城域网光纤通信自动保护系统设计.docx

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1、城域网光纤通信自动保护系统设计 【摘要】城域网光纤通信自动爱护系统采纳光纤的备份运用机制,用一条主路光纤和备路光纤,来保证传输系统的稳定性和牢靠性,保障整个通信正常进行的实时监测系统,将由于线路故障引起的损失减小到最低程度。 【关键词】光纤 爱护系统 信息 一、光纤通信网爱护系统概述 实现网络生存性有爱护和复原两种方法。爱护是指利用节点间预先安排的容量实施网络爱护,即当一个工作通路失效时,利用备用设备的倒换,使工作信号通过爱护通路维持正常传输。 复原是通常利用节点间可用的任何容量,包括预留的专用空闲备用容量、网络专用的容量和低优先级业务可释放的容量,须要精确地知道故障点的位置,其实质是在网络中

2、找寻失效路由的替代路由,复原算法与网络选用算法相同。运用网络复原可节约网络资源,但复原倒换由外部网络操作系统限制,具有相对较长的计算时间。 通常认为爱护是一种能够供应快速复原、适用特定拓扑的技术;复原通常主要适用网状拓扑,能最佳的利用网络资源。 二、光纤通信网自动爱护系统方案选择 随着WDM系统的广泛运用,在光层上实现对点到点系统的爱护倒换就成为一个特别重要的课题。很多光网络的爱护结构与SDH是相像的。对于点对点的线路系统,常常考虑1+1和1:1的线路爱护倒换方案。 线路爱护倒换的工作原理是,当工作链路传输中断或性能劣化到肯定程度后,系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤系统来传输,使接收端能接

3、收到正常的信号而感觉不到网络已出现故障。该爱护方法只能爱护传输链路,无法供应网络节点的失效爱护,主要适用于点到点应用的爱护。 1+1光爱护层。对于1+1光链路爱护,只能对链路故障中的业务进行爱护。这种方法是利用光滤波器来桥接光信号,把同样的两路信号分别送入工作光纤和爱护光纤的通道中。爱护倒换完全是在广域网内实现。当遇到单一的链路故障时,在接收端的光开关便把线路切换到爱护光纤。由于在这里电层的复制和操作,所以除了当放射机和接收机发生故障时会丢失业务外,一切故障都可以复原。 1:1光爱护层。(1:1)的光层爱护方案与(1+1)的光层爱护方案很类似,都是利用备用的路由链路来避开链路故障对业务的影响。

4、业务流量并不是被永久地桥接到工作和爱护光纤上,相反,只有出现故障时,才在工作光纤和爱护光纤之间进行一次切换。 在双向通道中,出现故障事务时,运用APS信令信道来协调交换机的爱护倒换动作。在(1+1)SONET网络中的爱护复原结构中,在头尾间有一个APS信道,爱护倒换的实现,既运用了爱护光纤又运用了一条APS信令信道。在(1:1)光层爱护结构中,在爱护光纤中不必存在相互通信的通道,因为这种结构没有在电层上被复制信号,只有当放射端和接收端都切换到爱护光纤中,这个通信通道才建立起来。当出现故障时,假如接收端不知道放射端是否切换到爱护光纤上时,接收机端就经由爱护光纤给放射端发出一个消息。因此,当接收机

5、最初倒换到爱护光纤上时,它不能接收到任何信号。假如放射端已切换到爱护光纤上了,那么利用上述过程就可完成对业务的爱护和复原。否则,业务流量就会丢失。假如再由一个独立的“带外”光业务通道,来支持爱护倒换的信令,这种放射机与接收机在协调工作方面的困难就可以避开。 1:N光爱护层。(1:N)的光层爱护结构与(1:1)的爱护结构类似。在这里,N个工作实体共享同一个爱护光纤。假如有多条工作光纤出现故障,那么只有其中的一条所承载的流量可以复原,最先复原的使具有最高优先级的故障。通过以上几种点到点的光层爱护倒换方案的比较可以看出:1:1光层爱护技术有更高的复原率和牢靠性。 三、城域网光纤自动爱护系统的组成结构

6、 城域网光纤通信自动爱护系统采纳三级分层限制结构,第一级为远层监控中心,负责各监控站的监测、通信和限制的授权,通常由网络通信设备和计算机组成;其次级为监测站,向上一级的远程监控中心反映系统工作状态,往下一级实现对各条线路进行整体地集中监测和管理,通常由主控盘和显示器组成;第三级为多个光爱护盘,实现对各条通信线路的监控和管理,和上一级进行通信,反映系统工作状态。 光爱护盘是线路监测和切换的干脆执行者,同时又完成向监测站的数据传输和状态显示,它主要由光信号发送和接收两部分组成。Sin为发送端光端机发出信号的输入端,光端机输入的信号从该接口进入光爱护盘,当系统工作在主路时,通过光开关从Sout1主发

7、端送到主路通信光纤中;在系统工作在备路时,则从Sout2备发端送入通信线路的备路光纤中。Rin1为主路光信号的输入端,系统工作在主路状态时,光纤线路输入的信号从该接口进入光爱护盘,经过分光器分出3%的光信号用于检测,101%的光信号从Rout发端送到接收光端机中;在系统工作备路时,光纤线路输入的信号则从Rin2备送入光爱护盘,从Rout发送到接收光端机。光爱护盘还备有主/备线路工作状态指示灯、本盘复位按钮、RS-485计算机接口和电源接口。 在本系统的结构设计中,实行模块化的方式进行设计,简单的实现功能扩展。系统设计时充分体现构件化的思想,小到功能点,大到子系统,甚至整个系统贯穿“构件”的概念

8、。 四、城域网光纤通信自动爱护系统的工作原理 城域网光纤通信自动爱护系统采纳光纤的备份运用机制,用一条主路光纤和备路光纤来保证传输系统的稳定性、牢靠性。在主线路出现故障或阻断时,用备用线路代替主线路接着工作,从而保障整个通信正常进行的实时监测系统。它对通信线路的监控功能是:一是主路在用光纤正常运行时。自动爱护系统的各光爱护盘,对主路在用光纤实时地进行收光功率监测,自动建立参考和分析,时刻与监测站和远程监测中心保持通信,响应各种指令。二是主路光纤发生故障时。当系统收到的光功率值小于肯定告警门限,或者收到的光功率值与系统参考光功率值之差大于相对告警门限时,系统限制模块就判定通信光纤处于阻断状态,自动将通信从主路光纤切换到备路光纤。三是主路光纤修复后。对主路光缆进行测试,确认线路没有问题后,在远程限制中心受权下,通过对光纤自动爱护系统的复位操作,使通信系统从备路光纤切换到主路光纤。 第5页 共5页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页第 5 页 共 5 页