光纤自愈环网工作情况浅析

（江苏省徐州技师学院 江苏 徐州 221151）

1.自愈环介绍

SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就构成了网络的拓扑结构。拓扑结构类型有五种：链形网、星形网、树形网、环形网、网孔形网。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。

随着现代通信技术的不断提高，对信息的传输容量及传输速率的要求也越来越高，对现今的通信网络信息传输的信息容量、及时性、准确性的要求也越来越高。如果一旦出现通信网络故障，将会导致局部甚至整个网络瘫痪，将造成不可估量的损失，能及时迅速恢复通信网络的通信功能就成为一个非常重要的问题。通过科技人员的不懈努力，自愈网的观念应运而生。

自愈环（SHR），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。

所谓自愈是指在网络发生故障时，无需人为干预，网络自动的在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出现了故障。其具有自动选择替代传输路由、重新配置业务、重新建立通信链路的能力，来满足全部或部分优先级业务恢复通信的能力。

SDH网络实现自愈的解决方案分为保护和恢复两大类，保护又可细分为许多不同的保护方式。

2.环形网络（自愈环）的分类

由于环形网络具有非常强的通信中断自愈能力，故环形网络的拓扑结构应用最广泛，不仅用在公共通信网络，还用在专用通信网络上。自愈环的分类：按网元间的光纤数目将自愈环分为二纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收/发光纤）；按环上业务的传输方向将自愈环分为单向环和双向环；按保护的业务级别将自愈环分为通道保护环和复用段保护环。

复用段保护环的业务以复用段为基础，倒换与否是由环上传输的复用段信号的质量决定的；通道保护环的保护业务是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号中的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否是由环上的某一个通道信号的传输质量来决定的，通常利用接收端是否收到简单的tu-ais来决定该通道是否应进行倒换。

3.自愈环的工作原理

自愈环有二纤单向通道保护环、二纤双向通道保护环、二纤单向复用段保护环、二纤双向复用段保护环和四纤双向复用段保护环等，现在以二纤单向通道保护环为例来分析工作过程。

3.1 二纤单向通道保护环正常工作的分析过程。以4个网元（如A、B、C、D）组成的自愈环为例，两根光纤组成两个环，一个为主环（S1），一个为备用环（P1）；两环的业务流向相反，故为单向；通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发选收（支路板将支路上环业务同时发送到S1、P1上，两环上的业务完全一样但方向相反，正常工作时，网元收端选收主环下业务。）”功能来实现的。

以图1网元A及网元C之间传输通信业务为例，分析正常情况下的工作过程：

网元A发送、网元C接收：①A-＞S1-＞D-＞S1-＞C（网元C选收从主环上传输过来的业务）②同时：A-＞P1-＞B-＞P1-＞C（网元C不能选收从备用环上传输过来的业务）

网元C发送、网元A接收：①C-＞S1-＞B-＞S1-＞A（网元A选收从主环上传输过来的业务）②C-＞P1-＞D-＞P1-＞A（网元A不能选收从备用环上传输过来的业务）

图1

3.2 二纤单向通道保护环故障过程的分析过程。故障点：若网元B-C之间的光缆中的光纤全部被切断，如图2，自愈功能开始工作，二纤单向通道保护环倒换（网元A），由主环S1倒换到备用环P1上如下图。下面同样以网元A及网元C之间传输通信业务为例，分析故障情况下的工作过程：

网元A发送、网元C接收：①A-＞S1-＞D-＞S1-＞C网元C选收从主环上传输过来的业务）。②同时：A-＞P1-＞B由于B-C之间的光缆断了，备用环上的业务不能传输到网元C，由于主环的传输业务没有断，故不能影响网元A发送，网元C接收的通信业务传输。

网元C发送、网元A接收：①C-＞S1-＞B由于B-C之间的光缆断了，主环上的业务不能传输到网元A，A的E侧产生R-LOS告警，A支路板会收到S1光纤上的TU-AIS告警，立即切换到选收备用环P1光纤上C到A的业务，由于备用环的传输业务没有断，故不能影响网元C发送，网元A接收的通信业务传。

②C-＞P1-＞D-＞P1-＞A网元A能选收从备用环上传输过来的业务。

图2

二纤单向通道保护环的优点是倒换速度快，业务流向一目了然，便于配置维护；缺点是网络的业务容量不大。多用于环上有一站点是业务主站的情况，城轨通信应用较为广泛。其它类型分析方法相似。