SDH网络保护结构的分类和特性G.

国际电信联盟ITU-TG.841通讯建议(10/98) G系列: 传输系统和媒质,数字总统和网络数字传输系统数字网络SDH网络特性SDH网络保护结构的分类和特性ITU-T 建议 G.841(原CCITT 建议)113建议G.841(10/98) SDH网络保护结构的分类和特性摘要本建议提供了数字同步系列（SDH）网络上实现各种可供选用的保护结构在设备级所必须的说明。被保护单元可以是单个的SDH复用段（如线性复用段保护），也可以是SDH端到端路径的一部分（如子网连接保护），或者是整个SDH端到端路径（如HO/LO线性VC路径保护）。这些保护的物理实现包括环或者线性节点链。每种保护结构都从网络目标、结构、应用功能、倒换条件、协议以及算法规则几方面进行分别讨论。来源ITU-T建议G.841由ITU-T研究组15（19972000）修订，于1998年10月的WTSC决议上批准。目录1.范围12.参考文献13.术语及其定义14.缩写65.保护分类86.应用考虑166.1 MS共享保护环166.2 MS共享保护环（越洋使用）216.3 MS专用保护环216.4单向和双向保护倒换226.5线性VC路径保护226.6子网连接保护226.7线性复用段保护倒换237. SDH路径保护237.1 线路复用段保护237.1.1 MSP协议237.1.2 MSP命令277.1.3 MSP故障状态287.1.4 倒换操作287.2 复用段共享保护环367.2.1 二纤和四纤MS共享保护环367.2.2网络目标407.2.3应用特性417.2.4倒换启动标准487.2.5保护倒换协议507.2.6保护算法动作517.2.7例子627.3 MS专用保护环627.4线性VC路径保护627.4.1网络特性627.4.2网络目标627.4.3应用特性637.4.4倒换启动标准687.4.5保护倒换协议697.4.6保护算法动作698. SDH子网连接保护708.1网络特性708.2网络目标708.3应用特性718.3.1路由718.3.2 11单向保护倒换718.3.3其它结构718.4倒换启动标准718.4.1 11单向保护倒换718.4.2其它结构728.5保护倒换协议728.5.1 11单向保护倒换728.5.2其它结构738.6保护算法动作738.6.1 11单向保护倒换算法738.6.2其它结构73附件AMS共享保护环（越洋应用）73A.1应用73A.2网络目标74A.3应用特性74A.4倒换标准74A.5保护倒换协议75A.6保护算法动作75附件B 复用段保护（MSP）11优化协议、命令和操作77B.1对于主要为11双向倒换的网络的11双向倒换优化77B.1.1锁定78B.1.2副段故障78B.1.3 K1/K2字节编码78B.1.4 K2字节编码79B.1.5主段失配80B.2倒换命令80B.3倒换操作80附录I MS共享保护环上的保护倒换的例子81I.1四纤环上的单向信号失效（跨段）81I.2单向信号失效（环）82I.3双向信号失效（环）82I.4单向信号劣化（环）82I.5节点故障83I.6单向SFR挤占非相邻跨段的单向SDS83I.7单向SFS挤占相邻跨段的单向SFR在非相邻节点察觉SFS和SFR84I.8单向SFR挤占相邻跨段的单向SDS85I.9单向SFR与非相邻跨段的单向SFR共存85I.10具有额外业务的环上的节点故障（见图I.11）86I.11单向SFS挤占相邻跨段的单向SFR在相邻节点察觉SFS和SFR87附录II 一般的压入逻辑105II.1对于单向（和双向）回路的压入106II.2多下和多发单向回路的压入106II.2.1多下单向回路106II.2.2多发单向回路106II.2.3环互连的应用106建议G.841SDH网络保护结构的分类和特性(1998年修订)1.范围本建议描述了同步数字系列（SDH）网络的各种保护机理，以及这些保护方式的目标和应用。保护方式可分类为：SDH路径保护（在段层或通道层）；SDH子网连接保护（具有固定监视，非介入监视，以及子层监视）。局间保护（包括倒换等级）和互联细节在其他建议中讨论。OAM&P，性能，以及卫星/无线的特性待以后研究。网同步结构及同步的保护这里不作描述。将能用在同一个SDH设备的所有保护都在本建议中进行描述是不必要的。2.参考文献下面列出的ITU-T建议以及其他参考文献中包含的规定和上下文的术语组成本建议的规定。在出版的这段时间里，编辑的内容有效，所有的建议和其他参考文献在修订中；鼓励本建议的用户尽可能使用最新出的下列建议和参考文献。下面是当前最新出版的有效建议。ITU-T建议G.707(1996)，同步数字系列（SDH）的网络节点接口；CCITT建议G.774(1992)，同步数字系列（SDH）的对网络单元的管理信息模型；ITU-T建议G.783(1997)，同步数字系列（SDH）的复用设备功能块的特性；ITU-T建议G.784(1994)，同步数字系列（SDH）的管理；ITU-T建议G.803(1997)，基于同步数字系列（SDH）的传送网结构；3.术语及其定义本建议定义了下列术语：3.1 APS控制器（APS controller）：是SDH节点的一部分，负责生成和终结APS协议中携带的信息，并且进行APS协议算法处理。3.2分插复用器（ADM）：能提供包含在接入STM-N信号中的全部或部分信号的网络单元。当STM-N信号穿过ADM时，可从它上（插入）或下（解开）各个速率的信号。见3.5/G.782。3.3上业务（add traffic）：环上某节点插入正常或额外业务到环上的工作、保护或非挤占的非保护通道。3.4管理单元（AU）：见建议G.707。3.5告警指示信号（AIS）：在数字网中送给下游节点的指示码，指示上游节点故障已被检出并已告警，它和多个传输层有关。3.6 APS请求（APS request）：送入APS控制器用于确定其行为的一套信号，APS请求可以是外部初始命令或者自动初始命令。3.7 AU-AIS：见建议G.783。3.8 AU指针（AU pointer）：见建议G.707。3.9自动初始命令（automatically initiated command）：由下列任何一种情况引发的APS请求：1）复用段性能标准；2）本地设备性能标准；或者3）接收的桥接请求。3.10自动提供（auto-provisioning）：在网络单元分配的参数值，不包括那些可被用户从外部输入的特殊值。3.11双向连接（bidirectional connection）：见建议G.803。例子在图32给出。双端倒换（dual-ended switching）：即使是在单向故障的情况下，对于整个保护体（如“连接”或“路径”）的两端亦执行双端倒换动作的一种保护模式。见建议G.803。3.12双向保护倒换（bidirectional protection switching）：在单向故障（只影响一个方向传输的故障）情况下的一种保护倒换机制，这时包括受影响和未受影响的（路径、子网连接等的）两个方向都倒换到保护位置。3.13双向环（bidirectional ring）：在双向环中，正常业务的正常路由是沿着环上双向连接节点的两个方向传输的，且方向相反。3.14比特间插奇偶校验码（BIP-N）：见建议G.707。3.15桥接（bridge）：向工作信道和保护信道同时发送相同业务的动作。3.16桥接请求（bridge request）：是从尾节点发送给头节点的信息，要求头节点执行把正常工作业务桥接到保护信道。3.17桥接请求状态（bridge request status）：在保护系统中从尾节点发送给所有其它节点的信息，指示尾节点已经请求桥接。3.18容器（container）：见建议G.707。3.19控制器故障（controller failure）：节点不能正确操作APS协议，但是还能正确的产生SDH帧格式的情况。3.20跨越的K字节（crossing K-bytes）：当一节点在两边察觉同等级别的桥接请求（包括倒换节点从另一侧接收到环桥接请求码）。3.21数据通信通路（DCC）：见建议G.784。3.22专用保护（dedicated protection）：能提供专门业务保护（11）能力的一种保护结构，见建议G.784。3.23缺省APS码（default APS code）：指传输中源节点ID与目的节点ID相同的一种APS字节。3.24往返多路由（diverse routing of go & return）：双向传送实体/信号（如过去和返回）在不同的物料设备上传送。这样的路由可应用于单一路径、子网连接或信号。例子见图32。3.25路径/子网连接保护对的多路由（diverse routing of trail/SNC protection pair）：是指工作路径/子网连接与相应的保护路径/子网连接的多路由工作路径/子网连接（在发送的两个方向）占一个（物理）路由，而保护路径/子网连接（在发送的两个方向）占另外一个。3.26下业务（drop traffic）：环上某节点从环上的工作、保护或非挤占的非保护通道解下正常或额外业务。3.27外部初始命令（externally initiated command）：由操作系统或操作人员发出的APS请求。3.28额外业务（extra traffic）：当保护通道不用于保护工作业务时所传送的业务。额外业务不受保护。当保护通道需要保护工作业务时，额外业务被挤占。3.29全穿通（full pass-through）：把正接收的K1、K2字节以及保护信道信息原样传送出去的动作。全穿通是双向的。全穿通根据情况可以是单向也可以是双向的。当一个节点进入单向全穿通状态时，将前面收到的K字节发往对面方向，只是反映恰当的状态码的K2的68比特除外。3.30头端（head-end）：此节点实现桥接功能。注意相同跨段的双向倒换情况下，一个节点既是头端，又是尾端。3.31高阶虚容器（higher order virtual container）：见建议G.707。3.32拖延时间（hold-off time）：此时间是从宣称信号失效或信号劣化到启动保护倒换算法的一段时间。3.33空（idle）：节点不生成、察觉或穿通任何桥接请求或桥接请求状态信息。3.34孤立节点（isolated node）：此节点相邻两边环段在倒换时，使通盘业务环回而形成一个孤立的单一节点。部分K字节穿通（partial K-byte pass-through）：把正在接收的K1字节及K2字节的第5比特原样传送出去的动作。K2的14和68比特及保护信道不被穿通。部分的K字节穿通是单向的，在部分的K字节穿通中，节点将在K2的14比特发它的节点ID，并在68比特发桥接请求码。3.35 K字节穿通（K-byte pass-through）：把正接收到的K1和K2字节原样传送出去的动作。保护信道不被穿通。K字节穿通是双向的。3.36长径（long path）：远离启动桥接环段的另一路径段。一般的，沿着此路径会有其他中介节点。3.37帧丢失（LOF）：见建议G.783。3.38信号丢失（LOS）：用于SDH系统见G.783。用于PDH系统见G.775。3.39低阶虚容器（lower order virtual container）：见建议G.707。3.40低阶VC接入（lower order VC access）：在高阶VC的接口上下或交叉任何单独一个低阶VC或低阶VC组。3.41错连（misconnection）：指一种经过不正确的路径没能到达目的节点而进入了其它节点且不能自己采取纠错措施的情形。3.42最高位比特（most significant bit）：指最左边的比特位，或在字节中第一个被传输的比特位。3.43复用段（MS）：见建议G.803。3.44复用段告警指示信号（MS-AIS）：见建议G.783。3.45复用段远端缺陷指示（MS-RDI）：以前的复用段远端故障指示。见建议G.707。3.46网络连接保护（network connection protection）：一种可以最大程度保护子网路径连接的保护机理。3.47网络节点接口（NNI）：见建议G.707。3.48非挤占的非保护信道（non-pre-emptible unprotected channel）：在复用段共享保护环规定的一个双向信道，该传输信道不能够进行复用段共享保护环的保护倒换操作。非挤占的非保护信道被规定为对应的工作和保护信道对。3.49非挤占的非保护业务（non-pre-emptible unprotected traffic）：锁定保护的信道所承载的非保护业务，它可以不是挤占的（如由保护倒换形成的）。工作业务（working traffic）：除了在环或跨段倒换事件中，在保护信道上传送工作业务，正常情况下，在工作信道传送的业务均是工作业务。3.50正常业务（normal traffic）：一般指在工作信道/段中传送的业务，而在保护倒换事件中则是由保护信道/段传送的业务。正常业务是受保护的。3.51无效信号（null signal）：保护信道在不传送正常或额外业务时指示为无效信号。无效信号可以是与特定层的信号结构一致的任何一种信号，并且在保护的尾端被忽略（在尾端不可选）。3.52穿通（pass-through）：把接收到的信息原样发送到指定传送方向的动作。3.53通道（path）：见建议G.803。3.54通道开销（path overhead）：见建议G.707。3.55保护信道（protection channels）：在倒换事件发生时，此信道被分配传送正常业务。没有倒换事件发生时，保护信道可用于传送额外业务。当发生倒换时，受影响的工作信道上的正常业务被桥接到保护信道。3.56再生段（regenerator section）：见建议G.803。3.57远端错误指示（remote error indication）：原来的远端块误码。见建议G.707。3.58恢复门限（restoral threshold）：对于自动初始命令，一种滞后的方法常被用于正常业务信号从保护信道倒换回工作信道。这种方式特别规定了对于承载工作信道的复用段的BER门限。这个门限一般被称为“恢复门限”。恢复门限设置的值比信号劣化门限值低。3.59恢复（restoration）：见建议G.803。3.60环（ring）：一定数量的节点组成封闭的环，每个节点都经过双向通讯设备与相邻的两个节点相连。环提供冗余的带宽或者冗余的网络设备，或者两者兼有，于是这样的业务分布可以使网上的失效或劣化得到自动恢复。这样环可以自愈。3.61环故障（ring failure）：一种只有通过环倒换才能恢复的故障。3.62环互联（ring interworking）：有两个共同节点把两个环互连起来的一种网络拓扑，这两节点中任一节点的故障都不会丢失环上任何业务，当然那些在故障节点上下的业务除外。3.63环倒换（ring switching）：应用于两纤环和四纤环的一种保护机制。在环倒换中，业务从受影响的跨段跨接到长径上的保护信道。3.64段开销（section overhead）：见建议G.707。3.65分段环（segmented ring）：由于信号失效引起的自动倒换（SF-R）或使用外部强制倒换命令（FS-R）使环分成了两个或更多的环段。3.66共享保护（shared protection）：一种使用m个保护实体保护n个工作实体的保护方式（m : n）。当保护实体不用于保护时，也可用来传送额外业务。见建议G.803。3.67短径（short path）：跨越启动桥接的那段跨段的路径段。这段跨段总是和倒换头端节点及倒换尾端节点相连。短径桥接请求是在桥接请求启动点发出并跨越这一环段的桥接请求。3.68单点故障（single point failure）：一种在环上单一物理节点的故障。这种故障可能影响一条或多条光纤。单点故障可被任一网元察觉。3.69跨（环）段（span）：环上两个相邻节点间的复用段组。3.70跨（环）段倒换（span switching）：一种仅用在四纤上工作光纤故障情况下，类似1：1线性APS的保护方式。四纤环上工作和保护信道在不同光纤上。在跨段倒换中，业务在故障环段从工作信道倒换到保护信道。3.71压入业务（squelched traffic）：在压入处理后的信号为全“1”。3.72压入（squelching）：为防止错连而插入AU-AIS信号的过程。3.73子网连接（subnetwork connection）：见建议G.803。3.74子网连接保护（subnetwork connection protection）：在工作子网失效或性能达不到所要求的水平时，用保护子网替代工作子网的过程。3.75自愈网（survivable network）：在故障情况下有能力恢复业务的一种网络。网络可根据是恢复单个线性系统故障、多个线性系统故障还是设备故障来决定其自愈能力。3.76倒换（switch）：从保护信道而不是工作信道选择业务的动作。3.77倒换完成时间（switch completion time）：指从决定倒换开始到在启动桥接请求的倒换节点完成桥接和倒换操作的这段时间。3.78倒换节点（switching node）：用于保护事件而执行桥接或倒换的节点。在复用段倒换环网络特性里，此节点也可执行由于错连而向VC-3/4或更高速率通道的压入动作。3.79同步（synchronous）：它的定时标准或相应有效瞬间的信号的根本特征是它们精确的发生在同一标准平均速率等级下。3.80 N级同步传输模块（STM-N）：见建议G.707。3.81尾端（tail-end）：请求桥接的节点。注意在同一环段双向倒换时一个节点同时实现了头端和尾端的节点功能。3.82时隙交换（TSI）：根据此建议，TSI能改变所通过的业务（即不从此节点上下的业务）的时隙位置。3.83路径（trail）：见建议G.803。3.84路径保护（trail protection）：如果在工作路径失效或性能达不到所要求的水平时，用保护路径替代工作路径。3.85传送（transport）：运载STM-1或更高水平级业务。3.86察觉不到的故障（undetected failure）：一种设备维护功能不能察觉的故障，因此不能启动倒换或告知OA&M。这种类型故障直到保护倒换时才会被它本身察觉。3.87单向连接（unidirectional connection）：见建议G.803。例子见图31。3.88单向保护倒换（singgle-ended switching unidirectional protection switching）：在单向故障情况下（也就是只影响一个传输方向的故障），只有（路径、子网连接等的）受影响的方向倒换到保护的一种保护倒换机制。3.89单向环（unidirectional ring）：在单向环中（路径倒换或复用段倒换），工作路径正常情况下，是沿环双向连接节点的同一方向（如顺时针）传输的。特别的，每个单向环上的业务都要绕环一周。3.90往返单一路由（uniform routing uniform routing of go & return）：双向传送实体/信号（即往返）是在同一组物理设备上传输的。这样的路由可以是单一路径、子网连接或者信号。例子见图32。3.91虚容器（VC）：见建议G.707。3.92工作信道（working channels）：无倒换事件时传送工作业务的信道。APS系统只恢复工作信道的故障。图 3-1/G.841 单向连接图 3-2/G.841 单一路由和多路由的双向连接4.缩写本建议使用以下缩写：ADM分插复用器AIS告警指示信号AP接入点APS自动保护倒换AU管理单元AUG管理单元组AU-AIS管理单元告警指示信号AU-LOP管理单元指针丢失BER比特误码率BIP-N比特间插奇偶校验N位码BLSR双向线路倒换环Br桥接（已桥接）CP连接点DCC数据通信通道DCN数据通信网ET额外业务EXER-R练习环EXER-S练习跨段FS-P强制倒换到保护FS-R强制正常业务倒换到保护环FS-S强制正常业务倒换到保护跨段FS-W强制正常业务倒换到工作HO高阶HO VC高阶虚容器HP-DEG高阶通道劣化HP-EXC高阶通道严重误码HP-SSF高阶通道服务信号失效HP-TIM高阶通道跟踪标识失配HP-UNEQ高阶通道未装载ID标识LO低阶LOF帧丢失LO VC低阶虚容器LP锁定保护LP-DEG低阶通道劣化LP-EXC低阶通道严重误码LP-S编号锁定跨段LP-SSF低阶通道服务信号失效LP-TIM低阶通道跟踪标识失配LP-UNEQ低阶通道未装载LOS信号丢失MS复用段MSA复用段适配MSP复用段保护MSPA复用段保护适配MSPT复用段保护终端MST复用段终端MS-P手动倒换到保护MS-R手动倒换正常业务到保护环MS-S手动倒换正常业务到保护跨段MS-W手动倒换正常业务到工作NE网元NNI网络节点接口NR无请求NUT非挤占的非保护业务OAM&P运行、管理、维护和供给OS操作系统POH通道开销RR-R反向请求环RR-S反向请求跨段RSOH再生段开销SD信号劣化SDH同步数字系列SD-P保护信道的信号劣化SD-R信号劣化环SD-S信号劣化跨段SF信号失效SF-R信号失效环SF-S信号失效跨段SNC子网连接SNC/I固有监视的子网连接保护SNC/N非介入的子网连接保护SSF服务信号失效STM-NN级同步数字系列Sw倒换（已倒换）TCP终端连接点TMN电信管理网TSI时隙交叉TU支路单元VC虚容器WTR等待恢复5.保护分类本节使用通用的术语对于本建议中涉及的保护结构类型进行说明。基本上有两种保护倒换类型：SDH路径保护和SDH子网连接保护。MS共享保护环属于SDH路径保护。图51说明一种具有4个AUG容量的包括收发子网连接的二纤MS共享保护环的模型。图52说明这个模型在一侧线缆被切断情况下的动作。图53说明这个模型作为一个穿通节点的动作。图54表示11VC路径保护的一般功能模型。图55表示1：1返回式VC路径保护的一般功能模型，而图56表示1：1非返回式VC路径保护的一般功能模型。图57表示固有监视的子网连接保护的功能模型。图58表示非介入的子网连接保护的功能模型。图 5-1/G.841 二纤保护环功能模型具有额外业务的正常状态图 5-2/G.841 二纤MS共享保护环功能模型东侧故障图 5-3/G.841 二纤MS共享保护环功能模型穿通状态图 5-4/G.841 一般的11线性路径保护功能模型图 5-5/G.841 一般的1：1线性路径保护功能模型返回工作模式图 5-6/G.841 一般的1：1线性路径保护的功能模型非返回工作模式图 5-7/G.841 利用服务信号失效的固有监视的子网连接保护的功能模型图 5-8/G.841 非介入的子网连接保护的功能模型6.应用考虑本节用一般的术语描述了各种保护结构的可能优点。6.1 MS共享保护环MS共享保护环可以规类为两种类型：二纤和四纤。环的APS协议涵盖这两种类型。对于MS共享保护环，工作信道承载需要保护的正常业务信号，而为了保护这些业务保留保护信道。当保护信道没有用于保护正常业务时常用于承载额外业务。正常业务信号通过跨段双向发送：进入的支路来自工作信道的一个方向，而其相应出去的支路却通过相同跨段的相反方向。支路对（进入和出去）只能使用沿着其上下节点之间的跨段的容量。这样，如图61所示，环上这些支路对的放置模式影响MS共享保护环的最大承载量。一个跨段上的支路总数不能超过该跨段的最大承载能力。依靠支路放置模式，一个（双向）MS共享保护环的最大承载量超过具有相同速率和相同光纤数量的单向环（如MS专用保护或者SNC保护）的最大承载量。这是双向环超过单向环的承载能力的优点，当然所有支路都到环上同一节点的情况除外，在这种情况下，它们的承载能力相同。MS共享保护环的一个优点是业务在环上的路由可以是一个或者两个不同的方向，即长径或者短径。尽管短径比较合适，但是为了平衡承载量，路由偶尔也会通过长径。当保护信道没有用于恢复正常业务信号时，她们可用于承载额外业务。一旦发生保护倒换，工作信道的正常业务将进入保护信道从而导致额外业务被从保护信道移出。在环倒换过程中，向失效环段发送的正常业务在一个倒换节点倒换到保护信道并向相反方向传送（远离故障）。这个桥接的业务在保护信道中经过长径到达令一个倒换节点，该节点将保护信道中的正常业务倒换回工作信道。在另一个方向，正常业务以同样的方式被桥接和倒换。图62说明了在线缆切断时的环倒换。在环倒换过程中，两个倒换节点绕环长径的保护信道有效的“替代”了失效跨段。由于沿着每个跨段（除了失效跨段）的保护信道都用于恢复过程，所以其保护能力被所有跨段有效的共享。MS SPRING协议允许将有效带宽分成三种信道类型：承载正常业务的工作信道、可以用于承载额外业务的保护信道和承载非挤占非保护业务的NUT信道。对于故障情况，正常业务可以通过MS SPRING APS协议进行保护，而保护信道承载的额外业务不受保护。为保护需要申请保护信道的任何故障事件都会挤占额外业务。在使用MS SPRING APS协议的保护倒换机制禁止的某些HO VC信道（也就是工作信道和相应的保护信道）中承载的非保护业务为非挤占非保护业务。这些信道中的业务是非保护的和非挤占的，这样在非挤占非保护信道中承载的业务与额外业务相比较具有更高的生存级别，但是低于正常业务的生存级别。图63和64给出了使用NUT信道的例子：图63所示为一个使用嵌入在采用NUT的MS SPRING中的SNCP保护机制的逻辑环。这种安排避免了不必要的保护机构层次，比没有NUT的相同应用具有更高的带宽利用率。图64所示为一个相似的应用，是在ATM交换机中支持HO VC的NUT信道。如果假设ATM业务利用其他手段保护或者不需要保护，NUT的采用具有同前面例子相同的优点。图 6-1/G.841 要求的模式对于双向MS共享保护环承载能力的影响图 6-2/G.841 故障状态下环倒换时巡回路由示例图 6-3/G.841 部分嵌入在MS共享保护环中的SNCP形成逻辑环图 6-4/G.841 在ATM交换机中支持HO VC连接的NUT信道6.2 MS共享保护环（越洋使用）这种应用包括其附加需求和操作特点将在附件A中说明。6.3 MS专用保护环一个MS专用保护环包括两个方向相反的环，一个相对于另一个在相反方向传送。这样，只能有一个环承载需要保护的正常业务，为了正常业务保护而保留另一个。环上能够承载的最大要求受到跨段承载能力的限制。环上需求放置的模式不会影响单向环的承载能力。换句话说，所有节点的需求总和不能够超过单个跨段的承载能力。MS专用保护环为了实现保护倒换也需要使用APS字节K1和K2。6.4单向和双向保护倒换单向保护倒换的可能优点包括：1）单向保护倒换实现简单而且不需要协议。2）因为单向保护倒换不需要协议，所以它比双向保护倒换速度快。3）在多故障情况下，采用单向保护倒换与采用双向保护倒换相比，前者业务的保护倒换恢复机会更多。使用单一路由时双向保护倒换的可能优点包括：1）利用双向保护倒换操作，故障后同一设备可用于两个方向的传送。单一路由中由于单点故障而造成的中断总数要少于在不同的设备的多路由情况。2）在双向保护倒换情况下，如果网上一条路径有缺陷，业务会在介于受影响的节点两边的另一相反路径上传输。这时的失效网络路径并没有业务传送，于是它不需要更进一步的倒换即可进行修复工作。3）双向倒换较易管理，因为整个路径上两个方向的传输（上下业务）都用同一组设备。4）双向保护倒换保证了两个方向上相等的传输时延。这一点在那种传输时延不平衡的线路上非常重要，例如在越洋应用工程中，一段路径是经过卫星传送的，而其它段是经过光纤传送的。5）在双向保护倒换情况下，还有能力在保护信道传送额外业务。6.5线性VC路径保护线性VC路径保护是一种可用在任何物理拓扑结构（如网状、环、混合结构）的专门保护机制，它可用在分层网络上任意通道层。它是一种端到端的保护机制，且按服务故障和客户级信息，包括通道性能信息进行倒换。它不要在基于复用段的所有VC上使用。线性VC路径保护倒换可按单向或双向方式操作。双向保护倒换有能力在保护通道上传送额外业务。6.6子网连接保护线性VC路径保护是一种可用在任何物理拓扑结构（如网状、环、混合结构）的专门保护机制，它可用在分层网络上任意通道层。它能保护两个连接点（CPs）间或一个连接点（CP）和终端连接点（TCP）间或两个TCPs间所有端到端路径中的一部分（例如，可用在两个分离路径的一部分）。在服务故障情况下倒换（使用固有监视）或者用客户层信息倒换（使用非介入监视）。SNC保护是一种可以单独应用到VC-n信号的线性保护机制。它不需要在基于复用段的所有VC上使用。它不必用于一个HO VC内部的所有LO VC。在网络中传送的独立的HO VC【LO VC】可以是都受保护、全部11 HO VC【LO VC】 SNC/I保护、全部11 HO VC【LO VC】 SNC/N保护、全部HO VC【LO VC】路径保护（见6.5）或者是无保护、11 HO VC【LO VC】 SNC/I保护、11 HO VC【LO VC】 SNC/N保护、HO VC【LO VC】路径保护的混合结构。在其本身HO【LO】通道层不受保护的HO VCs【LO VCs】可以在其服务层得到间接保护；例如MS Spring保护环上的一个HO VC信号利用MS Spring保护来保护环故障。另外，在非保护的HO VC（如LO VCs、ATM VPs）内部传送的客户信号可以借助于它们客户层保护机制（如LO VC SNC保护、ATM VP SNC保护）进行保护。保护一个信号的决定和实际使用的保护类型超出本建议讨论的范围：这需要根据网络结构和服务所需质量来确定。子网连接保护按照单向保护倒换方式操作。至于双向倒换及传送额外业务的能力有待研究。6.7线性复用段保护倒换线性复用段保护倒换用专用或者共享保护机制。它保护复用段层，且用在点对点物理拓扑中，一个保护复用段能被用于保护N个工作复用段中的正常业务信号。它不能保护节点故障。同样也能单向和双向倒换，并且在双向模式下也能通过保护复用段传送额外业务。7. SDH路径保护本节描述了支持SDH路径保护的详细设备特性。7.1 线路复用段保护本小节描述兼容1：n保护模式的MSP协议。附录B描述了MSP协议针对11非返回保护模式的优化。7.1.1 MSP协议MSP在复用段侧动作，利用APS字节（保护段MSOH的K1和K2字节）发送请求和证实倒换操作。这些字节内比特的分配以及面向比特的协议定义如下。7.1.1.1 K1字节K1字节表示业务信号请求倒换。比特14表示在表71中列出的请求类型。请求能够是：1）一种与段层相关的情况（SF和SD）。具有高低优先级区别。每个复用段有相应的优先级设置；2）复用段保护功能的一种状态（等待恢复、不返回、无请求、反向请求）；或者3）一个外部请求（锁定保护、强制或手动倒换、练习）。比特58指示业务信号或者所请求的复用段的编号，详见表72。表 7-1 请求类型比特情况、状态或外部请求级别（注1）1 2 3 41 1 1 1锁定保护 (注 2)最高1 1 1 0强制倒换1 1 0 11 1 0 01 0 1 1信号失效 高优先级信号失效 低优先级信号劣化 高优先级.1 0 1 01 0 0 11 0 0 0信号劣化 低优先级预留 (注 3)手动倒换.0 1 1 10 1 1 00 1 0 1预留 (注 3)等待恢复预留 (注 3).0 1 0 00 0 1 10 0 1 0练习预留 (注 3)反向请求.0 0 0 1不返回0 0 0 0无请求最低注 1 保护段的信号失效情况的优先级要高于其他任何希望从保护段下业务的请求。注 2 锁定保护请求中的业务信号编号只能为无效信号（0）。注 3 这些编码可能用于网络特殊用途，接收端应忽略这些编码。注 4 根据保护倒换的安排可以从上表中选用部分请求，即在特定场合只需要使用上面请求的子集。表 7-2 K1业务信号编号信号编号请求倒换动作0无效信号（没有正常或额外业务信号），保护段具有故障和关联优先权（固定为高）1-14正常业务信号 (1-14)工作段具有故障和关联优先权（高或低）11情况下只用到编号1，所以优先级固定为高。11系统可以将通过K字节收到的（错误的）低优先级请求等同于相应的高优先级请求。15额外业务信号故障不适用只在1：n结构规定时出现.7.1.1.2 K1字节生成规则本地SF和SD情况、等待恢复或非返回状态和外部请求基于表71中规定的请求优先级依次降序排列。如果同时在不同段出现相同优先级的本地故障（SF或SD），则具有较小信号编号的段的优先级高。通过对于这些请求的评定，上述请求中最高优先级代替当前本地请求的条件是其具有更高的优先级。在K1字节生成过程中，对于已经实施“锁定正常业务保护”的业务其本地SF和SD故障以及外部初始请求不予评定。7.1.1.2.1 双向操作本地请求与接收K1字节中的远端请求的优先级比较要依据表71中的请求优先级降序排列。注意对于已经实施“锁定正常业务保护”的业务其收到的反向请求或远端请求不在比较的考虑范围内。发送K1字节表示：a) 一个反向请求，如果远端桥接的业务没有被锁定保护并且i) 远端请求具有更高优先级，或者ii) 请求具有相同优先级（并且高于无请求的优先级）并且发送的K1字节已经表示反向请求，或者iii) 请求具有相同优先级（并且高于无请求的优先级）并且发送的K1字节没有表示反向请求，同时远端请求指示一个小的业务信号编码；b)所有情况的本地请求7.1.1.2.2 单向操作发送的K1字节总是表示本地请求。所以不会出现反向请求。7.1.1.3返回/非返回模式在返回工作模式时，当保护不再需要也就是失效的工作段不再处于SD或SF故障状况下（并且假设没有其他请求段），将激活本地等待恢复状态。因为这种状态是优先级最高的，所以将通过K1字节发送，并且保持正常业务在保护段而不在原失效工作段。这种状态超时后变成无请求无效信号（0）【或者无请求额外业务（15）（如果可以提供的话）】。如果发送的K1字节不再指示等待恢复，则等待恢复定时会提前失效，例如高级别的其他请求挤占当前状态。在只用于11结构的非返回工作模式下，当失效的工作段不再处于SD或SF故障状况下，通过激活不返回状态而不是无请求状态，从而保持从保护段接收正常业务信号。在发送K1字节中的等待恢复请求和不返回请求通常通过接收K1字节中的反向请求来确认，而无请求则需要接收另外的无请求（No Request）。7.1.1.4 K2字节比特15表示MSP倒换中的桥接状态（见图71）。68比特用于MS-AIS和MS-RDI指示（见建议G.707）。图 7-1 MSP 倒换 1:n 结构 (释放位置下)注在一些地区，当MS-RDI没有生成时，68比特用于指示倒换模式（例如用代码100表示单向，代码101表示双向）。这些应用超出本建议范围。比特14表示信号编码，详见表73。比特5指示MSP结构类型：设置1表示1：n结构，设置0表示11结构。表 7-3 K2业务信号编号信号编号表示0无效信号1-14正常业务信号 (1-14)11情况下只用到编号1。15额外业务信号只在1：n结构规定时出现.7.1.1.5 K2字节生成原则对于所有结构和工作模式，如果接收的K1字节指示空信号并且额外业务没有被桥接，则发送的K2字节在比特14应指示为无效信号（0）。其他情况下，被桥接的信号编码应通过发送的K2字节表示。发送的K2字节中比特5：a) 为0表示11结构；为1表示1：n结构。7.1.1.6桥接控制7.1.1.6.1 11单向/双向结构在11结构中，工作信道始终桥接到工作和保护段，所以不需要桥接控制。7.1.1.6.2 1：n单向结构在1：n单向结构中，对应于接收K1字节中指示的信号编号的信号被桥接到保护段。如果系统支持额外业务，接收K1字节中的信号编码为0或15并且接收的K1字节中没有锁定保护请求，则额外业务被桥接到保护段。如果在桥接端的保护段处于SF故障状态，桥接将被冻结（当前已经处于桥接状态的保持）。7.1.1.6.3 1：n双向结构在1：n双向结构中，桥接的控制需要比较接收和发送的K1字节中的信号编号后方能确定。a)如果在接收和发送的K1字节中的信号编码指示同一个工作业务信号，则将相应的工作业务信号桥接到保护段。b)如果存在额外业务，接收的K1字节中的信号编码为0或15，并且发送的K1字节中的信号编码已经为0或15（存在4种组合方式），同时接收和发送的K1字节都没有锁定保护请求，则额外业务被桥接到保护段。c)如果条件a)和b)都不满足或者保护段处于SF故障状态，桥接将被释放（空信号桥接）7.1.1.7选择器控制7.1.1.7.1 11单向结构在单向的11结构中，选择器由最高级别的本地请求控制。如果保护段处于SF故障状态，则选择器被释放。7.1.1.7.2 11双向结构在双向的11结构中，通过比较接收的K2字节和发送的K1字节中的信号编号来控制选择器。如果匹配，其制定的信号从保护段接收。如果不匹配，选择器被释放。注意0000的匹配也需释放选择器。如果失配保持50ms，在参考点MSP_MP需要表示失配状态。如果保护段处于SF故障状态，选择器被释放同时失配指示也被关闭。7.1.1.7.3 1：n单向/双向结构在1：n单向结构中，通过比较接收的K2字节和发送的K1字节中的信号编号来控制选择器：a)如果接收的K2字节和发送的K1字节中的信号编号指示相同的工作业务信号，则选择由保护段下相应的工作业务信号；b)如果接收的K2字节的信号编号为15，并且发送的K1字节的信号编号为0或15，则选择由保护段下额外业务信号；c)如果a)和b)两种情况都不满足，选择器被释放（无信号选择）。这种情况持续50ms，在参考点MSP_MP要报告一个K1/K2失配；d)如果保护段处于SF状态，选择器被释放（无信号选择）并且激活的K1/K2失配指示被清除。注按照建议G.783的1：n协议中定义，要求在保护段处于SD状态下从保护段去掉额外业务。当依据G.783定义的1：n具有额外业务协议设计的设备与依据本建议新定义的协议设计的设备进行互连，在保护段处于SD状态时，依据G.783定义设计的设备会上报K1/K2失配。管理员应忽略这种故障。7.1.1.8 APS字节的接收和发送K1字节和K2字节的15比特通过保护段发送。尽管也许同样通过工作段发送，但是接收者不应这样设想，并应能够忽略工作段上的信息。只有在连续3帧接收到相同的APS字节时，其信息才被认为有效。下面情况需要在参考点MSP_MP报告APS缺陷，加上在7.1.1.7小节中定义的情况一起导致选择器被释放：当发送和接收的K2字节的比特5失配时间达到50ms时（可选）；在双向工作模式下，当接收的K1字节的比特14具有不恰当的编码，并且其持续时间超过50ms时。当恰当的编码的请求优先级高于本地请求、等同与本地请求的请求或者由除了无请求之外的所有本地请求引起的反向请求时。其他任何值持续50ms都被认为是不恰当的编码；在双向工作模式下，当收到的K1字节的比特58表示为一个不恰当的或者无效的业务信号编码持续50ms时。7.1.2 MSP命令MSP功能从位于MSP_MP参考点的同步设备管理功能接收MSP控制参数和倒换请求。在MSP程序中，一个倒换命令发出一个恰当地外部请求。一个控制命令设定或者更改MSP参数或者请求MSP状态。任何外部倒换命令在2.5s内没有被远端收到将视为失败，并且其命令和K字节请求应被删除。如果一个外部倒换命令开始被收到了，但是后来被否决，则外部命令要被扔掉。注这种方式在以前版本的建议G.841和G.783中没有完全定义。7.1.2.1倒换命令由MSP APS控制器接口发出的倒换命令会启动一个外部桥接请求，按照7.1.1.1小节描述赋值。倒换命令按照优先级由高到低的顺序排列如下，并对其功能分别加以描述：1） 清除（Clear）该命令清除下列所有外部启动倒换命令和命令所在节点的WTR。注在G.783中定义的线路MSP，清除命令不清除WTR。根据G.783定义设计的设备在收到清除命令时不清除WTR。然而可以通过仔细选择外部命令顺序达到同样效果（如手动倒换后接清除命令）。2）锁定保护（Lockout of protection）通过发出锁定保护请求阻止所有正常业务信号（和可能存在的额外业务）进入保护段，除非相同级别的保护倒换命令已经生效。3）强制倒换（Forced switch ） 通过向第路正常业务信号发出强制倒换请求使其倒换到保护段，除非一个相同或更高优先级的倒换命令已经生效或者保护段处于SF状态。对于11系统或者没有额外业务的1：n系统，无效业务信号的强制倒换会导致正常业务信号从保护段切换回工作段发送，除非有相同或更高优先级的请求已经生效。在工作段，强制倒换的优先级要高于SF或SD，所以这个命令不管工作段的当前状态。如果同时收到无效业务信号强制倒换命令和正常业务信号强制倒换命令，前者有更高优先级。对于具有额外业务的1：n系统，额外业务信号的强制倒换会导致正常业务信号从保护段切换回工作段发送，同时恢复保护段的额外业务，除非有相同或更高优先级的请求存在。4）手动倒换（Manual switch） 通过向第路正常业务信号发出手动倒换请求使其倒换到保护段，除非在其他段（包括保护段）出现故障或者一个相同或更高优先级的倒换命令已经生效。对于11系统或没有额外业务的1：n系统，无效业务信号的手动倒换会导致工作段脱离保护回到工作段，除非有相同或更高优先级的请求已经生效。因为在工作段上手动倒换的优先级低于SF或SD，所以这个命令只有在工作段不存在SF或SD故障时被执行。如果同时收到无效业务信号手动倒换命令和正常业务信号1手动倒换命令，前者有更高优先级。5）练习（Exercise） 向相应信号发出练习请求并检查在APS字节上的响应，除非保护段正在使用中。倒换动作实际上并未完成，例如在发送、接收或确认的K1字节中的练习请求会使选择器释放。练习功能可能不在所有MSP功能中出现。对应于MSP功能中状态冻结的功能及配套命令有待研究。7.1.2.2 控制命令控制命令设置和更改MSP协议工作方式。当前定义的控制命令只适用于1：n（单向或双向）倒换。清除锁定正常业务保护命令指定正常业务信号（正常业务信号组）清除锁定正常业务保护。锁定正常业务保护防止指定正常业务信号（正常业务信号组）倒换到保护段。这些命令不要和锁定保护请求混淆，锁定保护请求是用于防止所有正常或额外业务使用保护段。而在参考点MSP_MP接收的这个请求是阻止个别的正常业务信号的保护或者清除锁定正常业务保护。锁定正常业务保护可以独立的针对每个正常业务信号激活或清除，并且任何数量的正常业务信号能够同时被锁定。在K字节上不能直接反映正常业务信号的锁定状态。锁定正常业务保护的操作要依据其所应用的MS保护子层的工作模式。如果工作模式是双向的，则锁定也是双向的。如果锁定正常业务保护命令用于段，则本地桥接请求不向锁定的正常业务信号发送（也就是说，在K1字节再生过程中不考虑对于相应工作段的本地故障和针对正常业务信号的外部请求），同时对于此信号的远端桥接请求也不被接受（也就是说，在K1字节再生过程中不考虑对