SDH網(wǎng)絡(luò)保護(hù)機(jī)制組合應(yīng)用問(wèn)題研究

 作者：中國(guó)電信股份有限公司北京研究院 霍曉莉 
                中國(guó)電信集團(tuán)公司  張淑建

    1  引言

    網(wǎng)絡(luò)是電信企業(yè)賴以生存的基礎(chǔ)，而作為各種業(yè)務(wù)的最終承載實(shí)體，傳輸網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定與各種業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行質(zhì)量休戚相關(guān)。為了提高網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定性，縮短電路故障導(dǎo)致的中斷時(shí)間，就必須實(shí)現(xiàn)全程端到端電路無(wú)縫隙的保護(hù)。

    由于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)依然采用分層結(jié)構(gòu)，省際長(zhǎng)途網(wǎng)、省內(nèi)長(zhǎng)途網(wǎng)、本地網(wǎng)和客戶網(wǎng)絡(luò)基本都采用各自的SDH保護(hù)機(jī)制對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)，造成一條端到端業(yè)務(wù)鏈路經(jīng)過(guò)多種保護(hù)機(jī)制、同一節(jié)點(diǎn)設(shè)備支持多種保護(hù)機(jī)制的現(xiàn)象。那么多種SDH保護(hù)機(jī)制的組合是否存在問(wèn)題，在此針對(duì)這一問(wèn)題展開研究和討論。

    2  常用的SDH保護(hù)機(jī)制

    目前，在現(xiàn)網(wǎng)中應(yīng)用的保護(hù)機(jī)制分為復(fù)用段保護(hù)和SNCP保護(hù)。

    現(xiàn)網(wǎng)最常采用的復(fù)用段保護(hù)有二纖雙向復(fù)用段環(huán)保護(hù)和1＋1線性復(fù)用段保護(hù)鏈兩種。二纖雙向復(fù)用段環(huán)保護(hù)（下文簡(jiǎn)稱復(fù)用段環(huán)）通過(guò)STM-N信號(hào)中K1、K2（b1～b5）字節(jié)承載的APS（自動(dòng)保護(hù)切換）協(xié)議來(lái)控制倒換的完成，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇榄h(huán)型；1＋1線性復(fù)用段保護(hù)鏈（下文簡(jiǎn)稱復(fù)用段鏈）通過(guò)復(fù)用段層的雙發(fā)選收機(jī)制完成保護(hù)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇殒湢睿譃閱味说箵Q和雙端倒換兩種。

    SNCP保護(hù)的實(shí)質(zhì)是一種在高階通道層或低階通道層進(jìn)行雙發(fā)選收的保護(hù)機(jī)制。雙發(fā)選收處理既可以在交叉盤上實(shí)現(xiàn)，也可以在業(yè)務(wù)盤上實(shí)現(xiàn)（主要是對(duì)于VC-4以下速率），分別如圖1（a）和（b）所示。

圖1  兩種通道級(jí)別保護(hù)處理示意

    根據(jù)觸發(fā)條件的不同，SNCP保護(hù)還可以分為SNC（I）和SNC（N）兩類。SNC（I）的觸發(fā)條件為L(zhǎng)OP和AIS等告警；SNC（N）的觸發(fā)條件除了SNC（I）支持的告警外，還包括導(dǎo)致SF的UNEQ、TIM、EXC以及SD等。

    3  三種常見的SDH保護(hù)機(jī)制組合方式

    3.1復(fù)用段保護(hù)與復(fù)用段保護(hù)組合方式

    復(fù)用段保護(hù)常見的組合方式有復(fù)用段環(huán)和復(fù)用段鏈組合、復(fù)用段鏈和復(fù)用段鏈組合、復(fù)用段環(huán)和復(fù)用段環(huán)組合，分別如圖2（a）、（b）和（c）所示。圖中紅線為電路。

圖2  復(fù)用段保護(hù)常見的組合方式

    在設(shè)備不存在缺陷的情況下，無(wú)論是復(fù)用段環(huán)保護(hù)還是復(fù)用段鏈保護(hù)都是在復(fù)用段內(nèi)實(shí)現(xiàn)。由于引發(fā)復(fù)用段倒換的告警（LOS、LOF、MS－AIS）都會(huì)在每個(gè)復(fù)用設(shè)備上終結(jié)，不會(huì)向下游傳遞，因此復(fù)用段保護(hù)機(jī)制組合在一起可以得到很好的配合，各段保護(hù)各自獨(dú)立執(zhí)行，互不影響。

    3.2復(fù)用段保護(hù)與SNCP保護(hù)組合方式

    常見的復(fù)用段保護(hù)與SNCP保護(hù)組合方式如圖3所示。紅線表示工作通道，綠線表示備用通道，以下圖同。

圖3  復(fù)用段保護(hù)和SNCP保護(hù)組合

    SNCP保護(hù)倒換主要是通過(guò)通道級(jí)告警觸發(fā)的。復(fù)用段告警發(fā)生時(shí)會(huì)向下游插入通道級(jí)的告警（如AU-AIS、TU-AIS），而通道告警只有在業(yè)務(wù)終結(jié)點(diǎn)進(jìn)行通道字節(jié)重寫后才會(huì)被終結(jié)，也就是通道級(jí)別的告警會(huì)被一直傳遞下去直到業(yè)務(wù)終結(jié)點(diǎn)。這樣看來(lái)，復(fù)用段倒換時(shí)向下游插入的通道級(jí)告警很可能導(dǎo)致下游配置的SNCP也發(fā)生倒換。下面針對(duì)圖3中的幾種組合方式分析一下會(huì)出現(xiàn)怎樣的現(xiàn)象。

    （1）主備用電路分別經(jīng)過(guò)不同的復(fù)用段保護(hù)

    如果工作通道經(jīng)過(guò)復(fù)用段鏈，當(dāng)復(fù)用段鏈發(fā)生倒換時(shí)，故障發(fā)生方向會(huì)產(chǎn)生AU-AIS告警，這個(gè)告警向下游傳遞，SNCP的選收點(diǎn)檢測(cè)到告警后就會(huì)觸發(fā)SNCP倒換，業(yè)務(wù)被倒換到?jīng)]有告警存在的備用通道上。

    如果復(fù)用段鏈改為復(fù)用段環(huán)，或者復(fù)用段鏈采用雙端倒換，未發(fā)生故障的方向也會(huì)發(fā)生復(fù)用段倒換，因?yàn)樵诘箵Q瞬間產(chǎn)生的告警也可能導(dǎo)致這個(gè)方向發(fā)生SNCP倒換。如果SNCP自身也采用雙端倒換，那么非故障發(fā)生方向就可能發(fā)生兩次倒換，一次是復(fù)用段保護(hù)引起的，一次是SNCP自身雙端倒換引起的。當(dāng)復(fù)用段保護(hù)返回時(shí)，SNCP很可能再次發(fā)生倒換。

    因此，SNCP主備用通道經(jīng)過(guò)不同復(fù)用段保護(hù)時(shí)，SNCP的連鎖倒換和頻繁倒換現(xiàn)象的出現(xiàn)基本上是不可避免的。

    （2）復(fù)用段和SNCP分段保護(hù)

    在這種組合下，復(fù)用段保護(hù)倒換在斷纖方向和非斷纖方向是否引起下游SNCP保護(hù)發(fā)生倒換的原因是不同的。

    處于斷纖方向下游的SNCP選收點(diǎn)是否發(fā)生倒換，根據(jù)告警在主備用通道中的傳送速度而定。如果工作通道檢測(cè)到告警時(shí)，備用通道也接到告警，SNCP不倒換；如果工作通道檢測(cè)到告警時(shí)，備用通道沒有接到告警，SNCP就立即發(fā)生倒換，由于SNCP倒換速度一般快于復(fù)用段倒換，因此業(yè)務(wù)中斷時(shí)間不會(huì)超過(guò)環(huán)倒換的時(shí)間。當(dāng)然這是以主備用通道同時(shí)進(jìn)行告警檢測(cè)為前提的。

    處于非斷纖方向下游的SNCP選收點(diǎn)是否發(fā)生倒換，主要依據(jù)光開關(guān)的復(fù)用段倒換速度和SNCP通道告警檢測(cè)時(shí)間。如果光開關(guān)倒換快于SNCP通道告警檢測(cè)，則下游SNCP選收點(diǎn)檢測(cè)不到下插的通道告警，SNCP不發(fā)生倒換；如果開關(guān)倒換慢于SNCP通道告警檢測(cè)，下游SNCP選收點(diǎn)將檢測(cè)到下插的通道告警，當(dāng)工作通道告警比備用通道告警先到達(dá)時(shí)，SNCP發(fā)生倒換，并且發(fā)生SNCP倒換時(shí)業(yè)務(wù)中斷時(shí)間可能超過(guò)光開關(guān)復(fù)用段倒換動(dòng)作時(shí)間。

    因此，采用復(fù)用段和SNCP分段保護(hù)組網(wǎng)時(shí)，主備用通道距離相差很大更易于導(dǎo)致工作通道先收到告警，增加SNCP倒換的可能性。

    （3）復(fù)用段保護(hù)和SNCP保護(hù)重疊使用

    復(fù)用段保護(hù)和SNCP保護(hù)重疊使用，告警會(huì)被兩種保護(hù)機(jī)制同時(shí)檢測(cè)到，同時(shí)發(fā)生倒換，由于SNCP倒換時(shí)間比復(fù)用段倒換時(shí)間要短，業(yè)務(wù)在復(fù)用段倒換完成之前就已經(jīng)倒換到了備用通道上，因此業(yè)務(wù)中斷時(shí)間基本上就是SNCP倒換時(shí)間。所以，這種保護(hù)機(jī)制的重疊配置，存在著兩種保護(hù)機(jī)制如何配合的問(wèn)題和資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

    3.3不同等級(jí)SNCP保護(hù)組合方式

    現(xiàn)網(wǎng)中有按照?qǐng)D4所示分段配置不同等級(jí)SNCP的實(shí)例。在這樣的配置下，VC-4級(jí)別的SNCP發(fā)生倒換時(shí)會(huì)向下游插入TU級(jí)別的告警，如果主用通道的告警比備用通道的告警先到達(dá)選收點(diǎn)，VC-12級(jí)別的SNCP將會(huì)發(fā)生倒換。

圖4  不同等級(jí)SNCP保護(hù)組合示意

    4  建議

    由此可見，復(fù)用段保護(hù)和SNCP保護(hù)組合或不同等級(jí)SNCP保護(hù)組合時(shí)，兩種保護(hù)機(jī)制很容易同時(shí)執(zhí)行倒換，發(fā)生多次倒換現(xiàn)象，增加網(wǎng)絡(luò)的不穩(wěn)定性。為了盡量減少或避免這類現(xiàn)象的出現(xiàn)，可以在網(wǎng)絡(luò)配置方面采取一定的措施，一方面可以從組網(wǎng)形式上入手避免低網(wǎng)絡(luò)層次的倒換對(duì)高網(wǎng)絡(luò)層次的影響，另一方面可以從保護(hù)模式（返回和非返回、單端倒換和雙端倒換）的配置入手減少倒換次數(shù)。

    但是，這一問(wèn)題出現(xiàn)的本質(zhì)仍然是保護(hù)機(jī)制之間的協(xié)調(diào)問(wèn)題，因此根本的解決方法還是要深入研究多種保護(hù)機(jī)制間的協(xié)調(diào)機(jī)制以及這些協(xié)調(diào)機(jī)制的實(shí)現(xiàn)方法，對(duì)SDH設(shè)備進(jìn)行改進(jìn)，徹底避免此類現(xiàn)象的出現(xiàn)。

    5  結(jié)束語(yǔ)

    SDH的各種保護(hù)機(jī)制是相當(dāng)成熟的技術(shù)，單獨(dú)使用都很出色，但組合使用時(shí)就會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題。本文僅針對(duì)幾種常見組合方式進(jìn)行了分析和討論，并對(duì)存在的問(wèn)題提出了解決建議，這只是一個(gè)開始。在現(xiàn)網(wǎng)應(yīng)用中可能還存在許多其他組合方面的問(wèn)題，而且ASON技術(shù)在現(xiàn)網(wǎng)中逐漸引入，ASON支持的保護(hù)恢復(fù)方式如何與傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)中的保護(hù)機(jī)制組合應(yīng)用也是一個(gè)問(wèn)題，因此如何實(shí)現(xiàn)端到端業(yè)務(wù)在傳輸層的全程無(wú)縫隙保護(hù)是需要持續(xù)研究的課題。