1.二纤双向复用段保护环
二纤双向复用段倒换环（也称二纤双向复用段共享环）是一种时隙保护。即将每根光纤的前一半时隙（例如STM-16系统为1#～8#AU 4）作为工作时隙，传送主用业务；后一半时隙（例如STM-16系统的9#～16#AU4）作为保护时隙，传送额外业务。也就是说一根光纤的保护时隙用来保护另一根光纤上的主用业务。例如，S1/P2光纤上的P2时隙用来保护S2/P1光纤上的S2业务，因此在二纤双向复用段保护环上无专门的主、备用光纤，每一条光纤的前一半时隙是主用信道，后一半时隙是备用信道，两根光纤上业务流向相反。二纤双向复用段保护环的保护机理如图5-15和图5-16所示。
在网络正常情况下，网元A到网元C的主用业务放在S1/P2光纤的S1时隙（对于STM-16系统，主用业务只能放在STM-16的1#～8#AU4中），沿S1/P2光纤由网元B穿通传导网元C，网元C从S1/P2光纤上的接收S1时隙所传的业务。网元C到A的主用业务放于S2/P1光纤的S2时隙，经网元B穿通传导网元A，网元A从S2/P1光纤上提取相应的业务，如图5-15所示。
图5-15 二纤双向复用段保护环
图5-16 二纤双向复用段保护环（故障时）
当环网B-C间光缆段被切断时，网元A到网元C的主用业务沿S1/P2光纤传导网元B，在网元B进行倒换（故障邻近点的网元倒换），将S1/P2光纤上S1时隙的业务全部倒换到S2/P1光纤上的P1时隙上去（例如STM-16系统是将S1/P2光纤上的1#～8#AU4全部倒到S2/P1光纤上的9#～16#AU4），然后，主用业务沿S2/P1光纤经网元A和D穿通传导网元C，在网元C同样执行倒换功能（故障端点站），即将S2/P1光纤上的P1时隙所载的网元A到网元C的主用业务倒换回到S1/P2的S1时隙，网元C提取该时隙的业务，完成接收网元A到网元C的主用业务，如图5-16所示。
在图5-16中，网元C到网元A的业务先由网元C将其主用业务S2倒换到S1/P2光纤的P2时隙上，然后，主用业务沿S1/P2光纤经网元D和A穿通到达网元B，在网元B处同样执行倒换功能，将S1/P2光纤的P2时隙业务倒换到S2/P1光纤的S2时隙上去，经S2/P1光纤传导网元A落地。以上倒换完成了环网在故障时业务的自愈。
P1、P2时隙在线路正常时也可以用来传送额外业务。当光缆故障时，额外业务被中断，P1、P2时隙作为保护时隙传送主用业务。
与通道保护环比较起来，复用段环需要用到APS协议，因此保护倒换时间稍长，通常设备的保护倒换时间小于30ms。
二纤双向复用段保护环的业务容量即最大业务量为（K/2）×STM-N，K为网元数（K≤16）。这是在一种极限情况下的最大业务量，即环网上只存在相邻节点的业务，不存在跨节点业务。这时每个光缆段均为相邻互通业务的网元专用，例如A-D光缆只传输A与D之间的双向业务，D-C光缆段只传输D与C之间的双向业务等。相邻网元间的业务不占用其他光缆段的时隙资源，这样各个光缆段都最大传送1/2×STM-N的业务（时隙可重复利用），而环上的光缆段的个数等于环上网元的节点数，所以这时网络的业务容量达到最大（K/2）×STM-N。
中兴通讯设备的复用段保护方式是返回式的，默认的保护倒换恢复时间为8分钟。
2.四纤双向复用段保护环
四纤环由4根光纤组成，这4根光纤分别为S1、P1、S2、P2。其中，S1、S2为主纤传送主用业务；P1、P2为备纤传送保护业务。也就是说P1、P2光纤分别用来在主纤故障时保护S1、S2上的主用业务。请注意S1、P1、S2、P2光纤的业务流向，S1与S2光纤业务流向相反（一致路由，双向环），S1、P1和S2、P2两对光纤上业务流向也相反，从图5-17可看出S1和P2，S2和P1光纤上业务流向相同。另外，要注意的是，四纤环上每个节点设备的配置要求是双ADM系统，因为一个ADM只有东/西两个线路端口（一对收发光纤称之为一个线路端口），而四纤环上的网元节点是东/西向各有两个线路端口，所以要配置成双ADM系统。
在环网正常时，网元A到网元D的主用业务从S1光纤经B网元到C，网元D到网元A的业务经S2光纤经网元B到A（双向业务）。网元A和D通过收主纤上的业务互通两网元之间的主用业务，如图5-17所示。(www.xing528.com)
当B-C间光缆发生故障时，环上业务会发生跨段倒换或跨环倒换，倒换触发条件和倒换过程如下：
1）跨段倒换
对于四纤环，如果故障只影响工作信道，业务可以通过倒换到同一跨段的保护信道来进行恢复。如图5-18所示，当节点B→C间的工作光纤S1断开，而S2、P1、P2光纤都是正常的，则A到D的业务经S1光纤传导B点后在B点发生跨段倒换，即业务由S1倒换到P2，在C点再发生跨段倒换，业务由P2倒换回S1，继续经S1传导D点落地。而D到A的业务同样在C、B两点发生跨段倒换。因此，在发生跨段倒换前后，业务经过的路由没有改变，仍然是：A→B→C→D和D→C→B→A。
图5-17 正常情况下节点A、D之间业务经由节点B、C
图5-18 故障状态下跨段倒换时路由示意图
2）跨环倒换
对于四纤环，如果故障既影响工作信道，又影响保护信道，则业务可以通过跨环倒换来进行恢复。如图5-19所示，当节点B→C间的工作光纤S1和P1都断开时，A到D的业务经S1光纤传导B点后在B点发生跨环倒换，即业务由S1倒换到P1，由P1传回到A点，在继续传导D点、C点，在C点再发生跨环倒换，业务由P1倒换回S1，继续经S1传导D点落地。而D到A的业务同样在C、B两点发生跨环倒换。因此，在发生跨环倒换后，AD的双向业务经过的路由发生了改变，分别是：A→B→A→D→C→D和D→C→D→A→B→A。
图5-19 故障状态下跨环倒换时路由示意图
跨段倒换的优先级高于跨环倒换，对于同一段光纤如果既有跨段倒换请求又有跨环倒换请求时，会响应跨段请求，因为跨环倒换后会沿着长径方向的保护段到达对端，会挤占其他业务的保护通路，所以优先响应有跨段请求的业务。只有在跨段倒换不能恢复业务的情况下才使用跨环倒换。
以上所介绍的五种自愈环保护方式中，有三种是设备组网时常用到的，在此将这三种常用的保护方式作一个比较，如表5-4所示。
表5-4 3种常用的自愈环保护方式特点比较
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