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5.2.1 链形网
典型的链形网如图5.2.1-1所示。
STM-NATM支路业务BADM支路业务CADM支路业务DTM支路业务Y时隙X时隙X时隙X时隙X时隙X时隙X时隙Y时隙
图5.2.1-1 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5.2.1-1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3#VC-4的第48个VC-12），将B—C的业务占用B—C光缆段的X时隙（第3#VC-4的第48个VC-12），将C—D的业务占用C—D光缆段的X时隙（第3#VC4的第48个VC-12），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3#VC-4的第49个VC-12或者第7#VC-4的第48个VC-12。 链网的这种时隙重复利用功能，使网络的业务容量较大。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，其余网元之间无业务互通。以图5.2.1-1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，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5.2.1-1，此时网络中只有A—B、B—C、C—D的业务不存在A—D的业务。这时时隙可重复利用，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；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，另外两根光纤收/发作备用信道。
5.2.2 环网——自愈环
1、 自愈的概念
所谓自愈是指在网络发生故障时，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。
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续。
2、 自愈环的分类
目前环形网络的拓扑结构用得很多，因为环形网具有较强的自愈功能。自愈环的分类可按保护的业务
级别、环上业务的方向、网元节点间光纤数等来划分。
按环上业务的方向可将自愈环分为单向环和双向环两大类；按网元节点间的光纤数可将自愈环划分为两纤环（一对收/发光纤）和四纤环（两对收发光纤）；按保护方式还可将自愈环划分为通道保护环和复用段保护环两大类。
对于通道保护环，业务的保护是以通道为基础的，也就是保护的是STM-N信号中的某个VC通道，根据环上的某一个别通道信号的传输质量来决定是否倒换，通常利用收端是否收到简单的AIS信号来决定该通道是否应进行倒换。
复用段倒换环是以复用段为基础的，根据环上传输的复用段信号的质量决定是否倒换。倒换是由K1、K2（b1～b5）字节所携带的APS协议来启动的。复用段保护倒换的触发条件是LOF、LOS、MS-AIS告警信号。
通道保护环的倒换无需APS协议，采用“并发优收”的倒换机理---简单。 复用段保护环要使用APS协议，倒换机理---较复杂。 3、 二纤单向通道保护环
二纤通道保护环由两根光纤组成两个环，其中一个为主环---S1；一个为备环---P1。两环的业务流向一定要相反，通道保护环的保护功能是通过网元支路板的“并发优收”功能来实现的。也就是支路板将支路上环业务“并发”到主环S1和备环P1上，两环上业务完全一样且流向相反，平时网元支路板“优收”主环上支路的业务，如图5.2.2-1所示。
若环网中网元A与C互通业务，网元A和C都将上环的支路业务“并发”到环S1和P1上，S1和P1上的所传业务相同且流向相反---S1逆时针，P1为顺时针。在网络正常时，网元A和C都优收主环S1上的业务。那么A与C业务互通的方式是A到C的业务经过网元D穿通，由S1光纤传到C（主环业务）；由P1光纤经过网元B穿通传到C（备环业务）。在网元C支路板“优收”主环S1上的A→C业务，完成网元A到网元C的业务传输。网元C到网元A的业务传输与此类似。
当B-C光缆段的光纤同时被切断，因网元支路板的并发功能没有改变，也就是此时S1环和P1环上的业务还是一样的。如图5.2.2-2所示。由于B—C间光缆断，并不影响网元A到C的业务，这时网元A到C的业务并未中断，因此，网元C的支路板不进行保护倒换。
网元C的支路板将C到网元A去的业务并发到S1环和P1环上，由于B-C间光纤切断，使C到A的业务无法在S1主环上传送。此时由于S1环上的C→A的业务传不过来，这时网元A的支路板收到S1光纤上的TU-AIS告警后，立即切换到选收P1备环光纤上的C到A的业务，于是C→A的业务得以恢复，完成环上业务的通道保护。
CAACP1S1ADS1P1ACSTM-NCBCA
图5.2.2-1 二纤单向通道倒换环
倒换CAACP1S1ADS1P1CAACSTM-NCB
图5.2.2-2 二纤单向通道倒换环
二纤单向通道保护倒换环由于上环业务是并发优收，所以通道业务的保护实际上是1＋1保护。倒换速度快，业务流向简捷明了，便于配置维护。缺点是网络的业务容量不大。二纤单向保护环的业务容量恒定是STM-N，与环上的节点数和网元间业务分布无关。二纤单向通道环多用于业务集中的情况。 4、 二纤双向复用段保护环（二纤共享复用段保护环）
将每根光纤的前一半时隙（例如STM-16系统为1#～8#STM-1）传送主用业务，后一半时隙（例如STM-16系统的9#～16#STM-1）传送额外业务，也就是说一根光纤的保护时隙用来保护另一根光纤上的主用业务。例如，S1/P2光纤上的P2时隙用来保护S2/P1光纤上的S2业务，每一条光纤的前一半容量（时隙）是主用信道，后一半容量（时隙）是备用信道，两根光纤上业务流向相反。二纤双向复用段保护环的保护机理如图5.2.2-6和图5.2.2-7所示。
在网络正常情况下，网元A到网元C的主用业务放在S1/P2光纤的S1时隙（对于STM-16系统，主用业务只能放在STM-N的前8个时隙1#～8#STM-1[VC-4]中），备用业务放于P2时隙（对于STM-16系统只能放于9#～16#STM-1[VC-4]中），沿光纤S1/P2由网元B穿通传到网元C，网元C从S1/P2光纤上的S1、P2时隙分别提取出主用和额外业务。网元C到A的主用业务放于S2/P1光纤的S2时隙，额外业务放于S2/P1光纤的P1时隙，经网元B穿通传到网元A，网元A从S2/P1光纤上提取相应的业务。见图5.2.2-6。
CAS1/P2S2/P1ADCBS2/P1S1/P2AC
图5.2.2-6 二纤双向复用段保护环
CAAC
在环网B-C间光缆段被切断时，网元A到网元C的主用业务沿S1/P2光纤传到网元B，在网元B进行环回（故障邻近点的网元环回），环回是将S1/P2光纤上S1时隙的业务全部环到S2/P1光纤上的P1时隙上去（例如STM-16系统是将S1/P2光纤上的1#—8#STM-1[VC-4]全部环到S2/P1光纤上的9#～16#STM-1[VC-4]），此时S2/P1光纤P1时隙上的额外业务被中断。然后沿S2/P1光纤经网元A和D穿通传到网元C，在网元C执行环回功能（故障端点站），即将S2/P1光纤上的P1时隙所载的网元A到网元C的主用业务环回到S1/P2的S1时隙，网元C提取该时隙的业务，完成接收网元A到网元C的主用业务。见图5.2.2-7。
网元C到网元A的业务先由网元C将其主用业务S2环回加载到S1/P2光纤的P2时隙上，这时P2
时隙上的额外业务中断。然后沿S1/P2光纤经网元D和A穿通到达网元B，在网元B处执行环回功能---将S1/P2光纤的P2时隙业务环到S2/P1光纤的S2时隙上去，经S2/P1光纤传到网元A落地。 通过以上方式完成了环网在故障时业务的自愈。
CAS1/P2S2/P1ADCACBS2/P1S1/P2倒换
STM-NCAAC
图5.2.2-7 二纤双向复用段保护环
二纤双向复用段保护环的业务容量为四纤双向复用段保护环的1/2，即M/2（STM-N），其中M是节点数。
二纤双向复用段保护环在组网中使用得较多，主要用于622M和2.5G系统，也是适用于业务分散的网络。