SDH自愈技術(shù)應(yīng)用討論

劉中嶺

北京鐵路局北京通信段，北京 100000

經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，科技的提升，從客觀上推動(dòng)著人們對(duì)于數(shù)字化通信網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量的要求提高。而對(duì)于數(shù)字化的通訊網(wǎng)絡(luò)而言，能否有效地穩(wěn)定工作，很大程度上依賴于同步系統(tǒng)的狀態(tài)。在數(shù)字通信網(wǎng)中，為了使到達(dá)網(wǎng)內(nèi)各交換節(jié)點(diǎn)的全部數(shù)字流都能實(shí)現(xiàn)有效的交換，而引入了網(wǎng)同步概念，數(shù)字同步網(wǎng)正式在這一需求下出現(xiàn)的SDH（Synchronous Digital Hierarchy），即同步數(shù)字體系。它是不同速度的數(shù)位信號(hào)的傳輸提供相應(yīng)等級(jí)的信息結(jié)構(gòu)，包括復(fù)用方法和映射方法，以及相關(guān)的同步方法組成的一個(gè)技術(shù)體制。是數(shù)字同步網(wǎng)中涉及的主要技術(shù)手段。

1 SDH自愈環(huán)技術(shù)狀況說(shuō)明

在SDH技術(shù)中，其自愈環(huán)技術(shù)占據(jù)著舉足輕重的地位。原因很明顯，這種自愈技術(shù)，從很大程度上是數(shù)字化通訊網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定工作的維系。在這個(gè)對(duì)通訊網(wǎng)絡(luò)服務(wù)質(zhì)量日益苛求的時(shí)代，系統(tǒng)自愈意味著一旦出現(xiàn)故障，可以在較短時(shí)間內(nèi)恢復(fù)服務(wù)，這對(duì)于目前的市場(chǎng)需求而言，無(wú)疑是一項(xiàng)必須的措施。

所謂自愈技術(shù)，通常稱作SDH自愈環(huán)，它是指在通訊網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障的時(shí)候，無(wú)需人工干預(yù)，而僅僅依靠網(wǎng)絡(luò)自身而在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)回復(fù)業(yè)務(wù)的技術(shù)。而恢復(fù)服務(wù)的時(shí)間以及恢復(fù)后的服務(wù)質(zhì)量，則是自愈技術(shù)成熟的品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。

SDH自愈環(huán)技術(shù)可以分為兩類(lèi)，即復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)和通道保護(hù)環(huán)。對(duì)這二者的區(qū)分通常是依據(jù)保護(hù)目標(biāo)的不同而定，其中對(duì)于復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)來(lái)說(shuō)，其保護(hù)目標(biāo)是復(fù)用段，是否實(shí)施保護(hù)完全取決于每一對(duì)節(jié)點(diǎn)間的信號(hào)質(zhì)量，當(dāng)信號(hào)質(zhì)量下降到一個(gè)預(yù)定水平的時(shí)候，就會(huì)開(kāi)啟保護(hù)，將故障線路的全部業(yè)務(wù)都轉(zhuǎn)移到保護(hù)線路中。而對(duì)于通道保護(hù)環(huán)而言，其保護(hù)是否開(kāi)啟的衡量基礎(chǔ)則是整個(gè)通道，當(dāng)通道中的信號(hào)質(zhì)量低于預(yù)定標(biāo)準(zhǔn)的時(shí)候，就會(huì)開(kāi)啟保護(hù)機(jī)制。

同時(shí)，依據(jù)保護(hù)線路平常的工作狀態(tài)，還可以將保護(hù)機(jī)制劃分為公用保護(hù)線路以及專用保護(hù)線路兩種。其中公用保護(hù)線路是指在正常情況下，保護(hù)段保持空閑狀態(tài)，而專用保護(hù)線路則恰恰相反。有此，根據(jù)復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)和通道保護(hù)環(huán)二者的運(yùn)作特點(diǎn)可以看出，通常復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)采用的都是公用保護(hù)線路機(jī)制，發(fā)生故障后，將業(yè)務(wù)全部轉(zhuǎn)移到備用線路中；而通道保護(hù)環(huán)則常常采用專用保護(hù)線路機(jī)制。盡管如此，對(duì)于復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)而言，也常常會(huì)出現(xiàn)專用保護(hù)線路機(jī)制的應(yīng)用。

此外，根據(jù)進(jìn)入保護(hù)環(huán)線路的的路信號(hào)與由該支路信號(hào)分路節(jié)點(diǎn)返回的支路信號(hào)方向是否相同，還可以將自愈環(huán)線路劃分為單向環(huán)線路和雙向環(huán)線路。并且，根據(jù)一對(duì)節(jié)點(diǎn)間所用光纖的最小數(shù)目又分為二纖環(huán)和四纖環(huán)兩種。通常而言，以通道保護(hù)環(huán)形式工作的保護(hù)線路通常采用專用保護(hù)機(jī)制，同時(shí)可以采用單向兩纖或者雙向兩纖兩種技術(shù)；而以復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)形式進(jìn)行工作的保護(hù)線路則通常采用雙向的公用保護(hù)機(jī)制，這種線路可以是兩纖的也可以是四纖的，此外，復(fù)用段共享保護(hù)環(huán)有時(shí)候還會(huì)采取兩纖單向?qū)Ｓ帽Ｗo(hù)線路機(jī)制的形式進(jìn)行工作，雖然這種應(yīng)用方式并不常見(jiàn)。

2 SDH自愈環(huán)技術(shù)性能評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)

通常而言，對(duì)SDH自愈環(huán)技術(shù)的性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，需要重點(diǎn)從以下幾個(gè)方面進(jìn)行考察：

1）恢復(fù)時(shí)間。故障出現(xiàn)以后，不同的技術(shù)會(huì)在不同的時(shí)間內(nèi)做出反應(yīng)，進(jìn)而進(jìn)行保護(hù)修復(fù)，而目前日益苛刻的市場(chǎng)要求，無(wú)疑會(huì)讓反應(yīng)最快的技術(shù)勝出。正常的時(shí)候，通道保護(hù)線路的自愈時(shí)間通常在30ms～50ms之間，而復(fù)用段共享保護(hù)線路由于必須采用SDH中的K字節(jié)在倒換時(shí)進(jìn)行通信，因此恢復(fù)時(shí)間一般在200ms左右；

2）出錯(cuò)率。出錯(cuò)的可能性越小，自愈技術(shù)就越可靠。啟動(dòng)保護(hù)行為的時(shí)候，通道保護(hù)線路通常不會(huì)發(fā)生錯(cuò)連，然而復(fù)用段保護(hù)線路卻有可能在連接指向目標(biāo)的過(guò)程中發(fā)生錯(cuò)連，從而指向錯(cuò)誤的目標(biāo)；

3）靈活性。通道保護(hù)手段可以僅僅對(duì)一段通道實(shí)施保護(hù)，而原來(lái)的保護(hù)通道在空閑的時(shí)候則可以容納更多的業(yè)務(wù)，因此相對(duì)更為靈活。此外，復(fù)用段保護(hù)線路只能依據(jù)鏈路而實(shí)施針對(duì)鏈路的保護(hù)，不能依據(jù)端對(duì)端的實(shí)際狀況實(shí)施保護(hù)，也增加了復(fù)用段保護(hù)線路的僵化程度。

3 主流SDH自愈技術(shù)性能比較分析

目前在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，最為常見(jiàn)的技術(shù)當(dāng)屬二纖單向通道保護(hù)線路以及二纖雙向復(fù)用段保護(hù)線路兩種，前者使用了專用保護(hù)機(jī)制，而后者則使用了公用保護(hù)機(jī)制。在僅考慮主用業(yè)務(wù)的時(shí)候，二者的業(yè)務(wù)容量有所不同，二纖單向通道保護(hù)線路的最大業(yè)務(wù)量是STM-N，而二纖雙向復(fù)用段保護(hù)線路的最大業(yè)務(wù)容量為M/2×STM-N，其中M為整個(gè)線路上的總結(jié)點(diǎn)數(shù)。由此可見(jiàn)，二纖雙向復(fù)用段保護(hù)線路對(duì)于業(yè)務(wù)的總體容量相對(duì)較大。

其次，在實(shí)際的應(yīng)用中，二者也同樣有所差別。二纖單向通道保護(hù)線路是眾多SDH自愈技術(shù)中最為簡(jiǎn)單的，無(wú)論是從控制協(xié)議進(jìn)行考慮還是從操作的復(fù)雜程度上看都是如此。而這樣的簡(jiǎn)單機(jī)制十分有助于相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)建立，比如，目前二纖單向通道保護(hù)線路依據(jù)相對(duì)比較完善的通道AIS 信號(hào)來(lái)決定是否需要啟動(dòng)保護(hù)行為，并且與現(xiàn)行SDH 標(biāo)準(zhǔn)完全兼容，在面對(duì)多種產(chǎn)品的時(shí)候，兼容性能也表現(xiàn)良好。而二纖雙向復(fù)用段保護(hù)線路則剛好處于這種技術(shù)領(lǐng)域的另一個(gè)極端，它的控制邏輯是這個(gè)領(lǐng)域中最為復(fù)雜的，反應(yīng)時(shí)間也難以和二纖單向通道保護(hù)線路相比。同時(shí)，二纖雙向復(fù)用段保護(hù)線路使用尚未完全標(biāo)準(zhǔn)化的APS協(xié)議來(lái)決定是否啟動(dòng)保護(hù)行為，因此在眾多方面都欠缺兼容品質(zhì)。

雖然通道保護(hù)線路從很多層面上看都具備一定的優(yōu)越性，但是也仍然存在其局限的一面。而在實(shí)際的應(yīng)用中，還是有必要深入考察實(shí)際的業(yè)務(wù)狀況和實(shí)際需求，才能確定實(shí)施必要的技術(shù)，同時(shí)在使用的過(guò)程中，依據(jù)實(shí)際的要求進(jìn)行必要的維護(hù)，才能讓相關(guān)的技術(shù)和設(shè)備發(fā)揮最大的作用。

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