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按照传递信息的完整性是否受到监视来区分，基本传送实体可分为“连接”和“路径”。
连接虽可以在CP之间透明地传送信息，但信息完整性是不受监视的。
按照其隶属的拓扑关系，连接还可以进一步细分为网络连接、子网络连接和链路连接，路径则相对较为复杂一些。
（1）网络连接（NC）跨越网络的连接称为网络连接。
它可以透明地在层网络上进行端到端的信息
传送，由网络边界上的CP定界。
网络连接由子网络和链路连接级联而成，并可以看作是这个复杂实体的抽象代表。
（2）子网络连接（SNC）跨越子网络的连接称为子网络连接。
它可以透明地在子网络上进行信息传
递，由子网络边界上的CP定界。
子网络连接可以由更小的子网络连接和链路连接级联而成．并可看作是这个复杂实体的抽象代表。
最小的子网络连接是网元
（NE）的连接。
（3）链路连接（LC）
跨越链路的连接称为链路连接。
它由近端适配功能，路径功能和远端适配功能形成。
LC可以将信息透明地在两个子网络间的链路上传递，由链路与子网络边界上的CP定界，并代表了这些CP对之间的联系。
（4）路径（Trail）
路径是服务层网络中的传送实体．负责服务层接入点之间一个或多个客户层网络的特征信息的完整传递。
路径由近端路径终端功能、网络连接功能和远端路径终端功能结合而成。
处于电路层网络的路径称为电路；
处于通道层网络的路径称为通道；
处于段层网络的路径称为段。
3.传送处理功能
在描述层网络结构时需要用适配功能和路径终端功能这两个传送处理功能。
（1）适配功能
适配功能的作用就是将某一层网络上的特征信息进行适配处理，以便适于在服务层网络上传送。
常用的适配功能有复用、编码、速率变换、VC的组合和分解、以及模数转换等。
（2）路径终端功能
路径终端功能产生层网络上的特征信息并确保其完整性。
它又可以分为路径终端源（Source和路径终端宿（Sink）。
路径终端源接收经适配的客户层网络的特征信息，再加上路径开销并分配给同一层网络的相关网络连接。
而路径终端宿终结路径，提取路径开销信息，检查其有效性，并将经适配的客户层网络的特征信息传送给适配功能。
4.参考点
层网络上的参考点即传送处理功能或传送实体的输入与另一个输出结合的
点。
主要分为连接点（CP〕终端连接点（TCP）和接入点（AP）。
（1）连接点（CP）
连接点就是一种连接类型的输出与另一种的输入相结合的点，特征信息流过连接点。
连接点的基本功能是连接功能。
对于电路层，CP位于交换机；
对于通道层，CP位于DXC;
对于传输媒质层，则CP位于中继设备。
（2）终端连接点（TCP）
在路径终端源功能输出与网络连接输入结合的地方，以及网络连接输出与路径终端宿功能输入结合的地方将形成单向TCP,当两者结合一起时就成为双向TCP。
（3）接入点（AP）在适配源功能的输出与路径终端源功能的输入相结合的地方，或者路径终端宿功能的输出与适配宿功能的输入相结合的地方将形成接入点（AP）。
AP是相邻层网络使用或提供传送服务的交接点，处于层网络的边界处。
AP的主要功能是适配功能。
对于电路层，AP位于网络终端设备；
对于通道层，AP位于复用设备；
对于传输媒质层，AP位于线路终端设备。
传送网中的功能模型示例如图9.1所示
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中功能樓型帛为
9.1.2传送网的分层与分割
传送网可从垂直方向分解为三个独立的层网络，即电路层，通道层和传输媒
质层。
每一层网络在水平方向又可以按照该层内部结构分割为若干分离的部分，组成适于网络管理的基本骨架，如图9.2所示
图9-2分绘和分割觇图
讪甘住欄念b）分割岚念
采用分层和分割的方法有许多优点，例如可以单独进行每一个层网络的设计，在对每一层进行修改时也无需涉及到其他层次。
1.SDH传送网分层
一个适用于SDH的传送网分层模型见图9.3。
ESI9-3SDH送网分层结构
图中电路层网络是面向业务的，严格意义上不属于传送层网络，但是为叙述的完整性，此处仍将其列入。
传送层本身大致分为两层，从上至下依次为通道层和传输媒质层。
（1）电路层网络
电路层网络直接为用户提供通信服务，诸如电路交换业务、分组交换业务和租用线业务等。
按照提供业务不同，可以区分不同的电路层网络。
电路层网络与相邻的通道层网络是相互独立的。
电路层网络的主要设备是交换机和用于租用线业务的交叉连接设备。
电路层网络的端到端电路连接一般由交换机建立。
（2）通道层网络
通道层网络支持一个或多个电路层网络，为电路层网络节点（如交换机）提供透明的通道（即多条电路）。
VC-12可以看作电路层网络节点间通道的基本传送单位，VC-3/VC-4可以作为局间通道的基本传送单位。
通道的建立由交叉连接设备（DXC）负责，可以提供较长的保持时间。
通道层网络可以进一步划分为高阶通道层（VC-3/VC-4）和低阶通道层（VC-12）。
SDH传送网的一个重要特点是能够对通道层网络的连接进行管理和控制，因此网络应用十分灵活和方便。
通道层网络与其相邻的传输媒质层网络是相互独立的。
但它可以将各种电路层业务信号映射进复用段层所要求的格式内。
通道层网络的主要设备是DXC
3）传输媒质层网络
传输媒质层网络与传输媒质（光缆或微波）有关．它支持一个或多个通道层网络，为通道层网络节点（例如DXC）提供合适的通道容量，STM-N是传输媒质层网络的标准等级容量。
传输媒质层网络的主要设备为线路传输系统。
传输媒质层网络进一步划分为段层网络和物理媒质层网络（简称物理层）其中段层网络涉及为提供通道层两个节点间信息传递的所有功能．而物理层涉及具体的支持段层网络的传输媒质，如光缆和微波。
在SDH网中，段层网络还可以细分为复用段层网络和再生段层网络。
其中复用段层网络为通道层提供同步和复用功能并完成复用段开销的处理和传递，再生段涉及再生器之间或中再生器与复用段终端设备之间的信息传递，诸如定帧、扰码、中继段误码监视以及中继段开销的处理和传递。
物理层网络主要完成光电脉冲形式的比特传送任务．与开销无关。
相邻层网络间符合客户／服务者关系，即下层为上层服务、反映为服务者与客户的关系。
利用扩展层网络中适配、终结或终端连接点的方法可以将层网络进一步分解为独立的管理子层。
每一管理子层还可以细分为各自内部的子层。
将传送网分为独立的三层，每层能在与其他层无关的情况下单独加以规定，可以较简便地对每层网络进行设计和管理；
每个层网络都有自己的操作和维护能力；
从网络的观点来看，可以灵活地改变某一层而不影响到其他层。
2.层网络的分割
传送网分层后．每一层网络仍然很复杂。
为了管理上的方便，在分层的基础上．再对每一层网络划分为若干分离的部分，组成网络管理的基本骨架。
（1）子网络的分割任何子网络都可以进一步分割为若干由链路互连的较小的子网络．这些较小的子网络和链路互相结合的方式即表现为子网络的拓扑。
因此
子网络=较小的子网络+链路+拓扑
分割就是从地理上将层网络划分为国际部分子网络和国内部分子网络．然后再将国内部分子网络进一步细分为转接网部分（含长途和中继网）和接入网部分（即用户网部分），如此递归分解直到所要看到的细节为止。
（2）网络连接和子网络连接的分割与分割子网络一样，对网络连接也可以按同样的方法进行分割。
通常，网络连接可以分割为一系列子网络连接和链路连接的结合，即：
网络连接=TCP+子网络连接+链路连接+TCP
每个子网络连接可以进一步分割成一系列子网络连接和链路连接的结合，在这种情况下，分割必须以子网络连接开始和子网络连接结束，即：
子网络连接=CP+较小的子网络连接+链路连接+CP
网络连接和子网络连接的分割与上述子网络分割方法相似，递归分解的正常极限是基本连接矩阵上的单个连接点的联系处。
网络连接和子网络连接可以认为是由许多子网络连接和链路连接接特定次序结合的传送实体。
（3）链路连接和分层
当网络连接已经被完全分解成基本的链路连接和子网络连接时，每一链路连接可以看作是抽象的传送实体，由采用分层概念的适配功能和路径功能组成。
3.带光放大器的SDH分层模型
在SDH系统以及波分复用系统中，配置光放大器是克服损耗，延长中继距离的主要手段。
由于光放大器的引入，SDH的分层模型将在再生段层和复用段层之间引入新的光通路层网络、光复用段网络和光放大器网络。
一个带光放大器的SDH分层模型见图9.4所示
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I图牛4蒂光故大器
其中各光层网络的概念结构组成如图9.5所示，内含的各个复合功能块的概念如下：
RST为常规SDH的再生段终端功能；
OCA/OCT（光通道适配/光通路终端）复合功能负责客户层信号（例如SDH信号）与幅度最大且具有规定光信噪比和给定带宽的光信号之间的适配，
同时也负责加入和取出光通路开销
OMSA/OMST（光复用段适配/光复用段终端）复合功能负责光通路层和光复用段层之间的适配，主要功能包括波长分配的产生和终结、光复用的组装和分解以及作为光复用段开销的源和宿。
OASA／OAST（光放大段适配／光放大段终端）复合功能由光放大（OA）和光纤色散容纳（DA）过程组成，为物理传输媒质与OMSA/OMST复合功能提供接口；
OSCA/OSCT（光监控通路适配/光通路终端）复合功能的详细功能待定。
9.1.3SDH传送网网络拓扑结构
1.基本的物理拓扑
网络拓扑，即网络节点和传输线路的几何排列，反映了物理连接或物理拓扑。
点到点拓扑是最简单的通信形式，早期的SDH系统都基于这种拓扑。
除了这种最简单的情况以外，网络的基本物理拓扑有五种，如图9.6所示
SDH传送网物理拓扑的选择应综合考虑网络的生存性、配置的难易度、网
络结构是否适应新业务的引进等多种因素，需要根据情况来决定。
作为一般性原则，用户网适于星形拓扑和环形拓扑，中继网适于环形和线形拓扑，长途网适于
树形和网孔形的结合，物理节点配置比较简单的情况也适用于环形。
2.环形网
一些上/下支路复用设备（ADM）或数字交叉连接设备（DXC）首尾相接时可以构成SDH环形网。
环形网可以分为两类，即通道保护转换环和复用段保护转换环（具体可参见9.2节SDH网络的保护和恢复）。
通道保护转换环的业务量是以通道为基础的，保护转换与否按环的个别通道信号的优劣而定；
复用段保护转换的保护是以复用段为基础的，保护转换与否按每一节点间的复用段信号质量的优劣而定。
当复用段出现问题时，整个节点间的复用段业务信号都转向保护环。
通道保护转换环简单经济，转换时间快（小于50ms）,适用于业务容量要求低且大部分容量都集中在一个节点上（端局）的用户网环境；
也可用于中继网；
复用段保护转换环具有较大的上／下支路业务能力，适用于中继网环境。
3.以DXC为节点的网孔形网
在业务量高度集中的长途网中，一个节点有多条大容量光纤链路进出，其中有携带业务的，也有空闲的，网络节点间构成互连的网孔形拓扑。
这种高度互连的网孔形拓扑适于用DXC作传输节点，此时DXC主要提供网络的保护／恢复和监视功能。
4.混合应用
采用环形网和DXC保护在某些场合可以互相结合，取长补短。
中继网就是两者混和应用的理想场合之一。
此时，可按地域划分为若干个环形网或路由备用环（即只有两个节点的环），环间由DXC沟通。
5.我国SDH传送网网络结构
按照我国的光同步传输网技术体制的规定，我国的SDH传送网网络结构可以分成四个层面，其示例如图9.7所示。
最高层面是长途一级干线网，主要省会城市及业务量大的汇接节点城市装有DXC4/4,其间由高速光纤系统（STM-16或更高）组成，形成一个大容量、高可靠的网孔形国家骨干网结构。
由于DXC4
／4同时也具有PDH系统的140Mbit/s接口，因而原有PDH的系统也能纳入
DXC4/4统一管理的长途一级干线网中
图9-7戎国SDli帰灌阳结构示意圉
第二层面为二级干线网，主要汇接节点装有DXC4/4或DXC4/1,其间由STM-4或STM-16光纤系统组成，形成省内网状或环形骨干网结构。
由于DXC4/4和DXC4/1都具有PDH接口，所以原有的PDH系统也能纳入统一管理的二级干线网，并具有灵活调动的能力。
第三层面为中继网（即长途端局与市话局之间以及市话局之间的部分），可
以按区域划分为若干个环，由ADM组成速率为STM-4或STM-16的自愈环，也可以是路由备用方式的两节点环。
环形网主要是复用段保护倒换方式，究竟采用四纤还是二纤取决于业务量和经济比较。
环间由DXC4／1沟通，完成业务量疏导和其他管理功能。
同时也可以作为长途网与中继网之间的网关或接口，最后还可用作PDH和SDH之间的网关。
最低层面为接入网，由于处于网络的边界处，因为容量要求低，且大部分业务量集中在一个节点（端局）上，因而通道倒换环和星形网都可适用，所需设备除ADM外还可以有光用户环路载波设备，速率为STM-1或STM-4，接口应能适应用户的多种要求。
上述分层结构简化了网络规划设计，使各个层面的规划建设具有一定的独立性，并可在层内最优化。
9.2SDH网络保护和恢复
SDH光纤传送网络具有很大的通信容量。
这样的传送网络一旦发生光缆被切断等故障，将会带来严重的损失。
因此SDH光纤传送网络必须具有较强的抵抗故障或灾害的能力。
自愈机制便是提供这种能力的最为重要的机制。
本节对SDH光纤传送网络中采用的自动保护切换（APS）、自愈环（SHR）、分布式故障恢复（DR）等3种自愈机制进行讨论。
9.2.1SDH光纤传送网络故障及自愈
一条2.5Gbit/s的光纤可以容纳30000路以上的电话，一根光缆可以容纳48、96芯乃至更多数量的光纤。
这样巨大的通信容量在带来经济效益的同时，也对网络的可靠性提出了极高的要求。
骨干传送网络上的光缆一旦发生故障，将对业务量产生巨大影响，带来难以估量的经济损失。
造成光缆破损的原因很多，如挖掘机械、雷击、树根、火灾、枪弹、车祸、船锚、鲨鱼等等。
除光缆破损外，传送网络的节点也可能由于地震、洪水、火灾等自然灾害而失效，节点的设备也会发生电子故障。
为了迅速有效地对上述故障作出反应，将损失降低，大规模光纤网络必须具备有效的自愈（Self-healing机制。
即在网络发生故障时，无需人为干预就能自动而迅速地提供替代路由，重新配置业务，恢复通信。
网络的自愈机制是提高网络可靠性尤其是存活性的主要手段之一。
1.自愈体系
目前有3个自愈体系；
自动保护切换（APS）、自愈环（SHR）、以及基于数字交叉连接的自愈网（SHN）。
APS通过向备用系统切换来恢复业务。
防止光缆被切断，需要1:
1的APS，并且备用系统必须选取不同的路由，即异径保护（DRP）。
在DRP中，保护线路物理上不与被保护的服务线路在一起，因而能够避免光缆切断时的服务中断。
DRP是快速路由选择体系结构，在这种体系结构中，每个DRP系统只服务于两个中间没有终端的端局。
因此当对某局间的恢复速度要求较高时，DRP是比较适当的体系结构。
SHR有多种详细的分类，基本上可以看成是1:
1或1:
n的APS的扩充。
例如单向SHR（U-SHR）使用2条互为反方向的光缆，环上的节点对2个方向来的信号形成1:
1的保护。
而共享保护环SHR类似于1：
nAPS系统。
SHN是基于数字交叉连接（DCS）的自愈机制。
SHN与预先保留容量的APS及SHR相比具有优越性。
它能够灵活地处理网络故障或业务量的变化，进行资源自组织。
SHN在每个节点上配置DCS，利用光波跨接（spar）形成节点间的连接。
当一个跨接失效，导致两个节点间服务通道中断时，通过对其它跨接上的备用通道进行交叉连接形成恢复通道。
2.故障恢复速度与备用容量效率
（1）故障恢复速度不同的用户对故障恢复速度要求也不同。
有的用户对网络的无间断运行具有强烈的依赖性，如银行自动取款机、大贸易公司等。
对于这类用户，恢复时间应是自愈机制所能达到的最短时间，目前这个时间约为50ms。
但是多数应用的故障恢复时间的容许范围可以在几秒钟到几分钟之间。
特别是业务成本比较低的时候，容许范围可以达到30min。
实验结果表明50ms到200ms的传送中断将引起电路交换业务5%以下的呼损率的增大，对7号信令网的影响很小。
传送中断2s,所有电路交换的连接都将被切断。
中断10s,多数音频数据MODEM将出现超时，连接型数据会晤也会由于超时而中断，X.25的会晤也会被切断。
5min以上的传送中断，将引起数
字交换机的严重拥塞
由此看来，故障恢复系统的目标应定在2s的水平。
这个时间被称为连接切断阈值。
如果能在2s以内完成故障恢复，则对话音用户来说仅会感到对话被中断了一下。
对于数据用户采说，基本上不会引起会晤的切断。
目前，多数通信系统的故障恢复都是靠手工操作交叉连接器。
平均故障恢复时间为6到12小时。
而且主要时间花在向无人中继站派人上。
随着DCS的引入，故障恢复时间将大大缩短。
但是，采用集中控制方式是难以达到2s这个目标的。
为了能够在2s内完成故障恢复，需要采用分布式控制。
分布式控制不要求集中运算及网络实时数据库功能，也不要求节点具有向集中局传送数据及报告故障的功能，因而具有恢复速度快的特点。
实验绍果已经证明：
采用分布式控制方法可以达到2s这个目标。
（2）备用容量的效率
采用APS系统进行故障恢复，需要100%的冗余度。
采用单向SHR,每个方向光纤环路的带宽必须要超过环上所有端到端通信需求量的总和。
采用自我保护（SP）环路，环上所有跨接的备用容量决定于两个相邻节点问的通信需求量。
与此相对比，SHN由多种网络路由形成故障恢复路由，可以灵活地进行故障恢复。
各个跨接的备用容量对应多个环路的故障。
由于共享，利用率较高。
9.2.2自动保护倒换（APS）
在SDH标准中.定义了两类APS体系结构：
1+1APS和1:
nAPS。
在I
+1结构中同步传送模块（STM-N）同时在工作信道（段）和保护信道（段）上
发送，也就是说在发送端STM-N信号永久地与工作信道和保护信道相连。
接收端的复用段保护功能（MSP）对两个信道上的STM-N信号条件进行监视，并选择较合适的一路信号。
这种保护方式可靠性较高、高速大容量系统经常采用。
特别是在SDH发展初期，或网络的边缘处没有多余路由可选时是一种常用的保护措施。
缺点是成本较高。
1:
nAPS体系结构能够将n个工作信道中的任意一个切换到唯一的保护信道上。
保护信道由n个工作信道共享。
在两端，n个STM-N信道中的一个信道与保护信道相连。
MSP对接收信号状况进行监视和评价，执行桥接和从保护信道选择合适的STM一N信号。
需要注意，l:
l结构是1:
n结构的子集。
它具有1＋1结构的能力，以便与另一端的1＋l结构互通。
由于l:
l结构的保护信道可用以提供低优先级的附加业务（工作信道切换至保护信道时，附加业务丢失），因而系统效率高于1＋l方式。
9.2.3自愈环
1.自愈环（SHR）
由于具有共享带宽和提高存活性的特点，环型网络体系结构得到了广泛的应用。
自愈环（SHR）就是一种环型网络体系结构。
SDH自愈环体系结构可分为两类：
双向SHR（B-SHR）和单向SHR（U-SHR）。
环的类型决定于由每对节点间的双工信道的方向。
双工信道的两个方向相反（一个为顺时针，另一个为逆时针）的SHR,被称为B-SHR,而双工信道的两个方向相同（同为顺时针，或同为逆时针）的SHR被称为U—SHR。
图9.8（a）和（b）描述了B-SHR的例子，
（c）描述了U—SHR的例子。
在图9.8（a）和（b）的节点2和节点4之间的双工信道中，节点2到节点4的信道方向为顺时针（2――>
3――>
4）,节点4到节2的信道方向为逆时针（4――>
2）。
在图9.8（c）的节点2和节点4之间的双工信道中，节点2到节点4的信道方向为顺时针（2――>
4）,节点4到节点2的信道方向也为顺时针（4――>
1――>
因此，B-SHR需要两条工作光纤承载一个双工信道，而U-SHR只用一条工作光纤承载一个双工信道。
为了
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