SDH技术中的复用段倒换分析

体味

SDH技术能够取得飞速发展并广泛应用，其中一个重要的原因就是它的自愈保护功能。在各种组网保护中又以PP环和MSP环居多；PP环的原理和实现过程都相对简单，大多数学习者都能掌握；而MSP环的倒换过程，由于参与的板件较多，倒换的环境又各异，而变得复杂。且一般的SDH原理书以及厂家提供的常规维护资料中，也很难见到对其倒换过程的具体分析，本文是在华为公司SDH设备的维护实践中、并参考其资料整理而成，供参考。大多数MSP环都是两纤双向复用段保护环，本文也仅对此作介绍。

　　按ITU－T规定，MSP保护倒换是通过K1和K2字节传递来实现的。各设备厂家定义均有不同，但工作原理基本一样，以华为设备为例进行说明，其K1、K2定义如下：
      表
      下面就以简化的网络组网图来说明，有四个网元A、B、C和D组成一个双纤双向复用段保护环，假设其网元分配的复用段节点号为0、1、2和3，如图1。
      图1
      假设B号网元收A号网元侧光缆断，B号网元上报LOS告警，下插MS－AIS（复用段告警指示信号），同时向长、短路径两侧发桥接请求码，并从短径回送MS－RDI（复用段远端缺陷指示）告警；启动T1定时器，协议控制器状态进入倒换暂态。其长、短路径发送的K1K2字节为：
      短径K1K2：B016
　　长径K1K2：B018 （注，B为环信号失效桥接请求码）
      A号网元先从短径收到MS－RDI告警（K2低三位为6），知道信号不可用，于是同时向两侧长、短径发送信号失效保护倒换请求信号，其长径K1K2为B108。同时启动T1定时器，协议控制器状态进入倒换暂态。C和D号网元收到B的倒换桥接请求，知道目的节点不是自己，执行K字节穿通；然后A就从长径收到B的桥接请求码，于是同时向两侧长、短径发送信号失效保护倒换确认信号,其长径K1K2为B10A。同时停止T1定时器，下发交叉板页面切换命令，协议控制器状态进入倒换态。后B也收到A的桥接请求，做同样动作，回送B01A，并从长径收到A送过来的B10A，进入倒换稳态，此时C、D收到两边的桥接确认信号，下发交差板穿通命令。此时A再收到B的倒换确认信号，进入倒换稳态，倒换完成。
      如果AB间光缆同时断，则AB同时发送倒换桥接请求码，同时收到请求并回送确认信号，CD进入穿通态，AB进入倒换稳态。其过程同上。 　　又如上例，假设AB间断缆，AB处于倒换态，CD处于穿通态。此时BC间光缆再断，如图2。
  
      图2
　　C号网元西侧收到LOS告警，信号失效，需要倒换。C号网元便取消K字节穿通，后向短径发反向保护倒换请求（K1K2为1120），同时，向长径发保护倒换请求（K1K2为B128）。启动T1定时器，进入保护倒换暂态。此时，D仍为穿通态，K字节到A，A仍处于倒换态，收到C发给B的倒换请求，则从长径仍回送一个给B的倒换确认（K1K2为B10A）。C接收到此长径保护倒换确认，停止T1定时器，向短径发反向保护倒换确认（K1K2为1122），同时向长径发保护倒换确认（K1K2为B12A），命令交叉板西向倒换，网元进入西向倒换稳态，倒换完成。

　　另一种情况是B网元突然下电，AC同时收到LOS，通过长径向B发倒换请求（A的K1K2为B108，C为B128）。CA收到请求后，回送确认信号（A的K1K2为B10A，C为B12A），并各自进入倒换态，D进入穿通态，完成倒换。

　　当多于一个网元脱离网络，因此时网络被切割为两个网络,ITU－T对此未做明确定义。华为设备仍可进行倒换，不过，倒换有时不是很稳定。我们仍以上拓扑图来说明，假设BC都下电，AD收到LOS告警，A向B发倒换请求（K1K2为B108），D向C发倒换请求（K1K2为B238），启动T1计时器。AD收到请求后，无法给出确认信号。待150ms后（T1计时器设定的时间，可调整），T1定时结束，AD分别命令交叉板进行倒换，这样，AD间便强行进入倒换，倒换完成。

　　以上是对倒换过程的分析，下面再简单介绍恢复过程。先假设B网元两侧光缆断，网络处于倒换态；先修复BC间光缆，此时B网元协议启动，从长径发倒换请求（K1K2为B018），而C的倒换条件结束，又收到B的倒换请求，便停止网元的倒换态，并同时初始化东西向的K字节，网元进入K字节穿通态，把B的倒换请求传给A网元。A网元立即回送倒换确认信号（K1K2为B10A），B收到此信号后，命令交叉板进行倒换，进入倒换稳态，而C收到确认信号后便命令交叉板进入业务穿通态。这样B网元便进入网络，倒换完成。多个网元脱离网络，一个一个的光缆修复，其过程同上，就不再重复描述。

　　最后，网络处于AB断纤倒换态。假设回到第一例，B收A光缆断（因光缆修复为一芯一芯的进行），此时再修复此光缆，LOS告警结束，MS－AIS也结束，并发1012（K1K2）告知A网元RDI告警结束。然后，从长、短径发送倒换恢复请求（长径K1K2为501A，短径为5012）。A网元收到RDI结束，也向长、短径发倒换恢复请求，并从短径收到5012字节，启动T2定时器，进入倒换恢复暂态。B网元也从短径收到恢复请求，做同样动作；待T2定时到（T2一般为10分钟，可设），向两侧发无请求码 （K1K2分别为0010和0210，都为短径），同时命令交叉板回到正常状态。C网元收到0210后，命令交叉板停止穿通，也进入正常态。A、D过程相同，所有网元都进入正常态，倒换结束。

　　以上是对两纤双向复用段保护倒换和恢复过程的分析。还有个概念，初学者也常问，就是复用段环节点数为什么不能多于16个？我们可以从K1K2定义的表格看到，用来标识源节点和目的节点位数都是4Bit组成，这就是为什么不能多于16个的原因（2的4次方）。当然，由于中继不处理复用段开销，不计入这16个节点；这也是有的人看见站点个数大于16个而觉奇怪的原因。