論MSP保護(hù)環(huán)業(yè)務(wù)開通要求

夏 炎

（中國鐵路上海局集團(tuán)有限公司上海通信段，上海 200071）

1 概述

本文對(duì)現(xiàn)網(wǎng)兩纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)（MSP）單節(jié)點(diǎn)失效、業(yè)務(wù)時(shí)隙錯(cuò)連的問題進(jìn)行分析，通過對(duì)MSP 倒換原理進(jìn)行介紹，結(jié)合真實(shí)案例進(jìn)行分析，提出優(yōu)化及解決措施，解決MSP 的隱患問題，保障鐵路安全、高效的運(yùn)輸。

2 倒換原理

MSP 是在四纖雙向復(fù)用段保護(hù)環(huán)基礎(chǔ)上改進(jìn)得來的，保護(hù)原理為一個(gè)方向的后半個(gè)VC4 保護(hù)另一方向的前半個(gè)VC4。

如圖1 所示，節(jié)點(diǎn)A 至節(jié)點(diǎn)C 的主用光纖S1 是順時(shí)針傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)，備用光纖P1 是逆時(shí)針傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)；節(jié)點(diǎn)C 至節(jié)點(diǎn)A 的主用光纖S2 是逆時(shí)針傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)，備用光纖P2 是順時(shí)針傳輸業(yè)務(wù)信號(hào)。

MSP 采用時(shí)隙交換技術(shù)，即將S1、P2 的光纖信號(hào)在一根光纖上進(jìn)行傳輸，且利用S1、P2 的后半時(shí)隙傳送對(duì)應(yīng)的保護(hù)業(yè)務(wù)信號(hào)，復(fù)用段倒換如圖1 所示。

圖1 復(fù)用段倒換Fig.1 MSP Reversal Diagram

正常情況下，節(jié)點(diǎn)A 至節(jié)點(diǎn)C 的通信（AC）：在節(jié)點(diǎn)A，將業(yè)務(wù)信號(hào)發(fā)往主用光纖S1（即占用S1/P2 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙），備用光纖P1 空閑。業(yè)務(wù)信號(hào)AC 占用S1 沿順時(shí)針方向經(jīng)過節(jié)點(diǎn)B 到達(dá)節(jié)點(diǎn)C，落地分路（接收）。

節(jié)點(diǎn)C 至節(jié)點(diǎn)A 的通信（CA）：在節(jié)點(diǎn)C，將業(yè)務(wù)信號(hào)發(fā)往主用光纖S2（即占用S2/P1 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙），備用光纖P2 空閑。業(yè)務(wù)信號(hào)CA 占用S2 沿逆時(shí)針方向經(jīng)過節(jié)點(diǎn)B 到達(dá)節(jié)點(diǎn)A，落地分路（接收）。

當(dāng)B、C 節(jié)點(diǎn)間光纜被切斷時(shí)，與切斷點(diǎn)相鄰的節(jié)點(diǎn)B 和節(jié)點(diǎn)C 遵循APS 協(xié)議執(zhí)行換回功能，利用倒換開關(guān)將S1/P2 光纖與S2/P1 光纖連通。

節(jié)點(diǎn)A 至節(jié)點(diǎn)C 的通信（AC）：在節(jié)點(diǎn)A，將業(yè)務(wù)信號(hào)發(fā)往主用光纖S1，即占用S1/P2 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙，沿順時(shí)針方向到達(dá)節(jié)點(diǎn)B；在節(jié)點(diǎn)B，利用倒換開關(guān)將業(yè)務(wù)信號(hào)倒換到備用光纖P1，即占用S2/P1 光纖的保護(hù)時(shí)隙，沿順時(shí)針方向經(jīng)過節(jié)點(diǎn)A、D 到達(dá)節(jié)點(diǎn)C；在節(jié)點(diǎn)C，利用倒換開關(guān)將業(yè)務(wù)信號(hào)倒換到主用光纖S1，即占用S1/P2 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙，達(dá)到正確接收的目的。

節(jié)點(diǎn)C 至節(jié)點(diǎn)A 的通信（CA）：在節(jié)點(diǎn)C，將業(yè)務(wù)信號(hào)發(fā)往主用光纖S2，即占用S2/P1 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙，然后利用倒換開關(guān)將業(yè)務(wù)信號(hào)倒換到備用光纖P2，即占用S1/P2 光纖的保護(hù)時(shí)隙，沿順時(shí)針方向經(jīng)過節(jié)點(diǎn)D 和A 到達(dá)節(jié)點(diǎn)B；在節(jié)點(diǎn)B，利用倒換開關(guān)將業(yè)務(wù)信號(hào)倒換到主用光纖S2，即占用S2/P1 光纖的業(yè)務(wù)時(shí)隙，沿順時(shí)針方向到達(dá)節(jié)點(diǎn)A，被節(jié)點(diǎn)A 正確接收。

3 場景案例

故障現(xiàn)象：某線G 網(wǎng)元更換高開電源，全線防災(zāi)業(yè)務(wù)閃斷，電源更換完成后，防災(zāi)業(yè)務(wù)恢復(fù)。

傳輸組網(wǎng)介紹如圖2 所示。

圖2 傳輸組網(wǎng)Fig.2 Transmission Networking Diagram

原因分析：

1）傳輸通道環(huán)路；

2）防災(zāi)業(yè)務(wù)異常。

故障定位處理過程如下。

1）網(wǎng)管側(cè)數(shù)據(jù)查詢，B 站、F 站分別上報(bào)R_LOS告警，G 網(wǎng)元脫管且本站業(yè)務(wù)中斷，此外無相關(guān)異常告警上報(bào)；

2）G 網(wǎng)元更換高開電源過程中，全線防災(zāi)業(yè)務(wù)閃斷，網(wǎng)管側(cè)查詢業(yè)務(wù)歷史性能均正常；

3）查詢G 網(wǎng)元防災(zāi)業(yè)務(wù)；

業(yè)務(wù)01 使用如圖3 所示。

業(yè)務(wù)02 配置如圖4 所示。

圖4 業(yè)務(wù)02通道Fig.4 Service 02 Channel Diagram

4）當(dāng)G 網(wǎng)元下電，G 網(wǎng)元上防災(zāi)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倒換如表1 所示。

表1 業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)倒換Tab.1 Service data interchange table

5）因此當(dāng)G 網(wǎng)元單節(jié)點(diǎn)失效，產(chǎn)生業(yè)務(wù)時(shí)隙錯(cuò)連的情況，此時(shí)D 站的防災(zāi)業(yè)務(wù)01 通過防災(zāi)業(yè)務(wù)02 的通道進(jìn)局，導(dǎo)致全線防災(zāi)業(yè)務(wù)持續(xù)閃斷；

6）G 網(wǎng)元更換高開電源完成后，防災(zāi)業(yè)務(wù)恢復(fù)；

7）修改網(wǎng)管側(cè)防災(zāi)業(yè)務(wù)02 通道時(shí)隙，網(wǎng)管側(cè)數(shù)據(jù)備份。

4 解決方案

由于不同區(qū)段共用MSP 的保護(hù)時(shí)隙，因此若保護(hù)環(huán)內(nèi)存在額外業(yè)務(wù)，且發(fā)生單節(jié)點(diǎn)失效的情況，此時(shí)不同區(qū)段的業(yè)務(wù)會(huì)搶占同一個(gè)保護(hù)時(shí)隙，發(fā)生業(yè)務(wù)錯(cuò)連的現(xiàn)象。

MSP 使用APS 協(xié)議，保護(hù)時(shí)隙可配置額外業(yè)務(wù)，若環(huán)內(nèi)有額外業(yè)務(wù)在保護(hù)通路傳輸時(shí)，即使在光纖中斷的情況下，工作通路的業(yè)務(wù)也會(huì)搶占攜帶額外業(yè)務(wù)的保護(hù)通路時(shí)隙。若工作與保護(hù)同時(shí)，業(yè)務(wù)類型相同，也會(huì)發(fā)生錯(cuò)連現(xiàn)象。用業(yè)務(wù)單節(jié)點(diǎn)失效、傳輸出現(xiàn)錯(cuò)連時(shí)，會(huì)導(dǎo)致在用業(yè)務(wù)中斷。

對(duì)于單節(jié)點(diǎn)失效存在的隱患問題，MSP 有兩種方法解決錯(cuò)連現(xiàn)象。

1）為錯(cuò)連的業(yè)務(wù)重新選路

若錯(cuò)連業(yè)務(wù)重新選路需對(duì)APS 協(xié)議進(jìn)行編輯和修改。APS 算法復(fù)雜，且在每一節(jié)點(diǎn)所需處理的信息量十分龐大，所需時(shí)間長，不建議在現(xiàn)網(wǎng)中使用。

2）壓制錯(cuò)連的業(yè)務(wù)量

在錯(cuò)連的時(shí)隙中插入適當(dāng)?shù)母婢畔?，通常把這種方法稱為復(fù)用段壓制。對(duì)于VC4 級(jí)別的復(fù)用段業(yè)務(wù)，壓制點(diǎn)在交叉連接處；對(duì)于VC12 級(jí)別的復(fù)用段業(yè)務(wù)，壓制點(diǎn)在終結(jié)業(yè)務(wù)的節(jié)點(diǎn)，復(fù)用段壓制的結(jié)果即丟棄額外業(yè)務(wù)。當(dāng)前針對(duì)現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)，為避免發(fā)生錯(cuò)連，即每個(gè)節(jié)點(diǎn)都有VC4 級(jí)別業(yè)務(wù)的原宿信息，且與APS 協(xié)議進(jìn)行結(jié)合，可提前發(fā)現(xiàn)潛在的錯(cuò)連業(yè)務(wù)，該功能連接表的改變自動(dòng)觸發(fā)，且業(yè)務(wù)量的改變會(huì)通過DCC 使連接表自動(dòng)更新。

對(duì)于不同局向或路由的業(yè)務(wù)，也可設(shè)置不同內(nèi)容的通道跟蹤標(biāo)識(shí)字節(jié)，即利用開銷字節(jié)：J1、J2，在失配時(shí)下插“AIS”（全“1”信號(hào)），該功能由業(yè)務(wù)板完成，用以解決VC4 級(jí)別業(yè)務(wù)中部分VC12 丟失的問題。

5 優(yōu)化建議

1）接入層保護(hù)方式修改為兩纖單向通道保護(hù)環(huán)（SNCP）

兩纖單向通道保護(hù)環(huán)只有一個(gè)方向傳送業(yè)務(wù)信號(hào)，該方向稱為主用方向；另一方向?yàn)楸Ｗo(hù)，該方向稱為備用方向。倒換發(fā)生時(shí)采用1+1 的方式，即同時(shí)在主、備方向傳輸信號(hào)，但是在接收端只優(yōu)先選擇兩路信號(hào)中的一路。通道環(huán)倒換如圖5 所示。

圖5 通道環(huán)倒換Fig.5 SNCP Reversal Diagram

以節(jié)點(diǎn)A 到C 之間進(jìn)行通信（AC）為例，將要傳送的支路信號(hào)AC 從A 點(diǎn)同時(shí)送入S1 和P1 光纖，分別按順時(shí)針和逆時(shí)針方向送入節(jié)點(diǎn)C。C 選取其中較優(yōu)的一路。

若BC 間的光纜被切斷，在節(jié)點(diǎn)C，由于S1 光纖傳來的AC 信號(hào)丟失，按照擇優(yōu)選擇的原則，倒換開關(guān)由S1 光纖轉(zhuǎn)至P1 光纖，改為接收P1 光纖的信號(hào)，使通信得以維持。當(dāng)故障排除，開關(guān)返回原來位置，而節(jié)點(diǎn)C 到節(jié)點(diǎn)A 的信號(hào)CA 仍由主用光纖傳送，不受影響。

2）MSP 環(huán)內(nèi)相同業(yè)務(wù)的不同路由使用不同時(shí)隙

SNCP 的保護(hù)原理為雙發(fā)選收，因此在業(yè)務(wù)配置過程中，環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)遍及全環(huán)，同時(shí)環(huán)網(wǎng)網(wǎng)元受本身交叉容量限制，時(shí)隙利用率較低。雖然接入層保護(hù)為SNCP 可以有效解決單節(jié)點(diǎn)失效、業(yè)務(wù)時(shí)隙錯(cuò)連的情況，但為提高環(huán)網(wǎng)時(shí)隙利用率，當(dāng)前接入層保護(hù)通常為MSP。

MSP 在業(yè)務(wù)配置過程中，相同業(yè)務(wù)（例如防災(zāi)）在環(huán)內(nèi)的不同路由應(yīng)使用不同時(shí)隙，該業(yè)務(wù)配置方式在單節(jié)點(diǎn)失效、環(huán)內(nèi)時(shí)隙發(fā)生倒換時(shí)可占用不同的倒換時(shí)隙。核對(duì)環(huán)網(wǎng)業(yè)務(wù)并結(jié)合車間計(jì)劃進(jìn)行數(shù)據(jù)修改，且在新線開通與業(yè)務(wù)配置過程中，對(duì)于MSP 環(huán)內(nèi)站點(diǎn)不同路由的同類型業(yè)務(wù)規(guī)劃不同的通道時(shí)隙，避免發(fā)生業(yè)務(wù)時(shí)隙錯(cuò)連的情況。