1、02第2章 网络拓扑结构插图目录表格目录第2章 网络拓扑结构本章介绍OptiX OSN 1500可以构建的网络拓扑结构，同时对几种常见组网形式的特点、应用和可选保护方式进行简单介绍。包括： 常用网络拓扑结构 链形 环形 环带链 其它拓扑结构2.1 常用网络拓扑结构OptiX OSN 1500可灵活实现STM-1、STM-4、STM-16各种级别的链形和环形组网，还可以衍生出各种复杂网络结构。例如：两环相切、两环相交、环带链、双环互通网、环形网和链形网结合的枢纽形网等。如表2-1所示。光传输网络的拓扑类型和保护方式的选择要根据实际的线路结构、业务类型、业务流量和保护要求来综合考虑，最大限度地通过
2、组网规划和数据设置保护业务。网络拓扑类型的选择应该优先使用环形网。链形网和环形网是传输网络的两种基本拓扑结构，由这两种拓扑结构衍生的环带链、环相交和环相切也经常应用于光传送网络。本章也将对这几种网络结构的应用、特点和相关保护方式进行介绍。表2-1 网络拓扑结构序号拓扑类型拓扑图1链形2环形3环相切4环相交5环带链6双节点互连DNI（Dual Node Interconnection）7枢纽形图注： 2.2 链形2.2.1 应用链形网是光传送网络中最基本的网络拓扑结构之一，适用于网络中业务主要集中于相邻两个网元之间或者不能采用环形网络的情况（如沿铁路分布的光传送网络）。链形网还可以衍生出链带链等
3、网络拓扑结构。2.2.2 保护方式链上的业务既可以采用无保护方式，又可以采用11、1:1、1:N等自愈保护方式。对于保护方式的选择，需要根据实际需要，考虑业务的重要性和带宽的利用率（如是否上额外业务等）。1. 无保护链形无保护链是所有链形网络配置中比较简单的一种。本节以一个链带链的具体案例介绍无保护链形网络的配置。(1) 配置方案图2-1所示为链带链拓扑结构，所有业务无保护。图2-1 链带链拓扑结构图2-1中，A、B、C网元组成一条主链（链1），B、D网元组成侧链（链2），两条链相交于网元B。各网元之间均有E1业务往来。业务分配如表2-2所示。表2-1 各网元的业务分配节点ABCDA32E1B
4、32E116E116E1C16E1D16E1 NE A和NE C只有一个线路方向，配置成一个TM系统，考虑支路业务需求和扩容需求，线路速率为STM-4。 NE D只有一个线路方向，配置成一个TM系统，考虑支路业务需求和扩容需求，线路速率为STM-1。 NE B中心节点，有三个线路方向，可以配置为1个TM系统+1个ADM系统，ADM系统线路速率为STM-4，TM系统线路速率为STM-1。(2) 配置说明由于无保护链形网不考虑业务的主备保护，只需根据业务的具体路径配置单板（线路板和支路板）。对于在本站有上、下的业务，需要在东向和西向光接口板上配置相应的时隙。对于不在本站上、下的业务，需要配置成业务
5、穿通。(3) 典型网元配置 NE A线路选择CXL4单板，支路选择1块PD1单板，支持上下32E1个业务。典型网元配置如图2-2所示。图2-1 NE A的单板配置 NE C线路选择CXL4单板，支路选择1块PD1单板，支持上下16E1个业务。典型网元配置如图2-3所示。图2-2 NE C的单板配置 NE D线路选择CXL1单板，支路选择PD1单板，上下16E1业务。典型网元配置如图2-4所示。图2-3 NE D的单板配置 NE B中心节点MADM，ADM的线路选择2块CXL4单板，TM线路选择SL1单板，支路选择2块PD1单板上下64E1（32E1+16E1+16E1）业务。典型网元配置如图2
6、-5所示。图2-4 NE B的单板配置2. 自愈性链形自愈性链形网络是能够对业务实现保护功能的链形网，本质上是用一条链来保护另外一条或者多条链。传送正常业务的链，称之为主链；用于保护正常业务的链，称之为从链或备链。典型的自愈性链形网络的保护方式为线性复用段保护，包括线性1+1保护和线性1:N（1N14）保护两种。为了提高网络的利用率，可以采用1:N的方式，在备用路由上传送额外业务。若考虑到倒换时业务恢复的快捷性，则可选用1+1保护方式。自愈性链形网络与无保护链相比不同之处是需要增加一对光纤。(1) 配置方案图2-6中，A、B、C三个网元组成1+1链形网络。相邻两个网元间有4条光纤。图2-1 典
7、型的自愈性链形网络网络中，相邻网元之间有业务往来，如表2-3所示。表2-1 各网元业务分配网元名ABCA32E1B32E132E1C32E1 NE A和NE C只有一个线路方向，配置成一个TM系统，考虑支路业务需求和扩容需求，线路速率为STM-4。 NE B有两个线路方向，配置为1个ADM系统，ADM系统线路速率为STM-4。(2) 配置说明自愈性1+1链形网络需配置主链上的业务和备链上的单向发送业务，备链上的业务接收不需要人工配置，由系统根据已配置的主链业务自动生成。在主链上，业务配置方式与无保护链形网络一致。 说明：在业务通道分配和单板硬件配置上，1:1和1+1链形保护有区别。在1:1保护
8、方式中，只需配置主链上的业务。若备链上需要传送额外业务，则备链上进行额外业务的配置。(3) 典型网元配置 NE A和NE CNE A和NE C的单板配置相同，线路选择2块CXL4单板，分别对应主链和备链。支路选择1块PD1单板，上下32E1个业务。典型网元配置如图2-7所示。图2-1 NE A和NE C的单板配置 NE BNE B的东向和西向线路各选择2块CXL4单板和2块SL4单板，分别对应主链和备链。支路选择2块PD1单板，上下64E1个业务。典型网元配置如图2-8所示。图2-2 NE B的单板配置2.3 环形2.3.1 应用通信网络中所有节点串接起来，首尾相连构成环状结构，就形成了环形网
9、。环形网络是光传送网络中最基本的网络拓扑结构之一。环上业务有很强的自愈能力，为设备的安全运行和维护提供了保证。建议在条件允许的情况下使用环形组网。单环是最基本、最简单的环形网络，也是所有复杂环形网络组网的基础单元。本章将主要介绍单环结构网络的特点、保护方式和典型网元配置。2.3.2 保护方式OptiX OSN 1500产品构成的环形网络中常见的业务保护方式包括： 二纤双向复用段保护环 四纤双向复用段保护环 子网连接保护（SNCP）两种保护方式的特点和应用如表2-4所示。表2-1 两种保护方式的比较保护方式项目二纤双向复用段倒换环子网连接保护（SNCP）最大业务容量（节点数为K）STM-NK/2
10、STM-N节点成本中低APS协议要求不要求组网灵活性较强强系统复杂性复杂简单倒换速度快快2. 二纤双向复用段保护环二纤双向复用段保护方式适用于环上业务比较分散的情况，极端情况下（当业务只在相邻两个节点间），环上最大业务容量为STM-NK/2（节点数为K），资源利用率高。但二纤双向复用段保护需要APS（Automatic Protection Switching）协议支持，保护机制复杂，网络维护要求较高。(1) 配置方案图2-9中，网元A、B、C、D构成环形网络，线路速率STM-16。图2-1 典型环形网络网络中，相邻网元之间有业务往来，如表2-5所示。表2-1 各网元业务分配网元ABCDA63
11、E132E131E1B63E132E1C32E132E132E1D31E132E1环形网络中的业务基本为分散型业务，相邻节点间均有业务上下，同时考虑到环上业务容量和资源利用率，本网络采用二纤双向复用段保护方式。(2) 配置说明 说明：在双向复用段保护环中，业务通常配置在前一半容量的VC-4通道，而后一半容量VC-4作为保护通道使用的。如STM-16环路中的#9 VC-4#16 VC-4通道一般不配置为业务通道，若这些通道配置了额外业务，则额外业务不能被保护。二纤双向复用段保护环上的业务具有走“一致路由”的特性，因此配置时注意分别配置各个局向的双向业务。对于不在本站上/下的业务，需要配置业务的双
12、向穿通。以NE A和NE C之间的业务为例，A、C间的32E1业务在线路上占用#1 VC-4。正常时业务流向如图2-10所示：NE A支路单元NE A东向线路单元光纤线路NE B西向线路单元NE B东向线路单元NE C西向线路单元NE C的支路单元。图2-1 正常时NE A和NE C之间的业务流向如果A、B间光纤断，则A、C间的32E1业务倒换到#9 VC-4上。A到C的业务流向如图2-11所示：NE A支路单元NE A西向线路单元（#9 VC-4）NE D东向线路单元（#9 VC-4）NE D西向线路单元（#9 VC-4）NE C东向线路单元（#9 VC-4）NE C西向线路单元（#9 VC
13、-4）NE B东向线路单元（#9 VC-4）NE B东向线路单元（#1 VC-4）NE C西向线路单元（#1 VC-4）NE C支路单元。C到A的业务走另一根光纤，不再赘述。图2-2 断纤时NE A到NE C的业务流向(3) 典型网元配置以NE A为例介绍复用段保护环中节点的典型配置。NE A线路选择2块CXL16单板，分别对应东向线路和西向线路。支路选择2块PQ1单板，上下263E1业务。典型网元配置如图2-12所示。图2-1 NE A的单板配置3. 四纤双向复用段保护环四纤双向复用段保护方式也适用于环上业务比较分散的情况，极端情况下（当业务只在相邻两个节点间），环上最大有保护的业务容量为S
14、TM-NK（节点数为K），资源利用率高。四纤环对单板和光纤的需求也比二纤环高，每个节点需要两对光接口板，同时线路上也要有两对光纤。与两纤复用段保护环相似，四纤双向复用段保护也具有走“一致路由”的特点，且需要APS（Automatic Protection Switching）协议支持，保护机制比较复杂，网络维护要求较高。四纤双向复用段保换环支持全环倒换和区段倒换两种倒换方式。当环上两节点之间工作通道和保护通道均发生故障时进行全环倒换；当环上两节点之间只有工作通道发生故障时则进行区段倒换（实质就是在两个节点之间进行1：1线形复用段倒换），快捷方便。以下以实例的形式介绍四纤双向复用段保护环的配置方
15、法和注意事项。(1) 配置方案网元A、B、C、D构成四纤双向复用段保护环，线路速率STM-4。环形网络中，业务基本为分散型业务，相邻节点间均有业务上下。(2) 配置说明四纤双向复用段保护环上的业务具有走“一致路由”的特性，因此配置时注意分别配置各个局向的双向业务。对于不在本站上/下的业务，需要配置业务的双向穿通。以NE A和NE C之间的一个E1业务为例，在线路上占用#1 VC-4。图2-13所示，东向1和西向1对应的通道为工作路由/工作环，东向2和西向2对应的通道为保护路由/保护环，在配置业务时，只需配置工作路由/工作环上的业务即可。四纤环的保护环上可以承载额外业务，当发生倒换时，额外业务将
16、会丢失。 说明：东向1和西向1对应的线路板建议配置在对偶槽位上，东向2和西向2对应的线路板也建议配置在对偶槽位上。正常 说明：OptiX OSN 1500的CXL单板在网管上显示为CXL、SCC和SL1/4/16三块单板，分别代表交叉时钟板、主控板和线路板。下文slot 4和slot 5的SL4即在网管上显示的线路单板。为了节省槽位，采用小板位的SL4线路板插放在slot 1和slot 11做为保护环的光接口。正常时业务流向如图2-13所示：NE A支路单元NE A 东向1:4-SL4-1光纤线路NE B 西向1:5-SL4-1NE B 东向1:4-SL4-1NE C 西向1:5-SL4-1N
17、E C的支路单元。图2-1 正常时NE A和NE C之间的业务流向全环倒换如果NE A和NE B之间主用光纤和备用光纤均断，则A、C间的E1业务倒换到备用环上。A到C的业务流向如图2-14所示：NE A支路单元NE A西向2:11-SL4-1NE D东向2:1-SL4-1NE D西向2:11-SL4-1NE C东向2:1-SL4-1NE C西向2:11-SL4-1NE B东向2:1-SL4-1NE B东向1:4-SL4-1NE C西向1:5-SL4-1NE C支路单元。C到A的业务走另一根备用光纤，不再赘述。图2-2 断纤时NE A到NE C的业务流向（全环倒换）区段倒换如果NE A和NE B
18、之间只是主用光纤断，备用光纤正常，则A、C间的E1业务只需在NE A 和NE B之间进行区段倒换，在这两个节点之间进行1：1线形复用段倒换。则A到C的业务流向如图2-15所示：NE A支路单元NE A东向2:1-SL4-1NE B西向2:11-SL4-1NE B东向1:4-SL4-1NE C西向1:5-SL4-1NE C支路单元。C到A的业务走另一根光纤，不再赘述。图2-3 断纤时NE A到NE C的业务流向（区段倒换）区段倒换占用环上的资源相对环倒换少，倒换效率高。(3) 典型网元配置以NE A为典型网元介绍网元配置。工作环线路选择2块CXL4单板，插放在slot 4，slot 5。保护环线
19、路选择2块小板位的SL4单板，分别插放在slot 1和slot 11。支路选择1块PQ1单板，上下E1个业务。典型网元配置如图2-16所示。图2-1 NE A的典型单板配置4. 子网连接保护（SNCP）子网连接保护（SNCP）是当工作子网连接失效或者性能低于某一必要的水平时，工作子网连接将由保护子网连接所代替。子网连接保常用于环形网络中。子网连接保护工作机理类似通道保护，也无需APS协议，倒换快捷，组网灵活。子网连接保护不仅适用于环形网络，也广泛应用于环带链、环相切、两环相交、DNI等网络拓扑结构，能实现环到链、环间业务的保护。关于SNCP保护的实例将在2.4 环带链中介绍。2.4 环带链在光
20、传送网络中，大量存在的是由单环和单链组成的复杂网络，本节介绍应用比较广泛的组合网络环带链。2.4.1 应用环带链是一种组合，是由基本网络形式单环和单链组成的复杂网络。经常出现的环带链网络结构有： 单环带单链 环带多条链，多条链汇聚于一点 两环共有一条链2.4.2 保护方式在环带链网络拓扑中，需要合理选择各自的保护方式。 单环上的业务可以采用适于环形网的保护方式。 链到环的业务可以采用适用于链形网的保护形式，也可以采用子网连接保护。 环到链的业务可以采用复用段保护或者子网连接保护。推荐采用子网连接保护方式。单环上业务的保护和链上业务的保护请参看2.2 链形和2.3 环形的介绍。本节将重点介绍环上
21、节点与链上节点间的业务保护和环链相交节点的配置。1. MSP保护环带无保护链(1) 配置方案图2-17中，网元A、B、C、D构成环形网络，网元D和网元E构成链形网。环上线路速率STM-16，链上线路速率STM-4。图2-1 典型MSP环带链网络网络中各节点间的业务分配如表2-6所示。表2-1 各节点间业务需求节点ABCDEA32E116E132E1B32E132E1C32E132E1D16E132E13E3E32E13E3(2) 配置说明各网元间均有业务，业务分布比较均匀。因此： 环上业务选择MSP保护，环链间业务选择SNCP保护 链上的业务无保护环上业务采用MSP保护，具体配置和注意事项请参
22、见2.3.2 保护方式。本节介绍环链间业务的流向和保护，NE D为SNCP节点。NE A和NE E有32E1的业务，主用业务流向如图2-18所示。图2-1 环链间主用业务流向（AE）表2-1 NE A和NE E间业务流向和NE D相应配置业务流向主用路由NE D配置EANE E（支路）NE E（链：西向）NE D（链：西向）NE D（环：东向）NE A（环：西向）NE A（支路）在NE D需配置两条双发业务。NE D（链：西向）NE D（环：东向）的业务NE D（链：西向）NE D（环：西向）的业务AENE A（支路）NE A（环：西向）NE D（环：东向）NE D（链：西向）NE E（链：西
23、向）NE E（支路）在NE D需配置主用路由业务。NE D（环：东向）NE D（链：西向）的业务若NE A和NE D之间光纤中断，则主用业务进行倒换。此时NE A到NE E的业务进行MSP保护倒换，在NE D进行选收；NE E到NE A的业务通过另一个方向的业务连接进行传送。如图2-19所示。图2-2 NE A 到NE E业务倒换若D节点未配置SNCP保护属性，则链到环的业务不能实现保护。(3) 典型网元配置以相交节点NE D为例介绍环带链组网的典型配置。NE D线路选择2块CXL16单板和1块SL4，2块CXL16分别对应环上东向线路和西向线路，1块SL4对应链上线路。支路选择1块PQ1单板
24、，上下32E1+16E1业务，支路选择1块PL3单板，上下3E3。典型网元配置如图2-20所示。图2-1 NE D的单板配置2. SNCP保护带1+1保护链(1) 配置方案图2-21中，网元A、B、C、D构成环形网络，网元D和网元E构成链形网。环上线路速率STM-4，链上线路速率STM-1。图2-1 典型环带链网络网络中各节点间的业务分配如表2-8所示。表2-1 各节点间业务需求节点ABCDEA16E132E116E132E1B16E1C32E1D16E13E3E32E13E3(2) 配置说明A网元到其余各个网元均有业务，业务分布比较集中。因此： 环上和环链间业务选择SNCP保护 链上的业务选
25、择1+1线性复用段保护环上业务采用SNCP保护，业务具有走“分离路由”的特性，所有业务均遍历全环。对于在本站上/下的业务，需要同时配置主用业务路由和备用业务路由；对于不在本站上/下的业务，需要配置业务的双向穿通。以下仅介绍环链间业务的流向。环上NE A和链上的NE E间有32E1的业务，业务流向如图2-22所示。主用路由上，AE间业务遍历全环。图2-1 环链间主用业务流向（AE）表2-1 NE A和NE E间业务流向和NE D相应配置业务流向EAAE主用路由NE E（支路）NE E（链：西向）NE D（链：西向）NE D（环：东向）NE A（环：西向）NE A（支路）NE A（支路）NE A（
26、环：东向）NE B（穿通：西-东）NE C（穿通：西-东）NE D（环：西向）NE D（链：西向）NE E（链：西向）NE E（支路）备用路由NE E（支路）NE E（链：西向）NE D（链：西向）NE D（环：西向）NE C（穿通：东-西）NE B（穿通：东-西）NE A（环：东向）NE A（支路）NE A（支路）NE A（环：西向）NE D（环：东向）NE D（链：西向）NE E（链：西向）NE E（支路）NE D配置在NE D需配置两个方向的业务（主用路由和备用路由）。NE D（链：西向）NE D（环：东向）的业务；NE D（链：西向）NE D（环：西向）的业务。在NE D需配置业务选收
27、（主用路由和备用路由），系统会从环上两个方向选择一个质量好的业务下到链上。NE D（环：西向）/NE D（环：东向）NE D（链：西向）的业务。若NE A和NE B之间光纤段，则EA业务流向不变，无需倒换；AE业务走备用路由进行传送，如图2-23所示。图2-2 环链间业务的保护倒换若NE D和NE E之间的主用光纤故障，链上的业务和环链间的业务可以自动倒换到备用光纤路由上。(3) 典型网元配置本节对网络中比较典型的两个网元：NE A和NE D进行介绍。NE A线路选择2块CXL4单板，分别对应东向线路和西向线路。支路选择2块PQ1单板，支持上下96E1业务。典型网元配置如图2-24所示。图2-
28、1 NE A的单板配置NE D需要2组STM-4光口组成一个STM-4环，需要1组STM-1光口组成一个STM-1线性链，STM-1线性链需要进行11保护，所以选用2块CXL4板和2块SL1单板。支路选择1块PD1单板和1块PL3单板，支持上下16E1和3E3业务。典型网元配置如图2-25所示。图2-2 NE D的单板配置2.5 其它拓扑结构OptiX OSN 1500还可以组成衍生的各种复杂网络结构。例如：两环相切、两环相交、两环带链，链相切、双环互通网、环形网和链形网结合的枢纽形网和网孔形拓扑结构等等。两环相切、两环相交、两环带链，链相切、双环互通网均是环形拓扑和链形拓扑或多个环形拓扑的组合，其适用的保护方式同2.4 环带链中介绍的保护方式。枢纽形网络中通常有一个中心节点（枢纽节点），除枢纽点外的任意两个节点间的业务连接都通过枢纽点转接和进行路由选择。此网络拓扑中，枢纽节点具有灵活地综合管理带宽资源的能力，使投资和运营成本得到很大节省。但枢纽点具有潜在的带宽资源瓶颈和设备失效导致整个网络瘫痪两大问题。网孔形拓扑结构中大量节点之间有直达路由互连。因此网孔形网络没有节点瓶颈问题，并具备设备失效时通过路由迂回确保业务畅通的功能。网孔形网络中两个节点之间有多种路由可选，业务传输的可靠性高，但结构复杂、成本较高、网络管理也比较复杂。网孔形拓扑适合于那些业务量大的地区。
