SDH自愈保護技術(shù)在鐵路通信環(huán)境下的應(yīng)用

張日芳

摘 要 文章首先介紹SDH的概念以及其自愈特征，而后對于其在鐵路運輸環(huán)境中的應(yīng)用進行了討論，對于深入了解SDH技術(shù)有著一定的積極意義。

關(guān)鍵詞 SDH；鐵路；通信；應(yīng)用

中圖分類號：TN914 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0120-01

在我國的公共交通體系之中，鐵路運輸系統(tǒng)具有無法撼動的地位，其對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有著不容忽視的重要推動作用，也正因為如此，鐵路的發(fā)展在我國一日千里。在這樣的環(huán)境之下，鐵路運輸速度也在不斷提升，但隨之而來的安全問題更加成為亟待關(guān)注的重點。在當(dāng)前信息技術(shù)日益發(fā)達的社會環(huán)境之下，鐵路通信環(huán)境成為了確保鐵路運輸?shù)靡园踩归_的重要支持力量，而SDH更是在其中成績卓著。

1 SDH的概念以及其自愈特征

同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy）在當(dāng)前的鐵路通信環(huán)境中有著廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)得到了多個方面的一致認(rèn)可。對于SDH的工作特征而言，最大的特點就在于其自愈性。SDH在組網(wǎng)方面良好的冗余特征，能夠很好地確保鐵路系統(tǒng)中通信環(huán)境的可靠性，在存在突發(fā)狀況的情況下，即便是出現(xiàn)了物理層面的通信鏈路破壞，SDH網(wǎng)絡(luò)也仍然能夠為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

作為SDH技術(shù)第一特征的自愈，即指通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障的時候，能夠在極短時間內(nèi)借由其自身的結(jié)構(gòu)特征來實現(xiàn)通信服務(wù)的自動恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。在鐵路通信環(huán)境中的SDH系統(tǒng)，其自愈保護機制主要包括路徑保護、子網(wǎng)連接保護、環(huán)間雙節(jié)點互通鏈接保護以及共享光纖虛擬路徑保護四種，并且以路徑保護最為基礎(chǔ)，在此僅對路徑保護展開深入分析。

對于路徑保護而言，SDH系統(tǒng)中的保護機制是當(dāng)工作系統(tǒng)路徑傳輸出現(xiàn)故障從而無法滿足數(shù)據(jù)傳輸本身的穩(wěn)定性要求的時候，系統(tǒng)能夠自動切換到備用路徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這種保護機制本身的保護目標(biāo)在于傳輸媒介，即光纖，對于線路終端接口，諸如光電轉(zhuǎn)換端也有相應(yīng)的保護作用，但是對TM或者ADM節(jié)點故障無法做到有效保護。路徑保護是SDH技術(shù)簇中的核心特征，雖然當(dāng)前光傳輸介質(zhì)的成本已經(jīng)在極大程度上得到優(yōu)化，但是在面對鐵路通信系統(tǒng)這種橫貫極大地域覆蓋的時候，仍然需要將成本考慮進來。因此常規(guī)的1+1保護相對而言并不適用，而在SDH領(lǐng)域中，較為常見的路徑保護方式包括有二線單向復(fù)用段保護環(huán)、二線雙向復(fù)用段保護環(huán)以及四線雙向復(fù)用段保護環(huán)三種，并且以前兩種的應(yīng)用為最盛。圖1以及圖2是這兩種保護環(huán)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，信號同時發(fā)送至S1和P1兩條平行線路中，并且將S1設(shè)定為主用線路，P1為備用線路。兩條信息傳輸線路逆向?qū)崿F(xiàn)信號傳輸，一旦主用線路發(fā)生故障，信號接收端即可通過備用線路獲取傳輸信號。

圖1 二纖單向通道保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

而在二線雙向復(fù)用段保護環(huán)應(yīng)用環(huán)境中，除了從物理層面實現(xiàn)了通信環(huán)線路的冗余，更加在時分方面實現(xiàn)了進一步的冗余。它將每根光纖的每個傳送時隙劃分為兩個部分，第一根光纖的前半個時隙用于轉(zhuǎn)送主用業(yè)務(wù)，而后半個時隙則用于傳送額外業(yè)務(wù)，與之相對應(yīng)的第二根光纖的前半個時隙用于傳輸額外業(yè)務(wù)，實現(xiàn)對同時隙上第一根光纖的復(fù)用保護，后半個時隙同理展開運行。

圖2 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

2 SDH在鐵路環(huán)境中的應(yīng)用特征

鐵路環(huán)境下的通信系統(tǒng)，呈現(xiàn)出很強的獨屬特征。由于橫跨極大地理區(qū)域，因此在通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，通常需要分段展開，這樣就會導(dǎo)致同一條鐵路上不同的運輸段之上，其覆蓋的SDH網(wǎng)絡(luò)可能存在一定程度的不同。這種不同可能會表現(xiàn)在SDH的設(shè)備以及光媒體層面，諸如生產(chǎn)廠家以及相關(guān)參數(shù)設(shè)置可能有所不同，這些問題可能導(dǎo)致SDH網(wǎng)絡(luò)中存在一定的互通不良的問題，因此不同的鐵路SDH微觀網(wǎng)絡(luò)之間通常不會直接用線路口進行連接。雖然這種狀況可能為通信網(wǎng)絡(luò)的施用帶來一定的不利條件，但是SDH技術(shù)同樣支持相應(yīng)問題的解決。

典型的鐵路通信傳輸系統(tǒng)采用二層組網(wǎng)方式，一般上層為中繼傳輸層，采用STM-4/STM-16傳輸設(shè)備線型組網(wǎng)，而下層則為去見介入傳輸層，采用STM-1/STM-4線型組網(wǎng)，利用中繼傳輸層提供虛擬光路，構(gòu)建起虛擬環(huán)網(wǎng)。借用此種方式最終實現(xiàn)不同SDH網(wǎng)絡(luò)的互通和整個鐵路運輸環(huán)境的覆蓋。

3 結(jié)論

鐵路通信系統(tǒng)對于當(dāng)前高速運行的鐵路運輸系統(tǒng)而言，有著毋庸置疑的安全價值。其存在不僅僅是信息時代更好實現(xiàn)旅客信息體驗的主要表現(xiàn)，更是列車實現(xiàn)更為有效調(diào)度以及對鐵路運輸環(huán)境實現(xiàn)更為嚴(yán)密監(jiān)管的重要的手段。有鑒于此，必須針對SDH展開更為深入的了解和學(xué)習(xí)，切實發(fā)現(xiàn)應(yīng)用中存在的不足，才能有的放矢予以改善。

參考文獻

[1]高會生，趙建立，王宇，等.SDH自愈環(huán)網(wǎng)有效性模型的研究[J].華北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（1）.

[2]肖水英.SDH自愈環(huán)的互通探討[J].電力系統(tǒng)通信，2006（1）.

[3]李鋒.SDH通道保護環(huán)倒換問題探討[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（196）.endprint

摘 要 文章首先介紹SDH的概念以及其自愈特征，而后對于其在鐵路運輸環(huán)境中的應(yīng)用進行了討論，對于深入了解SDH技術(shù)有著一定的積極意義。

關(guān)鍵詞 SDH；鐵路；通信；應(yīng)用

中圖分類號：TN914 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0120-01

在我國的公共交通體系之中，鐵路運輸系統(tǒng)具有無法撼動的地位，其對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有著不容忽視的重要推動作用，也正因為如此，鐵路的發(fā)展在我國一日千里。在這樣的環(huán)境之下，鐵路運輸速度也在不斷提升，但隨之而來的安全問題更加成為亟待關(guān)注的重點。在當(dāng)前信息技術(shù)日益發(fā)達的社會環(huán)境之下，鐵路通信環(huán)境成為了確保鐵路運輸?shù)靡园踩归_的重要支持力量，而SDH更是在其中成績卓著。

1 SDH的概念以及其自愈特征

同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy）在當(dāng)前的鐵路通信環(huán)境中有著廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)得到了多個方面的一致認(rèn)可。對于SDH的工作特征而言，最大的特點就在于其自愈性。SDH在組網(wǎng)方面良好的冗余特征，能夠很好地確保鐵路系統(tǒng)中通信環(huán)境的可靠性，在存在突發(fā)狀況的情況下，即便是出現(xiàn)了物理層面的通信鏈路破壞，SDH網(wǎng)絡(luò)也仍然能夠為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

作為SDH技術(shù)第一特征的自愈，即指通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障的時候，能夠在極短時間內(nèi)借由其自身的結(jié)構(gòu)特征來實現(xiàn)通信服務(wù)的自動恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。在鐵路通信環(huán)境中的SDH系統(tǒng)，其自愈保護機制主要包括路徑保護、子網(wǎng)連接保護、環(huán)間雙節(jié)點互通鏈接保護以及共享光纖虛擬路徑保護四種，并且以路徑保護最為基礎(chǔ)，在此僅對路徑保護展開深入分析。

對于路徑保護而言，SDH系統(tǒng)中的保護機制是當(dāng)工作系統(tǒng)路徑傳輸出現(xiàn)故障從而無法滿足數(shù)據(jù)傳輸本身的穩(wěn)定性要求的時候，系統(tǒng)能夠自動切換到備用路徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這種保護機制本身的保護目標(biāo)在于傳輸媒介，即光纖，對于線路終端接口，諸如光電轉(zhuǎn)換端也有相應(yīng)的保護作用，但是對TM或者ADM節(jié)點故障無法做到有效保護。路徑保護是SDH技術(shù)簇中的核心特征，雖然當(dāng)前光傳輸介質(zhì)的成本已經(jīng)在極大程度上得到優(yōu)化，但是在面對鐵路通信系統(tǒng)這種橫貫極大地域覆蓋的時候，仍然需要將成本考慮進來。因此常規(guī)的1+1保護相對而言并不適用，而在SDH領(lǐng)域中，較為常見的路徑保護方式包括有二線單向復(fù)用段保護環(huán)、二線雙向復(fù)用段保護環(huán)以及四線雙向復(fù)用段保護環(huán)三種，并且以前兩種的應(yīng)用為最盛。圖1以及圖2是這兩種保護環(huán)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，信號同時發(fā)送至S1和P1兩條平行線路中，并且將S1設(shè)定為主用線路，P1為備用線路。兩條信息傳輸線路逆向?qū)崿F(xiàn)信號傳輸，一旦主用線路發(fā)生故障，信號接收端即可通過備用線路獲取傳輸信號。

圖1 二纖單向通道保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

而在二線雙向復(fù)用段保護環(huán)應(yīng)用環(huán)境中，除了從物理層面實現(xiàn)了通信環(huán)線路的冗余，更加在時分方面實現(xiàn)了進一步的冗余。它將每根光纖的每個傳送時隙劃分為兩個部分，第一根光纖的前半個時隙用于轉(zhuǎn)送主用業(yè)務(wù)，而后半個時隙則用于傳送額外業(yè)務(wù)，與之相對應(yīng)的第二根光纖的前半個時隙用于傳輸額外業(yè)務(wù)，實現(xiàn)對同時隙上第一根光纖的復(fù)用保護，后半個時隙同理展開運行。

圖2 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

2 SDH在鐵路環(huán)境中的應(yīng)用特征

鐵路環(huán)境下的通信系統(tǒng)，呈現(xiàn)出很強的獨屬特征。由于橫跨極大地理區(qū)域，因此在通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，通常需要分段展開，這樣就會導(dǎo)致同一條鐵路上不同的運輸段之上，其覆蓋的SDH網(wǎng)絡(luò)可能存在一定程度的不同。這種不同可能會表現(xiàn)在SDH的設(shè)備以及光媒體層面，諸如生產(chǎn)廠家以及相關(guān)參數(shù)設(shè)置可能有所不同，這些問題可能導(dǎo)致SDH網(wǎng)絡(luò)中存在一定的互通不良的問題，因此不同的鐵路SDH微觀網(wǎng)絡(luò)之間通常不會直接用線路口進行連接。雖然這種狀況可能為通信網(wǎng)絡(luò)的施用帶來一定的不利條件，但是SDH技術(shù)同樣支持相應(yīng)問題的解決。

典型的鐵路通信傳輸系統(tǒng)采用二層組網(wǎng)方式，一般上層為中繼傳輸層，采用STM-4/STM-16傳輸設(shè)備線型組網(wǎng)，而下層則為去見介入傳輸層，采用STM-1/STM-4線型組網(wǎng)，利用中繼傳輸層提供虛擬光路，構(gòu)建起虛擬環(huán)網(wǎng)。借用此種方式最終實現(xiàn)不同SDH網(wǎng)絡(luò)的互通和整個鐵路運輸環(huán)境的覆蓋。

3 結(jié)論

鐵路通信系統(tǒng)對于當(dāng)前高速運行的鐵路運輸系統(tǒng)而言，有著毋庸置疑的安全價值。其存在不僅僅是信息時代更好實現(xiàn)旅客信息體驗的主要表現(xiàn)，更是列車實現(xiàn)更為有效調(diào)度以及對鐵路運輸環(huán)境實現(xiàn)更為嚴(yán)密監(jiān)管的重要的手段。有鑒于此，必須針對SDH展開更為深入的了解和學(xué)習(xí)，切實發(fā)現(xiàn)應(yīng)用中存在的不足，才能有的放矢予以改善。

參考文獻

[1]高會生，趙建立，王宇，等.SDH自愈環(huán)網(wǎng)有效性模型的研究[J].華北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（1）.

[2]肖水英.SDH自愈環(huán)的互通探討[J].電力系統(tǒng)通信，2006（1）.

[3]李鋒.SDH通道保護環(huán)倒換問題探討[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（196）.endprint

摘 要 文章首先介紹SDH的概念以及其自愈特征，而后對于其在鐵路運輸環(huán)境中的應(yīng)用進行了討論，對于深入了解SDH技術(shù)有著一定的積極意義。

關(guān)鍵詞 SDH；鐵路；通信；應(yīng)用

中圖分類號：TN914 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）10-0120-01

在我國的公共交通體系之中，鐵路運輸系統(tǒng)具有無法撼動的地位，其對于我國的經(jīng)濟發(fā)展有著不容忽視的重要推動作用，也正因為如此，鐵路的發(fā)展在我國一日千里。在這樣的環(huán)境之下，鐵路運輸速度也在不斷提升，但隨之而來的安全問題更加成為亟待關(guān)注的重點。在當(dāng)前信息技術(shù)日益發(fā)達的社會環(huán)境之下，鐵路通信環(huán)境成為了確保鐵路運輸?shù)靡园踩归_的重要支持力量，而SDH更是在其中成績卓著。

1 SDH的概念以及其自愈特征

同步數(shù)字體系（SDH，Synchronous Digital Hierarchy）在當(dāng)前的鐵路通信環(huán)境中有著廣泛的應(yīng)用，并且已經(jīng)得到了多個方面的一致認(rèn)可。對于SDH的工作特征而言，最大的特點就在于其自愈性。SDH在組網(wǎng)方面良好的冗余特征，能夠很好地確保鐵路系統(tǒng)中通信環(huán)境的可靠性，在存在突發(fā)狀況的情況下，即便是出現(xiàn)了物理層面的通信鏈路破壞，SDH網(wǎng)絡(luò)也仍然能夠為鐵路通信網(wǎng)絡(luò)提供穩(wěn)定可靠的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。

作為SDH技術(shù)第一特征的自愈，即指通信網(wǎng)絡(luò)在發(fā)生故障的時候，能夠在極短時間內(nèi)借由其自身的結(jié)構(gòu)特征來實現(xiàn)通信服務(wù)的自動恢復(fù)正常的數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。在鐵路通信環(huán)境中的SDH系統(tǒng)，其自愈保護機制主要包括路徑保護、子網(wǎng)連接保護、環(huán)間雙節(jié)點互通鏈接保護以及共享光纖虛擬路徑保護四種，并且以路徑保護最為基礎(chǔ)，在此僅對路徑保護展開深入分析。

對于路徑保護而言，SDH系統(tǒng)中的保護機制是當(dāng)工作系統(tǒng)路徑傳輸出現(xiàn)故障從而無法滿足數(shù)據(jù)傳輸本身的穩(wěn)定性要求的時候，系統(tǒng)能夠自動切換到備用路徑實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。這種保護機制本身的保護目標(biāo)在于傳輸媒介，即光纖，對于線路終端接口，諸如光電轉(zhuǎn)換端也有相應(yīng)的保護作用，但是對TM或者ADM節(jié)點故障無法做到有效保護。路徑保護是SDH技術(shù)簇中的核心特征，雖然當(dāng)前光傳輸介質(zhì)的成本已經(jīng)在極大程度上得到優(yōu)化，但是在面對鐵路通信系統(tǒng)這種橫貫極大地域覆蓋的時候，仍然需要將成本考慮進來。因此常規(guī)的1+1保護相對而言并不適用，而在SDH領(lǐng)域中，較為常見的路徑保護方式包括有二線單向復(fù)用段保護環(huán)、二線雙向復(fù)用段保護環(huán)以及四線雙向復(fù)用段保護環(huán)三種，并且以前兩種的應(yīng)用為最盛。圖1以及圖2是這兩種保護環(huán)的邏輯結(jié)構(gòu)示意圖。

圖1中，信號同時發(fā)送至S1和P1兩條平行線路中，并且將S1設(shè)定為主用線路，P1為備用線路。兩條信息傳輸線路逆向?qū)崿F(xiàn)信號傳輸，一旦主用線路發(fā)生故障，信號接收端即可通過備用線路獲取傳輸信號。

圖1 二纖單向通道保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

而在二線雙向復(fù)用段保護環(huán)應(yīng)用環(huán)境中，除了從物理層面實現(xiàn)了通信環(huán)線路的冗余，更加在時分方面實現(xiàn)了進一步的冗余。它將每根光纖的每個傳送時隙劃分為兩個部分，第一根光纖的前半個時隙用于轉(zhuǎn)送主用業(yè)務(wù)，而后半個時隙則用于傳送額外業(yè)務(wù)，與之相對應(yīng)的第二根光纖的前半個時隙用于傳輸額外業(yè)務(wù)，實現(xiàn)對同時隙上第一根光纖的復(fù)用保護，后半個時隙同理展開運行。

圖2 二纖雙向復(fù)用段保護環(huán)邏輯結(jié)構(gòu)

2 SDH在鐵路環(huán)境中的應(yīng)用特征

鐵路環(huán)境下的通信系統(tǒng)，呈現(xiàn)出很強的獨屬特征。由于橫跨極大地理區(qū)域，因此在通信網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)過程中，通常需要分段展開，這樣就會導(dǎo)致同一條鐵路上不同的運輸段之上，其覆蓋的SDH網(wǎng)絡(luò)可能存在一定程度的不同。這種不同可能會表現(xiàn)在SDH的設(shè)備以及光媒體層面，諸如生產(chǎn)廠家以及相關(guān)參數(shù)設(shè)置可能有所不同，這些問題可能導(dǎo)致SDH網(wǎng)絡(luò)中存在一定的互通不良的問題，因此不同的鐵路SDH微觀網(wǎng)絡(luò)之間通常不會直接用線路口進行連接。雖然這種狀況可能為通信網(wǎng)絡(luò)的施用帶來一定的不利條件，但是SDH技術(shù)同樣支持相應(yīng)問題的解決。

典型的鐵路通信傳輸系統(tǒng)采用二層組網(wǎng)方式，一般上層為中繼傳輸層，采用STM-4/STM-16傳輸設(shè)備線型組網(wǎng)，而下層則為去見介入傳輸層，采用STM-1/STM-4線型組網(wǎng)，利用中繼傳輸層提供虛擬光路，構(gòu)建起虛擬環(huán)網(wǎng)。借用此種方式最終實現(xiàn)不同SDH網(wǎng)絡(luò)的互通和整個鐵路運輸環(huán)境的覆蓋。

3 結(jié)論

鐵路通信系統(tǒng)對于當(dāng)前高速運行的鐵路運輸系統(tǒng)而言，有著毋庸置疑的安全價值。其存在不僅僅是信息時代更好實現(xiàn)旅客信息體驗的主要表現(xiàn)，更是列車實現(xiàn)更為有效調(diào)度以及對鐵路運輸環(huán)境實現(xiàn)更為嚴(yán)密監(jiān)管的重要的手段。有鑒于此，必須針對SDH展開更為深入的了解和學(xué)習(xí)，切實發(fā)現(xiàn)應(yīng)用中存在的不足，才能有的放矢予以改善。

參考文獻

[1]高會生，趙建立，王宇，等.SDH自愈環(huán)網(wǎng)有效性模型的研究[J].華北電力大學(xué)學(xué)報：自然科學(xué)版，2009（1）.

[2]肖水英.SDH自愈環(huán)的互通探討[J].電力系統(tǒng)通信，2006（1）.

[3]李鋒.SDH通道保護環(huán)倒換問題探討[J].電力系統(tǒng)通信，2009，30（196）.endprint