基于ZXMP S325的自愈環設計

陳麗霞， 范士勇， 王 虹

(河北大學 a. 電子信息工程學院；b.河北省數字醫療工程重點實驗室；c.計算中心，河北 保定 071002)

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基于ZXMP S325的自愈環設計

陳麗霞a,b， 范士勇c， 王 虹a,b

(河北大學 a. 電子信息工程學院；b.河北省數字醫療工程重點實驗室；c.計算中心，河北 保定 071002)

自愈環因其具有自動故障恢復、高可靠性、組網靈活、實現簡單等特點，使其成為SDH網絡最常用的組網方案，從而在電信傳輸網中獲得了廣泛的應用。從理論和應用設計兩個角度，闡述了自愈環的工作原理，論證了自愈環在實際組網應用的必要性和重要性。在現有實驗室的條件下，設計出一個常用通道保護自愈環。

SDH； 自愈環； 通道保護

0 引 言

在科學技術的快速發展下，現代社會對通信的依賴性越來越大，對通信質量的要求也越來越高。社會各行各業都離不開信息，要求通信網絡能及時準確地傳遞信息，而網絡傳輸的信息越來越多，傳輸信號的速率也越來越快，一旦網絡出現故障將對整個社會造成極大的損失，因此如何提高網絡的生存性是迫切要考慮的重要問題[1]。

隨著經濟和技術的發展，一方面從客觀上推進對于無線通信質量需求的提升，另一方面使得提供優質可靠的無線通信從技術上成為可能。同步數字體系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)就是在這樣的背景下產生的[2]。SDH的技術特點在于以不同速度的數位信號的傳輸提供相應等級的信息結構，包括復用方法和映射方法，以及相關的同步方法組成的一個技術體制，而其中確保通話可靠性的自愈環技術，成為SDH一個不能忽視的領域[3]。

1 環形網絡業務保護方式

SHR自愈環結構可分為兩大類，即通道保護環和復用段保護環。在通道保護環中，業務信息的保護是以每個通道為基礎的，倒換與否按離開環的某一通道信號質量的優劣而定[4]。而在復用段保護環中，倒換是以每一對節點間的復用段信號質量為基礎的，當復用段有故障，在故障范圍內整個線路倒換到保護回路[5]。一般通道保護環使用專用保護，復用段保護環使用共享保護。在共享保護中，正常的情況下，保護段是空閑的，保護時隙由每對節點共享[6]。

從進入環的支路信號與由該支路信號分路節點返回的支路信號方向是否相同來區分，又可分為單向環和雙向環。單向環中所有業務信號按同一方向在環中傳輸(逆時針或順時針)；而雙向環中進入環的支路信號和由該支路信號分路節點返回的支路信號按相反的方向傳輸[7]。若按照一對節點間所用光纖的最小數量來分，還可以劃分為2纖環和4纖環。但通常情況下，通道保護環只工作在單向2纖方式，而復用段保護環既可以工作在單向方式也可以工作在雙向方式，既可用2纖方式又可用4纖方式[8]。SDH自愈環的分類如圖1所示。

圖1 自愈環保護方式分類

SDH傳送網的自愈環各具特點，可以適用于不同的網絡，最常用的是2纖雙向通道保護環和2纖雙向復用段共享保護環[9]。通道保護環(單向或雙向)因實現簡單，它利用“雙發選收”的方式，而且不使用APS倒換協議，倒換速度快，所以適用于業務量集中的場合，即各個節點都和中心節點發生業務往來，彼此之間的業務量較少[10]。本實驗重點研究的就是通道保護自愈環。

2 實驗室條件

2.1 硬件條件

本實驗室有3臺ZXMP S325光傳輸設備，分別在實驗中充當網元A,B,C。通過全面分析網絡接入層對全業務、大容量的需求，結合目前各運營商大量MSTP設備的現狀，中興通訊推出了適合網絡平滑演進、高集成度、大容量、兼容型全業務接入平臺—ZXMP S325。新一代緊湊型全業務接入設備 ZXMPS 325，特別適合于 3G 基站業務接入、大客戶業務接入、固網 IP 業務接入等場合[11]。

2.2 軟件條件

ZXONM E300網管軟件由圖形界面GUI、管理者Manager、數據庫Database、網元Agent 4部分組成。當使用軟件時這4個部分是相互配合的。GUI用戶界面,位于網元/子網管理層，在GUI使用過程中通過Manager從數據庫中提取動態的網管數據；數據庫Database,位于網元/子網管理層主要完成存儲功能，例如界面和管理功能模塊的信息查詢，配置、告警等信息；網元Agent位于網元層，代表光傳輸設備[12]。

ZXONM E300作為網管軟件能夠實現系統的管理功能，包括用戶登錄、退出、備份/恢復數據庫、網元NCP數據設置、日志管理等。安裝過程中根據組網的不同需要，我們可以讓功能都安裝在一臺或者多臺計算機上[13]。ZXONM E300的網管結構如圖2所示。

圖2 網管結構

(1) 設備層(MCU)。負責監視單板，包括單板的告警及性能狀況。

(2) 網元層(NE)。設備運行正常時監控網元告警，在設備上電時進行配置處理。

(3) 網元管理層(Manager)?？刂坪蛥f調網元。

(4) 子網管理層。通過網元管理系統實現網元的配置、維護命令[14]。

3 二纖雙向通道保護環

實驗室中只有3臺ZXMP S325設備，最多只能組建3個網元。在本實驗室實驗條件下，用E300軟件建立了1個二纖雙向通道環自愈環。

(1) 單板配置。根據組網和業務要求，對網元進行單板配置：用E300軟件建立三個網元A,B,C。根據實驗室硬件設備設置網元屬性，配置單板。

(2) 通道連接。根據實際傳輸設備連接關系建立網元的光纖鏈路連接。網元A、B間為2M雙向業務，網元A和網元 B之間的直聯路由作為工作通道，網元A經網元C到網元B的路由作為保護通道。

(3) 時鐘源及公務配置。選定網元，在工具欄窗口中，單擊工具條中相應的按鈕或者選擇菜單設備管理→公共管理→公務配置，彈出公務配置對話框。實驗中網元A,B,C的公務號碼分別配置為是101,102,103。為防止公務成環，為網元A 配置公務控制點[15]。

(4) 業務配置，先配置工作通道，再配置保護通道。綠色的線表示時隙線，藍色的線表示保護線，白色實線表示已確定但未下發的時隙配置線。三個網元時隙配置如表1～3所示。

表1 網元A、B時隙配置表

表2 網元A、B保護時隙配置表

表3 網元C時隙配置表

(5) 連接硬件設備，調試。E300軟件顯示提示連接成功后，分別下載A,B,C網元的數據庫，通過撥打光傳輸設備上的公務電話測試鏈路是否暢通，3臺光傳輸設備分別對應A,B,C 3個網元，所以3臺光傳輸設備的電話號碼分別是#888101，#888102，#888103。用光傳輸設備1的電話撥打#888102，機柜2的電話響鈴，撥打#888103，光傳輸設備3的電話響鈴，證明鏈路是連通的。然后用軟件控制B網元對A發出一個告警，A成功接收，證明信息可以在網元間傳送。

下面證明自愈環的自愈功能。把A網元對應的光傳輸設備8槽位的光纖斷開(見圖3)，機柜響起警報，這時觀察拓撲圖上A,B之間的連線變成紅色虛線(見圖4)。從A網元發出告警，B仍同時能夠接收到A發出的告警信號，證明了本實驗設置的通道保護自愈環的自愈功能有效,實驗成功[16]。

4 結 語

利用中興通信公司生產的ZXMP S325設備，結合E300網管軟件設計了光傳輸環形組網及自愈環的設計。使學生熟悉掌握了基本的光傳輸設備的性能，通過實驗驗證了自愈環的重要性。分析研究發現通道保護倒換環的業務信息保護是以每個通道為基礎的，根據環內每個通道信號質量的優劣決定是否進行倒換。通道保護倒換環使用專用保護，即正常情況下保護段也在傳送業務信號，并且采用“雙發選收”的方式，實現簡單，倒換速度快。

圖4 A,B間連線變為紅色虛線

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The Design of Self-healing Ring Based on ZXMP S325

CHENLi-xiaa,b,FANShi-yongc,WANGHonga,b

(a.College of Electronic and Information Engineering;b.Key Laboratory of Digital Medical Engineering of Hebei Province;c.Computer Center, Hebei University, Baoding 071002, China)

Because self-healing ring has very good qualities such as automatic fault recovery, high reliability, flexible networking and easy to implement, it becomes the most commonly networking scheme in SDH network. From the working principle and design of the self-healing ring, we demonstrate the necessity and importance of self-healing ring in the actual networking application. Finally, under the condition of our laboratory, we design a common used self-healing ring.

SDH: self-healing ring; path protection

2014-10-27

國家自然科學基金(61204079)；河北省自然科學基金項目(F2013201170)；河北省自然科學基金(F2013201196)；河北省教育廳項目(QN2014222)；河北省高等學?？茖W技術研究重點項目(ZD2014008)

陳麗霞(1982-),女,河北廊坊人，碩士,實驗師，研究方向：電子與通信。

Tel.:0312-5079368;15233750161；E-mail:153615650@qq.com

TN 914

A

1006-7167(2015)05-0090-03