康旭丰
内蒙古自治区新闻出版广电局微波传输总站 内蒙古 呼和浩特市 010050
数字传输网中的自愈保护是指在传输网络承载的业务受到多种类型的故障影响时,传输设备在无需人工干预的状态下,能够在极短时间内自动恢复业务。在这个过程中,用户几乎无法感知到网络故障。子网连接保护(Sub-Network Connection Protection, SNCP)技术作为SDH 传输网络中的主要保护手段之一,具有配置灵活简便、设备兼容性强、业务等级支持丰富、保护业务相互独立等特性。本文将就SNCP 的保护机制展开分析,并结合传输网络维护实践案例,给出一种SNCP 保护业务的配置实例及利用其保护机制实现SDH 业务平滑迁移的方法。
SNCP(子网连接保护)是一种采用1+1 方式、接收端对发送端双发的两路业务源进行监测、选收来实现保护的功能。在保护方式中支持配置成非恢复式与恢复式(带有等待恢复时间参数)的两种模式。SNCP可任意配置于VC-12、VC-3、VC-4 等高、低阶通道,各个通道保护业务之间相互独立,互不影响。维护人员可以任意决定哪些通道需要配置保护,可以根据需要灵活增加未来的业务保护需求。
SNCP 原理如图1 所示,由业务宿,工作源、保护源和它们分别途径的工作子网和保护子网组成了一个SNCP 业务对。在工作子网正常工作时,业务宿端优先选择经工作子网传输的业务;在工作子网发生连接失效或性能劣化告警时,自动选用保护子网替代工作子网业务。
图1 SNCP 原理示意图
在ITU-T 的定义中,“子网”是一种不限于固定拓扑结构的网络,它可以是链形、环形、树形或其他更复杂的网络。基于业务宿端单端倒换的特性,SNCP 可对跨子网的业务进行保护,特别适用于业务集中型的环网以及环带链、环相切、环相交等环网衍生网络。
SNCP 的选收判断操作一般在SDH 传输设备的交叉板上完成,无需自动保护倒换协议的支持。在一个SNCP 业务宿网元中,通过对应业务源的线路板作为监测点以实现状态监测(如SF 状态、SD 状态、Normal正常态等)。在业务状态发生变化时,线路板将通知交叉板根据倒换条件实现SNCP 业务对的自动倒换动作。ITU-T 规定的保护倒换时间门限不超过50ms,可以近似认为为无损倒换。
SNCP 的倒换动作可以由以下几种条件触发:网元管理发出的外部倒换指令(清除/锁定/强制/人工倒换);与子网业务监测状态相关的自动倒换指令,出现信号失效(SF 状态)触发倒换动作, 如信号丢失(LOS)、帧丢失(LOF)、通道告警指示(AIS)等告警,也可以根据信号劣化(SD)及其他一些可选条件触发自动倒换动作;子网连接的状态(等待恢复/正常状态)。SNCP 倒换的触发条件及优先级如表1 所示。
表1 SNCP 倒换的触发条件及优先级
内蒙古自治区广电微波直属台网由传媒中心、501 台、841 台、839 台、610 台五个节点组成。各台所需信号源由传媒中心支路分插设备提供,经传媒中心两侧微波链路出口——501 台、610 台的不同路由分别到达各台站支路分插设备形成SNCP 自愈保护传输系统。
微波直属台网采用华为RTN980 型数字微波传输系统组网。网络中各跳微波链路采用N+1 保护方式的STM-1 容量传输。支路分插设备采用华为OSN 500 光传输设备。其组网示意图如图2 所示。
传媒中心作为信源站,利用传输设备的SNCP 保护功能实现对信号源的选优下发,同时弥补了OSN500 作为一种紧凑型设备缺少支路接入单板保护功能的不足。其实现方式如图3 所示。
图2 内蒙古自治区广电微波直属台网组网图
以单侧微波链路出口的单向业务为例,使用两台OSN500设备作为主、备信号源接入设备,分别与RTN980 微波传输设备的光线路板连接,接入的两
路信号源在RTN980 的出口侧微波线路板配置SNCP 保护对。这种保护方式可以在任意一路信号源的DS3 适配器或OSN500 出现故障时确保下发到微波线路板的信号正常,也可以通过传输设备网管快速进行主备信号源的切换。
经SNCP 选优输出的信号源分别经过不同路由到达接收站点后,在接收站点的RTN980 对接下载用OSN500 设备的光线路板处配置SNCP 保护。在实际组网中,以传媒中心至501 台一侧出口路由作为主用路由,传媒中心至610 台一侧出口路由作为备用路由。其实现方式如图4 所示。
图3 信源站SNCP 保护示意图
图4 接收站SNCP 保护示意图
2018年末起,受城市建设发展影响,信源站传媒中心的两侧微波链路出口方向均出现了不同程度的阻挡问题。传媒中心对610 台方向一侧受影响较严重,传输链路基本全天处于不可用时间;传媒中心对501 台方向一侧受影响较轻,但在某些时段也会出现短时信噪比严重降低,链路不可用的情况。传输网中其他跳链路未有异常。
鉴于上述情况,为保证直属台网各站的微波信号源安全可用,维护人员经勘查、设计决定在原传媒中心与841 台之间建立应急微波链路。临时网络规划将原有传媒中心对501 侧出口的主用路由信号源迁移至新建的传媒中心至841 台应急链路之上,作为全网中新的工作子网路由;原501 台侧出口信号源作为保护子网路由,将原610 台侧出口信号源暂时废除。
临时网络规划将传输网变成传媒中心—501 台—841 台组成的小环网带839 台、610 台链形的组网形式。临时改造虽然使839 及610 两台缺失了不同传输路由的SNCP 业务保护,但可以提高两台的微波信号源的可用度。改造后的组网图如图5 所示。
图5 应急链路组网图
在经过对应急链路试运行一段时间确保其工作无异常后,维护人员依照网络规划开始进行原有路由上SDH 业务的迁移操作。在操作过程中我们利用了传输设备网管中的SNCP 功能进行业务的平滑迁移。华为设备网管可以直接在SNCP 保护对中将工作子网/保护子网的交叉连接转化为非保护业务而不致业务中断,可以利用这项功能剔除原有SNCP 业务对中质量劣化一侧的业务交叉连接,再重新建立新的SNCP 业务对。
具体实施的操作如下:
在信源站传媒中心RTN980临时链路侧的微波线路板依照原有信源保护配置建立新的SNCP 业务对的交叉连接,将信号源传输至841 台临时链路一侧微波线路板。
在841 台RTN980 的501 台一侧微波线路板上配置由841 台临时链路一侧线路板时隙作为工作子网,839 台一侧微波线路板时隙作为保护子网,业务宿端为501 台一侧微波线路板时隙。随后利用SNCP 配置的“非保护业务转化”功能剔除保护子网的业务交叉,将传媒中心的610台一侧出口业务在839 台处截止,迁移信号源到新的工作子网上。
在501台RTN980上将RTN980光线路板处的SNCP 业务对之中传媒中心侧的原工作子网业务交叉剔除,然后重新配置新的SNCP 业务对。新SNCP 业务对的工作子网为841 侧微波线路板的对应时隙,保护子网为传媒中心侧微波线路板的对应时隙。保证了原业务下载端口使用质量可靠的信号源。至此501 台业务迁移完毕。
在841 台RTN980 中,仿照上述操作,逐条进行SNCP 业务的转化和建立,完成本地及对839 台方向的业务迁移,将不可用路由的信号源替换至可用度更高的临时链路侧信号源。并配置以临时链路一侧时隙作为工作子网,501 台一侧微波线路板时隙作为保护子网,为下游839 台、610 台 提 供 带有SNCP 保护切换的信号源。
由于839 台、610 台在业务规划中仅作为单链结构,最后在配置这两台的业务中可以直接利用非保护业务转化功能剔除从610 台一侧的业务时隙交叉,仅保留从841 台一侧方向的业务交叉,最终按规划完成全网业务迁移。
在实际业务迁移过程中,需要保证业务配置人员与相关各站工作人员进行配合,首先确认相关各站链路性能是否正常。如有设备或单板、端口变动要确认它们是否工作正常。在进行操作前要提前规划,操作时逐步记录操作步骤,更新电路资料。做好应急响应预案,如发现异常要尽快恢复业务迁移前的状态。
利用SNCP 保护的特性,既可以保证数字通信网的运行稳定,更可以在维护工作中实现实时在线SDH 业务的平滑迁移,为日常的运行维护提供了便利。