撲為兩網元節點間提供多個傳輸路由，使網絡的可靠更強，不存在瓶頸問題和失效問題。但是由于系統的冗余度高，必會使系統有效性降低，成本高且結構復雜。網孔形網主要用于長途網中，以提供網絡的高可靠性。當前用得最多的網絡拓撲是鏈形和環形，通過它們的靈活組合，可構成更加復雜的網絡。本節主要講述鏈網的組成和特點和環網的幾種主要的自愈形式（自愈環）的工作機理及特點。5.2 鏈網和自愈環傳輸網上的業務按流向可分為單向業務和雙向業務。以環網為例說明單向業務和雙向業務的區別。如圖5-2所示。圖5-2 環形網絡若A和C之間互通業務，A到C的業務路由假定是ABC，若此時C到A的業務路由是CBA，則業務從A到C和從C到A的路由相同，稱為一致路由。若此時C到A的路由是CDA，那么業務從A到C和業務從C到A的路由不同，稱為分離路由。我們稱一致路由的業務為雙向業務，分離路由的業務為單向業務。常見組網的業務方向和路由如表5-1所示。表5-1 常見組網的業務方向和路由表組網類型路由業務方向鏈形網一致路由雙向環形網雙向通道環一致路由雙向雙向復用段環一致路由雙向單向通道環分離路由單向單向復用段環分離路由單向5.2.1 鏈形網典型的鏈形網如圖5-3所示。圖5-3 鏈形網絡圖鏈形網的特點是具有時隙復用功能，即線路STM-N信號中某一序號的VC可在不同的傳輸光纜段上重復利用。如圖5-3中AB、BC、CD以及AD之間通有業務，這時可將AB之間的業務占用AB光纜段X時隙（序號為X的VC，例如3VC4的第48個VC12），將BC的業務占用BC光纜段的X時隙（第3VC4的第48VC12），將CD的業務占用CD光纜段的X時隙（第3VC4的第48個VC12），這種情況就是時隙重復利用。這時AD的業務因為光纜的X時隙已被占用，所以只能占用光路上的其它時隙Y時隙，例如第3VC4的第49VC12或者第7VC4的第48個VC12。鏈網的這種時隙重復利用功能，使網絡的業務容量較大。網絡的業務容量指能在網上傳輸的業務總量。網絡的業務容量和網絡拓撲，網絡的自愈方式和網元節點間業務分布關系有關。鏈網的最小業務量發生在鏈網的端站為業務主站的情況下，所謂業務主站是指各網元都與主站互通業務，其余網元間無業務互通。以圖5-3為例，若A為業務主站，那么B、C、D之間無業務互通。此時，C、B、D分別與網元A通信。這時由于AB光纜段上的最大容量為STM-N（因系統的速率級別為STM-N），則網絡的業務容量為STM-N。鏈網達到業務容量最大的條件是鏈網中只存在相鄰網元間的業務。如圖5-3，此時網絡中只有AB、BC、CD的業務不存在AD的業務。這時可時隙重復利用，那么在每一個光纜段上業務都可占用整個STM-N的所有時隙，若鏈網有M個網元，此時網上的業務最大容量為（M-1）STM-N，M-1為光纜段數。常見的鏈網有二纖鏈不提供業務的保護功能（不提供自愈功能）；四纖鏈一般提供業務的11或11保護。四纖鏈中兩根光纖收/發作主用信道，另外兩根收/發作備用信道。鏈網的自愈功能11、11、1n在上一節講MSP功能塊時已講過，這里要說的是1n保護方式中n最大只能到14。為什么？這是由K1字節的b5b8限定的，K1的b5b8的00011110114指示要求倒換的主用信道編號。5.2.2 環網自愈環1. 自愈的概念當今社會各行各業對信息的依賴愈來愈大，要求通信網絡能及時準確的傳遞信息。隨著網上傳輸的信息越來越多，傳輸信號的速率越來越快，一旦網絡出現故障（這是難以避免的，例如土建施工中將光纜挖斷），將對整個社會造成極大的損壞。因此網絡的生存能力即網絡的安全性是當今第一要考慮的問題。所謂自愈是指在網絡發生故障（例如光纖斷）時，無需人為干預，網絡自動地在極短的時間內（ITU-T規定為50ms以內），使業務自動從故障中恢復傳輸，使用戶幾乎感覺不到網絡出了故障。其基本原理是網絡要具備發現替代傳輸路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用備用設備或利用現有設備中的冗余能力，以滿足全部或指定優先級業務的恢復。由上可知網絡具有自愈能力的先決條件是有冗余的路由、網元強大的交叉能力以及網元一定的智能。自愈僅是通過備用信道將失效的業務恢復，而不涉及具體故障的部件和線路的修復或更換，所以故障點的修復仍需人工干預才能完成，就象斷了的光纜還需人工接好。& 技術細節：當網絡發生自愈時，業務切換到備用信道傳輸，切換的方式有恢復方式和不恢復方式兩種。1. 恢復方式指在主用信道發生故障時，業務切換到備用信道，當主用信道修復后，再將業務切回主用信道。一般在主要信道修復后還要再等一段時間，一般是幾到十幾分鐘，以使主用信道傳輸性能穩定，這時才將業務從備用信道切換過來。2. 不恢復方式指在主用信道發生故障時，業務切換到備用信道，主用信道恢復后業務不切回主用信道，此時將原主用信道做為備用信道，原備用信道當作主用信道，在原備用信道發故障時，業務才會切回原主用信道。2. 自愈環的分類目前環形網絡的拓撲結構用得最多，因為環形網具有較強的自愈功能。自愈環的分類可按保護的業務級別、環上業務的方向、網元節點間光纖數來劃分。按環上業務的方向可將自愈環分為單向環和雙向環兩大類；按網元節點間的光纖數可將自愈環劃分為雙纖環（一對收/發光纖）和四纖環（兩對收發光纖）；按保護的業務級別可將自愈環劃分為通道保護環和復用段保護環兩大類。下面講講通道保護環和復用段保護環的區別。對于通道保護環，業務的保護是以通道為基礎的，也就是保護的是STM-N信號中的某個VC（某一路PDH信號），倒換與否按環上的某一個別通道信號的傳輸質量來決定的，通常利用收端是否收到簡單的TU-AIS信號來決定該通道是否應進行倒換。例如在STM-16環上，若收端收到第4VC4的第48個TU-12有TU-AIS，那么就僅將該通道切換到備用信道上去。復用段倒換環是以復用段為基礎的，倒換與否是根據環上傳輸的復用段信號的質量決定的。倒換是由K1、K2（b1b5）字節所攜帶的APS協議來啟動的，當復用段出現問題時，環上整個STM-N或1/2STM-N的業務信號都切換到備用信道上。復用段保護倒換的條件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信號。& 技術細節：由于STM-N幀中只有1個K1和1個K2，所以復用段保護倒換是將環上的所有主用業務STM-N（四纖環）或1/2STM-N（二纖環）都倒換到備用信道上去，而不是僅僅倒換其中的某一個通道。通道保護環往往是專用保護，在正常情況下保護信道也傳主用業務（業務的11保護），信道利用率不高。復用段保護環使用公用保護，正常時主用信道傳主用業務，備用信道傳額外業務（業務的1：1保護），信道利用率高。3. 二纖單向通道保護環二纖通道保護環由兩根光纖組成兩個環，其中一個為主環S1；一個為備環P1。兩環的業務流向一定要相反，通道保護環的保護功能是通過網元支路板的“并發選收”功能來實現的，也就是支路板將支路上環業務“并發”到主環S1、備環P1上，兩環上業務完全一樣且流向相反，平時網元支路板“選收”主環下支路的業務，如圖5-4(a)所示。若環網中網元A與C互通業務，網元A和C都將上環的支路業務“并發”到環S1和P1上，S1和P1上的所傳業務相同且流向相反S1逆時針，P1為順時針。在網絡正常時，網元A和C都選收主環S1上的業務。那么A與C業務互通的方式是A到C的業務經過網元D穿通，由S1光纖傳到C（主環業務）；由P1光纖經過網元B穿通傳到C（備環業務）。在網元C支路板“選收”主環S1上的AC業務，完成網元A到網元C的業務傳輸。網元C到網元A的業務傳輸與此類似。圖5-4 (a)二纖單向通道倒換環當BC光纜段的光纖同時被切斷，注意此時網元支路板的并發功能沒有改變，也就是此時S1環和P1環上的業務還是一樣的。如圖5-4(b)所示。圖5-4 (b)二纖單向通道倒換環我們看看這時網元A與網元C之間的業務如何被保護。網元A到網元C的業務由網元A的支路板并發到S1和P1光纖上，其中S1業務經光纖由網元D穿通傳至網元C，P1光纖的業務經網元B穿通，由于BC間光纜斷，所以光纖P1上的業務無法傳到網元C，不過由于網元C默認選收主環S1上的業務，這時網元A到網C的業務并未中斷，網元C的支路板不進行保護倒換。網元C的支路板將到網元A的業務并發到S1環和P1環上，其中P1環上的C到A業務經網元D穿通傳到網元A，S1環上的C到A業務，由于BC間光纖斷所以無法傳到網元A，網元A默認是選收主環S1上的業務，此時由于S1環上的CA的業務傳不過來，這時網元A的支路板就會收到S1環上TU-AIS告警信號。網元A的支路板收到S1光纖上的TU-AIS告警后，立即切換到選收備環P1光纖上的C到A的業務，于是CA的業務得以恢復，完成環上業務的通道保護，此時網元A的支路板處于通道保護倒換狀態切換到選收備環方式。網元發生了通道保護倒換后，支路板同時監測主環S1上業務的狀態，當連續一段時間（華為的設備是10分鐘左右）未發現TU-AIS時，發生切換網元的支路板將選收切回到收主環業務，恢復成正常時的默認狀態。二纖單向通道 保護倒換環由于上環業務是并發選收，所以通道業務的保護實際上是11保護。倒換速度快（華為公司設備倒換速度15ms），業務流向簡捷明了，便于配置維護。缺點是網絡的業務容量不大。二纖單向保護環的業務容量恒定是STM-N，與環上的節點數和網元間業務分布無關。為什么？舉個例子，當網元A和網元D之間有一業務占用X時隙，由于業務是單向業務，那么AD的業務占用主環的AD光纜段的X時隙（占用備環的AB、BC、CD光纜段的X時隙）；DA的業務占用主環的DC、CB、BA的X時隙（備環的DA光纜段的X時隙）。也就是說AD間占X時隙的業務會將環上全部光纜的（主環、備環）X時隙占用，其它業務將不能再使用該時隙（沒有時隙重復利用功能）了。這樣，當AD之間的業務為STM-N時，其它網元將不能再互通業務了即環上無法再增加業務了，因為環上整個STM-N的時隙資源都已被占用，所以單向通道保護環的最大業務容量是STM-N。二纖單向通道環多用于環上有一站點是業務主站業務集中站的情況，華為公司設備在目前組網中，二纖單向通道環多用于155、622系統。& 技術細節：在組成通道環時要特別注意的是主環S1和備環P1光纖上業務的流向必須相反，否則該環網無保護功能。 想一想：實際上，在光纖未斷時，有一根光纖組成單向S1環即可完成通信，為什么還要一根光纖組成P1環呢？因為自愈要有冗余的信道，而P1環就是對主用信道的備份。若圖5-3中BC段光纜僅P1光纖斷，情況會怎樣？環網上的A與C之間的業務均不進行保護倒換。想想看為什么？4. 二纖雙向通道保護環二纖雙向通道保護環網上業務為雙向（一致路由），保護機理也是支路的“并發選收”，業務保護是11的，網上業務容量與單向通道保護二纖環相同，但結構更復雜，與二纖單向通道環相比無明顯優勢，故一般不用這種自愈方式。如圖5-5所示。圖5-5 2500系統二纖雙向通道保護環5. 二纖單向復用段環前面講過復用段環保護的業務單位是復用段級別的業務，需通過STM-N信號中K1、K2字節承載的APS協議來控制倒換的完成。由于倒換要通過運行APS協議，所以倒換速度不如通道保護環快，華為SDH設備的復用段倒換速度是25ms。下面我們講一講單向復用段保護倒換環的自愈機理，如圖5-6所示。圖5-6 二纖單向復用段倒換環若環上網元A與網元C互通業務，構成環的兩根光纖S1、P1分別稱之為主纖和備纖，上面傳送的業務不是11的業務而是11的業務主環S1上傳主用業務，備環P1上傳備用業務；因此復用段保護環上業務的保護方式為11保護，有別于通道保護環。在環路正常時，網元A往主纖S1上發送到網元C的主用業務，往備纖P1上發送到網元C的備用業務，網元C從主纖上選收主纖S1上來的網元A發來的主用業務，從備纖P1上收網元A發來的備用業務（額外業務），圖5-6中只畫出了收主用業務的情況。網元C到網元A業務的互通與此類似，如圖5-4-1所示。在CB光纜段間的光纖都被切斷時，在故障端點的兩網元C、B產生一個環回功能，見圖5-4-2。網元A到網元C的主用業務先由網元A發到S1光纖上，到故障端點站B處環回到P1光纖上，這時P1光纖上的額外業務被清掉，改傳網元A到網元C的主用業務，經A、D網元穿通，由P1光纖傳到網元C，由于網元C只從主纖S1上提取主用 業務，所以這時P1光纖上的網元A到網元C的主用業務在C點處（故障端點站）環回到S1光纖上，網元C從S1光纖上下載網元A到網元C的主用業務。網元C到網元A的主用業務因為CDA的主用業務路由業中斷，所以C到A的主用業務的傳輸與正常時無異只不過備用業務此時被清除。通過這種方式，故障段的業務被恢復，完成業務自愈功能。二纖單向復用段環的最大業務容量的推算方法與二纖單向通道環類似，只不過是環上的業務是11保護的，在正常時備環P1上可傳額外業務，因此二纖單向復用段保護環環的最大業務容量在正常時為2STM-N（包括了額外業務），發生保護倒換時為1STM-N。二纖單向復用段保護環由于業務容量與二纖單向通道保護環相差不大，倒換速率比二纖單向通道環慢，所以優勢不明顯，在組網時應用不多。& 技術細節：3. 組網時要注意S1環和P1環業務流向相反，否則此環無自愈功能。4. 復用段保護時網元的支路收恒定為從S1光纖上收主用業務，不會切換到從P1光纖上收主用業務。復用段倒換時不是僅倒換某一個通道，而是將環上整個STM-N業務都切換到備用信道上去。5. 華為公司目前的SDH設備參與復用段保護倒換的單板應包括線路板、交叉板、系統控制板。6. 環的復用段倒換時是故障端點處的網元完成環回功能，環上其它網元完成穿通功能，通過復用段倒換的這個性質可方便的定位故障區段。6. 四纖雙向復用段保護環前面講的三種自愈方式，網上業務的容量與網元節點數無關，隨著環上網元的增多，平均每個網元可上/下的最大業務隨之減少，網絡信道利用率不高。例如二纖單向通道環為STM-16系統時，若環上有16個網元節點，平均每個2500節點最大上/下業務只有一個STM-1，這對資源是很大的浪費。為克服這種情況，出現了四纖雙向復用段保護環這種自愈方式，這種自愈方式環上業務量隨著網元節點數的增加而增加。如圖5-7所示。圖5-7 四纖雙向復用段倒換環四纖環肯定是由4根光纖組成，這4根光纖分別為S1、P1、S2、P2。其中，S1、S2為主纖傳送主用業務；P1、P2為備纖傳送備用業務；也就是說P1、P2光纖分別用來在主纖故障時保護S1、S2上的主用業務。請注意S1、P1、S2、P2光纖的業務流向，S1與S2光纖業務流向相反（一致路由，雙向環），S1、P1和S2、P2兩對光纖上業務流向也相反，從圖5-7(a)可看出S1和P2，S2和P1光纖上業務流向相同（這是以后講雙纖雙向復用段環的基礎，雙纖雙向復用段保護環就是因為S1和P2，S2和P1光纖上業務流向相同，才得以將四纖環轉化為二纖環）。另外，要注意的是，四纖環上每個網元節點的配置要求是雙ADM系統，為什么？因為一個ADM只有東/西兩個線路端口（一對收發光纖稱之為一個線路端口），而四纖環上的網元節點是東/西向各有兩個線路端口，所以要配置成雙ADM系統。在環網正常時，網元A到網元C的主用業務從S1光纖經B網元到網元C，網元C到網元A的業務經S2光纖經網元B到網元A（雙向業務）。網元A與網元C的額外業務分別通過P1和P2光纖傳送。網元A和網元C通過收主纖上的業務互通兩網元之間的主用業務，通過收備纖上的業務互通兩網之間的備用業務，見圖5-7(a)。當BC間光纜段光纖均被切斷后，在故障兩端的網元B、C的光纖S1和P1、S2和P2有一個環回功能見圖5-7(b)（故障端點的網元環回）。這時，網元A到網元C的主用業務沿S1光纖傳到B網元處，在此B網元執行環回功能，將S1光纖上的網元A到網元C的主用業務環到P1光纖上傳輸，P1光纖上的額外業務被中斷，經網元A、網元D穿通（其它網元執行穿通功能）傳到網元C，在網元C處P1光纖上的業務環回到S1光纖上（故障端點的網元執行環回功能），網元C通過收主纖S1上的業務，接收到網元A到網元C的主用業務。網元C到網元A的業務先由網元C將其主用業務環到P2光纖上，P2光纖上的額外業務被中斷，然后沿P2光纖經過網元D、網元A的穿通傳到網元B，在網元B處執行環回功能將P2光纖上的網元C到網元A的主用業務環回到S2光纖上，再由S2光纖傳回到網元A，由網元A下主纖S2上的業務。通過這種環回，穿通方式完成了業務的復用段保護，使網絡自愈。四纖雙向復用段保護環的業務容量有兩種極端方式：一種是環上有一業務集中站，各網元與此站通業務，并無網元間的業務。這時環上的業務量最小為2STM-N（主用業務）和4STM-N（包括額外業務）。因為該業務集中站東西兩側均最多只可通STM-N（主）或2STM-N（包括額外業務），為什么？由于光纜段的數速級別只有STM-N。另一種情況其環網上只存在相鄰網元的業務，不存在跨網元業務。這時每個光纜段均為相鄰互通業務的網元專用，例如AD光纜只傳輸A與D之間的雙向業務，DC光纜段只傳輸D與C之間的雙向業務等。相鄰網元間的業務不占用其它光纜段的時隙資源，這樣各個光纜段都最大傳送STM-N（主用）或2STM-N（包括備用）的業務（時隙可重復利用），而環上的光纜段的個數等于環上網元的節點數，所以這時網絡的業務容量達到最大：NSTM-N或2NSTM-N。盡管復用段環的保護倒換速度要慢于通道環，且倒換時要通過K1、K2字節的APS協議控制，使設備倒換時涉及的單板較多，容易出現故障，但由于雙向復用段環最大的優點是網上業務容量大，業務分布越分散，網元節點數越多，它的容量也越大，信道利用率要大大高于通道環，所以雙向復用段環得以普遍的應用。雙向復用段環主要用于業務分布較分散的網絡，四纖環由于要求系統有較高的冗余度4纖，雙ADM；成本較高，故用得并不多。怎樣解決這個問題呢？請看雙纖雙向復用段保護環雙纖共享復用段保護環。& 技術細節：復用段保護環上網元節點的個數（不包括REG，因為REG不參與復用段保護倒換功能）不是無限制的，而是由K1、K2字節確定的，環上節點數最大為16個。7. 雙纖雙向復用段保護環雙纖共享復用段保護環鑒于四纖雙向復用段環的成本較高，出現了一個新的變種：雙纖雙向復用段保護環，它們的保護機理相類似，只不過采用雙纖方式，網元節點只用單ADM即可，所以得到了廣泛的應用。從圖5-5(a)中可看到光纖S1和P2，S2和P1上的業務流向相同，那么我們可以使用時分技術將這兩對光纖合成為兩根光纖S1/P2、S2/P1。這時將每根光纖的前半個時隙（例如STM-16系統為1#8#STM-1）傳送主用業務，后半個時隙（例如STM-16系統的9#16#STM-1）傳送額外業務，也就是說一根光纖的保護時隙用來保護另一根光纖上的主用業務。例如，S1/P2光纖上的P2時隙用來保護S2/P1光纖上的S2業務，為什么？因為在四纖環上S2和P2本身就是一對主備用光纖。因此在二纖雙向復用段保護環上無專門的主、備用光纖，每一條光纖的前半個時隙是主用信道，后半個時隙是備信道，兩根光纖上業務流向相反。雙纖雙向復用段保護環的保護機理如圖5-8所示。在網絡正常情況下，網元A到網元C的主用業務放在S1/P2光纖的S1時隙（對于STM-16系統，主用業務只能放在STM-N的前8個時隙1#8#STM-1VC4中），備用業務放于P2時隙（對于STM-16系統只能放于9#16#STM-1VC4中），沿光纖S1/P2由網元B穿通傳到網元C，網元C從S1/P2光纖上的S1、P2時隙分別提取出主用、額外業務。網元C到網元A的主用業務放于S2/P1光纖的S2時隙，額外業務放于S2/P1光纖的P1時隙，經網元B穿通傳到網元A，網元A從S2/P1光纖上提取相應的業務。見圖5-8-1。圖5-8 -1 二纖雙向復用段保護環在環網BC間光纜段被切斷時，網元A到網元C的主用業務沿S1/P2光纖傳到網元B，在網元B處進行環回（故障端點處環回），環回是將S1/P2光纖上S1時隙的業務全部環到S2/P1光纖上的P1時隙上去（例如STM-16系統是將S1/P2光纖上的1#8#STM-1VC4全部環到S2/P1光纖上的9#16#STM-1VC4），此時S2/P1光纖P1時隙上的額外業務被中斷。然后沿S2/P1光纖經網元A、網元D穿通傳到網元C，在網元C執行環回功能（故障端點站），即將S2/P1光纖上的P1時隙所載的網元A到網元C的主用業務環回到S1/P2的S1時隙，網元C提取該時隙的業務，完成接收網元A到網元C的主用業務。見圖5-8-2。圖5-8 -2 二纖雙向復用段保護環網元C到網元A的業務先由網元C將網元C到網元A的主用業務S2，環回到S1/P2光纖的P2時隙上，這時P2時隙上的額外業務中斷。然后沿S1/P2光纖經網元D、網元A穿通到達網元B，在網元B處執行環回功能將S1/P2光纖的P2時隙業務環到S2/P1光纖的S2時隙上去，經S2/P1光纖傳到網元A落地。通過以上方式完成了環網在故障時業務的自愈。雙纖雙向復用段保護環的業務容量為四纖雙向復用段保護環的1/2，即M/2(STM-N)或MSTM-N（包括額外業務），其中M是節點數。雙纖雙向復用段保護環在組網中使用得較多，主要用于622和2500系統，也是適用于業務分散的網絡。 想一想：想想看為什么沒有155系統的雙纖雙向復用段保護環？ 因為復用段保護的基本業務單位是復用段級別，而STM-1是復用段的最小單位，不可再分。雙纖雙向復用段保護環要求將光纖通過時隙技術一分為二，那么光纖上每個時隙就必將要傳送1/2 STM-1信號，無法實現雙纖雙向復用段保護環。當前組網中常見的自愈環只有二纖單向通道保護環和二纖雙向復用段保護環兩種，下面將二者進行比較。8. 兩種自愈環的比較l 業務容量（僅考慮主用業務）單向通道保護環的最大業務容量是STM-N，雙纖雙向復用段保護環的業務容量為M/2 STM-N（M是環上節點數）。l 復雜性二纖單向通道保護環無論從控制協議的復雜性，還是操作的復雜性來說，都是各種倒換環中最簡單的，由于不涉及APS的協議處理過程，因而業務倒換時間也最短。二纖雙向復用段保護環的控制邏輯則是各種倒換環中最復雜的。l 兼容性二纖單向通道保護環僅使用已經完全規定好了的通道AIS信號來決定是否需要倒換，與現行SDH標準完全相容，因而也容易滿足多廠家產品兼容性要求。二纖雙向復用段保護環使用APS協議決定倒換，而APS協議尚未標準化，所以復用段倒換環目前都不能滿足多廠家產品兼容性的要求。5.3 復雜網絡的拓撲結構及特點通過鏈和環的組合，可構成一些較復雜的網絡拓撲結構。下面將講述幾個在組網中要經常用到的拓撲結構，為增加針對性以2500系統為例。1. T型網T型網實際上是一種樹形網。如圖5-9所示。圖5-9 T形網拓撲圖我們將干線上設為STM-16系統，支線上設為STM-4系統，T型網的作用是將支路的業務STM-4通過網元A上/下到干線STM-16系統上去，此時支線接在網元A的支路上，支線業務作為網元A的低速支路信號，通過網元A進行分插。2. 環帶鏈網絡結構如圖5-10所示。環帶鏈是由環網和鏈網兩種基本拓撲形式組成，鏈接在網元A處，鏈的STM-4業務作為網元A的低速支路業務，并通過網元A的分/插功能上/下環。STM-4業務在鏈上無保護，上環會享受環的保護功能。例如：網元C和網元D互通業務，AB光纜段斷，鏈上業務傳輸中斷，AC光纜段斷，通過環的保護功能，網元C和網元D的業務不會中斷。圖5-10 環帶鏈拓撲圖3. 環形子網的支路跨接網絡結構如圖5-11所示。兩STM-16環通過A、B兩網元的支路部分連接在一起，兩環中任何兩網元都可通過A、B之間的支路互通業務，且可選 路由多，系統冗余度高。兩環間互通的業務都要經過A、B兩網元的低速支路傳輸，存在一個低速支路的安全保障問題。圖5-11 環形子網的支路跨接網絡拓撲圖4. 相切環網絡結構如圖5-12所示。圖中三個環相切于公共節點網元A，網元A可以是DXC，也可用ADM等效（環、環均為網元A的低速支路）。這種組網方式可使環間業務任意互通，具有比通過支路跨接環網更大的業務疏導能力，業務可選 路由更多，系統冗余度更高。不過這種組網存在重要節點（網元A）的安全保護問題。圖5-12 相切環拓撲圖5. 相交環為備份重要節點及提供更多的可選路由，加大系統的冗余度，可將相切環擴展為相交環，如圖5-13所示。圖5-13 相交環拓撲圖6. 樞紐網網絡結構如圖5-14所示。網元A作為樞鈕點可在支路側接入各個STM-1或STM-4的鏈路或環，通過網元A的交叉連接功能，提供支路業務上/下主干線，以及支路間業務互通。支路間業務的互通經過網元A的分/插，可避免支路間鋪設直通路由和設備，也不需要占用主干網上的資源。圖5-14 樞紐網拓撲圖5.4 SDH網絡的整體層次結構同PDH相比SDH具有巨大的優越性，但這種優越性只有在組成SDH網時才能完全發揮出來。傳統的組網概念中，提高傳輸設備利用率是第一位的，為了增加線路的占空系數，在每個節點都建立了許多直接通道，致使網絡結構非常復雜。而現代通信的發展，最重要的任務是簡化網絡結構，建立強大的運營、維護和管理（OAM）功能，降低傳輸費用并支持新業務的發展。我國的SDH網絡結構分為四個層面，如圖5-15所示。最高層面為長途一級干線網，主要省會城市及業務量較大的匯接節點城市裝有DXC 4/4，其間由高速光纖鏈路STM-4/STM-16組成，形成了一個大容量、高可靠的網孔形國家骨干網結構，并輔以少量線形網。由于DXC4/4也具有PDH體系的140Mbit/s接口，因而原有的PDH的140Mbit/s和565Mbit/s系統也能納入由DXC4/4統一管理的長途一級干線網中。第二層面為二級干線網，主要匯接節點裝有DXC4/4或DXC4/1，其間由STM-1/STM-4組成，形成省內網狀或環形骨干網結構并輔以