SDH复杂网络自愈保护方法探讨

２０１０年第２期　福建　电脑　４５　ＳＤＨ复杂网络自愈保护方法探讨　陈传彬　（福建水口发电有限公司福建福州３５０００４）　【摘　要】：本文基于ＳＤＨ网络自愈保护机制，从最为常见的ＳＤＨ复杂网络结构入手，系统研究了不同拓扑结构的各自　保护箱略，以此为实际ＳＤＨ组网提供技术支持。　【关键词】：同步数字传输体制自愈复用段子网连接保护虚拟环　１．引言　３．复杂网络保护方法　ＳＤＨ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ　Ｄｉｇｉｒａｌ　Ｈｉｅｒａｒｃｈｖ．同步数字传输体制）网　３．１复杂网络拓扑结构　络是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管　目前，常见ＳＤＨ复杂网络主要类型包括环带链、相切环、相　系统操作的综合信息传送网络『ｌＩ．已成为现代大容量光纤网络中　接环（双节点互连环、双节点跨接环）、相交环、虚拟环等类型，拓　最为重要的传输形式　目前．ＳＤＨ网络自愈保护机制研究以单纯　扑结构如图２所示。　的链或环结构为主．如二纤单向通道保护环、二纤双向通道保护　Ａ　Ａ　＾　环、四纤双向复用段保护环及二纤双向复用段保护环等∞，４．５，６，７１。　然而．实际组网中往往涉及由链和环组成的较为复杂拓扑结构．　如环带链、相切环、相交环等形式。如何制定有效的保护策略，积　极保护不同拓扑结构中各网元内部及之间的业务一直是ＳＤＨ　网络自愈保护研究的一个重点　８　８　Ｊ　本文基于ＳＤＨ网络自愈保护机制．从最为常见的ＳＤＨ复　环带链　卡钉接耳－　Ｌ标准ＤＮＩ　杂网络结构人手．系统研究了不同拓扑结构的各自保护策略．以　此为实际ＳＤＨ组网提供强有力的技术支持　２．　ＳＤＨ自愈保护方法　ＳＤＨ网的保护通常是指利用节点问预先分配的备用容量来完成　业务保护的方式．往往处于本地网元或远端网元的控制之下．无　需网管系统的介入．因而保护倒换时间很短（５０ｍｓ内）　但其备　相交环　槲空环　ＭＡＤＭ实现ＤＮＩ）　Ｌ虚拟环）　用资源无法在网络范围内共享［８１　ＳＤＨ网的保护结构有两类．即　图２　ＳＤＨ复杂网络类型　ＳＤＨ的路径保护（复用段与通道层）和ＳＤＨ子网连接保护（固有　环带链由环网和链网两种基本拓扑形式组成．二者存在一　的监测与非介入式监测）　个交点　相切环是指两个或者两个以上的单环相交．二者存在一　当工作路径失效或性能劣于某一指定水平．路径保护启用．　个交点。双节点跨接（ＤＮＩ）实现上具有两种形式．即标准ＤＮＩ（环　工作路径将由保护路径所代替。其中．路径终端提供路径状态信　或者子网问通过两个节点跨接）以及ＭＡＤＭ实现的ＤＮＩ（将互　息．保护终端则提供受保护路径状态信息．二者信息是保护启动　连的两个节点用一个节点实现相交）　虚拟环是指低速率环网　的依据　当工作子网连接失效或性能劣于某一指定水平时．子网　（虚拟环）借用高速率环网（主环１的物理通道作为自己的逻辑通道　连接保护启用，工作子网连接将由保护子网连接所代替　子网连　来实现逻辑上的业务成环　．以此实现业务分类保护和复杂网　接保护可以应用于网络内的任何层．被保护的子网连接可以进　络保护。复杂网络保护是一个有机整体保护．不仅仅要考虑不同　一步由低等级的子网连接和链路连接级联而成［９１　网络要素自身的保护机制．更要注意不同形式问业务载送保护。　就应用范围而言．路径保护用于保护路径．而子网保护应用　３．２复杂网络拓扑保护方式　范围更广，可用于保护整个子网。然而．路径保护形式更多．可进　复杂网络的保护总体上涉及复用段保护（ＭＳＰ）、通道保护　行复用段保护通道保护．而子网保护仅是通道保护　二者保护的　（ＰＰ）以及子网连接保护（ＳＮＣＰ）三种方式。然而．复杂网络涉及　具体分类及各自的技术特点，详见表１。　不同拓扑形式之间业务载送保护．为了有效的保护这一形式的　业务．有些保护组合不适宜采用。表２表示了复杂网络形式推荐　线性复　支持１＋ｌ及ｌＩ　Ｎ保护形式　立持　向或者双向操作　式：　段保护倒　不支持节点救障保护　立持保护复川段上传输ｔ１１５：￣＇１－业务信　使用的保护组合方式。　换　息；来用自动僳护倒换ｆＡＰｓ）协议；　复用段梵　止＿常工作时，－支持净负荷容罱平分蛤工作锌最　，保护容罱；　复杂网路类型　保护方法　复加段保　保护环　光缆切断或者节点失效时．保扩容景可山多节点王ｔ＝的多十复　护（ＭＳＰ）　用￡　，ｔ用，支持　务在　、』侄一一十方向传输，　Ｉ作时．　环带链　ＭＳＰ，ＳＮＣＰ　Ｂ韩径　支持　用　闲保护容量传输顿外业务悄息：来用ＡＰｓ协议：　相切环　ＰＰ／ＰＰ、ＭＳＰ，ＭＳＰ、ＳＮＣＰ／ＳＮＣＰ、ＳＮＣＰ／ＭＳＰ　ｆ　护　复用段专　立持１・１｛　扩，哆式ｆｔ￣ｘｇｔ向保护耳．’般幽两个反转环组成．　州保护环　一一十　玎向传送　作业并．另一个　向保护１。作业务ｔ；　中可　相接环（双节点跨接环ＤＮＩ）　ＳＮＣＰ，ＳＮＣＰ、　ＳＮＣＰ，ＭＳＰ、ＭＳＰ，ＭＳＰ　承受的最大　务置受限于曲书点唰的最大容量：　相交环（ＭＡＤＭ实现的ＤＮＩ）　ＰＰ／ＰＰ、ＭＳＰ，ＭＳＰ、ＳＮＣＰ／ＰＰ、　ＳＮＣＰ／ＰＰ　线性ｖ　ｃ　用　任何物理结构雎分船刖ｌＩＩ的任何ｉ砬道层；来门】端至Ｕ端ｆ　通道层保　路径佩护　护机理ｔ支持　个复用段中ｖｃ选手拳性佩护：＿立持单向或者　丰同交环（虚拟环）　ＳＮＣＰ／ＳＮＣＰ、ＳＮＣＰ／ＭＳＰ、ＭＳＰ／ＰＰ、ＰＰ，ＰＰ　护【ＰＰ）　艰向操作　式ｔ支持保护通道上输额外业务信息　ｉ匮道　聚用１＋１懈护方式：保护倒换根据ｔｔｌ、八环的十别通道　雠护环　质量的优劣束决定：＂４＜￣１１１　ＡＰｓ倒换协议　表２复杂网络推荐保护方法　来崩１＋１单端保护蟛式；崩于保护服务层失散情况；出服务　固有监税　哪耋再导出借息启动客户层保护倒　魁；ｉ五　于保护光缆切断　（１）、环带链中独立环网和链网环可采用ＭＳＰ、ＳＮＣＰ、ＰＰ等　（ｓＮＣＩ）　和铃点失散等碰失教情况　僻护倒换准则有ＬＯＰ和ＡＪｓ等；　支持ＶＣ　一　护；　保护。然而，高阶通道监视无法检测低阶失效或倒换，造成通道　了＿同ｊ圭接保护　采　＇＋１保　形式　崩于保打　服务层拉客户层的失效和性能　保护难以保护环链问业务。可见．环链间业务保护形式宜采用　（通道层保护）　劣化情况；利用客户层Ｒ听（非介入）监视功能监视子阿连　非介入监　接和州络连接情况，由此来启动保护　仅适几】于保护Ｍ络　ＭＳＰ、ＳＮＣＰ方式。　理失教情况．还适于保护性能劣化和远行操作者错谩捧情　况ｔ　ｔｉｃ．护倒抉准则不仅包括ＬＯＰ帛ｌ　Ａｌｓ，进包括大景　（２）、相切环存在两个环网拓扑形式，基本支持ＭＳＰ、ＰＰ及　Ｈ０Ｐｈ仉＿０ＰＭ缺蛸，诸如导致ｓＦ的ｕＮＥｏ、ＴＴＭ、Ｅｘｃ以　及肆致ｓＤ∞ＤＥｏ辞　ＳＮＣＰ三种保护形式。当两环保护形式一致时（即都为ＭＳＰ、ＰＰ、　表１路径保护和子网连接保护的分类及其技术特点　ＳＮＣＰ），环内环间业务均可保护；当两环保护不（下转第６３页）　２０１０年第２期　福建　电脑　６３　变，将扇叶模型放置视场，获取图像对如图３所示。在Ｍａｆｌａｂ中　面建模主要面向有序数据点的曲面建模．而三角域曲面建模是　对图像进行滤波，特征提取，提取的特征点在图３在中做标记。　面向散乱数据点的曲面建模ｆ７１。　由于扇叶曲率较大．且原型表面贴有规则的标志点．凸凹趋　一　势有规律．可利用逆向工程软件Ｐｍ／Ｅ将特征点的三维坐标通　过网格划分、曲线曲面拟合，生成光滑曲面，完成其重构。重构的　扇叶模型如图５所示　４、结束语　计算机视觉技术是三维建模的一个重要的发展方向．本文　以一个简单平滑的扇叶模型为例．阐述了计算机视觉在模型重　图３扇叶图像特征点提取　构中的技术实现．对于复杂曲面的重构还需进行大量的曲面重　２．５基于特征点的扇叶三维测量数据获取　构算法的研究．尤其是曲面拼接技术。　具体步￣ｎＹ［６］：　（１）提取两幅图像中特征点的图像坐标，匹配并保存。　ｉ　《西百…ｊ　一＝一…一～　…　西’　茵　墨一尊蕃蕴了　西～　　。（２）利用投影矩阵和对应点的图像坐标，列矩阵方程如下。　ｌ（　Ｉ＂ｌ　Ｉ一　２　１）　＋（　Ｉ，　１３：一　，　２）】，＋（　ｌ　ｌ三ｊ＿一　？　）ｚ＝　，　４一￡，ｌ”‘４　．　　，【（ｖｌ　Ｉ一　ｚ１：。）Ａｔ＂＂￣－（Ｖ１ｍｌ３：一　ｌ　：）Ｊ，＋（　？”ｌ一　ｌ　，）ｚ＝ｍ　—　，”　厶　ｉ（Ｈ：　－ｍｌ－　ｔ）Ａ　＋（Ｈ２ｍｆｉ　一ｍ￣２）Ｙ＋（“：　３２３一”　）ｚ＝，”Ｉ２４一Ｈ２，　２４　【（ｖ＾　矗一　。）　＋（ｖ１　一ｍ　）】　＋（　，，Ｉ　一　三）ｚ：ｍＺ；４一ｖ：　三　（３）利用最小二乘法求解矩阵方程．　（４）遍历各个对应点，重复（１）一（３）步，求出所有特征点对应的　空间点的三维世界坐标，并依次保存。以上过程均在ＭＡＴＬＡＢ７．　图５扇叶模型重构　１中处理完成．基于特征点的测量数据在ＭＡＴＬＡＢ中的网格显　参考文献：　示如图４所示。　…王芳荣，赵丁选，尚涛，李晓天．应用计算机视觉技术进行物体三维重构　Ｕ１．吉林大学学报（工学版），Ｖｏ１．３８　Ｎｏ．６．２００８年１１月．　【２】扬萍，唐亚哲．结构光三维曲面重构ＵＪ．科学技术与工程．Ｖｏ１．６　Ｎｏ．１９　ＯＣｔ．２００６　【３１熊汉伟，张湘伟．一种自由曲面光学视觉重构方法研究Ⅱ】．光学技术　Ｖｏ１．２７　Ｎｏ．５，Ｓｅｐｔ．２００１　［４】Ｃｈａ＝ｅ￣ｅｅ　Ｃ，Ｒｏｙｃｈｏｗｄｈｕｒｙ　Ｖ　Ｐ．Ａｌｇｏｆｉｔｈｎ￣ｆｏｒ　ｃｏｐｌａｎａｒ　ｃａｍｅｒａ　ｃａｌｉ—　ｂｒａｔｉｏｎｌＪ］．Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｖｉｓｉｏｎ　ａｎｄ　Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ，２０００，１　２（２）：８４—９７．　图４　ＭＡＴＬＡＢ中特征点测量数据的网格显示　【５】Ｔｓａｉ　Ｒ　Ｙ．Ａ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｃａｍｅｒａ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ　ｆｏｒ　Ｈｉｇｈ—Ａｃｃｕｒａ－　ｃｙ　３Ｄ　Ｍａｃｈｉｎｅ　Ｖｉｓｉｏｎ　Ｍｅｔｒｏｌｏｇｙ　Ｕｆｉｎｇ　Ｏｆｆ——ｔｈｅ——Ｓｈｅｌｆ　ＴＶ　Ｃａｍｅｒａｓ　ａｎｄ　３、曲面重构　Ｌｅｎｓｅｓ嘲．ＩＥＥＥ　Ｊｏｕｒｎ￣ｏｆ　Ｒｏｂｏｔｉｃｓ　ａｎｄ　Ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ，Ａｕｇｕｓｔ　１９８７，３（４）：　曲面重构（亦称曲面建模）是实现反向工程的重要环节．通　３２３－３４４．　过建模可以将离散的测量数据重构出连续变化的曲面　曲面拟　【６】郭陆峰，江开勇，吴明忠，张满朝．一种新的非线性相机模型的标定方法　合包括曲面插值和曲面逼近。曲面插值要求插值后的曲面严格　田．华侨大学学报，Ｖｏ１．２９　Ｎｏ．４，Ｏｃｔ．２００８．　地通过数据点；曲面逼近是基于离散数据构造出一个曲面，使这　【７】张宏伟．赵小松，张国雄三维曲面重构技术们．天津大学学报，Ｖｏ１．３５　些点在某种意义下最为接近所构造的曲面　目前曲面建模领域　Ｎｏ．２。Ｍａｔ．２００３．　主要分四边域网格曲面建模和三角域曲面建模　四边域网格曲　一—－卜－—卜一—●一－—■一一—・卜－—・卜－—・卜－—－＋＿　（上接第４５页）　同且一环采用ＰＰ时．环内业务可分别保护．环问业务只有在复　究提供支持。　用段环内可保护（原因在于ＭＳＰ节点不具备选收功能而ＰＰ则　只采用支路选收形式）：当两环保护不同且不采用ＰＰ时．环内环　参考文献：　间业务均可保护　【１】夏端．ＳＤＨ设备常见故障定位和分析处理．煤。２００４。１３（２）：５２－５３　（３）、相接环（标准ＤＮＩ）网络比较复杂，环问业务保护较难　［２】孛锋．ＳＤＨ通道保护环倒换问题探讨．电力系统通信，２００９，３０（１９６）：　实现，一般只建议采用ＭＳＰ或ＳＮＣＰ方式。原因在于ＰＰ保护能　６６－７１　力有限，无法保护异侧光纤同时中断时的业务。　【３】秦刚．ＳＤＨ业务保护问题的探讨．电力系统通信，２００５，２６（１５６）：２３－　（４）、相交环（ＭＡＤＭ实现的ＤＮＩ）并不要求两环保护方式一　２５　样。配置方式灵活，组网的原则与相切环一致。　Ｉ４】陈宏伟．ＳＤＨ光网络保护体系及其应用．铁道通信信号．２００３，３９（２）：　（５）相交环（虚拟环）利用虚拟路径技术使虚拟环共享主环　６－８　相交段光纤．并以其中多余容量做虚拟光路．从而节省光纤和光　【５陈慧．５】ＳＤＨ自愈环保护机制及比较．中国数据通讯网络，２０００，（７）：　１８－２１　接口板。虚拟环将主环中部分通道或复用段与虚拟环共享并形　［６］陈健森．ＳＤＨ在福建电力通信传输网中的应用．福建电力与电工，　成保护，若共享部分失效，系统首先虚拟环保护，若虚拟环保护　２００２，２２（３）：４０—４２　又失效，则启用主环自身的ＭＳＰ、ＰＰ、ＳＮＣＰ保护．以次达到双重　【７纪卫华．同步数字序　（７］ＳＤＨ）光纤网络的拓扑结构和主要保护手段．　保护目的。　现代电子工程．２００７．（４）：５０－５３　４．总结　【８】韦乐平．ＳＤＨ网络的保护和恢复．中兴新通讯．１９９９．５（１）：１２－１５　ＳＤＨ复杂网络自愈保护方法研究利用了通信技术、计算机　『９１徐少敏．ＳＤＨ光传输技术．１９９８　技术等技术的发展成果．充分考虑了ＳＤＨ物理网络拓扑结构特　【１Ｏ】朱莉娟，余金蓉　０用虚拟环实现自愈保护的方案及实例．电信技术，　点和不同保护机制之间的无缝融合．为ＳＤＨ网络保护的深入研　２ｏｏ２。（６）：５５－５７