基于ZXMP S325的自愈环设计

陈丽霞， 范士勇， 王 虹

(河北大学 a. 电子信息工程学院；b.河北省数字医疗工程重点实验室；c.计算中心，河北 保定 071002)



基于ZXMP S325的自愈环设计

陈丽霞a,b， 范士勇c， 王 虹a,b

(河北大学 a. 电子信息工程学院；b.河北省数字医疗工程重点实验室；c.计算中心，河北 保定 071002)

自愈环因其具有自动故障恢复、高可靠性、组网灵活、实现简单等特点，使其成为SDH网络最常用的组网方案，从而在电信传输网中获得了广泛的应用。从理论和应用设计两个角度，阐述了自愈环的工作原理，论证了自愈环在实际组网应用的必要性和重要性。在现有实验室的条件下，设计出一个常用通道保护自愈环。

SDH； 自愈环； 通道保护

0 引 言

在科学技术的快速发展下，现代社会对通信的依赖性越来越大，对通信质量的要求也越来越高。社会各行各业都离不开信息，要求通信网络能及时准确地传递信息，而网络传输的信息越来越多，传输信号的速率也越来越快，一旦网络出现故障将对整个社会造成极大的损失，因此如何提高网络的生存性是迫切要考虑的重要问题[1]。

随着经济和技术的发展，一方面从客观上推进对于无线通信质量需求的提升，另一方面使得提供优质可靠的无线通信从技术上成为可能。同步数字体系(Synchronous Digital Hierarchy，SDH)就是在这样的背景下产生的[2]。SDH的技术特点在于以不同速度的数位信号的传输提供相应等级的信息结构，包括复用方法和映射方法，以及相关的同步方法组成的一个技术体制，而其中确保通话可靠性的自愈环技术，成为SDH一个不能忽视的领域[3]。

1 环形网络业务保护方式

SHR自愈环结构可分为两大类，即通道保护环和复用段保护环。在通道保护环中，业务信息的保护是以每个通道为基础的，倒换与否按离开环的某一通道信号质量的优劣而定[4]。而在复用段保护环中，倒换是以每一对节点间的复用段信号质量为基础的，当复用段有故障，在故障范围内整个线路倒换到保护回路[5]。一般通道保护环使用专用保护，复用段保护环使用共享保护。在共享保护中，正常的情况下，保护段是空闲的，保护时隙由每对节点共享[6]。

从进入环的支路信号与由该支路信号分路节点返回的支路信号方向是否相同来区分，又可分为单向环和双向环。单向环中所有业务信号按同一方向在环中传输(逆时针或顺时针)；而双向环中进入环的支路信号和由该支路信号分路节点返回的支路信号按相反的方向传输[7]。若按照一对节点间所用光纤的最小数量来分，还可以划分为2纤环和4纤环。但通常情况下，通道保护环只工作在单向2纤方式，而复用段保护环既可以工作在单向方式也可以工作在双向方式，既可用2纤方式又可用4纤方式[8]。SDH自愈环的分类如图1所示。

图1 自愈环保护方式分类

SDH传送网的自愈环各具特点，可以适用于不同的网络，最常用的是2纤双向通道保护环和2纤双向复用段共享保护环[9]。通道保护环(单向或双向)因实现简单，它利用“双发选收”的方式，而且不使用APS倒换协议，倒换速度快，所以适用于业务量集中的场合，即各个节点都和中心节点发生业务往来，彼此之间的业务量较少[10]。本实验重点研究的就是通道保护自愈环。

2 实验室条件

2.1 硬件条件

本实验室有3台ZXMP S325光传输设备，分别在实验中充当网元A,B,C。通过全面分析网络接入层对全业务、大容量的需求，结合目前各运营商大量MSTP设备的现状，中兴通讯推出了适合网络平滑演进、高集成度、大容量、兼容型全业务接入平台—ZXMP S325。新一代紧凑型全业务接入设备 ZXMPS 325，特别适合于 3G 基站业务接入、大客户业务接入、固网 IP 业务接入等场合[11]。

2.2 软件条件

ZXONM E300网管软件由图形界面GUI、管理者Manager、数据库Database、网元Agent 4部分组成。当使用软件时这4个部分是相互配合的。GUI用户界面,位于网元/子网管理层，在GUI使用过程中通过Manager从数据库中提取动态的网管数据；数据库Database,位于网元/子网管理层主要完成存储功能，例如界面和管理功能模块的信息查询，配置、告警等信息；网元Agent位于网元层，代表光传输设备[12]。

ZXONM E300作为网管软件能够实现系统的管理功能，包括用户登录、退出、备份/恢复数据库、网元NCP数据设置、日志管理等。安装过程中根据组网的不同需要，我们可以让功能都安装在一台或者多台计算机上[13]。ZXONM E300的网管结构如图2所示。

图2 网管结构

(1) 设备层(MCU)。负责监视单板，包括单板的告警及性能状况。

(2) 网元层(NE)。设备运行正常时监控网元告警，在设备上电时进行配置处理。

(3) 网元管理层(Manager)。控制和协调网元。

(4) 子网管理层。通过网元管理系统实现网元的配置、维护命令[14]。

3 二纤双向通道保护环

实验室中只有3台ZXMP S325设备，最多只能组建3个网元。在本实验室实验条件下，用E300软件建立了1个二纤双向通道环自愈环。

(1) 单板配置。根据组网和业务要求，对网元进行单板配置：用E300软件建立三个网元A,B,C。根据实验室硬件设备设置网元属性，配置单板。

(2) 通道连接。根据实际传输设备连接关系建立网元的光纤链路连接。网元A、B间为2M双向业务，网元A和网元 B之间的直联路由作为工作通道，网元A经网元C到网元B的路由作为保护通道。

(3) 时钟源及公务配置。选定网元，在工具栏窗口中，单击工具条中相应的按钮或者选择菜单设备管理→公共管理→公务配置，弹出公务配置对话框。实验中网元A,B,C的公务号码分别配置为是101,102,103。为防止公务成环，为网元A 配置公务控制点[15]。

(4) 业务配置，先配置工作通道，再配置保护通道。绿色的线表示时隙线，蓝色的线表示保护线，白色实线表示已确定但未下发的时隙配置线。三个网元时隙配置如表1～3所示。

表1 网元A、B时隙配置表

表2 网元A、B保护时隙配置表

表3 网元C时隙配置表

(5) 连接硬件设备，调试。E300软件显示提示连接成功后，分别下载A,B,C网元的数据库，通过拨打光传输设备上的公务电话测试链路是否畅通，3台光传输设备分别对应A,B,C 3个网元，所以3台光传输设备的电话号码分别是#888101，#888102，#888103。用光传输设备1的电话拨打#888102，机柜2的电话响铃，拨打#888103，光传输设备3的电话响铃，证明链路是连通的。然后用软件控制B网元对A发出一个告警，A成功接收，证明信息可以在网元间传送。

下面证明自愈环的自愈功能。把A网元对应的光传输设备8槽位的光纤断开(见图3)，机柜响起警报，这时观察拓扑图上A,B之间的连线变成红色虚线(见图4)。从A网元发出告警，B仍同时能够接收到A发出的告警信号，证明了本实验设置的通道保护自愈环的自愈功能有效,实验成功[16]。

4 结 语

利用中兴通信公司生产的ZXMP S325设备，结合E300网管软件设计了光传输环形组网及自愈环的设计。使学生熟悉掌握了基本的光传输设备的性能，通过实验验证了自愈环的重要性。分析研究发现通道保护倒换环的业务信息保护是以每个通道为基础的，根据环内每个通道信号质量的优劣决定是否进行倒换。通道保护倒换环使用专用保护，即正常情况下保护段也在传送业务信号，并且采用“双发选收”的方式，实现简单，倒换速度快。

图4 A,B间连线变为红色虚线

[1] 尹艳凤.浅谈SDH传输网中的自愈环保护[J].通信技术，2014(5):39.

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[16] 徐 俊,李爱涛,孙桂萍，等. SDH光传输技术教学实验设计[J].电脑与电信,2008(8):96-98.

[17] 易诗利.SDH光传输系统组网的设计[J].中国新通信，2014(12):31-32.

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

国家自然科学基金(61204079)；河北省自然科学基金项目(F2013201170)；河北省自然科学基金(F2013201196)；河北省教育厅项目(QN2014222)；河北省高等学校科学技术研究重点项目(ZD2014008)

陈丽霞(1982-),女,河北廊坊人，硕士,实验师，研究方向：电子与通信。

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

TN 914

A

1006-7167(2015)05-0090-03