ms可以彻底恢复吗

SDH 1 SDH的技术背景 传统的由PDH传输体制组建的传输网，由于其复用的方式很明显的不能满足信号大容量传输的要求，另外PDH体制的地区性规范也使网络互连增加了难度，因此在通信网向大容最、标准化发展的今天，PDH的传输体制已经愈来愈成为现代通信网的瓶颈 ，制约了传输网向更高的速率发展。 SDH技术的诞生有其必然性，随着通信的发展，要求传送的信息不仅是话音，还有文字、数据、图像 和视频等。加之数字通信和计算机技术的发展，在70至80年代，陆续出现了T1(DS1)/E1载波系统(1.544/2.048Mbps)、X.25帧中继、ISDN(综合业务数字网) 和FDDI(光纤分布式数据接口)等多种网络技术。随着信息社会的到来，人们希望现代信息传输网络能快速、经济、有效地提供各种电路和业务，而上述网络技术由于其业务的单调性，扩展的复杂性，带宽的局限性，仅在原有框架内修改或完善已无济于事。SDH就是在这种背景下发展起来的。在各种宽带光纤接入网技术中，采用了SDH技术的接入网系统是应用最普遍的。SDH的诞生解决了由于入户媒质的带宽限制而跟不上骨干网和用户业务需求的发展,而产生了用户与核心网之间的接入"瓶颈"的问题，同时提高了传输网上大量带宽的利用率。SDH技术自从90年代引入以来，至今已经是一种成熟、标准的技术，在骨干网中被广泛采用，且价格越来越低，在接入网中应用可以将SDH技术在核心网中的巨大带宽优势和技术优势带入接入网领域，充分利用SDH同步复用、标准化的光接口、强大的网管能力、灵活网络拓扑能力和高可靠性带来好处，在接入网的建设发展中长期受益。 2 SDH的概念和特点 SDH是一种将复接、线路传输及交换功能融为一体、并由统一网管系统操作的综合信息传送网络，是美国贝尔通信技术研究所提出来的同步光网络（SONET）。国际电话电报咨询委员会（CCITT）（现ITU-T）于1988年接受了SONET 概念并重新命名为SDH，使其成为不仅适用于光纤也适用于微波和卫星传输的通用技术体制。 它可实现网络有效管理、实时业务监控、动态网络维护、不同厂商设备间的互通等多项功能，能大大提高网络资源利用率、降低管理及维护费用、实现灵活可靠和高效的网络运行与维护，因此是当今世界信息领域在传输技术方面的发展和应用的热点，受到人们的广泛重视。 SDH技术与PDH技术相比，有如下明显优点：1、统一的比特率，统一的接口标准，为不同厂家设备间的互联提供了可能。附图是SDH和PDH在复用等级及标准上的比较。使1.5Mb/s和2Mb/s两大数字体系在STM-1上得到统一。 2、网络管理能力大大加强。、3、提出了自愈网的新概念。用SDH设备组成的带有自愈保护能力的环网形式，可以在传输媒体主信号被切断时，自动通过自愈网恢复正常通信。4、采用字节复接技术，使网络中上下支路信号变得十分简单。 5.灵活的复用映射结构，使各种业务灵活上下。6、SDH设备牟容纳各种新的业务信号，如宽带ISDN/FDDI（光纤分布式数据接口）/ATM等。7、SDH帧结构中安排了丰富的开销比例,因而使网络的操作维护管理功能大大加强,便于集中统一管理,大大节约了维护费用的开支，由于SDH具有上述显著优点，它将成为实现信息高速公路的基础技术之一。但是在与信息高速公路相连接的支路和叉路上，PDH设备仍将有用武之地。 3 SDH的关键技术 SDH传输业务信号时各种业务信号要进入SDH的帧都要经过映射、定位和复用三个步骤：映射是将各种速率的信号先经过码速调整装入相应的标准容器（C），再加入通道开销 （POH）形成虚容器（VC）的过程，帧相位发生偏差称为帧偏移；定位即是将帧偏移信息收进支路单元（TU）或管理单元（AU）的过程，它通过支路单元指针（TU PTR）或管理单元指针（AU PTR）的功能来实现；复用则是将多个低价通道层信号通过码速调整使之进入高价通道或将多个高价通道层信号通过码速调整使之进入复用层的过程。 3.1 通用成帧规程(GFP) 在SDH上传输数据包一般采用PoS(packet-over-SDH)协议，原有以点对点协议(PPP)为基础的PoS技术已不符合应用要求，因为PoS仅把数据包或帧用PPP、帧中继(FR)或高级数据链路控制(HDLC)协议封装，再映射到SDH中。PoS不能区别不同的数据包流，因此也不能对每个流的流量工程、保护和带宽进行管理，不能提供许多用户需要的1Mbit/s-10Mbit/s以太网带宽颗粒，它实际上是靠高层的路由器等设备来实现流量工程和业务生成功能。因此，在SDH上采用新的封装格式GFP传送数据包，是下一代SDH的发展重点。 ITU-T把GFP定义为G.7041，GFP具有数据头纠错和把通道标识符用于端口复用(把多个物理端口复用成一个网络通道)的功能[3]。最重要的一点是GFP可支持成帧映射(frame-mapped)和透明传送(transparent-mapped)两种工作方式，这样便可支持更多应用。成帧映射方式是把已成帧用户端数据信号的帧封装进GFP帧中，以子速率级别支持速率调整和复用。透明传送方式则完全不同，它接收原数字信号，只在SDH的帧内用低开销和低时延数字封装的方式来实现。从原理上讲，GFP可封装任何协议数据，保证简单的协议在光层上融合，并保证灵活性和更细的带宽颗粒。 2001年11月，ITU-TG.7042通过了VC和LCAS，它们都是下一代SDH中的关键技术，尤其是支持GFP时[4]。在传送网中，VC和LCAS提供一种更灵活的通道容量组织方式，以更好地满足数据业务的传输特点，把任意带宽的以太网数据流映射到任意数量的VCl2或VC3通道中，最大程度地减少带宽浪费。VC和LCAS一起创造可微调的SDH容量，以适应数据业务的QoS和服务等级协议(SLA)需求。VC还允许新的更有效的共享保护机制，把流量分成不同部分，然后通过不同路径发送。在网络正常工作情况下，不需要配置额外的保护通道，例如当其中一条路由出现故障时，LCAS可以把出现故障的VC4通道从虚级联组(VCG)中自动删除，此时VCG的带宽会减少，但可确保链路故障时业务不中断。LCAS技术的复杂性在于，VC把不同的VC/同步传输模块(STM)连接起来运送载荷，而在VCG中，不同的VC/STM将走不同路径，在接收端会产生不同时延，因此必须具备能纠正这种偏差的功能。另外，LCAS为双向信令协议，能保证网管系统中改变通道带宽的命令不影响用户流量。 3.2虚级联(VC)技术 虚级联(VC)是指用来组成SDH通道的多个虚容器VC-n之间并没有实质的级联关系，它们在网络中被分别处理并独立传送，只是因为它们所传的数据具有级联关系。这种数据的级联关系在数据进入容器之前即做好标签，待各个VC-n的数据到达目的终端后，再按原定的级联关系重新组合。SDH级联传送要求每个SDH网元都具有级联处理功能，而虚级联传送只要求终端设备具有相应功能即可，因此易于实现[5]。 利用VC技术可把一个完整的用户带宽分割开，映射到多个独立的VC-n中传输，然后由目的终端把这些VC-n重新组合成完整的用户带宽。这样做对网络影响小，能合理地分配各种业务带宽，提高网络带宽利用率。例如，用户要传输1Gbit/s的以太网数据，由于传统SDH的速率等级固定，所以要用16个VC4即一个2.5Gbit/s(16×150Mbit/s=2.4Gbit/s)的信道来传输1Gbit/s数据，带宽利用率仅为42%；若使用VC技术，则可把7个VC4级联起来(共1.05Gbit/s)传输1Gbit/s数据，带宽利用率高达95%。 3.3链路容量调整方案(LCAS)帧结构 作为基于SDH的协议，链路容量调整方案(LCAS)也是通过定义SDH帧结构中的空闲开销字节来实现的。对于高阶VC和低阶VC[6]，LCAS分别利用VC4通道开销的H4字节和VCl2通道开销的K4字节。 LCAS技术是建立在VC基础上的，与VC相同的是，它们的信息都定义在同样的开销字节中；与VC不同的是，LCAS是一个双向握手协议。在传送净荷前，发送端和接收端通过交换控制信息，保持双方动作一致。显然，LCAS需要定义更多开销来完成其较复杂的控制[7]。 LCAS除了定义MFI和SQ之外，还定义了CTRL、GID、CRC、MST和RS-Ack等5个字段。 a)MFI：是一个帧计数器，某一帧的MFI值总是上一帧的值加1。对于像SDH这样的同步系统，每帧所占的时隙都相同。MFI标识了帧序列的先后顺序，即标识了时间的先后顺序。接收端通过MFI之间值的差别，判断从不同路径传来的帧之间时延差多少，计算出时延后，就可把不同时延的帧再次同步。高阶VC和低阶VC可容忍的最大时延差均为±256ms。 b)SQ：与VC定义相同。 c)CTRL：主要有两个作用，一是表示当前成员的状态，例如，最后一个成员的控制字段为EOS(0011)，空闲的成员控制字段为IDLE(0101)；二是通过ADD(0001)和DNU(1111)表明当前成员需加入或移出VCG，用FIXED(0000)和NORM(0010)表示不支持LCAS和正常传送状态。 d)GID：是一个伪随机数，同一组中的所有成员都拥有相同的GID，这样就可标识来自同一发送端的成员。 e)CRC：对整个控制包进行校验。 f)MST：标识组中每个成员的状态。OK=O，FAIL=1。 g)重排序确认位(RS-Ack)：容量调整后，接收端通过把RS-Ack取反来表示调整过程结束。 3.4 链路容量调整过程 LCAS的最大优点是具有动态调整链路容量的功能[8]。作为一个双向握手协议，当某一端向对端传输数据时若增加或删除成员，对端也要在反方向重复这些动作，发给源端，其中对端的相应动作不必与源端同步。调整分为增加或减少成员，需要调整VCG中成员的序列号，其中控制域EOS是指VCG序列号的最后一个。下面介绍不同情况下的调整方法： a)带宽减少，暂时删除成员。当VC成员失效时，VCG链路的末端节点首先检测出故障，并向首端节点发送成员失效的消息，指出失效成员；首端节点把该成员的控制字段设置为“不可用(DNU)”，发往末端节点；末端节点把仍能正常传送的VC*VCG(即把失效的VC从VCG中暂时删除)，此时首端节点也把失效的VC从VCG中暂时删除，仅采用正常的VC发送数据；然后，首端节点把动作信息上报给网管系统。 b)业务量增大，新加入成员。当VC成员恢复时，VCG链路的末端节点首先检测出失效VC已恢复，向首端节点发送成员恢复消息；首端节点把该成员的控制字段设置为“正常(NORM)”，并发往末端节点；首端节点把恢复正常的VC重新纳入VCG，末端节点也把恢复正常的VC纳入VCG；最后，首端节点把动作信息上报给网管系统。 如前所述，LCAS是对VC技术的有效补充，可根据业务流量模式提供动态灵活的带宽分配和保护机制。按需带宽分配(BOD)业务是未来智能光网络的*手级应用，LCAS实现VC带宽动态调整，为实现端到端的带宽智能化分配提供了有效的手段。在突发性数据业务增多的应用环境下，VC和LCAS是衡量带宽是否有效利用的重要指标。 3.5 LCAS技术的实现 LCAS是对SDH能力的一项重要改进，它能让SDH网络更加健壮灵活。LCAS是建立在VC基础上、连续运行在两端点节点之间的信令协议，运营商可动态调整通道容量，当VCG中部分成员失效时，它剔除这些成员，保证正常成员继续顺利传输。当失效的成员被修复时，它能自动恢复VCG的带宽，这一过程远快于手动配置，从而加强对业务的保护能力。另外，实际使用中，某些企业对网络带宽的需求因时段不同而有差异，例如上班时仅需1Ombit/s带宽就足以完成日常工作，但在下班之前半小时，则需100Mbit/s带宽才能完成当天数据的备份。以往，这些企业为了保证数据备份顺利进行，不得不租用100Mbit/s带宽，造成巨大浪费。这一普遍现象使光网络智能化和自动化的需求日趋紧迫，但是以自动交换光网络(ASON)技术为核心的下一代智能光网络技术尚需一段时间才能成熟，作为ASON自动调整带宽的基础协议之一，LCAS技术能在一定程度上满足上述需求。 LCAS技术的实现一般分两步走。首先在核心网没有实现控制平面时，可由网管手工解决动态调整通道容量的问题[9]；随着用户？网络接口(UNI)标准的不断完善，在不中断业务的前提下动态调整带宽，满足用户需求。当带宽需求增加时，保证链路的容量；当带宽需求减少时，多余的带宽可挪作他用。这样，既可节省企业开支，又可提高运营商的服务质量。 ASON的智能网元通过信令协议处理，采取网络拓扑结构自动识别或自动邻接发现等机制，迅捷地建立连接通道，为业务层网络快速建立承载通路，并根据实际需要，随时释放和拆除已建立的通道，或倒换到新的连接通道。同时，LCAS提供的不损伤业务容量调整机制也给ASON线路保护/恢复提供了新的途径，利用ASON中基于网状网(mesh)保护/恢复算法的扩展这一特性，自动解决部分线路的故障，提供新的Qos保证。ASON中链路容量调整的发起，可以由用户的带宽请求触发，也可以由网络中的流量监督自动进行。前者应用于快速专线业务，后者运用于数据网接入业务。总之，ASON将使原来基于人工操作的静态网络，升级为交换式的可直接租赁带宽和直接营利的智能光网络。 4 SDH网络生存性 4.1网络的生存性 (1) 网络生存性的重要意义 随着科学和技术的发展，现代社会对通信的依赖性越来越大。据美国明尼苏达大学的研究结果估计，若通信中断１小时，则可使保险公司损失２万美元，使航空公司损失２５０万美元，使投资银行损失６００万美元。如果通信中断２天，则足以使银行*。可见，通信网络的生存性已成为至关紧要的设计考虑，也成为市场开放环境下网络运营或业务提供者之间的重要竞争焦点。 (2) 业务恢复时间要求 通常，不同的用户和不同的业务对业务恢复时间有不同的要求。一般说，大型金融机构和银行的自动取款机对业务的可靠性要求最高，希望业务恢复时间能短于50ｍｓ。而另一方面，只要业务资费较低，普通的居民用户对业务的中断时间要求一般不高。 业务中断时间有如下两个重要门限值： 第1个是50ｍｓ，此时可以满足绝大多数业务的质量要求，除了瞬态冲击外，业务不中断，因而可以认为50ｍｓ的保护恢复时间对于多数电路交换网的话带业务和中低速数据业务可看作是透明的； 第2个是2ｓ，只要业务中断时间短于2ｓ，则中继传输和信令网的稳定性可以保证，电话用户只经历短暂的通话间歇，几乎所有数据会话协议仍能维持不超时，图像业务则会发生丢帧和图像冻结现象（几秒），但多数人仍能勉强忍受。因此，该２ｓ门限值已作为网络恢复的目标值。 4.2 SDH网的保护 SDH网的保护通常是指利用节点间预先分配的备用容量，来完成业务保护的方式，因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之内）。但其备用资源无法在网络范围内共享。ＳＤＨ网的保护结构有两类，即路径保护和子网连接保护。 4.2.1 路径保护 当工作路径失效或者性能劣于某一必要水平时，工作路径将由保护路径所代替。目前，ＳＤＨ路径保护可以分为线性复用段保护倒换（１＋１和１：Ｎ）、复用段共用保护环（二纤环和四纤环）、复用段专用保护环（二纤环）和线性ＶＣ路径保护等几大类保护结构，下面分别予以说明。 (1) 复用段保护倒换 SDH复用段保护倒换(MSP)又分为1 1方式和1:N方式：1 1方式的特点是有两个并行的复用段同时传送STM-N信号，一个开通业务，而另一个作备用；1:N方式的特点是N个工作复用段共用一个保护复用段。当后者未被主用占用时，这个额外的复用段可用来传送额外的业务量。这种保护方式主要用于光缆切断（当工作复用段和保护复用段路由不同时）、再生器失效和复用段性能劣化等情况。 (2) 复用段共用保护环 SDH复用段共用保护环的特点是将复用段能支持的总的净负荷容量平分给工作容量和保护容量，两者分别经相反的方向由不同的环来传送。所谓共用就是指光缆切断或节点失效时，环的保护容量可以由多节点环的多个复用段共用，这就使得这种结构在正常条件下的业务量携带能力比其他环要大。在非失效条件下，共用保护环中的空闲保护容量可以用来传送低优先等级的业务量。 (3) 复用段专用保护环 SDH复用段专用保护环的特点是采用1:1保护方式单向工作。在失效故障条件下，全部管理单元组(AUG)容量环回至保护通路。这种工作方式的容量利用率不是很高，但其实现比较简单。总的看，这种环结构没有什么特殊优点，尚未见到商用系统。 (4) 线性VC路径保护 这是一种专用的端到端保护机制，可以适用于任何物理结构（网状、环或混合形式），既可以是单向倒换，又可以是双向倒换。路径保护通常用来对付服务层的失效以及客户层的失效和性能劣化。保护方式可以是使用专用保护路径的１＋１方式，也可以是１：１方式，此时保护路径可以用来支持额外业务量，而且需要自动保护倒换（ＡＰＳ）协议来协调两端的操作。由于ＶＣ路径保护是专用路径保护机制，因而对于网路连接内的网元数没有限制。 4.2.2子网连接保护 当工作子网连接失效或者性能劣于某一必要水平时，工作子网连接将由保护子网连接代替。子网连接保护(SNCP)既适用于高阶通道，又适用于低阶通道。为了支持子网连接保护，需要有两个专用通道，一个携带业务量，另一个作备用。这种保护机制的最大特点是可以适用于任何物理传送结构，例如网孔形、环形或任意混合拓扑，而且既可以用来保护完全的端到端通道，又可以仅保护通道的一部分。后面这一点是与前述线性VC路径的主要区别点，使其在网络应用上有更大的灵活性。 4.2.3 SDH网络恢复 网络恢复通常指利用节点间可用的任何备用容量完成业务保护的方式（包括预留的专用空闲备用容量、网络未用的容量乃至低优先级的额外容量），其实质是在网络中寻找失效路由的替代路由。恢复倒换由网络操作系统控制，所需时间较慢（几秒至几分钟）。 1 网络恢复控制方法 (1) 集中控制方法 从网络恢复机制上看，网络恢复控制主要分为集中式和分布式两大类。采用集中控制方法时，网络由一个集中控制系统（通常为网管系统）进行全面控制，其内部有一个庞大的网络数据库，存有涉及该网络的所有节点、交叉连接矩阵表以及空闲容量的全部信息。每一链路和通道都分配有优先等级数值，作为该通道的权值。当链路或节点失效后，故障信息经其它路由报告给网管系统。然后，网管系统从其网络数据库中搜寻有关链路或节点的信息并计算和模拟可能的替代路由。利用各个链路或通道分配的权值可以计算出可能替代路由的累积权值，于是可以列出若干替代路由权值表，其中最佳路由置于表的开头。当网管系统选定某一替代路由后，将同时送出控制命令给相关的节点执行交叉连接功能，从而建立起新的路由，于是失效路由的业务将转而由新的替代路由携带，起到网络恢复作用。 集中控制的具体实施方法有３种，即手工配置方式、预置通道的半自动恢复方式以及通过实时动态的路由计算所进行的自动恢复方式。手工配置可达数小时，是不得已的恢复方式；预置通道方式按照实际网络情况预先存储交叉连接图，设置了一个或多个备用路由，一旦出问题时，只要查询一下交叉连接图就可以立即按事先预置的备用通道将业务倒过去，速度很快，仅数秒钟即可，但所选替代路由未必最理想。该方式主要适用于单点失效故障；第3种方式是一旦出问题即动态、实时地对全网资源进行查询和计算，以选择替代路由，显然只有这种方式才能选择最佳路由，且适用于多点故障，然而网络恢复所需花费的时间也较长。恢复时间视网络空闲容量的大小而定，通常需数分钟，空闲容量小时可能需数十分钟之久，因此对业务的影响较大。 (2) 分布控制方法 考虑到集中控制方法的固有弱点，W．D．Grover于1987年首次提出了分布控制方法，随后又有一系列不同的分布控制算法问世。各种分布控制方法基本上都是基于网络泛洪法。泛洪法又称满溢法，它无需中央集中控制系统。当链路失效后，检测到故障的源节点所产生的要求空闲通道的消息将以广播方式传向所有相邻节点，并在遇到的每一节点的所有方向上都分支，直到最后到达终节点为止，即网中所有节点都能收到该消息。通常，源节点要求所有相邻节点提供空闲容量，然后所有节点都报告它与相邻节点间的可用空闲通道，直到搜寻到源节点与终节点之间的最短或最快替代路由为止。一旦终节点确认了用以搜寻最佳路由的消息，该消息将回传给源节点确认路由的存在，并表明可以使用这一替代路由。然后，源节点要求该替代路由上的所有节点执行交叉连接分配空闲容量，从而形成一新的路由，于是失效路由上的业务将转而由该替代路由携带。 从上述分布控制方法的原理可知，这种方法无需全网的信息，每个节点只要存储局部的在该节点终结的链路容量信息即可，因而业务恢复较快。但是这种方法的消息数量、涉及的无用节点数以及虽无用却仍需保留一段时间的空闲容量数却相当大，还有潜在的网络拥塞问题，因而各种改进的算法应运而生，目的都是限制纯泛洪方法的无用工作量，提高搜索效率，进一步改进恢复时间。需要指出的是，尽管分布控制可以大大缩短恢复时间，但基于现行串行处理和串行交叉连接的ＳＤＨ ＤＸＣ系统结构的恢复只能将恢复时间降到几秒至几十秒量级，仍然无法满足２ｓ的恢复目标。进一步的改进必须靠彻底改进ＤＸＣ的系统结构才行。 (3) 两种控制方法的比较 集中控制方法是传统的控制方法，比较成熟；分布控制算法存于集中网管系统中，无需DXC之间进行通信，因而不同厂家设备间的兼容性比较容易做到。集中控制方法仅需对控制响应消息实现标准化，而分布控制需要对控制响应消息以及路由算法都实现标准化。此外，理想的生存性策略要求规划算法在网络范围提供合适的空闲容量，而选路算法能以可控和有效的方式接入网络空闲容量。为了达到所要求的容量规划和实时恢复之间的协调程度，恢复算法的可预测性是十分必要的，这方面集中控制方法具有明显优势，而分布算法很难达到选路的可预测性。集中控制方法的主要缺点是恢复速度慢（几分钟至几十分钟），这是由于集中控制需要访问中央网络数据库，在网络范围内模拟和计算各种替代路由，因而少则几分钟，多则几十分钟（取决于可用空闲容量的大小），其间所有业务都将丢失。最后，集中控制需要维持一个完整的、一致的和准确的庞大网络数据库，随着网络规模的扩大和动态变化，其存储、响应时间以及准确性和成本都是问题。 分布控制方法的特点恰好与集中控制方法相反，这种方法尚处于研究阶段，其最大优点是恢复时间短，仅算法本身可小于１ｓ，另外其管理成本也较低。然而其付出的代价是控制系统较复杂、系统不可预测、实现互操作难以及标准化程度要求高。 4.3.2 网络恢复级别 网络恢复通常以通道为基础，然而为了减少恢复时间也可以选择以区段为基础。所谓区段指两个相邻ＤＸＣ节点之间所有链路的集合。在以区段为基础的恢复方式中，当某区段发生光缆切断时，网管系统将在该故障段两端的固定节点之间寻找替代路由，网络的其他部分不动，因而恢复时间很短。此外，区段恢复过程只涉及网络的局部，不必进行端到端恢复，可以在中间分段恢复业务，没有问题的部分不必动，因而网络恢复只涉及少量ＤＸＣ设备，网络管理调度比较简单。然而由于恢复过程路由的源点和终点分别是故障段两端的ＤＸＣ节点，因此恢复过程有可能存在路由重复的浪费现象。最后，由于发生故障的区段中并非所有通道都有问题，但链路却无法对通道作区分，只能好坏通道一并动作，使网络恢复的容量效率较低，相当于所需备用容量比通道恢复方式大，网络恢复的成本较高。 在以端到端通道恢复为基础的方式中，当网络发生故障时，网管可以根据不同通道的不同情况（例如不同源点和终点），为受影响的各个通道分别重新安排新的可用通道。显然，这种恢复方式针对性强，只有受影响、有问题的通道才倒换，不受影响的通道不动，使网络恢复的容量效率较高，相当于所需备用容量较少。然而，由于发生故障的区段所影响的通道很多，其源点和终点分布范围可能很广，涉及重新配置的数字交叉连接设备的数量可能很多，影响面大，导致网管复杂，恢复时间长。 4.4 各种保护／恢复方法的比较和协调 (1) 各种保护／恢复方法的比较 显示了各种保护／恢复方法的时间和成本比较，网络环境为网状网。由图可知，手工恢复的时间（几小时）和成本都最高；集中恢复的成本很低，但恢复时间较长（几分钟至几十分钟）；预置恢复的恢复时间可以减小到几秒至几十秒，但成本偏高；分布恢复的时间可以减少到几秒之内，而且成本也较低，但实现难度很大；复用段保护的时间可以降至５０ｍｓ之内（开额外业务时达１００～２００ｍｓ），但成本较高；通道环和子网连接保护的时间不大于３０ｍｓ，但在网状网环境下的成本要高于复用段保护环；路由分集的保护时间也不大于３０ｍｓ，但所花成本最高。上述图形只是为了给出一个形象直观的定性比较，而且是在网状网环境下的比较结果，并不代表普遍性结论。 (2) 各种保护／恢复方法的协调 各种保护／恢复方法可以分别适用于不同的传送网层面，例如传输媒质层中的复用段保护倒换主要适用于复用段层面作链路的快速保护；通道保护倒换适用于各级ＶＣ通道层面的通道快速倒换，例如ＳＮＣＰ；网络恢复原则上可以适用于各级ＶＣ通道，然而由于恢复时间随通道的指数关系而增长，因而为了减小恢复时间，实际网络恢复通常只用于ＶＣ－４通道层面。 传送网分层结构允许各层面实施独立的自愈保护／恢复方法，这样当不同层面先后检出故障时，将分别实施各层特有的自愈机制来消除本层网络内的故障。然而，如果各层之间协调不当，不同层的自愈机制之间会互相干扰，发生竞争。因此，不同层网络自愈技术之间的协调配合至关重要。 从保护／恢复机制看，无论是复用段自愈环还是点到点保护，从结构上看，传输媒质层上的保护容量就是传输系统的一部分，例如１：Ｎ保护，可不依赖于网管和网络设计程序。这种保护方法是分布式的，而且５０ｍｓ的倒换时间对于多数电路交换网的话带业务和中低速数据业务可以看作是透明的，因而典型网络生存性设计往往将传输媒质层上的保护机制作为第一道防线。然而这种方法常常由于成本的原因不适合在大网中无限制地普遍应用，而利用上层的通道保护／恢复（例如ＤＸＣ自愈网）往往可以更经济地实现网络恢复，而且便于对付严重的网络故障，以达到更好的全网生存性。还有一个重要原因是高层的失效无法在低层得到保护，例如电路层的交换失效就无法在下面的通道层的传输媒质层获得保护。因此通道层的保护／恢复机制往往是网络生存性设计的核心部分。 综上可知，网络的生存性设计需要一个全面的考虑，既要充分利用网络分层分割的思想，将复杂的网络保护／恢复问题化解为相对独立的分层保护／恢复问题，又要考虑层间自愈机制的协调配合问题。好在对于ＳＤＨ传送网而言，这种层间自愈机制的协调配合相对比较简单，例如在转向处理低层自愈保护行动前可能采用实施超时的方法来避免层间冲突。一般说，采用成功的传输媒质层保护和／或通道层自愈恢复技术后，上面的电路交换层将难得发生业务中断（丢失连接）现象。总之，无论什么网络，采用分层的自愈机制并综合协调应用各层自愈机制是网络生存性设计的最佳策略。 5 下一代SDH的定位以及发展趋势 下一代SDH的产生与近年来兴起的城域网建设密切相关，回顾从前，国内几乎没有城域网(MAN)的概念，因为话音业务是主体，而本地网是一个大家都熟悉的字眼，本地网又分为市话网、郊区网还有农话网。现在数据业务发展比较快，虽然在运营过程中还存在不少障碍和问题，但趋势是明朗的。现在，国内各大运营商纷纷提出各自的城域网建设计划，而且开展得如火如荼，究其本质原因，是为了实现网络优化，即在长途骨干网与用户接入网之间消除“断层”现象。因为城域网将分布在不同地点(企业、机关、智能小区、商住楼、宾馆、学校等等)的用户业务进行最大程度的整合、梳理、汇聚后，再送往骨干层，从而使网络层次变得非常清晰，效率也得到极大提升。当然，城域网内部又可细分为核心、汇聚和接入层，要根据城市的网络规模、容量大小等实际情况具体进行规划，不能“一刀切”。 从城域传送网和城域业务网的关系来看，如果SDH传送网只是完成对业务信号的透明传送功能，即不具备动态带宽分配能力和一定的智能性，那么，业务层自身的压力就非常巨大。这一点，老牌运营商体会非常深刻，以往数据设备主要依靠光纤直连方式组网，传送设备爱莫能助。现在，老牌运营商正在修正他们的建网思路，新兴运营商转向在城域接入和汇聚层直接采用多业务传送设备来分担业务层的压力，而且在某种程度上，可以减少设备投资和提高网络的性价比。 因此，现在所指的下一代SDH设备就是指由传统SDH设备发展而来多业务传输设备MSTP，综观国内MSTP的发展，可以分为四个阶段：第一阶段是雏形阶段(Original stage)，在此阶段，SDH设备采用数量较少的通道对以太网业务实现透明传送，可以为运营商提供远程局域网互连，通常并不对外开展运营整体功能较弱；第二阶段是灵活阶段(Flexible stage)，在此阶段，SDH已经演化成为符合国标要求的MSTP，除以太网透传功能外，还能提供以太网L2交换以及ATM业务的接入和汇聚功能，设备功能焕然一新；第三阶段是动态阶段(Dynamic stage)，在此阶段，RPR处理功能已经融入MSTP，可以实现以太网带宽的统计复用、公平的带宽分配、更加严格的CoS和QoS以及愈发安全的用户隔离功能；第四阶段是智能阶段(Intelligent stage)，即在SDH传送网的层面上，增加智能化的控制层面，从而快速响应业务层的带宽实时申请，并更多地采用交换式连接来建立SDH电路或波长通道，还能根据实际运营的需要随时拆除、更新或重建电路或通道，为带宽租用和光虚拟专网(O-VPN)等运营场合提供了智能化的策略。