西安大唐电信有限公司综合业务处 车忠辉
摘要: 在既有SDH系统上进行ETHERNET包传输是目前宽带接入系统研究的热门主题之一。本文重点探讨EOS系统中有关于网络保护与恢复的一些问题。
关键字：SDH系统 EOS 自动保护倒换
1、 引言：
目前，随着用户对于宽带需求的快速增长使得接入网已成为电信网中的一个瓶颈。要想实现高速、可靠的接入，使端用户能充分利用骨干网的巨大容量，必须采用新的高速接入技术。基于此关于宽带接入的研究呈现出勃勃生机。在保护客户投资和最大化满足宽带需求的前提下所开发出了一系列新型接入平台，但是对网络可靠性方面的研究分析较少。在数据用户急速增长以及用户对可靠性需求有较高要求的情况下，网络的保护与故障恢复机制是网络生存性的关键，如何实现信息的可靠保护与故障恢复已迫在眉睫。
一些新的数据接入技术如EADSL等对于可靠性的实现较差且效率低下，而基于现有SDH系统的以太网数据宽带接入（EOS系统）是比较好的一种实现方案，它通过以太网技术和SDH光传输技术的完美结合来实现一种快速、可靠、安全、低成本、高效率的保护与恢复机制。
2、 EOS系统工作原理
EOS（EthernetOverSDH）技术可在SDH上直接提供以太网接口，由于在二层传送以太网数据，相比传统的POS技术高效低廉。它采用LAPS协议帧的映射过程和采用SDL协议帧的映射过程，用级联实现动态带宽分配来在现有SDH系统上传输以太网包信息的一种技术。目前EOS的标准（ITU－TX.86标准，是国际电联第一个MSTP的核心标准）已经公布。运营商可利用EOS技术使既有SDH承载多业务，使既有投资适应新业务需求，形成良好的收益比。
EOS系统的帧结构映射关系和实现过程见下图所示：
LAPS协议是用于SDH的链路接入协议，它是HDLC协议格式的一种，通过LAPS建立的也是面向字节同步的点对点链路。为了保证SDH信号有足够的定时信息，即为了避免在SDH信号流中有过长的连“0”或连“1”，LAPS帧在映射进SDH以前，使用（X43+1）的自同步扰码。SDL是一种简化的数据链路协议，用于取代PPP/HDLC，它的工作原理类似于ATM信元，但长度是可变的，它比HDLC容易应用于高速链路。
可以看出，通过在SDH设备（如ADM）上增加以太网接口或采用以太网交换机，由以太网接口或交换机提供帧映射和VC级联等功能就可以实现Ethernet over SDH。
3、 SDH系统保护机制
网络的保护和恢复是网络保证生存性的两个主要形式，网络的生存性泛指网络遭受到各种故障仍能维持可接受的业务质量的能力。对于SDH系统，由于其丰富的开销字节使得其具有较强的保护和恢复能力。采用APS协议，SDH系统可以完成基于K1/K2字节上的业务倒换处理和基于S1/S2字节上的时钟倒换处理，保证了网络的极大稳健性。
APS具体实现可以采用1+1，1:1，或1:Ｎ保护方式。其中1+1保护是指对于被保护业务用源与目的地之间的两条物理光纤来同时传送，一条工作光纤和一条保护光纤。其中任意一条0被切断，由另一条光纤承载数据。这种方式的业务恢复时间最快（低于50ms），保护最强。1:1保护是为一条工作光纤设置一条保护光纤。但正常时保护光纤传送的不是被保护的业务流，而是低优先级的数据。１:1的保护方式可以直接扩充为１:N的保护方式，相对于1+1保护，1:1和1:Ｎ保护方式的业务恢复时间较长，但对网络带宽资源的利用更加充分。
SDH系统强大的网络保护能力使其成为业务流承载的良好载体，它不仅可以实现传统时分业务传递而且可以实现数据业务承载。它这种强大的保护能力可以广泛用于保护所有在这一网络上传送的业务流。
4、 基于SDH系统上的EOS保护
由于EOS系统是将以太网帧结构封装成LAPS帧格式，再将LAPS帧直接映射到SDH帧中，因此经映射后的以太网数据实际是以SDH帧格式在SDH系统中传递，借助于SDH系统本身完善的保护机制就可以实现数据网络信息的恢复与保护。同时，也可以借助SDH系统本身丰富的开销字节实现信息的传递、定位等功能，这也为网络的有效管理提供了方便途径。
以基于SDH环形网上进行数据业务传输为例，描述采用双纤单向复用段保护模式的自愈能力。它的基本特点是：
在环形结构中节点在支路信号分插功能前的每一高速线路上都有一保护倒换开关，如图1所示。正常情况下，低速支路信号仅仅从S1光纤进行分插，保护光纤P1是空闲的。
当BC节点间的光缆被切断时，与光缆切断点相邻的两个节点B和C的保护倒换开关将利用APS协议执行环回功能，如图2所示。在B节点，S1光纤上的高速线路信号（AC）经倒换开关从P1光纤返回，沿逆时针方向经A节点和D节点仍然可到达C节点，并经C节点倒换开关环回到S1光纤并落地分路。
其他节点（指A和D）的作用是确保P1光纤上传的业务信号在本节点完成正常的桥接功能，畅通无阻地传向分路节点。这种环回倒换功能能保证在故障状态下仍维持环的连续性，使低速支路上的业务信号不会中断。故障排除后倒换开关返回其原来位置。
5、总结：
在SDH系统上传输以太网数据信息是目前研究的热点，借助于SDH系统的高可靠性来实现以太网信息的保护与故障恢复是EOS系统的一个主要优势，SDH系统灵活的开销机制也为以太网故障信息的监视提供了较好途径。
参考文献：
1 韦乐平，光同步数字传送网，北京：人民邮电出版社，1997
2 Network node interface for SDH.ITU_T Rec.G.707.1996
3 X.EOS: Ethernet over LAPS.ITU_T Rec.X86.2000
4李华Ethernet over SDH 系统的关键技术
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