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。
了解常见几种复杂网络的特点。
了解SDH网的整体层次结构。
了解PDH向SDH过渡的策略。
5.1 基本的网络拓扑结构
SDH网是由SDH网元设备通过光缆互连而成的，网络节点（网元）和传输线路的几何排列就 构成了网络的拓扑结构。网络的有效性（信道的利用率）、可靠性和经济性在很大程度上与其拓扑结构有关。
网络拓扑的基本结构有链形、星形、树形、环形和网孔形，如图5-1所示。
●链形网
此种网络拓扑是将网中的所有节点一一串联，而首尾两端开放。这种拓扑的特点是较经济，在SDH网的早期用得较多，主要用于专网（如铁路网）中。
●星形网
此种网络拓扑是将网中一网元做为特殊节点与其他各网元节点相连，其他各网元节点互不相连，网元节点的业务都要经过这个特殊节点转接。这种网络拓扑的特点是可通过特殊节点来统一管理其它网络节点，利于分配带宽，节约成本，但存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈问题。特殊节点的作用类似交换网的汇接局，此种拓扑多用于本地网（接入网和用户网）。 图5-1 基本网络拓扑图
●树形网
靳东风此种网络拓扑可看成是链形拓扑和星形拓扑的结合，也存在特殊节点的安全保障和处理能力的潜在瓶颈。
●环形网
环形拓扑实际上是指将链形拓扑首尾相连，从而使网上任何一个网元节点都不对外开放的网络拓扑形式。这是当前使用最多的网络拓扑形式，主要是因为它具有很强的生存性，即自愈功能较强。环形网常用于本地网（接入网和用户网）、局间中继网。
●网孔形网
将所有网元节点两两相连，就形成了网孔形网络拓扑。这种网络拓扑为两网元节点间提供多个传输路由，使网络的可靠更强，不存在瓶颈问题和失效问题。但是由于系统的冗余度高，必会使系统有效性降低，成本高且结构复杂。网孔形网主要用于长途网中，以提供网络的高可靠性。 当前用得最多的网络拓扑是链形和环形，通过它们的灵活组合，可构成更加复杂的网络。本节主要讲述链网的组成和特点和环网的几种主要的自愈形式（自愈环）的工作机理及特
点。
5.2 链网和自愈环
传输网上的业务按流向可分为单向业务和双向业务。以环网为例说明单向业务和双向业务的区别。如图5-2所示。
图5-1 环形网络
若A和C之间互通业务，A到C的业务路由假定是A→B→C，若此时C到A的业务路由是C→B→A，则业务从A到C和从C到A的路由相同，称为一致路由。
若此时C到A的路由是C→D→A，那么业务从A到C和业务从C到A的路由不同，称为分离路
由。
我们称一致路由的业务为双向业务，分离路由的业务为单向业务。常见组网的业务方向和路由如表5-1所示。
表5-1 常见组网的业务方向和路由表
组网类型 | 资质审核 路由 | 业务方向 |
链形网 | 国际问题研究一致路由 | 双向丙烯酸乙酯 |
环形网 | 双向通道环 | 一致路由 | 双向 |
| 双向复用段环 | 一致路由 | 双向 |
| 单向通道环 | 分离路由 | 单向 |
| 单向复用段环 | 分离路由 | 单向 |
| | | |
5.2.2 链形网
典型的链形网如图5-3所示。
图5-1 链形网络图
链形网的特点是具有时隙复用功能，即线路STM-N信号中某一序号的VC可在不同的传输光缆段上重复利用。如图5-3中A—B、B—C、C—D以及A—D之间通有业务，这时可将A—B之间的业务占用A—B光缆段X时隙（序号为X的VC，例如3VC4的第48个VC12），将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙（第3VC4的第48VC12），将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙（第3VC4的第48个VC12），这种情况就是时隙重复利用。这时A—D的业务因为光缆的X时隙已被占用，所以只能占用光路上的其它时隙Y时隙，例如第3VC4的第49VC12或者第7VC4的第48个VC12。
链网的这种时隙重复利用功能，使网络的业务容量较大。网络的业务容量指能在网上传输的业务总量。网络的业务容量和网络拓扑，网络的自愈方式和网元节点间业务分布关系有关。
链网的最小业务量发生在链网的端站为业务主站的情况下，所谓业务主站是指各网元都与主站互通业务，其余网元间无业务互通。以图5-3为例，若A为业务主站，那么B、C、D之间无业务互通。此时，C、B、D分别与网元A通信。这时由于A—B光缆段上的最大容量为STM-N（因系统的速率级别为STM-N），则网络的业务容量为STM-N。
链网达到业务容量最大的条件是链网中只存在相邻网元间的业务。如图5-3，此时网络中只有A—B、B—C、C—D的业务不存在A—D的业务。这时可时隙重复利用，那么在每一个光缆段上业务都可占用整个STM-N的所有时隙，若链网有M个网元，此时网上的业务最大容量为（M-1）×STM-N，M-1为光缆段数。
常见的链网有二纤链——不提供业务的保护功能（不提供自愈功能）；四纤链——一般提供业务的1＋1或1∶1保护。四纤链中两根光纤收/发作主用信道，另外两根收/发作备用信道。链网的自愈功能1＋1、1∶1、1∶n在上一节讲MSP功能块时已讲过，这里要说的是1
∶n保护方式中n最大只能到14。为什么？这是由K1字节的b5—b8限定的，K1的b5—b8的0001～1110[1—14]指示要求倒换的主用信道编号。
5.2.3 环网——自愈环
1. 自愈的概念
当今社会各行各业对信息的依赖愈来愈大，要求通信网络能及时准确的传递信息。随着网上传输的信息越来越多，传输信号的速率越来越快，一旦网络出现故障（这是难以避免的，例如土建施工中将光缆挖断），将对整个社会造成极大的损坏。因此网络的生存能力即网络的安全性是当今第一要考虑的问题。
知网股东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。由上可知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，就象断了的光缆还需人工接好。
技术细节：
当网络发生自愈时，业务切换到备用信道传输，切换的方式有恢复方式和不恢复方式两种。
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