浅谈SDH传输网中的自愈环保护

摘要：随着人们对信息安全的要求越来越高，承载信息的传输网的可靠性和安全性逐渐被提到了一个很高的高度，本文简要介绍了SDH网络的拓扑结构以及自愈环网的基本情况。

关键词：SDH 拓扑结构 自愈环网 复用段保护

中图分类号：TN914 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2014）05-0039-01

当今社会已经进入到信息时代，人们每天通过不同的路径获得各种各样的信息，一旦传输网出现故障，势必影响到人们的日常生产与生活，更有甚者会造成无法弥补的后果。所以承载这些信息的传输网络仅仅具有大容量的通信能力已经不能够适应当今的需求，真正的核心内容是传输网的可靠性与安全性。所以一个传输网的可靠性与安全性决定了这个网络生存能力。人们为了提高网络的可靠性和安全性，提出了环网保护的概念，使得网络能够在出现意外故障的情况下自动恢复业务，保障通信安全畅通。

1 SDH网络

SDH全称叫做同步数字传输体制，它是一种规范的、有统一标准的传输体制。与传统的PDH相比，它规范了承载信号的复用方式、接口码型、帧结构以及传输速率等级等特性。由于有统一的标准和规范，这使得组建的SDH网络成为一个标准的、智能化的网络，世界上任意厂家生产的设备只要满足SDH标准，都能够很方便灵活的接入到现有网络中，同时SDH所规定了复用方式使网络具有了很强的自愈功能，便于用户按需动态组网，实现灵活的业务调配。这样的网络就具备了高效的管理功能，并且在实现了灵活的组网与业务调度的基础上保障了网络的安全性，使得网络维护的成本大大的降低。

2 SDH网络的拓扑结构

SDH网络的拓扑结构是由网元节点、通信介质构成，通信介质将不同的网元安装一定的几何形状连接到一起就构成了网络拓扑结构。一般按照网络的几何形状将网络拓扑结构分为链形、星形、树形、环形和网孔形等。链形拓扑是将所有的网元都串联在一起，并且首尾两端的网元相互不连接，这样的拓扑结构简单经济，一般用于专用网络（如铁路网）中。星形拓扑是将网络中的一个网元作为中心节点，其它所有的网元都与中心节点相连并且互相之间不再连接，这样网络中任意两个网元进行通信时都需要经过中心节点，使得网络便于管理，但是对中心节点的要求比较高，一旦中心节点发生故障，整个网络将全部瘫痪。环形拓扑是将所有的网元全部串联在一起并且首尾两端的网元也相互连接，这样就组成了一个闭合的环形，环形拓扑是现在应用最为广泛的网络拓扑，它具有很强的生存性，但是网络的拓展性有一定的限制。

2.1 自愈环网

所谓自愈环网就是当网络中的某处发送故障时，在没有人为干预的情况下，能够在极短的时间内自动进行一些动作，从而使得网络中所承载的业务得以恢复，这一恢复过程需要的时间极短，短到用户几乎感觉不到故障的发生以及恢复，这个过程我们称之为自愈。所谓的自愈其实只是网络通过其它途径将其所承载的业务进行了恢复，真正的故障点并没有任何变化，要想恢复故障点还是需要靠人工进行故障设备或者故障线路的排查，找对故障点后进行人工干预，使故障得以恢复。网络的自愈我们一般都是采用冗余设备或者冗余通道来对故障设备或者故障通道进行替代。在现实应用中，我们一般都是采用环形拓扑结构。不同的自愈环网，一般按照保护的业务级别、网络中业务传输的方向以及各个网元之间的光纤数量来进行划分。当网络中所有网元传输数据的方向为单向并且一致时，网络为单向环网。当网络中所有网元传输数据的方向为双向并发时，此环网为双向环网。同时也可以按照网元间光纤的数量来进行分类。网元间的光纤为两芯时为双纤环（一对收/发光纤），网元间的光纤为四芯时为四纤环（两对收发光纤）。按保护的业务级别可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。通道保护是保护网络中某些指定的一些PDH信号，当这些PDH信号发生故障时保护开始应用，而其它的非保护PDH信号则不受任何影响。复用段保护和通道保护不同，复用段保护不仅仅保护的是某单个PDH信号，它是以复用段为基础，保护的是环网中全部的STM-N信号。

2.2 二纤单向复用段保护（图1）

复用段环保护的业务单位是复用段级别的业务，需通过STM-N信号中K1、K2字节承载的APS协议来控制倒换的完成。如图所示，网元A与网元C互传业务，连接的2根光纤分别为S1、P1，我们称S1为主纤、P1为备纤。当网络正常时，网元A往主纤S1上发送到网元C的主用业务，往备纤P1上发送到网元C的备用业务，网元C从主纤上选收主纤S1上来的网元A发来的主用业务，从备纤P1上收网元A发来的备用业务。当网络发生故障时（C到B之间中断），A继续往主纤S1上发送主用业务，到达B节点后，在B节点处环回到备纤P1上，此时在P1上传输的额外业务被清掉，改为传输网元A到网元C的主要业务，P1上的主用业务经过网元A、网元D的串通后到达网元C，在C节点处再次将主要业务环回到主纤S1，网元C接收数据不发生变化，还是继续从S1上提取网元A到网元C的主用业务。网元C传送到网元A的主用业务则没有受到任何的影响，继续在S1上发送和接收。通过这种方式，故障段的业务被恢复，完成业务自愈功能。

3 结语

SDH自愈环结构是SDH最具特色的优势之一，它使得SDH网络变得更加安全可靠，但是SDH自愈环是以牺牲设备或者通道的容量来换取的，这也在一定程度上限制了它的应用与发展，相信通过人们不断的努力，一定会扬长避短，使其得到更广阔的发展。

参考文献

[1]孙学康.《SDH技术》.人民邮电出版社，2009年07月.

[2]韦乐平，李英灏.《SDH及其新应用》.人民邮电出版社，2001-2.

[3]华为公司.《SDH原理培训教材-A》.