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摘要：光纤通信具有通信容量大、传输距离远、信号串扰小、保密性能好、抗电磁干扰、传输质量佳等优点,是民航通信网发展的最佳选择。文章以民航贵州空管分局为例分析了民航贵州空管分局光纤通信网建设情况,介绍了该局的SDH自愈环网,并对此系统提出了优化方案，希望对其他民航空管局单位SDH光纤通信网的建设具有一定的参考价值。
关键词：SDH；自愈环网；优化；复用段保护
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2011）-09-0-02
一、SDH自愈环网的选择
所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。
自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成，就像断了的光缆还需人工接好。
目前环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈功能。自愈环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。
按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（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。
对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号中的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在STM-16环上，若收端收到第4VC4的第48个TU-12有TU-AIS，那么就仅将该通道切换到备用信道上去。
复用段倒换环是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是由K1、K2（b1—b5）字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。
民航贵州空管分局的光纤通信网在自愈网保护中采用二纤共享复用段保护环。这种组网方式在业务容量需求增加，需要进行网络扩容时，可直接在现有网络上进行：(1)在需要增加业务处理的网络节点处增加光线路处理单板和电支路单板，无须更换原有光线路处理板，须更换处理APS协议的单板软件版本，减少管理种类，降低配件数量；(2)在网管上保持原有网络业务配置不改变，原有网络保护方式不改变，不中断已经运营业务的正常传输，只在各个子架增加新的光处理板，并建立新的连接关系，增加新的业务配置，做到真正的网络平滑升级。
二、SDH自愈环网的建设情况
民航贵州空管分局生产业务量日趋增大，网络安全须进一步加强，实现业务的多路由自愈保护能力。采用华为产品（SDH）Optix OSN 1500光端机和华为optixmatro FA16型灵活接入系统组成。FA16型灵活接入设备用于站点之间多业务通信。光通信使用华为公司OSN1500产品，采用MSP环带链的组网结构，OSN1500是能通过软件升级支持Mesh组网的智能设备。
民航贵州空管分局生产业务网络建设10个节点，实现中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局所属空管设备和用户终端之间的通信联网。
全网采用环带链的拓扑结构。SDH自愈环网传输速率622M，具备升级能力，并具有升级成2.5G的能力。航管楼内5个节点组成622M SDH环网，其中建设三楼保障室、二楼气象设备室、四楼卫星站和塔台设备间组网。森林公园雷达站、磊庄雷达站、发报台作为支路接入环网。综合业务楼、气象雷达站、后勤中心、航管楼四楼卫星站4个节点组成622M SDH环网。两个环网在四楼卫星站节点相切。FA16分别通过一主一备两个2M接入OSN1500。
SDH、FA16系统组网如图1所示：
三、光SDH传输网络优化的目的
民航贵州空管分局光SDH 传输网络建成以光纤通信为主的SDH 混合的数字传输通信网络。通信能力和技术层次有了很大程度的提高。光SDH 环网具有同步复用、标准光接口和强大的网管能力，因而具有广泛的适应性，适于将来的不断发展。民航贵州空管分局光SDH 传输网络在建设初期，由于缺乏超前认识，对通信发展的估计不够，对需求预计不足，组网上存在一定的不合理性。因此，为了有效地利用网络资源，全面提高本地光SDH 环网的网络安全性、通信质量和运行效益，必须对民航贵州空管分局光SDH 传输网络进行优化。
从图1中可以看出，FA16所用到的主、备2M都接入了本地的OSN1500，在主用2M链路中断时，业务会自动切换到备用2M上，使业务不受到影响，如果环网中一段光纤中断，会受到环网自愈保护，业务也不会受到影响，但是，如果某个点的传输设备故障时，此点的业务通信将中断，将会影响到正常工作。为了解决这一问题，本人提出了如下优化方案，如图2所示。
优化方案如下：
（一）在环网中各个点分别加入一套OSN1500设备，按图2进行组网。
（二）外台（发报台、森林公园雷达站）到航管楼各建立一套PDH或SDH微波设备，作为外台备用2M传输链路使用。
（三）环网中各个点的FA16主用和备用2M链路分别接入到OSN1500中，将FA16的主备2M从物理上隔开。
按上述方案进行优化后，当环网中FA16所使用主用2M对应的传输设备OSN1500故障时，FA16所传业务会自动切换到备用2M所对应的传输设备OSN1500上进行传输，而外台出现此类问题时，FA16所传业务会自动切换到备用2M所对应的微波设备上进行传输，这样就解决了单点故障带来业务中断的问题。
四、结束语
民航贵州空管分局光纤通信SDH的组网采用二纤共享复用段保护环的组网方式组网方便、使用灵活,但是存在单点故障的问题，通过对系统优化，可大大提高本地通信网的稳定可靠性。但是还有FA16单点故障的问题，如果某点FA16故障，业务随之会中断，这是本人下一步需要解决的问题。
随着民航贵州空管分局SDH 光纤自愈环的不断完善,民航贵州空管分局的本地通信业务将会更加安全稳定的运行,此种优化组网方式对SDH光纤通信网的建设具有借鉴意义。
参考文献：
[1]吴彦文,郑大力,仲肇伟.光网络的生存性技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
[2]吴铭峰,高淑芬,刘培莹.子网连接保护(SNCP)在传输网中应用分析[J].天津通信技术,2003,(3):33-36.
[3]王加强,岳新全,李勇.光纤通信工程[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文
关键词：SDH；自愈环网；优化；复用段保护
中图分类号：TN91 文献标识码：A 文章编号：1009-0118（2011）-09-0-02
一、SDH自愈环网的选择
所谓自愈是指在网络发生故障（例如光纤断）时，无需人为干预，网络自动地在极短的时间内（ITU-T规定为50ms以内），使业务自动从故障中恢复传输，使用户几乎感觉不到网络出了故障。其基本原理是网络要具备发现替代传输路由并重新建立通信的能力。替代路由可采用备用设备或利用现有设备中的冗余能力，以满足全部或指定优先级业务的恢复。网络具有自愈能力的先决条件是有冗余的路由、网元强大的交叉能力以及网元一定的智能。
自愈仅是通过备用信道将失效的业务恢复，而不涉及具体故障的部件和线路的修复或更换，所以故障点的修复仍需人工干预才能完成，就像断了的光缆还需人工接好。
目前环形网络的拓扑结构用得最多，因为环形网具有较强的自愈功能。自愈环的分类可按保护的业务级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数来划分。
按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为双纤环（一对收/发光纤）和四纤环（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。
对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号中的某个VC（某一路PDH信号），倒换与否按环上的某一个别通道信号的传输质量来决定的，通常利用收端是否收到简单的TU-AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。例如在STM-16环上，若收端收到第4VC4的第48个TU-12有TU-AIS，那么就仅将该通道切换到备用信道上去。
复用段倒换环是以复用段为基础的，倒换与否是根据环上传输的复用段信号的质量决定的。倒换是由K1、K2（b1—b5）字节所携带的APS协议来启动的，当复用段出现问题时，环上整个STM-N或1/2STM-N的业务信号都切换到备用信道上。复用段保护倒换的条件是LOF、LOS、MS-AIS、MS-EXC告警信号。
民航贵州空管分局的光纤通信网在自愈网保护中采用二纤共享复用段保护环。这种组网方式在业务容量需求增加，需要进行网络扩容时，可直接在现有网络上进行：(1)在需要增加业务处理的网络节点处增加光线路处理单板和电支路单板，无须更换原有光线路处理板，须更换处理APS协议的单板软件版本，减少管理种类，降低配件数量；(2)在网管上保持原有网络业务配置不改变，原有网络保护方式不改变，不中断已经运营业务的正常传输，只在各个子架增加新的光处理板，并建立新的连接关系，增加新的业务配置，做到真正的网络平滑升级。
二、SDH自愈环网的建设情况
民航贵州空管分局生产业务量日趋增大，网络安全须进一步加强，实现业务的多路由自愈保护能力。采用华为产品（SDH）Optix OSN 1500光端机和华为optixmatro FA16型灵活接入系统组成。FA16型灵活接入设备用于站点之间多业务通信。光通信使用华为公司OSN1500产品，采用MSP环带链的组网结构，OSN1500是能通过软件升级支持Mesh组网的智能设备。
民航贵州空管分局生产业务网络建设10个节点，实现中国民用航空西南地区空中交通管理局贵州分局所属空管设备和用户终端之间的通信联网。
全网采用环带链的拓扑结构。SDH自愈环网传输速率622M，具备升级能力，并具有升级成2.5G的能力。航管楼内5个节点组成622M SDH环网，其中建设三楼保障室、二楼气象设备室、四楼卫星站和塔台设备间组网。森林公园雷达站、磊庄雷达站、发报台作为支路接入环网。综合业务楼、气象雷达站、后勤中心、航管楼四楼卫星站4个节点组成622M SDH环网。两个环网在四楼卫星站节点相切。FA16分别通过一主一备两个2M接入OSN1500。
SDH、FA16系统组网如图1所示：
三、光SDH传输网络优化的目的
民航贵州空管分局光SDH 传输网络建成以光纤通信为主的SDH 混合的数字传输通信网络。通信能力和技术层次有了很大程度的提高。光SDH 环网具有同步复用、标准光接口和强大的网管能力，因而具有广泛的适应性，适于将来的不断发展。民航贵州空管分局光SDH 传输网络在建设初期，由于缺乏超前认识，对通信发展的估计不够，对需求预计不足，组网上存在一定的不合理性。因此，为了有效地利用网络资源，全面提高本地光SDH 环网的网络安全性、通信质量和运行效益，必须对民航贵州空管分局光SDH 传输网络进行优化。
从图1中可以看出，FA16所用到的主、备2M都接入了本地的OSN1500，在主用2M链路中断时，业务会自动切换到备用2M上，使业务不受到影响，如果环网中一段光纤中断，会受到环网自愈保护，业务也不会受到影响，但是，如果某个点的传输设备故障时，此点的业务通信将中断，将会影响到正常工作。为了解决这一问题，本人提出了如下优化方案，如图2所示。
优化方案如下：
（一）在环网中各个点分别加入一套OSN1500设备，按图2进行组网。
（二）外台（发报台、森林公园雷达站）到航管楼各建立一套PDH或SDH微波设备，作为外台备用2M传输链路使用。
（三）环网中各个点的FA16主用和备用2M链路分别接入到OSN1500中，将FA16的主备2M从物理上隔开。
按上述方案进行优化后，当环网中FA16所使用主用2M对应的传输设备OSN1500故障时，FA16所传业务会自动切换到备用2M所对应的传输设备OSN1500上进行传输，而外台出现此类问题时，FA16所传业务会自动切换到备用2M所对应的微波设备上进行传输，这样就解决了单点故障带来业务中断的问题。
四、结束语
民航贵州空管分局光纤通信SDH的组网采用二纤共享复用段保护环的组网方式组网方便、使用灵活,但是存在单点故障的问题，通过对系统优化，可大大提高本地通信网的稳定可靠性。但是还有FA16单点故障的问题，如果某点FA16故障，业务随之会中断，这是本人下一步需要解决的问题。
随着民航贵州空管分局SDH 光纤自愈环的不断完善,民航贵州空管分局的本地通信业务将会更加安全稳定的运行,此种优化组网方式对SDH光纤通信网的建设具有借鉴意义。
参考文献：
[1]吴彦文,郑大力,仲肇伟.光网络的生存性技术[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
[2]吴铭峰,高淑芬,刘培莹.子网连接保护(SNCP)在传输网中应用分析[J].天津通信技术,2003,(3):33-36.
[3]王加强,岳新全,李勇.光纤通信工程[M].北京:北京邮电大学出版社,2003.
注：本文中所涉及到的图表、注解、公式等内容请以PDF格式阅读原文