TA103104OptiX1556222500设备组网ISSUE2.0

课程TA103104 OptiX 155/622 2500+设备组网ISSUE2.0目录课程说明1版本说明1内容介绍1课程结构1读者对象1第1章 常见网络形式21.1 链形网21.2 星形（枢纽形）网21.3 树形网31.4 环形网31.5 网孔形41.6 小结51.7 习题5第2章 自愈保护62.1 基本概念62.1.1 单向与双向业务62.1.2 自愈62.2 自愈网络的分类62.2.1 线性复用段62.2.2 环网保护倒换102.2.3 子网连接保护142.2.4 常用自愈结构比较182.3 小结202.4 习题20第3章 子网和逻辑系统213.1 子网213.2 逻辑系统233.2.1 逻辑系统的属性233.2.2 逻辑系统的划分243.3 小结273.4 习题27第4章 常见的网元及其配置284.1 终端复用器（TM）284.1.1 TM的配置304.2 分插复用器（ADM）314.2.1 ADM的配置324.3 再生器（REG）334.3.1 REG的配置344.4 数字交叉连接设备（DXC）344.5 混合配置354.6 扩展子架的配置364.6.1 扩展子架配置资源364.6.2 扩展子架配置374.7 小结374.8 习题38第5章 链形网及链形枢纽网395.1 应用场合395.2 业务无保护的链形网络395.2.1 典型网络设计要求395.2.2 组网配置方案405.3 自愈性链形网络465.3.1 典型网络设计要求465.3.2 网络可选保护方式介绍475.3.3 1+1保护方式应用475.3.4 1:1保护方式应用525.3.5 两种保护方式比较535.4 小结535.5 习题53第6章 环形网546.1 应用场合546.2 典型网络设计要求546.3 网络可选保护方式556.3.1 二纤单向通道保护环应用566.3.2 二纤双向复用段保护环应用606.3.3 单向复用段保护环应用636.3.4 三种自愈方式的配置比较646.4 小结646.5 习题64第7章 环带链657.1 应用场合657.2 典型网络设计要求657.3 网络可选保护方式667.3.1 双向复用段保护环应用677.3.2 SNCP保护环应用727.4 两种业务保护方式比较797.5 几种类似网络介绍797.6 小结807.7 习题80第8章 同步时钟的组网配置808.1 基本概念818.1.1 时钟源工作模式818.1.2 三种工作模式的倒换关系828.1.3 设备工作的同步时钟源828.1.4 时钟自动保护838.1.5 时钟源跟踪级别858.2 时钟组网应用858.2.1 同步基准源跟踪一般组网配置原则858.2.2 长链时钟信号传递898.3 小结908.4 习题90第9章 公务和数据口的组网应用929.1 公务电话、会议电话的功能描述929.1.1 寻址呼叫929.1.2 会议电话949.2 公务电话、会议电话特殊功能应用949.2.1 热线电话949.2.2 专线电话959.2.3 电话抢插969.2.4 子网会议电话969.2.5 听讲权限979.3 会议电话、公务电话的出子网连接979.3.1 功能描述979.3.2 配置方法989.4 数据口的组网应用999.4.1 F1口999.4.2 广播数据口1009.5 小结1049.6 习题104第10章 ECC组网应用10510.1 基本概念10510.1.1 两种通信连接协议10510.1.2 两个重要的概念网元IP、网元ID10610.2 ECC在组网中的几种应用10710.2.1 备份网关10710.2.2 扩展ECC10810.3 小结10910.4 习题109课程说明版本说明本手册适用的产品为：OptiX 155/622/2500+设备组网光传输系统。内容介绍本课程从概念到应用，由浅入深地介绍了如何利用OptiX 2500+设备组建各类拓扑结构的光同步传输网络：首先在前面节中叙述相关概念和基本知识，然后介绍OptiX 2500+设备在实际中的组网与配置实例。本课程的内容包括：利用OptiX 2500+设备组网的基本概念、利用OptiX 2500+设备如何组建各类拓扑结构的光传输网络、OptiX 2500+设备在实际应用中组建典型拓扑网络的实例。课程结构依照循序渐进、逐步掌握的认识规律，本书分为三个部分：概念篇、基础篇和应用篇。1. 第一部分 概念篇包括13章。介绍了SDH光同步网络的拓扑结构类型及特点、OptiX 2500+网元的基本知识、以及业务保护等基本概念。2. 第二部分 基础篇包括410章。开始学习如何针对各类拓扑结构网络特点加以组建和配置。3. 第三部分 应用篇包括1114章。介绍在实际应用中各拓扑类型的网络构建和配置的实例，使读者能够具备在实际工作中完成各类网络的组建和配置工作能力。课程目标通过本课程的学习，你应掌握：SDH各类拓扑结构和自愈环网的概念；OptiX 2500+设备常见的网元形式和逻辑子系统等概念；OptiX 2500+设备如何应用在各类拓扑结构的同步光传输网络中；OptiX 2500+在典型拓扑结构中的应用实例。参考资料OptiX 2500+ SDH光传输系统 中研传输业务部光同步数字传输网 韦乐平 编著 人民邮电出版社第1章 常见网络形式& 目标：掌握链形网的拓扑结构和应用。 掌握星形网的拓扑结构和应用。掌握树形网的拓扑结构和应用。掌握环形网的拓扑结构和应用。掌握网孔形网的拓扑结构和应用。网络的拓扑结构，即网络节点和传输线路的几何排列，反映网络的物理连接。SDH网络的性能、可靠性和经济性很大程度上与所用的网络拓扑结构有关。基本的网络拓扑结构有五种类型，分别是链形、星形、树形、环形和网孔形。1.1 链形网通信网络中所有节点相互串接如链状，并且首尾两个节点之间互不直接相连（若直接相连，则形成点对点或环形拓扑结构了），就形成了所谓的链形拓扑。在链形拓扑结构中，为了使两个非相邻节点之间完成业务连接，网上介于这两个节点之间的所有节点都应配合完成同一业务的连接。例如在两个终端复用器（A、E）之间接入若干分插复用器（B、C、D）就形成了典型的链形拓扑结构（如图1-1所示）。链形拓扑结构是SDH设备组网初期应用的比较经济的网络拓扑形式。图1-1 链形拓扑网络图1.2 星形（枢纽形）网通信网络中有一个特殊的节点（又叫中心节点或枢纽点）与其它所有节点都有直达的路由相连，而其它节点相互之间无直达路由相连时，就形成星形拓扑结构，又称枢纽形拓扑结构。星形拓扑结构中，除了枢纽点外的任意两个节点间的业务连接都必须通过枢纽点的路由选择和转接。这种网络拓扑中，枢纽点实现多个光纤的传输终端，并具有灵活地综合管理带宽资源的能力，使投资和运营成本得到很大节省。但枢纽点具有潜在的带宽资源瓶颈和设备失效导致整个网络瘫痪这两大问题。星形网络的基本物理拓扑结构如图1-2所示。图1-2 星形网络拓扑结构图1.3 树形网将点对点拓扑结构的末端节点延伸连接到其它几个点时就形成了树形拓扑结构。树形拓扑结构可以看成是链形和星形拓扑结构的组合。树形拓扑结构适合于广播业务，但存在瓶颈问题和光功率预算限制问题，不适合于提供双向通信业务。树形网络的基本物理拓扑结构如图1-3所示。图1-3 树形网络拓扑结构图1.4 环形网通信网络中所有节点串接起来，首尾相连构成环状结构，就形成了环形网。若将链形网的首尾两个节点相连，即可变成了环形网。在环形网中，为了完成两个非相邻节点之间的业务连接，这两个节点之间的所有节点都应配合完成同一业务的连接。环形网的最大优点是具有很高的生存性（survivability），这对现代大容量光纤网络是至关重要的，因而，环形网在SDH设备组网时得到最广泛的应用。环形网络基本物理拓扑结构如图1-4所示：图1-4 环形网络拓扑结构图1.5 网孔形通信网络中大量节点之间有直达路由互连时，就形成了网孔形拓扑结构。如果网络中所有节点之间都有直达路由互连，就形成了理想的网孔形拓扑结构。在非理想的网孔形拓扑结构中，没有直接相连的两个节点之间的业务连接需要经由其它节点的路由选择和转接。网孔形网络无节点瓶颈问题，并具备设备失效时通过路由迂回确保业务畅通的功能，两个节点之间有多种路由可选，业务传输的可靠性很高，但结构复杂、成本较高、网络的管理也复杂。网孔形网适合于那些业务量很大的地区。网孔形网络基本物理拓扑结构如图1-5所示：图1-5 网孔型网络拓扑结构图综上所述，所有这些拓扑结构都各有特点，在通信网络中都有不同程度的应用。网络拓扑结构的选择应考虑众多因素，如网络应有高生存性、网络配置应当容易、网络结构应当适合于接纳新业务、网络的管理尽量简单等。实际通信网络中不同区段适用的拓扑结构也有所不同：例如本地网（即接入网或用户网）中，环形和星形拓扑结构比较适宜，有时也可用链形拓扑结构；在市内局间中继网中可能环形和链形拓扑结构比较有利；而长途骨干网可能需要网孔形拓扑结构。组网时可根据实际需要具体情况具体分析。1.6 小结本节主要介绍了光同步传输网络的五种基本类型及其拓扑图：链形、星形、环形和网孔形，以及它们的应用环境。1.7 习题1. 链形拓扑网络主要在哪些情况下应用？第2章 自愈保护& 目标：掌握网络自愈原理。掌握不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。2.1 基本概念随着科学和技术的发展，现代社会对通信的依赖性越来越大，因此对网络的安全性提出了更高的要求，从而产生了自愈网的概念。下面将就自愈网中的一些概念进行阐述。2.1.1 单向与双向业务单向和双向业务是针对环上的业务流向而言。所谓单向环，指的是节点从环上收发的业务在环上按同一方向进行传输（例如顺时针或逆时针），而在双向环中，由节点发送而进入环的业务信号按照一个方向进行传输，而由节点从环上接收的业务信号按同一路由相反的方向传输。2.1.2 自愈自愈指的是无需人为干预，网络就能在极短的时间内从失效的故障中自动恢复所携带的业务，使用户感觉不到网络已经出现了故障的能力。自愈并不代表网络自身具有修复功能，对于具体失效元部件的修改和更换，仍需要人工干预才能完成。自愈网的基本原理是使网络具备发现替代传输路由并重新确立通信的能力，简而言之，自愈网就是使得网络在出现故障的时候，受到该故障影响的业务能够通过其他路径到达目的地，而不受网络故障的影响。2.2 自愈网络的分类2.2.1 线性复用段线性MSP保护是复用段保护的一种，主要应用在线形组网方式下。从保护方式上可分为11和1:N两种，在11保护方式中，每一工作系统都由一个专用的备用系统进行保护；在1：N保护方式中，则由N个系统共用一个保护系统，系统正常时，保护系统还可用来传送额外业务，因而可获得较11系统更高的效率，但需要采用较为复杂的APS协议。这种保护方式主要保护工作复用段所在的光缆切断、再生器失效和复用段性能劣化等情况下的正常业务。1. 1+1线路复用段11线性复用段保护工作方式如图2-1所示。图2-1 1+1线性复用段保护工作方式按照倒换方式的不同11线性复用段保护又可分为单端不恢复式、单端恢复式、双端不恢复式和双端恢复式。& 说明：技术细节所谓单端方式，指的是当发生倒换的时候，只有一端进行倒换，而另外一端维持状态不改变。以1+1线性复用段为例，如图2-1所示，如果节点A到节点B工作段的发送光纤因为意外被切断，节点B检测到信号失效，进行倒换，改由保护段光纤对A发送来的业务信号进行接收，而节点A仍然维持状态不改变。 所谓双端方式，指的是当发生倒换的时候，两端同时进行倒换。如图2-1所示，如果节点A到节点B工作段的发送光纤因为意外被切断，节点B检测到信号失效，于是进行倒换，改由保护段光纤对节点A发送来的业务信号进行接收，并且通过K字节通知节点A，节点A通过K字节了解到节点B已经进入倒换态后，其也将进行倒换，进入倒换态，改由保护段对节点B发送来的业务信号进行接收。所谓恢复方式，指的是节点处于倒换状态时，工作段恢复正常后，节点释放倒换，回复到原先的正常状态，而非恢复方式则指的是在节点处于倒换状态时，即使工作段恢复了正常，节点也不会再动作，亦即维持倒换态不改变。如图2-1所示，如果节点A到节点B的工作段发送光纤因为意外被切断，节点B检测到信号失效，于是节点B进行倒换，进入倒换态，从保护段光纤对A发送来的业务信号进行接收，如果节点A到节点B工作段的发送光纤被修复，节点B检测到信号失效清除，此时若节点B处于恢复方式，则将释放倒换，恢复到正常状态，改由工作段光纤对A发送来的业务信号进行接收；此时若节点B处于非恢复方式，则将仍然维持倒换态，并从保护段接收从节点A发送来的业务信息。11线性复用段保护中，除了单端不恢复方式是接收站根据线路质量自动选择接收外，其余三种方式均要根据复用段保护协议，利用K字节以完成节点间状态信息的交换，以使节点能够进行适当的动作对业务信息进行保护，在这种保护方式下完成倒换的过程中，节点间K字节信息的传送总是通过保护段光纤传递的。2. 1:N线形复用段保护1:N线性复用段保护工作方式如图2-2所示。图2-2 1:N线性复用段保护工作方式按照倒换方式的不同，1:N线性复用段保护考虑到要保护额外业务，只支持一种工作方式，即双端恢复式工作方式。1:N线性保护中的双端恢复式工作方式也是根据复用段保护协议进行的，在完成倒换过程中，其节点间K字节信息的传送同样是在保护段光纤传递的。3. 线性复用段保护的实现过程单端不恢复式的11线性复用段保护中，保护倒换是根据收端检测接收信号的状态（如R-LOS信号）而发生倒换，不用启动协议，其原理比较简单，这里就不作赘述。下面我们主要以1:N线性保护的双端恢复式为例，介绍线性复用段保护的倒换过程。图2-3 倒换状态下的1:N线性复用段保护如图2-3所示，当节点A向节点B发送业务的工作段N发生断纤的时候，节点B检测到工作段N上的信号失效，于是通过改变保护段中发送的K字节，向节点A提起倒换申请；节点A在收到节点B发送来的倒换申请后，进行桥接（即将在工作段N上发送的业务信息桥接到保护段上发送），并通过保护段上回送的K字节告知节点B节点A已经桥接；节点B收到节点A桥接的信息后，进行桥接和倒换（从保护段上接收原在工作段N上接收的业务信息），并在保护段上发送桥接码（用K字节标识），以告知节点A节点B已经桥接；节点A收到节点B桥接的信息后，进行倒换（从保护段上接收原先在工作段N上接收的业务信息），至此倒换完成（如图2-3）。当节点A向节点B发送业务的工作段N的断纤修复后，节点B检测到信号失效清除指示，进入等待恢复状态，同时将新的倒换请求（等待恢复信息）通过K字节发送给节点A，节点A收到后也进入等待恢复状态，当等待恢复状态超时后，假设节点B先超时，那么节点B将无倒换请求信息通过K字节发送给节点A，同时释放倒换。节点A在收到节点B发送来的无倒换请求信息后，将释放桥接和倒换，进入空闲态，同时也将无倒换请求信息通过K字节发送给节点B，节点B在收到后，释放桥接，恢复正常工作状态。其它几种线性复用段保护的倒换完成过程基本类似，这里就不作赘述了。2.2.2 环网保护倒换自愈环结构可以划分为两大类 ，即通道保护环和复用段保护环。对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，倒换与否由环上每个通道信号质量的优劣而定；对于复用段保护环，业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否由每一对节点间的复用段业务信号质量的优劣而定。当复用段出现故障时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护环。通道保护环和复用段保护环的一个重要区别在于前者往往使用专用保护，即正常情况下保护段也在传业务信号，保护时隙为整个环专用；而后者往往使用共享保护，即正常情况下保护段是空闲的，保护时隙为每对节点共享。据此又分为专用保护环和共享保护环。当然，复用段保护环也可以使用专用保护，但是比起通道保护环无明显优点。1. 二纤单向通道保护环二纤单向通道保护环其保护倒换的原则为“首端桥接，末端倒换”。二纤单向通道保护环使用一根光纤来传送业务信号，称为S光纤，也称为工作纤；另外一根光纤传送相同的信号用于保护，称为P光纤，也称为保护纤。当环上各个节点正常工作时，各个节点发送信号的方向同接收信号的方向是一致的（亦即如果节点以顺时针方向发送信号，那么节点接收信号的方向也是顺时针的，环上发送信号的流向同接收信号的流向是一致的），但经过的路由是不一致的（如A站发向C站，所经历的路由是ABC；C站发向A站的路由是CDA。中间经历的站是不同的。）。如图2-4所示：图2-4 二纤单向通道保护环正常工作时，在节点A进入环并以节点C为目的的业务信号AC，同时在光纤S和P上发送，其中S光纤将业务信号顺时针方向经节点B送至节点C，P光纤将同样的信号作为保护信号经节点D送至节点C。节点C同时收到两个方向的支路信号，按照信号的优劣决定选收其中一路信号（正常情况下接收S纤上传送的信号）。同样，从节点C进入环并以节点A为目的的业务信号按照同样的方法送至节点A。一旦节点B、C间的光纤被切断，在节点C，由于从S光纤接收的AC信号丢失，按照信号选收的原则，倒换开关将由S转到P光纤，接收由节点A经P光纤传送的AC信号，从而使得AC间的业务仍然得以维持，不会丢失。故障排除后，通常倒换开关将恢复到原来的位置。2. 二纤双向通道保护环二纤双向通道保护环其保护倒换原则与单向通道保护环基本相同，只是在二纤双向通道保护环中接收信号与发送信号所经历的路由一致。如图2-5所示：图2-5 二纤双向通道保护环从节点A进入到环并以节点C为目的的业务信号AC，同时在光纤S1和P1上发送。其中S1光纤按照顺时针方向将业务信号经节点B送至节点C，P1光纤沿逆时针方向将同样的业务信号作为保护信号经节点D送至节点C。正常情况下，节点C以S1光纤上送来的信号作为主用信号进行接收。同样，从节点C进入到环上并以节点A为目的的业务信号CA同时在光纤S2和P2上发送，其中S2光纤按照逆时针方向经节点B将业务送至节点A，P2光纤沿顺时针方向将相向的信号作为保护信号经节点D送至节点A。正常情况下，节点A以S2光纤上送来的信号作为主用信号进行接收。 注意：双向环与单向环的区别：对于正常状态下在双向环上，节点A发送到节点C的业务信号是沿顺时针方向到达节点C的，而其接收节点C的业务信号是从节点C发出并沿逆时针方向到达节点A的；在单向环上，节点A发送到节点C的业务信号是沿顺时针方向到达节点C的，而其接收节点C的业务信号是从节点C发出并沿顺时针方向到达节点A的。现假设节点B、C间的光缆被切断，在节点C，由于经S1光纤传送的AC信号丢失，节点C的倒换开关将由S1光纤转向P1光纤，接收节点A经P1光纤传送的AC信号，从而使得节点A、C间的业务信号仍然得以维持。故障排除后，通常开关恢复到原来的位置。3. 二纤双向复用段保护环二纤共享复用段保护环复用段保护环与通道保护环的最大区别是它需要启动复用段保护协议来实现环路业务保护倒换。二纤双向复用段保护倒换环的保护倒换过程如图2-6所示。图2-6 二纤双向复用段保护倒换环在二纤双向复用段保护环中，将每个传输方向光纤的容量一半分配给业务通道，另外一半分配给保护通道。正常情况下，如图2-6（a）所示，从节点A进环以节点C为目的的业务信号沿S1/P2光纤按顺时针方向传输；而从节点C进环以节点A为目的的业务信号则沿S2/P1光纤按逆时针方向传输。当节点B、C间两根光纤同时被切断，如图2-6（b）所示，节点B与节点C的倒换开关将S1/P2光纤与S2/P1光纤沟通。在节点B将从节点A进环沿S1/P2光纤送来的业务信号时隙转移到S2/P1光纤的保护时隙，传送到节点C。在节点C将从本节点进环沿S2/P1光纤送出的业务信号时隙倒换至S1/P2光纤的保护时隙，传送到节点A。因为二纤双向环中每个方向的业务时隙和保护时隙在同一条光纤上传输，即在一条光纤上既传输业务信号又传输保护信号。这时，无论是接收机、发送机、光缆或节点发生故障，总是会同时影响工作通道和保护通道。4. 二纤单向复用段保护环二纤单向复用段倒换环的保护倒换过程如图2-7所示。图2-7 二纤单向复用段保护倒换环二纤单向复用段保护倒换环中，业务的工作通道和保护通道分别在两根不同的光纤上。 正常情况下，如图2-7（a）所示，信息在业务光纤S上传送。例如，节点A发送给节点C的业务信号是从节点A经S光纤穿过节点B到达节点C的；而节点C发送给节点A的信号是从节点C经S光纤穿过节点D到达节点A的。各个节点仅仅从来自业务光纤S的信号中分插低速支路信号，保护光纤P是空闲的。当节点B、C间的两根光纤都被切断，节点B和C的保护倒换开关的动作如图2-7（b）所示。于是，在节点B从S光纤接收的业务信号，经过保护倒换开关切换到从P光纤返回，沿逆时针穿过节点A和节点D到达节点C，并进过节点C倒换开关回到S光纤下到支路。故障排除后，保护倒换开关返回到图2-7（a）的状态。2.2.3 子网连接保护子网连接保护指的是当工作子网连接失效或者性能低于某一必要的水平时，工作子网连接将由保护子网连接所代替。子网连接按照其结构也可分为11保护和1:1保护，其中1:1保护可支持额外业务。在11专有保护方式下，发送端永远桥接，因此业务在工作子网连接和保护子网连接两条路径上同时发送，而在接收端，通过对在两条路径上接收到的业务信号进行比较后选择一路质量好的进行接收。如果该保护是单端方式的话，则无需保护倒换协议。图2-8 SNC保护11单端方式正常工作状态图2-9 SNC保护11单端方式工作纤失效情况图2-10 SNC保护11单端方式保护纤失效情况图2-8、图2-9、图2-10分别为SNCP保护11单端方式下正常情况、工作纤断纤、保护纤断纤情况下，站A和站B倒换状态的示意图。可见在单端方式下，当接收端（站B）检测到当前接收的业务信号失效时，接收端将执行倒换，但是发送端（站A）维持原先的状态不改变。图2-11 SNC保护11双端方式工作纤失效情况图2-12 SNC保护11双端方式保护纤失效情况图2-11、图2-12分别为SNCP保护11双端方式工作纤断纤、保护纤断纤情况下，站A和站B倒换状态的示意图。可见在双端方式下，当接收端（站B）检测到当前接收的业务信号失效时，接收端将执行倒换，同时发送端（站A）也将执行倒换。下面列出一些在SNCP组网中常见的拓扑结构：图2-13 环带链图2-14 相切环图2-15 双节点连接图2-16 单节点连接图2-17 相交环2.2.4 常用自愈结构比较表2-1对现有OptiX 2500+设备构成的各种环进行了比较：表2-1 各种自愈结构的比较目录11线性保护1：1线性保护二纤单向通道倒换环二纤单向复用段倒换环二纤双向复用段倒换环子网连接保护（SNCP）最大业务容量 （节点数为K）STM-NSTM-NSTM-NSTM-NSTM-NK/2STM-N节点成本中中低低中低APS协议可选择要求不要求要求要求不要求组网灵活性一般一般较强强较强强系统复杂性简单复杂最简单简单复杂简单倒换速度较快较快最快较快较快较快与其它常见产品兼容性目前不行目前不行没问题目前不行目前不行目前不行详细说明：l 线性复用段保护为自愈网中最简单的组网形式，这种保护方式业务恢复时间很快，它对于网络节点的光或电的部件失效故障十分有效。但是，当光缆被切断时（这是一种经常发生的恶性故障），往往是同一缆芯内的所有光纤（包括工作和保护）一齐被切断，因而这种保护方式将无能为力。进一步的改进是采用地理上的路由备用。这样当主通道路由上的光缆被切断时，备用通道路由上的的光缆不受影响，仍能将信号安全的送到对端。这种路由备用方法配置容易，网络管理简单，仍然保持了快速恢复业务的能力。但该方案需要配置至少双份的光缆和设备，而且通常备份路由往往较长，因而成本较高。此外，该方法只能保护传输链路，无法提供网络节点的失效保护（自愈环可以抗节点失效），因此主要应用于点到点的组网方式。对于两点间有稳定的较大业务量的场合，路由备用线路保护方法仍然不失为一种较好的保护手段。l 二纤单向通道保护倒换环，由于进入环中的所有支路信号都要经过两个方向到达接收分路节点，因而相当于要通过整个环传输，因而环的业务容量等于所有进入环的业务量的总和，即等于节点处ADM的系统容量STM-N。二纤单向复用段保护倒换环的结论相同。子网连接保护采用的倒换机理与单向通道保护非常类似，其系统容量也一样。二纤双向复用段保护倒换环中的业务路由仅仅是环的一部分，因而业务通路可以重新使用，相当于允许更多的支路信号从环中进行分插，因而网络的业务容量可以增加很多。在极端情况下，每个节点处的全部系统容量都进行分插，于是整个环的业务容量可达单个节点ADM系统容量的K倍，又由于二纤双向复用段倒换环中只能利用一半的时隙，所以环上实际的最大业务容量为（KSTM-N ）/ 2。l 从成本上来说，当业务需求模型为集中性时（如用户网部分，由于多处于网络的边界处，业务容量要求低，而且大部分业务汇集在端局节点上），单向环比双向环经济；当业务量需求模型为网孔型时，则与节点数有关，当节点数较小时，单向环比双向环经济，否则结论相反（如局间通信部分，由于各个节点间均有较大业务量，而且节点需要较大容量，因此使用大容量的双向环非常合适）；当业务量需求模型为循环型时，双向环比单向环经济。l 从多厂家产品的兼容性而言，由于目前尚无适合环形网应用的标准APS协议，因而所有涉及APS协议的环形结构目前都不能满足多厂家产品兼容性要求。 子网连接保护（SNCP）也存在类似的问题。而二纤单向通道保护倒换环其倒换条件在现有SDH标准中已经规定，因而很容易满足多厂家产品兼容性要求。l 从协议实现的复杂性而言，二纤单向通道保护倒换环无论在协议控制、操作维护方面都是最简单的。而且由于不涉及APS通信过程，因而业务恢复时间也最短。子网连接保护（SNCP）也不需要APS协议，但其倒换的完成涉及单板较多，因此它的复杂性和业务恢复时间介于复用段保护和通道保护两者之间。2.3 小结本节主要介绍了各种网络自愈保护的原理及不同类型自愈环的特点，容量和适用范围。2.4 习题1. 双向环和单向环间有何区别？2. 双端保护方式和单端保护方式的区别是什么？3. 通道保护和复用段保护间有何区别？4. 用OptiX 2500+设备构成二纤复用段保护环上的ADM时要注意哪些问题？第3章 子网和逻辑系统& 目标：掌握子网的概念、作用。掌握逻辑系统的概念、作用和确定方法 。实际组网中，为了便于网络拓扑管理、安全管理和业务管理，OptiX系列设备和网管系统引进了子网和逻辑系统等概念。3.1 子网子网与网元、链路一起构成网络拓扑，我们称这三者为图素。子网在网络拓扑中的功能相当于容器，它可以包含网元、网元间的链路，也可以包含更低一级的网络。子网在实际网络应用中，有利于简化复杂网络的拓扑，进行等级控制管理。在骨干网和大型的区域网中，网元节点数目较大，如果直接在网管中心拓扑图上平铺，会是一张很复杂的拓扑图。如果按照行政管辖区域来划分网元，引入子网，就可以简化网管中心的拓扑图。实际上，因为不同级别不同区域网络之间的业务非常少，按照区域来建立和管理子网有很大的现实意义。一般来讲，子网基本上按区域来划分。例如在省级网管中心，以地区为标准划分子网。在省网管的顶层拓扑图中，只有各地区的子网图标，而各县市网元图标包含在各子网图标中；如果想查看某一个县（市）的网元设备运行情况，可先找到该网元所在的子网，进入子网，就可以找到该网元图标了（假设仅有两层网络结构）。举例说明：某省有A、B、C、D、E、F六个地区，用OptiX 2500+设备将各地区组成一个容量为STM-16的环，各地区内部分别有数量不等的县（市），利用OptiX 2500+设备在地区内形成一个环。如果没有建立子网，在省网管中心就会是这样一幅拓扑图，如图3-1所示。图3-1 无子网的拓扑图这幅拓扑图看起来十分繁杂，实际上一个省的网络也许比图3-1更为复杂。引入子网后，上图就可简化为如图3-2所示。图3-2 引入子网后的拓扑图当然，这只是在视图上简化，实际的物理连接仍然没有改变。每个子网图标包含了各地区的物理拓扑。要查看某地区某县市的某一台网元设备，可以进入其所在的子网中查找。因此，子网图标实际上是各地区复杂的网络拓扑在顶层省级拓扑网络上的替代符号。3.2 逻辑系统从前面基本网元结构一节中，我们知道一个OptiX 2500+设备，可以看成由多个逻辑上的TM、ADM、REG基本单元混合组成的整体，从设计和维护的模块化角度上看，这些基本单元可以被看成各个独立的模块，可以由不同的物理媒质如单板，光口，VC4通道等构成，而且还具有各自特有的单元属性，对这些基本单元，我们称之为逻辑子系统。从另外一种意义上，逻辑子系统相当于一套逻辑网元设备，一个物理设备可按功能分割成许多逻辑设备。显而易见，逻辑系统概念的提出是基于业务配置和管理的方便，同时也给业务的保护带来极大的灵活性。3.2.1 逻辑系统的属性逻辑系统的属性通常包括：系统名称、网元形式（TM/ADM/REG）、STM级别、组网模式、光纤数、业务方向、保护方式、节点类型等八项。1. 系统名称每个逻辑系统都必须赋予系统名称，可以取网管系统赋予的名称或由用户输入，不能为空。2. 网元类型网元类型可以配置成TM、ADM或REG。3. STM级别可根据逻辑系统中包含的光板传输速率等级，选择STM级别为STM-1、STM-4或STM-16。4. 组网模式可选配环形网或链形网。5. 光纤数固定为二纤。6. 业务方向可选配单向或双向。7. 保护方式可选配通道保护、复用段保护、子网连接保护或无保护。8. 节点类型可根据网络拓扑结构选配独立节点和主从节点。若对于线性复用段保护还应配置以下属性：1）复用段协议控制器号可以配置范围为112。2）备用逻辑系统、主用逻辑系统序列配置一个系统为备用系统，若是1:N保护，还应配置主用系统保护倒换的优先级序列。3）恢复模式和倒换模式。对于11保护可配置为单端不恢复式、单端恢复式、双端恢复式、双端不恢复式；对于1:1保护只能配置为双端恢复式。3.2.2 逻辑系统的划分1. 逻辑系统划分原则逻辑系统的划分是由网元设备所在的组网模式以及网络中采用的保护方式确定的。进行逻辑系统划分时，应遵循以下原则：1）需要划分的逻辑系统所组成的网元形式必须符合该系统在网络中所在物理位置。如链形网络的端站应配为TM、中间站应配为ADM、环形网络中，所有站都应配置为ADM等。2）逻辑系统的划分必须与其所在网络的保护方式对应，例如为了实现某些保护如1:1，11等，我们在逻辑上就要将其一个ADM划分为两个TM，亦即由一个逻辑系统变为两个逻辑系统。3）在一个OptiX 2500+网元中最多只能配置48个逻辑系统。4）在一个OptiX 2500+网元中，采用APS协议的逻辑系统个数不能超过12个。5）考虑到开销字节的穿通，在链形网络中间的网元所对应的逻辑系统配置为ADM，而不是双TM。6）一个逻辑系统的物理媒质可以是单板、光口或者VC4通道，形式为ADM、TM的逻辑系统，物理媒质应为光板的光口（或是该光口中的某些VC4）、支路板；形式为REG的逻辑系统，其物理媒质则只包括光板的光口。因此在划分逻辑系统时就要确定其对应的单板，板类型、光口号或者VC4通道号。7）同一网元中同一物理媒质可以由不同逻辑系统共享，如一块支路板可以属于不同的逻辑系统。& 说明：技术细节 在OptiX 2500+设备子架中有单光口线路板和多光口线路板，对于单光口线路板，定义为ADM或REG的逻辑系统由两块线路板组成，我们常常人为地把它们定义为东、西向，这种逻辑定义具有一定的随意性：即一个线路板既可以定义为东向，也可以定义为西向。但出于操作上简化的考虑，我们通常作如下人为的约定：当您面对设备时，两块光板中左侧板位的光板为西向光板（W，即 west），右侧板位的光板为东向光板（E，即east）。这符合人们习惯的“左西右东”的规则。 如5、6两个板位组成ADM，则5板位的光板定义为西向，6板位的光板定义为东向。若是多光口光板独立组成ADM或REG系统时。则相对位置在上面的光口定义为西向光口，相对位置在下的光口定义为东向光口。 例如SD4或SD1的上光口为西向，下光口为东向。SQ1上光口1为西向1，下光口3为东向1；上光口2为西向2，下光口4为东向2。若光板或光口组成TM系统时，则都设为西向。对于环形网,我们通常人为约定西向接收,东向发送为主环方向。2. 逻辑系统划分举例说明下面，我们以图3-3所示的网络中的网元B为例，说明逻辑系统的划分。图3-3 共享媒质拓扑图1）组网情况概述：该网络为共享光路的典型组网，其中环一为主环，速率等级为STM-16，保护方式为两纤复用段保护；环二为侧环，速率等级为STM-1，保护方式为单向通道保护。两个环共用网元B和网元D之间的同一组光纤完成环路的组建。网元C、网元A都与网元B间有业务往来。网元B的板位配置为2块S16，1块SD1，一块SCC，一块XCS。2）网元B的逻辑映射线路侧由于网元B同时处于两个环上，且在两个环上都有业务上下，决定其必须由两个ADM逻辑系统组成。考虑到环路保护的安全性，尽量不要将一个逻辑系统的东、西向配置到一块线路板上。根据这些要求作出下面逻辑划分：两块S16组成ADM逻辑系统1，其中左边一块S16板的光口映射为西向，右边一块S16板的光口映射为东向；SD1的上面一组光口（一收一发为一组）和右边一块S16板光口中的某一个VC4通道组成ADM逻辑系统2，其中SD1的光口映射为西向，从S16板中选取的VC4通道映射为东向。支路侧由于两个环都要在一块支路板上、下业务，因此可以把该板映射为两个ADM逻辑系统共享，即该支路板既属于逻辑系统1，同时又属于逻辑系统2。3. 逻辑系统配置步骤一般我们配置一个逻辑系统，基本上可以分为以下四个步骤：第一步：安装单板在这里，单板不一定要插在槽位上，可以看作是逻辑意义上的单板。安装单板时需要指明板位号、板类型。第二步：创建逻辑系统根据实际组网的需要，可以创建多个逻辑系统，每个逻辑系统都必须指定。第三步：配置逻辑系统属性逻辑系统属性有：系统名称、网元类型、STM级别、组网模式、光纤数目、业务方向、保护方式、节点类型。第四步：设置逻辑映射关系即将某一个板位的某种类型的线路板的某一个光/电口映射为逻辑系统的东向或者西向。同时将支路PDH板映射为归属某一逻辑系统。第四步：设置逻辑系统间的相互关系此外对于线性复用段，还应配置不同逻辑系统之间的主备关系来说明逻辑系统间的保护关系。配置时要指出复用段协议控制器号、备用逻辑系统、主用逻辑系统序列、恢复模式和倒换模式。3.3 小结本节主要介绍了光同步传输网络中子网和逻辑系统的概念，以及它们的作用和应用环境。3.4 习题1. 逻辑系统的划分原则是怎样的？2. 逻辑系统的属性有那些？第4章 常见的网元及其配置& 目标：掌握TM网元的功能和工作特点掌握ADM网元的功能和工作特点掌握REG网元的功能和工作特点掌握DXC网元的功能和工作特点了解影响OptiX 2500+设备配置的因素和OptiX 2500+设备的配置特性。掌握确定网络结构、网元应用方式的方法。掌握各类网元和扩展子架的配置方法。光同步数字传输网是由SDH网元设备和光缆线路系统两部分组成。网元设备完成对信息的同步传输、复用和交叉连接等主要功能。按照实现功能的不同，网元设备可分为再生器（REG）、终端复用器（TM）、分插复用器（ADM）和数字交叉连接设备（DXC）。网元设备有全世界统一的网络节点接口（NNI），简化了信号的互通、传输、复用、交叉连接和交换等过程； 并有标准统一的光接口，能够在基本光缆段上实现横向兼容性，即允许不同厂家设备在光路上互通。网元设备有一套标准化的信息结构等级，称为同步传送模块（如STM-1、STM-4和STM-16等），并具有块状帧结构，允许安排丰富的开销字节（即网络节点接口比特流中扣除净负荷后的剩余部分）用于网络的运行、维护和管理（OAM）；允许准同步数字体系（PDH）、同步数字体系（SDH）和B-ISDN等信号容纳进其帧结构中传输，因而具有广泛的适应性。4.1 终端复用器（TM）下面以STM-1信号等级为例，说明终端复用器（TM）的功能和特点。图4-1 示意了终端复用器的功能。图4-1 STM-1终端复用器功能图上图中，终端复用器的主要任务是将各种PDH低速支路信号（即2Mbit/s，34Mbit/s、140Mbit/s或1.5 Mbit/s、6Mbit/s 、45Mbit/s等两类低速信号）和SDH的155Mbit/s电信号纳入STM-1帧结构中并经电（光）转换为STM-1光线路信号，同时终端复用器也完成上述过程的逆过程。更高速率等级的终端复用器在原理上和STM-1级别的TM相同，不同的是纳入的支路信号速率更高、容量更大。终端复用器主要用在点对点的网元设备、链形网的两个端点上，如图4-2 和 图4-3所示。图4-2 点到点应用图4-3 简单的链形网应用另外，在实际应用中，TM也经常出现在下图4-4所示的环带链应用中。图4-4 环带链网中的应用设备的具体配置是由设备类型、业务容量、网络结构、网络的保护方式以及未来网络的发展所决定的，设备组网配置的确定必须根据传输网络的实际需求来进行设计选择。 注意：OptiX 2500+设备的网元形式配置非常灵活，它能以逻辑系统为单位配置成STM-1、STM-4、STM-16各种等级的单个TM、ADM、REG网元形式，另外还可以配置成由这些网元形式组成的的混合系统。4.1.1 TM的配置在OptiX 2500+设备中，STM-1、STM-4、STM-16各种速率等级的光板组成的TM配置实例如图4-5所示。图4-5 TM配置实例示意图OptiX 2500+ 设备在配置各种速率等级的TM系统时，具体配置如下：1）可由S16光接口板组成STM-16的TM，可选择IU4IU9板位插板。但在实际应用中，考虑到上、下业务，OptiX 2500+设备可配置的S16板最大数目可为5块，构成1-5个彼此独立的TM设备。由SL4光接口板（可选择IU1IU12板位）或SD4（可选择IU49板位）光接口板组成STM-4的TM，OptiX 2500+设备最多可由6块SD4和3块SL4配置成15个彼此独立的TM设备。 由SQ1光接口板（可选择IU3IU10板位）、SD1光接口板（可选IU1IU12板位）、SDE电接口板（IU1IU12板位）组成STM-1的TM。OptiX 2500+单设备可以配置成38个独立的TM系统。（由8块SQ1和3块SD1组成）以上几种情况的最大配置中都保留了一个IU板位给PDH支路板上、下业务。(1) 支路接口板位（IU1IU4和IU9IU12）可选配PQ1、PD1、PL3等PDH支路板，以接入E1、E3/T3业务。（板位选择参见硬件分册）；(2) 多TM配置时，系统可以以0:2、1+1、1:1、1:N（N14）方式工作。(3) 不同速率等级的各类单板可以混合配置，并可灵活安排在符合“单板配置特性”要求的任意位置。4.2 分插复用器（ADM）下面以STM-1信号等级为例，说明分插复用器（ADM）的功能和特点，图4-6示意了分插复用器的功能。图4-6 STM-1分插复用器功能图分插复用器是网络中应用最为广泛的网元形式，主要是因为它将同步复用和数字交叉连接功能综合于一体，具有灵活地分插任意支路信号的能力。在图4-5中，ADM除了完成与TM一样的信号复用和解复用功能外，最主要是还能完成两侧线路信号间、线路信号与支路信号间的交叉连接，如接入的E系列支路信号（E1、E3、E4）和DS系列支路信号（DS1、DS2、DS3）既可以复用连接到东向线路STM-1信号中，也可以复用连接到西向线路STM-1信号中，东向和西向的STM-1信号之间也可以互连（即穿通）。分插复用器在链形网、环形网和枢纽形网中应用十分广泛，如图4-7、4-8、4-9所示。图4-7 链形网中应用图图4-8 环形网中应用图图4-9 枢纽形网中应用4.2.1 ADM的配置在OptiX 2500+设备中，STM-1、STM-4、STM-16各种速率等级的光板组成的ADM配置实例如图4-10所示。图4-10 ADM配置实例示意图OptiX 2500+设备 在配置ADM系统时，具体配置如下：1）可由S16光接口板组成STM-16的ADM，选择IU4IU9板位，根据实际情况配置的S16数目可为2块或4块，OptiX 2500+单设备可构成单ADM或双ADM设备；可由 SD4光接口板（选择IU4IU9板位）、SL4光接口板（选择IU1IU12板位）组成STM-4级别的多ADM或单ADM设备；可由SQ1光接口板（选择IU3IU10板位）、SD1 光接口板（选择IU1IU12板位）或者SDE（选择IU1IU12板位）组成STM-1级别的多ADM或单ADM设备。2）支路接口板位（IU1IU4和IU9IU12）可选配PQ1、PD1、PL3等PDH支路板，以接入E1、E3/T3等业务。（板位选择参见硬件分册）；3）多ADM配置时，系统可以以0:2、1+1、1:1、1:N（N14）方式工作。4）不同速率等级的各类单板可以混合配置，并可灵活安排在符合“单板配置特性”要求的任意位置。5）配置ADM时还应遵循“基本配置原则”中的配置要求。4.3 再生器（REG）再生器主要是完成信号的再生、放大与中继传输功能。与TM、ADM相比，它在站点上没有上下业务的功能，如图4-11所示。图4-11 再生器功能图在各种类型的网络中，再生器主要用于业务远距离传输的再生中继。4.3.1 REG的配置OptiX 2500+设备中，STM-1、STM-4、STM-16各种速率等级的光板组成的REG配置实例如图4-12所示。图4-12 REG 配置实例示意图OptiX 2500+设备 配置成REG系统与配置成ADM非常类似，区别只是REG不用配置上、下业务。另外在配置双向共享复用段保护环时，REG系统不必占用节点资源。“单板配置特性”、“基本配置原则”中对ADM的配置要求对REG同样适用。（当然上、下业务相关的要求除外）& 说明：1个TM需要配置1对（1收1发）SDH光接口，1个ADM需要配置2对SDH光接口。因此，2个速率等级相同的TM的配置也可以配置为1个ADM。根据光接口数目的不同，设备可以配置成不同数目的TM、ADM（光口数目为偶数）、REG，或者是三者的组合（混合配置）。4.4 数字交叉连接设备（DXC）数字交叉连接设备（DXC）是SDH网络的重要网络单元，兼有复用、配线、保护/恢复、监控和网管多项功能。DXC的核心是交叉连接，依接入端口速率和参与交叉连接速率的不同，DXC有多种配置形式。通常用DXC m/n表示一个DXC设备的特征，其中mn，m表示接入速率最高等级；n表示交叉连接的最低速率等级。在我国，m或n代表的电路速率如下表所示：表4-1 m、n与电路速率对应表 m或n0123456速率64k2M8M34M140M或155M622M2.5G以上给出了网元设备的各种类型，实际上网元设备类型的选择，是依据网元在网络中的位置、上下业务的特点、网络管理的方便性等因素进行的。华为公司的OptiX 系列产品在实际网络应用中，可以配置成上述所有设备类型的任何一种，但最为常见的是ADM和TM两种网元类型；由于光放大技术的发展和提高，REG的使用越来越少；在高速率、 高业务量、需要进行多光口业务交叉连接的设备中可以使用DXC4.5 混合配置OptiX 2500+ 设备在配置成STM-16、STM-4、STM-1各级别混合系统时，相当于配置不同级别的SDH光接口单元，按照需求划分不同的逻辑子系统，对于每一个逻辑子系统仍按单一的TM或ADM配置，对于整个OptiX 2500+设备就是混合级别的配置。根据速率级别划分有STM-16、STM-4、STM-1三种，根据网元形式划分有TM、ADM、REG三种，这样就会出现多种情况的组合。如图4-13所示实例：STM-16的TM+ADM、STM-4的TM+ADM、STM-1的TM+ADM的混合TM配置。图4-14 混合配置图OptiX 2500+设备 在配置成STM-16级别的ADM系统时，具体配置如下：1）线路接口板位IU5IU7配置3块S16单板，为不影响其他单板配置选择IU5IU7板位。IU5、IU6板位配置为STM-16的ADM或REG设备，IU7板位配置为STM-16的TM设备。2）线路接口板位IU3配置1块SL4单板，配置为STM-4的TM设备； 线路接口板位IU4、IU9各配置1块SD4单板，配置为STM-4的ADM设备。3）线路接口板位IU10配置1块SQ1单板，连接扩展子架，可配置为速率等级为STM-1的4个TM设备； 线路接口板位