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  • 有問題,找傳輸

    2018-04-20 11:39:21 sohu 傳感器技術(shù)mp  點擊量: 評論 (0)
    傳輸網(wǎng),是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。沒有它,網(wǎng)絡(luò)的不同設(shè)備之間,就無法進行數(shù)據(jù)通信。很多同學(xué)都希望了解和學(xué)習(xí)傳輸網(wǎng),但是,對于初學(xué)者...

    傳輸網(wǎng),是通信網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分。沒有它,網(wǎng)絡(luò)的不同設(shè)備之間,就無法進行數(shù)據(jù)通信。

    很多同學(xué)都希望了解和學(xué)習(xí)傳輸網(wǎng),但是,對于初學(xué)來說,最為痛苦的,就是那一堆讓人看了就暈乎的概念——

    今天,打算死磕一把,專門介紹一下上面這些常見概念以及它們之間的關(guān)系,希望能幫助大家對傳輸網(wǎng)有一個初步的了解。

    整體架構(gòu)

    傳輸網(wǎng)這個東東,有非常靈活的架構(gòu)設(shè)計。在不同的應(yīng)用場景下,組網(wǎng)架構(gòu)也會有不同。而且,并不是只有電信運營商才有傳輸網(wǎng),例如電力、石油、廣電等行業(yè)企業(yè),也有自己專門的傳輸網(wǎng)。

    下面這個,是一個典型的2G移動通信網(wǎng)絡(luò)的傳輸網(wǎng)架構(gòu):

    從圖中可以看出,傳輸網(wǎng)主要分為三層:接入層匯聚層骨干層。看名字就能大概知道它們的作用:分別是負責(zé)接入客戶側(cè)業(yè)務(wù)、負責(zé)業(yè)務(wù)匯聚和上傳、負責(zé)承載匯聚側(cè)和核心層之間的業(yè)務(wù)調(diào)度。

    為什么每一層都是環(huán)形網(wǎng)絡(luò)?

    主要是因為安全保護,環(huán)形網(wǎng)絡(luò)的情況下,可以承受單點連接故障。

    E1線,就是以前經(jīng)常說的2M線(兩兆線)

    SDH(同步數(shù)字系列)

    好了,既然前面說了“準(zhǔn)同步”,接下來,就是“同步”了。

    因為PDH無法適應(yīng)現(xiàn)代電信發(fā)展的需要,所以,SDH誕生了。

    由于SDH的眾多優(yōu)點,受到了全球電信運營商的青睞,一度統(tǒng)治了傳輸網(wǎng)。

    SDH工作方式

    MSTP(多業(yè)務(wù)傳輸平臺)

    MSTP就是在SDH增加了以太網(wǎng)接口或ATM接口,實現(xiàn)IP化接口

    MSTP設(shè)備(可以看到以太網(wǎng)口等各種接口)

    綜上所述,PDH、SDH和MSTP之間的關(guān)系就是下圖:

    PTN(分組傳送網(wǎng))

    不管怎么說,MSTP和SDH都是以電路交換(TDM)為核心,無法更好地承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)(IP)

    眾所周知,隨著通信的發(fā)展,電信業(yè)務(wù)從打電話為主,變成了上網(wǎng)為主,數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占比大幅提升。

    所以,PTN出現(xiàn)了。

    PTN,Packet Transport Network,分組傳送網(wǎng)。

    從傳輸單元上看,PTN傳送的最小單元是IP報文,而SDH傳輸?shù)氖?span style="font-weight: 700; border: 0px; margin: 0px; padding: 0px;">時隙,最小單元是E1。PTN的報文大小有彈性,而SDH的電路帶寬是固定的。這就是PTN與SDH之間的最本質(zhì)區(qū)別。

    說到PTN,必須先解釋一下MPLS。

    MPLS(多協(xié)議標(biāo)簽轉(zhuǎn)換)

    MPLS,Multi-Protocol Label Switching,多協(xié)議標(biāo)簽交換。

    Multi-Protocol(多協(xié)議):支持多種三層協(xié)議(IP、IPv6、IPX、SNA等)。

    Label Switching(標(biāo)簽交換):給報文打上標(biāo)簽,以標(biāo)簽交換替代IP轉(zhuǎn)發(fā)。

    傳統(tǒng)IP網(wǎng)絡(luò)中,路由技術(shù)是不可管理、不可控制的。IP逐級轉(zhuǎn)發(fā),每經(jīng)過一個路由器都要進行路由查詢(可能多次查找),速度緩慢,這種轉(zhuǎn)發(fā)機制不適合大型網(wǎng)絡(luò)。

    而MPLS是通過事先分配好的標(biāo)簽,為報文建立一條標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)通道(LSP),在通道經(jīng)過的每一臺設(shè)備處,只需要進行快速的標(biāo)簽交換即可(一次查找),從而節(jié)約了處理時間。

    MPLS隧道(Tunnel)

    簡單來說,MPLS處理速度更快,效率更高,更適合大容量網(wǎng)絡(luò)。

    MPLS在協(xié)議棧中的位置

    而T-MPLS,是經(jīng)過改進的MPLS。

    T-MPLS是MPLS的一個子集,只采用了MPLS有關(guān)數(shù)據(jù)傳輸層的技術(shù),去掉了網(wǎng)絡(luò)層復(fù)雜的自動路由協(xié)議控制技術(shù),同時增加了OAMOperation Administration and Maintenance,也就是操作、管理和維護)。

    T-MPLS和MPLS-TP

    2005年5月,ITU-T推出了T-MPLS,并在市場上獲得成功。

    2007年,出于利益之爭,IETF開始阻撓ITU-T通過T-MPLS。

    2008年,ITU-T和IETF共同成立聯(lián)合工作組JWT,推出了MPLS-TP,定位于T-MPLS的演進。

    ITU-T:國際電信聯(lián)盟電信標(biāo)準(zhǔn)分局

    IETF:國際互聯(lián)網(wǎng)工程任務(wù)組

    所以,采用了T-MPLS的PTN,就具備了速度快、效率高的基本特點。

    無線接入網(wǎng)中的PTN

    PTN,簡單來說,就是一個具備SDH特性的加強版的IP網(wǎng)絡(luò),融合了兩者之間的優(yōu)點。

    說完P(guān)TN,我們要回頭說說“光”的那些事兒。

    WDM(波分復(fù)用)

    WDM,是Wavelength Division Multiplexing,波分復(fù)用。

    簡單來說,WDM就是把不同波長的光信號復(fù)用到同一根光纖中進行傳輸。

    波分復(fù)用和頻分復(fù)用

    其實,波分復(fù)用就是一種頻分復(fù)用。波長×頻率=光速(固定值),所以按波長分其實就是按頻率分。而光通信里面,人們習(xí)慣按波長命名。

    我們經(jīng)常所說的DWDM,就是密集型WDMDense Wavelength Division Multiplexing。DWDM是WDM的一種具體的表現(xiàn)形式。早期的WDM系統(tǒng),波長間隔為幾十nm,后來,波長間隔發(fā)展到幾nm,就叫做DWDM。

    • 稀疏波分復(fù)用(CWDM):波長間隔大,一般為20nm
    • 密集波分復(fù)用(DWDM):波長間隔小,小于等于0.8nm

    WDM的優(yōu)點很明顯,就是容量大,而且它可以遠距離傳輸。

    但WDM也有缺點,例如只能點對點連接,不能組成環(huán),不能靈活調(diào)度,不能應(yīng)對復(fù)雜的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。

    但是,SDH可以啊,SDH可以組成環(huán),而且管理能力很強。

    那么,干脆把SDH的特性引入WDM吧!

    于是,就有了OTN。

    OTN(光傳送網(wǎng))

    OTN,Optical Transport Network,光傳送網(wǎng)。

    如前文所說,它就是基于WDM技術(shù)發(fā)展過來的。

    OTN在WDM基礎(chǔ)上,融合了SDH的一些優(yōu)點,如豐富的OAM開銷、靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、完善的保護方式等。

    OTN對業(yè)務(wù)的調(diào)度分為:

    • 光層調(diào)度(可以理解為是WDM的范疇)
    • 電層調(diào)度(可以理解為SDH的范疇)

    OTN與PTN

    雖然OTN和PTN之間只差一個詞,但是兩者是完全不同的技術(shù)。

    PTN的傳送帶寬較OTN要小。一般PTN最大群路帶寬為10G。OTN單波10G,群路可達400G-1600G,最新的技術(shù)可達單波40G。

    OTN是傳輸網(wǎng)的骨干。

    PON(無源光網(wǎng)絡(luò))

    接下來,我們再來說個“胖”子,就是PON(念“胖”)。

    PON,Passive Optical Network,無源光網(wǎng)絡(luò)。

    PON由以下部分組成:

    • OLT(光線路終端)
    • POS(無源分光器)
    • ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)

    因為OLT和ONU之間是無源的,所以叫“無源光網(wǎng)絡(luò)”。

    什么是無源?

    這個“源”,就是指電源、能量源、功率源。

    說白了,沒有此類“源”的電子設(shè)備,就叫無源設(shè)備。再簡單一點,無源網(wǎng)絡(luò)下,你給什么就是什么,沒有能量源去進行放大或轉(zhuǎn)換。

    PON采用的是WDM技術(shù),實現(xiàn)單纖雙向傳輸,上行波長1310nm,下行波長1490nm。

    PON,具有高帶寬,高效率,大覆蓋范圍,用戶接口豐富等眾多優(yōu)點,被視為實現(xiàn)接入網(wǎng)業(yè)務(wù)寬帶化、綜合化改造的理想技術(shù)。

    按承載的內(nèi)容,PON主要分為以下幾種:

    • 基于ATM的無源光網(wǎng)絡(luò)(APON)
    • 基于Ethernet(以太網(wǎng))的以太無源光網(wǎng)絡(luò)(EPON)
    • 基于GFP(通用成幀規(guī)程)的吉比特?zé)o源光網(wǎng)絡(luò)(GPON)

    補充說一下,與PON對應(yīng)的,是AON,Active Optical Network,有源光網(wǎng)絡(luò)

    IPRAN(無線接入網(wǎng)IP化)

    我們再來說說現(xiàn)在很火的IPRAN。

    這些年以來,無線接入網(wǎng)(RAN)一直在向全IP化發(fā)展,因此,傳統(tǒng)的SDH傳輸網(wǎng)無法滿足要求,我們需要基于IP的傳送網(wǎng)。而基于IP的傳送網(wǎng),就分為IPRAN和PTNRAN。

    IPRAN示例

    我們通過和傳統(tǒng)RAN(基于MSTP)進行對比,來看看IPRAN有什么優(yōu)點

    • MSTP是在SDH基礎(chǔ)上為滿足數(shù)據(jù)需求而開發(fā)的,本質(zhì)上還是傳輸?shù)臇|西。IPRAN是在路由器基礎(chǔ)上為滿足基站接入的需求而開發(fā)的,本質(zhì)上就是路由器,可以滿足綜合業(yè)務(wù)接入。
    • MSTP繼承SDH的特點,剛性帶寬,所有業(yè)務(wù)不管是否使用,始終占用固定帶寬。IPRAN是路由器的特點,共享帶寬,業(yè)務(wù)間可共享帶寬。共享帶寬成本更低。
    • MSTP主要工作在二層,IPRAN主要工作在三層,可以通過業(yè)務(wù)仿真來接入二層業(yè)務(wù)。
    • MSTP比較死板,所有業(yè)務(wù)流向需手工指定。IPRAN非常靈活,業(yè)務(wù)流向只要有路由就可以通過。

    IPRAN的命名

    IP RAN,簡單的說,是指IP化的移動回傳網(wǎng)。國外的叫法其實更為準(zhǔn)確:IP Mobile Backhual(IP 移動 回傳)。

    當(dāng)初,業(yè)界提出了幾種取代傳統(tǒng)MSTP的承載方式,思科提出了IP/MPLS方式,并命名為IP RAN。這是具有排他性的,由于思科在數(shù)據(jù)通信行業(yè)的強勢地位,它的這種命名方法自然而然地引起了業(yè)界術(shù)語的混淆,以至于目前普遍將IP/MPLS-IP RAN承載方式稱為IP RAN。

    ASON(自動交換光網(wǎng)絡(luò))

    最后一個要介紹的,就是ASON。

    ASON,Automatically Switched Optical Network,自動交換光網(wǎng)絡(luò)。

    ASON的概念是ITU在2000年3月提出的,基本設(shè)想是在光傳送網(wǎng)中引入控制平面,以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的按需分配從而實現(xiàn)光網(wǎng)絡(luò)的智能化

    簡單地說,就是使未來的光傳送網(wǎng)能為任何地點和任何用戶提供連接,是一個“聰明”的光網(wǎng)絡(luò)。

    ASON體系架構(gòu)

    現(xiàn)有的光傳送網(wǎng)無法滿足通信運營商對經(jīng)濟性和高效性的要求,而ASON具備傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)所無法比擬的保護和恢復(fù)機制,適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

    所以,ASON代表的智能光網(wǎng)絡(luò)必將成為新一代交換網(wǎng)的主流方向。

    好啦!終于介紹完了。。。

    不知道大家有沒有看暈?好吧,其實小棗君自己也有點暈了。。。

    作為通信網(wǎng)的大動脈,傳輸網(wǎng)確實是重中之重,地位非常重要。

    正因為如此,運營商和設(shè)備商對它的穩(wěn)定、效率、容量等方面都有很高的要求,所以,不斷對它進行技術(shù)更新迭代,不斷有新的產(chǎn)品和概念出現(xiàn)。

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    責(zé)任編輯:售電衡衡

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