1.4.5 点到点的光层保护倒换

随着WDM系统的广泛使用，在光层上实现对点到点系统的保护倒换就成为了一个非常重要的课题。许多光网络的保护结构与SDH是极其相似的。对于点对点的线路系统，经常考虑1+1和1:1的线路（光复用段OMS）保护倒换方案。

线路保护倒换的工作原理是当工作链路传输中断或性能劣化到一定程度后，系统倒换设备将主信号自动转至备用光纤系统来传输，从而使接收端仍能接收到正常的信号而感觉不到网络已出现了故障。该保护方法只能保护传输链路，无法提供网络节点的失效保护，因此主要适用于点到点应用的保护。

1.1+1光层保护

对于1+1光链路保护，只能对链路故障中的业务进行保护。这种方法是利用光滤波器来桥接光信号，并把同样的两路信号分别送入工作光纤和保护光纤的通道中。保护倒换完全在光域内实现。当遇到单一的链路故障时，在接收端的光开关便把线路切换到保护光纤。由于没有电层的复制和操作，所以除了当发射机和接收机发生故障时会丢失业务外，一切链路故障都可以进行恢复。图1.20给出了一个点到点系统的1+1光保护结构的例子。

这种光层的保护结构与在SONET网络上的1+1保护结构有所不同，在SONET网络中的1+1保护结构对传输过来的两路信号都进行检测并不断地进行比较以选出最佳信号，而在光层的1+1保护结构中，在尾端只有一个接收器，由这个接收器对过来的信号进行故障检测。然而，不像在SONET的1+1保护方案那样，接收器在并不知道保护光纤的任何状态信息的情况下就切换到保护光纤上了，而且在SONET网络的1+1保护方案中，在电层上的复制信号可以及时地通知接收端两路信号的情况。

图1.20 1+1光层保护原理

2.1:1光层保护技术

1:1的光层保护方案与1+1的光层保护方案很类似，都是利用备用的路由链路来避免链路故障对业务的影响。业务流量并不是被永久地桥接到工作和保护光纤上，相反地，只有出现故障时，才在工作光纤和保护光纤之间进行一次切换。图1.21是一个1:1光层保护结构的例子。

图1.21 1:1光层保护原理

在双向通道中，当有故障事件出现时，使用APS信令信道来协调交换机的保护倒换动作。在1:1的SONET网络的保护恢复结构中，在头和尾之间有一个APS信道，保护倒换的实现既使用了保护光纤又使用了一条APS信令信道；而在1:1的光层保护结构中，在保护光纤中并不存在相互通信的通道，因为这种结构没有在电层上被复制的信号。只有当发射端和接收端都切换到保护光纤中，这个通信通道才建立起来。当出现故障时，如果接收端不知道发射端是否切换到保护光纤上，接收机端就经由保护光纤给发射端发出一个消息。因此，当接收机最初倒换到保护光纤上时它并不能接收到任何信号，而如果发射端已切换到保护光纤上了，那么利用上述过程就可完成对业务的保护和恢复，否则，业务流量就会丢失。如果再由一个独立的“带外”光业务通道来支持保护倒换的信令，那么这种发射机与接收机在协调工作方面的困难就可以被避免掉。

3.1︰N光层保护

1︰N的光层保护结构与1︰1的保护结构相类似。然而在这里，N个工作实体共享同一个保护光纤。如果有多条工作光纤断裂，那么只有其中的一条所承载的流量可以恢复。最先恢复的是具有最高优先级的故障。图1.22给出了一个1︰N光层保护结构的例子。

图1.22 1︰N光层保护原理

图1.23描述了在一种WDM系统中将1+1光层保护和1︰N设备保护相结合的结构，这种结构在1︰1的光层和设备保护方案中具有重要的经济价值。在该系统中，空余波长λp以及相关的终端设备将被预留出来作为设备保护使用。

图1.23 1+1光层保护和1︰N设备保护结合使用的情况