1.线路保护倒换的原理与应用

       线路保护倒换是最简单的自愈网形式，基本原理是：当出现故障时，由工作通道倒换到保护通道，使业务得以继续传送。线路保护倒换的特点是:业务恢复时间短（小于50ms）,但若工作段和保护段属同缆复用，则有可能导致工作光纤（主用）和保护光纤（备用）同时因意外

图8.25再生段、复用段和通道示意图

故障而被切断，此时可采用地理上的路由保护来解决，这种方式称为分路由的APS结构(APS/DP),即工作光纤和保护光纤在不同路由的光缆中，因此这种结构可以对光缆断裂提供保护。APS/DP可以分为1:N/DP和1:1/DP两种结构，其APS规约与基本APS完全相同。线路保护倒换的成本较高，因而主要适用于有稳定大业务量的点到点的应用场合。下面分析线路保护(复用段保护MSP)的基本原理。

(1) 1+1方式

       如图26(a)所示，1+1方式采用并发优收，即工作段和保护段在发送端永久地连在一起(桥接)，而在接收端根据故障情况择优选择接收性能良好的信号。图8.26中的MSA为复用段适配，MST为复用段终端,RST为再生段终端，SPI为SDH物理接口。

图26     线路保护倒换

（2）1:N方式

        如图26（b）所示，保护段（1个）由N个工作段共用，当其中任意一个出现故障时，均可倒至保护段（利用APS协议）。其中1；1方式是1:N方式的一个特例。

（3）双局汇接

        线路保护倒换结构对节点失效时的业务保护无能为力，但在接入网等具有典型汇接特点的网络中，对汇接节点的保护又尤为重要。此时可釆用双局汇接的方式，即将需要保护的业务分成两部分，分别送到2个汇接局进行汇接，这样，即使其中之一的汇接节点发生失效,网络中仍然有部分业务保留（优先级较高的业务）。

2.ADM自愈环的原理与应用

      所谓自愈环（SHR），一般是指采用分插复用器（ADM）组成环型网实现自愈的一种保护方式（见图27）。按自愈环结构分类，有通道保护环和复用段保护环；按光纤数量分类，有二纤环和四纤环；按接收和发送信号的传输方向分类，有单向环和双向环。

图27    ADM自愈环

       对于通道保护环，它保护的单位是通道（对STM-1为VC-12,对STM4为VC-12或VC-4,对STM-16为VC-4）,倒换与否以离开环的每一个通道信号质量的优劣而定，一般利用告警指示信号（AIS）来决定是否应进行倒换。这种环属专用保护，保护时隙为整个环专用，在正常情况下，保护段往往也传业务信号。

       对于复用段保护环,业务量的保护是以复用段为基础的，倒换与否按每一对节点间复用段信号质量的优劣而定。当复用段出故障时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护段。复用段保护环需要采用自动保护倒换（APS）协议，从性质上来看，多属于共享保护，即保护时隙由每一个复用段共享，正常情况下，保护段往往是空闲的。复用段保护环也有采用专用保护方式的，但目前用得很少。

       自愈环具有良好的生存性和很短的恢复时间，但容易受到业务增长的影响，因此主要用于业务增长率比较稳定，增长速度比较缓慢的场合。

下面介绍目前常用的4种自愈环结构。

（1）二纤单向通道保护环

        二纤单向通道保护环（Two-fiberUnidirectionalPathProtectionRings）釆用2根光纤实现，其中一根用于传业务信号，称W1光纤；另一根用于保护，称Pl光纤（见图28）。基本原理釆用1+1的保护方式（首端桥接，末端倒换），即利用W1光纤和P1光纤同时携带业务信号并分别沿两个方向传输，但接收端只择优选取其中的一路。

       例如，节点A至节点C进行通信（AC）。首先将要传送的支路信号同时馈入W1和Pl,其中W1沿顺时针方向将该业务信号送到C,而P1沿逆时针方向将同样的信号作为保护信号也送到C,接收节点C同时收到两个方向的支路信号，按其优劣决定选取其中一路作为接收信号。正常情况下，W1中为主信号，因此在节点C先接收来自W1的信号。节点C至节点A的通信（CA）同理。

图28二纤单向通道保护环