首页
学习
活动
专区
圈层
工具
发布
首页
学习
活动
专区
圈层
工具
MCP广场
社区首页 >专栏 >传输网快速入门,看这一篇就够了!

传输网快速入门,看这一篇就够了!

作者头像
鲜枣课堂
发布于 2019-07-20 06:53:11
发布于 2019-07-20 06:53:11
4.9K0
举报
文章被收录于专栏:鲜枣课堂鲜枣课堂

大家好,我是小枣君。

传输网,是通信网络的重要组成部分。没有它,网络的不同设备之间,就无法进行数据通信。

很多同学都希望了解和学习传输网,但是,对于初学者来说,最为痛苦的,就是那一堆让人看了就晕乎的概念——

今天,小枣君打算死磕一把,专门介绍一下上面这些常见概念以及它们之间的关系,希望能帮助大家对传输网有一个初步的了解。

整体架构

传输网这个东东,有非常灵活的架构设计。在不同的应用场景下,组网架构也会有不同。而且,并不是只有电信运营商才有传输网,例如电力、石油、广电等行业企业,也有自己专门的传输网。

下面这个,是一个典型的2G移动通信网络的传输网架构:

从图中可以看出,传输网主要分为三层:接入层汇聚层骨干层。看名字就能大概知道它们的作用:分别是负责接入客户侧业务、负责业务汇聚和上传、负责承载汇聚侧和核心层之间的业务调度。

为什么每一层都是环形网络?

主要是因为安全保护,环形网络的情况下,可以承受单点连接故障。

PDH(准同步数字系列)

PDH,Plesiochronous Digital Hierarchy,准同步数字系列,是一种早期的数字传输制式,20世纪80年代开始出现并迅速发展。

PDH主要有两大系列标准:

  • E1,即PCM30/32路,2.048Mbps,欧洲和我国采用此标准。
  • T1,即PCM24/路,1.544Mbps,北美采用此标准。

入行比较早的通信汪,肯定见过E1/T1接口和线缆。

E1线,就是以前经常说的2M线(两兆线)

作为一项早期技术,PDH的缺点很多:

1 没有全球统一的标准

2 结构复杂,成本太高

3 维护比较困难

为什么要叫“准同步”?

因为,在数字通信系统中,传送的信号都是数字化的脉冲序列。这些数字信号流在数字交换设备之间传输时,其速率必须完全保持一致,才能保证信息传送的准确无误,这就叫做“同步”。

采用PDH制式的系统,是在数字通信网的每个节点上都分别设置高精度的时钟,这些时钟的信号都具有统一的标准速率。尽管每个时钟的精度都很高,但总还是有一些微小的差别(不超过规定的范围)。这种同步方式严格来说不是真正的同步,所以叫做“准同步”。

SDH(同步数字系列)

好了,既然前面说了“准同步”,接下来,就是“同步”了。

因为PDH无法适应现代电信发展的需要,所以,SDH诞生了。

SDH,Synchronous Digital Hierarchy,同步数字系列,也是一种数字传输制式。它其实是光纤传输技术和智能网络技术结合的产物。

最早提出SDH概念的是美国贝尔通信研究所,当时称为光同步网络(SONET)

1988年,国际电报电话咨询委员会(CCITT)接受了SONET的概念,重新命名为SDH。

相比于PDH,SDH有以下优点

1 网络管理能力大大增强。

2 统一的标准,统一的规范,方便了不同厂家的互联互通。

3 适合大容量传输。

4 提出了自愈网的新概念,保护能力增强。

5 采用字节复接技术,使网络中上下支路信号变得十分简单。

由于SDH的众多优点,受到了全球电信运营商的青睐,一度统治了传输网。

SDH工作方式

MSTP(多业务传输平台)

时间又继续往前推进。

SDH是针对语音业务设计的,每条语音的带宽是固定的。它采用的是TDM(时分复用)接入方式。

后来,数据业务开始兴起,SDH要承载更多类型的接入业务,例如以太网ATM(不是取款机啊,是Asynchronous Transfer Mode,异步传输模式,是一种分组交换和复用技术)等。

于是,MSTP出现了。

MSTP,Multi-Service Transmission Platform,多业务传输平台。其实,准确地说,是(基于SDH的)多业务传输平台

顾名思义,MSTP的核心仍然是SDH,在SDH的基础上进行了改进。

MSTP就是在SDH增加了以太网接口或ATM接口,实现IP化接口

MSTP设备(可以看到以太网口等各种接口)

综上所述,PDH、SDH和MSTP之间的关系就是下图:

PTN(分组传送网)

不管怎么说,MSTP和SDH都是以电路交换(TDM)为核心,无法更好地承载数据业务(IP)

众所周知,随着通信的发展,电信业务从打电话为主,变成了上网为主,数据业务占比大幅提升。

所以,PTN出现了。

PTN,Packet Transport Network,分组传送网。

从传输单元上看,PTN传送的最小单元是IP报文,而SDH传输的是时隙,最小单元是E1。PTN的报文大小有弹性,而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH之间的最本质区别。

说到PTN,必须先解释一下MPLS。

MPLS(多协议标签转换)

MPLS,Multi-Protocol Label Switching,多协议标签交换。

Multi-Protocol(多协议):支持多种三层协议(IP、IPv6、IPX、SNA等)。

Label Switching(标签交换):给报文打上标签,以标签交换替代IP转发。

传统IP网络中,路由技术是不可管理、不可控制的。IP逐级转发,每经过一个路由器都要进行路由查询(可能多次查找),速度缓慢,这种转发机制不适合大型网络。

而MPLS是通过事先分配好的标签,为报文建立一条标签转发通道(LSP),在通道经过的每一台设备处,只需要进行快速的标签交换即可(一次查找),从而节约了处理时间。

MPLS隧道(Tunnel)

简单来说,MPLS处理速度更快,效率更高,更适合大容量网络。

MPLS在协议栈中的位置

而T-MPLS,是经过改进的MPLS。

T-MPLS是MPLS的一个子集,只采用了MPLS有关数据传输层的技术,去掉了网络层复杂的自动路由协议控制技术,同时增加了OAM(Operation Administration and Maintenance,也就是操作、管理和维护)。

T-MPLS和MPLS-TP

2005年5月,ITU-T推出了T-MPLS,并在市场上获得成功。

2007年,出于利益之争,IETF开始阻挠ITU-T通过T-MPLS。

2008年,ITU-T和IETF共同成立联合工作组JWT,推出了MPLS-TP,定位于T-MPLS的演进。

ITU-T:国际电信联盟电信标准分局

IETF:国际互联网工程任务组

所以,采用了T-MPLS的PTN,就具备了速度快、效率高的基本特点。

无线接入网中的PTN

PTN,简单来说,就是一个具备SDH特性的加强版的IP网络,融合了两者之间的优点。

说完PTN,我们要回头说说“光”的那些事儿。

WDM(波分复用)

WDM,是Wavelength Division Multiplexing,波分复用。

简单来说,WDM就是把不同波长的光信号复用到同一根光纤中进行传输。

波分复用和频分复用

其实,波分复用就是一种频分复用。波长×频率=光速(固定值),所以按波长分其实就是按频率分。而光通信里面,人们习惯按波长命名。

我们经常所说的DWDM,就是密集型WDMDense Wavelength Division Multiplexing。DWDM是WDM的一种具体的表现形式。早期的WDM系统,波长间隔为几十nm,后来,波长间隔发展到几nm,就叫做DWDM。

  • 稀疏波分复用(CWDM):波长间隔大,一般为20nm
  • 密集波分复用(DWDM):波长间隔小,小于等于0.8nm

WDM的优点很明显,就是容量大,而且它可以远距离传输。

但WDM也有缺点,例如只能点对点连接,不能组成环,不能灵活调度,不能应对复杂的组网结构。

但是,SDH可以啊,SDH可以组成环,而且管理能力很强。

那么,干脆把SDH的特性引入WDM吧!

于是,就有了OTN。

OTN(光传送网)

OTN,Optical Transport Network,光传送网。

如前文所说,它就是基于WDM技术发展过来的。

OTN在WDM基础上,融合了SDH的一些优点,如丰富的OAM开销、灵活的业务调度、完善的保护方式等。

OTN对业务的调度分为:

  • 光层调度(可以理解为是WDM的范畴)
  • 电层调度(可以理解为SDH的范畴)

OTN与PTN

虽然OTN和PTN之间只差一个词,但是两者是完全不同的技术。

PTN的传送带宽较OTN要小。一般PTN最大群路带宽为10G。OTN单波10G,群路可达400G-1600G,最新的技术可达单波40G。

OTN是传输网的骨干。

PON(无源光网络)

接下来,我们再来说个“胖”子,就是PON(念“胖”)。

PON,Passive Optical Network,无源光网络。

PON由以下部分组成:

  • OLT(光线路终端)
  • POS(无源分光器)
  • ONU(光网络单元)

因为OLT和ONU之间是无源的,所以叫“无源光网络”。

什么是无源?

这个“源”,就是指电源、能量源、功率源。

说白了,没有此类“源”的电子设备,就叫无源设备。再简单一点,无源网络下,你给什么就是什么,没有能量源去进行放大或转换。

PON采用的是WDM技术,实现单纤双向传输,上行波长1310nm,下行波长1490nm。

PON,具有高带宽,高效率,大覆盖范围,用户接口丰富等众多优点,被视为实现接入网业务宽带化、综合化改造的理想技术。

按承载的内容,PON主要分为以下几种:

  • 基于ATM的无源光网络(APON)
  • 基于Ethernet(以太网)的以太无源光网络(EPON)
  • 基于GFP(通用成帧规程)的吉比特无源光网络(GPON)

补充说一下,与PON对应的,是AON,Active Optical Network,有源光网络

IPRAN(无线接入网IP化)

我们再来说说现在很火的IPRAN。

这些年以来,无线接入网(RAN)一直在向全IP化发展,因此,传统的SDH传输网无法满足要求,我们需要基于IP的传送网。而基于IP的传送网,就分为IPRAN和PTNRAN。

IPRAN示例

我们通过和传统RAN(基于MSTP)进行对比,来看看IPRAN有什么优点

  • MSTP是在SDH基础上为满足数据需求而开发的,本质上还是传输的东西。IPRAN是在路由器基础上为满足基站接入的需求而开发的,本质上就是路由器,可以满足综合业务接入。
  • MSTP继承SDH的特点,刚性带宽,所有业务不管是否使用,始终占用固定带宽。IPRAN是路由器的特点,共享带宽,业务间可共享带宽。共享带宽成本更低。
  • MSTP主要工作在二层,IPRAN主要工作在三层,可以通过业务仿真来接入二层业务。
  • MSTP比较死板,所有业务流向需手工指定。IPRAN非常灵活,业务流向只要有路由就可以通过。

IPRAN的命名

IPRAN,简单的说,是指IP化的移动回传网。国外的叫法其实更为准确:IP Mobile Backhual(IP 移动 回传)。

当初,业界提出了几种取代传统MSTP的承载方式,思科提出了IP/MPLS方式,并命名为IPRAN。这是具有排他性的,由于思科在数据通信行业的强势地位,它的这种命名方法自然而然地引起了业界术语的混淆,以至于目前普遍将IP/MPLS-IP RAN承载方式称为IPRAN。

好啦!终于介绍完了。。。

不知道大家有没有看晕?好吧,其实小枣君自己也有点晕了。。。

作为通信网的大动脉,传输网确实是重中之重,地位非常重要。

正因为如此,运营商和设备商对它的稳定、效率、容量等方面都有很高的要求,所以,不断对它进行技术更新迭代,不断有新的产品和概念出现。

作为一个通信汪,即使不是专门从事传输岗位,也应该对传输网有一定的了解。这样,才不会总是——“有问题,找传输”。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划,分享自微信公众号。
原始发表:2019-06-16,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

本文分享自 鲜枣课堂 微信公众号,前往查看

如有侵权,请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除。

本文参与 腾讯云自媒体同步曝光计划  ,欢迎热爱写作的你一起参与!

评论
登录后参与评论
暂无评论
推荐阅读
编辑精选文章
换一批
浅谈传输网技术:SDH、MSTP 、OTN 和PTN的区别和联系
首先要说的是TDM的概念,TDM就是时分复用,就是将一个标准时长(1秒)分成若干段小的时间段( 8000),每一个小时间段(1/8000=125us)传输一路信号。SDH系统的电路调度均以 TDM为基础,所以看到很多人说 SDH业务就是TDM业务,就是传统的电路调度,这是有理论依据的。
网络技术联盟站
2021/06/25
24K3
终于有人把SDH、MSTP、OTN和PTN的关系解释清楚了……
TDM,就是时分复用,就是将一个标准时长(1秒)分成若干段小的时间段(8000),每一个小时间段(1/8000=125us)传输一路信号。
鲜枣课堂
2019/07/20
2.6K0
有问题,找传输?
传输网,是通信网络的重要组成部分。没有它,网络的不同设备之间,就无法进行数据通信。
鲜枣课堂
2019/07/22
1.4K0
从裸纤到OTN,聊聊网络传输那点事儿
裸纤也叫裸光纤,运营商提供一条纯净光纤线路,中间不经过任何交换机或路由器,只经过配线架或配线箱做光纤跳纤,可以理解成运营商仅仅提供一条物理线路。
网络工程师笔记
2024/04/28
2.3K1
从裸纤到OTN,聊聊网络传输那点事儿
【计算机网络】计算机网络(谢希仁-第八版)课后习题-第二章习题全解
01 物理层要解决哪些问题?物理层的主要特点是什么? 1)需要解决的问题: 物理层要屏蔽掉传输媒体和通信手段的差异,使物理层上面的数据链路层感觉不到这些差异,这样数据链路层就只需要考虑如何完成本层的协议和服务,而不必考虑网络具体的传输媒体和通信手段。
程序员洲洲
2024/06/17
2.1K0
【计算机网络】计算机网络(谢希仁-第八版)课后习题-第二章习题全解
DCI-DWDM产品技术
随着数据业务的飞速发展,对传输网的带宽需求越来越高。 传统的PDH或SDH技术,采用单一波长的光信号传输,这种传输方式是对光纤容量的一种极大浪费,因为光纤的带宽相对于目前利用的单波长信道来讲几乎是无限的。DWDM技术就是在这样的背景下应运而生的,它不仅大幅度地增加了网络的容量,而且还充分利用了光纤的宽带资源,减少了网络资源的浪费 。
深圳恒通未来科技有限公司
2023/02/15
5150
解密传输网技术:SDH、MSTP、OTN和PTN的差异揭秘!
TDM是时分复用,就是将一个标准时长(1 秒)分成若干段小的时间段(8000),每一个小时间段(1/8000=125us)传输一路信号。
网络工程师笔记
2023/09/20
14.8K0
解密传输网技术:SDH、MSTP、OTN和PTN的差异揭秘!
5G承载网到底有什么不同?
以前我们更多介绍的是接入网和核心网。如果说核心网是人的大脑,接入网是四肢,那么承载网就是连接大脑和四肢的神经网络,负责传递信息和指令。
鲜枣课堂
2019/07/20
2.4K0
传送网、传输网和承载网的区别
传送网是一个“暴露年龄”的词。如果有人经常开口闭口传送网,那么这个人很可能是一个年龄比较大的老员工。
鲜枣课堂
2020/03/13
2.6K0
全面了解WDM波分复用
在同一根光纤中同时让两个或两个以上的光波长信号通过不同光信道各自传输信息的技术称之为波分复用技术(WDM)。WDM (Wavelength Division Multiplexing) 是将两种或多种不同波长的光载波信号(携带着各种信息),在发送端经过合波器(Multiplexer)汇合在一起,并耦合到同一根光纤中进行传输,而在接收端经分波器(Demultiplexer)将各种波长的光信号分离出来,然后由光接收机进一步处理恢复为原信号。
亿源通科技HYC
2021/04/21
2.6K0
全面了解WDM波分复用
关于光模块,看这一篇就够啦!
随着光通信的高速发展,现在我们工作和生活中很多场景都已经实现了“光进铜退”。也就是说,以同轴电缆、网线为代表的金属介质通信,逐渐被光纤介质所取代。
鲜枣课堂
2020/01/14
4.7K0
关于光模块,看这一篇就够啦!
关于承载网,这些问题你都清楚吗?
承载网是指用于承载各种业务数据的网络,它可以是运营商的骨干网,也可以是企业的内部网络。承载网的主要任务是为各种业务提供稳定、可靠、高效的数据传输服务。
通往ICT之路
2024/04/09
1.2K0
关于承载网,这些问题你都清楚吗?
全面了解APON,BPON,EPON,GPON
PON即Passive Optical Network的简称,中文名为“无源光网络”。PON作为“接入网技术”的一种,常用在我们俗话说的“最后一公里”,在组网中广泛使用。一般PON系统结构由OLT(光线路终端)、ODN(光分配网)、ONU(光网络单元)等部分组成,而OLT、ODN、ONU之间没有任何有源设备,仅用光纤和无源组件连接。PON主要采用点对多点网络结构,是实现FTTB/FTTH的主要技术。
ICT系统集成阿祥
2024/12/03
5470
全面了解APON,BPON,EPON,GPON
到底什么是OSU和fgOTN?
“2023年底,国际电信联盟标准化部门(ITU-T)第15研究组(SG15)的2022-2024研究期第三次全会在瑞士日内瓦召开。在中国代表团的合力推动下,fgMTN和fgOTN的若干项核心标准均报批,标志着新一代细粒度传输核心技术国际标准获得里程碑式进展。”
鲜枣课堂
2024/03/07
5840
到底什么是OSU和fgOTN?
CWDM, DWDM,CCWDM 如何选择?
波分复用(WDM)是指将多个不同波长的信号耦合在一条光纤上同时传输。它通常有合波和分波。合波器MUX的主要作用是在发送端将多个信号波长合在一根光纤中传输。分波器DEMUX的主要作用是在接收端将一根光纤中传输的多个波长信号分离出来。波分复用的主要目的是增加光纤的可用带宽。因此,波分复用系统被电信公司广泛采用,可在不需要铺设更多光纤的情况下通过WDM来扩容。
亿源通科技HYC
2019/10/21
1.4K0
CWDM, DWDM,CCWDM 如何选择?
关于光纤宽带技术,看这一篇就够啦!
很抱歉地提醒大家:虽然感觉已经热了很久,但是实际上,昨天才是入伏的第一天。接下来,我们将进入一年当中最炎热的时期。
鲜枣课堂
2019/07/20
2.2K0
WDM波分复用中什么是C波段、L波段?
WDM波分复用是光纤通信中利用一根光纤同时传输多个不同波长的光载波的传输技术。光的波长不同,在光纤中的传输损耗就不同。为了尽可能减少损耗,保证传输效果,需要找寻到最为适合传输的波长。经过长时间摸索和测试,1260nm~1625nm波长范围的光,由色散导致的信号失真最小,损耗最低,最适合在光纤中传输。
亿源通科技HYC
2020/06/29
2.8K0
WDM波分复用中什么是C波段、L波段?
关于ROADM的入门科普
如今我们所处的时代,是流量爆炸性增长的时代。4K/8K、VR/AR轮番上阵,5G、WiFi-6加速普及,对整个通信承载网络,带来了巨大的带宽压力。
鲜枣课堂
2020/07/29
1.2K0
关于ROADM的入门科普
5G光传送网技术
5G商用,承载先行。日前,中国电信正式对外发布了《5G时代光传送网技术白皮书》。该白皮书针对未来5G业务和网络架构的变化,清晰的描述了未来5G承载技术,非常值得一读,小编一边在学习的时候,顺便就把它编辑了出来,供大家一起学习。 1 5G网络构架对承载网构架的影响 1.1 5G分离的RAN构架 相对于4G LTE接入网的BBU和RRU两级构架,5G RAN将演进为CU、DU 和 AAU三级结构。 CU:原BBU的非实时部分将分割出来,重新定义为CU(Centralized Unit,集中单元),负责处理非
企鹅号小编
2018/01/24
2.5K0
5G光传送网技术
从 TDM 漫步 到 WDM 的狂飙 !
自从1876年贝尔发明电话以来,人类的通信方式经历了翻天覆地的变化,这些变革不仅重塑了人们的交流模式,也推动了数据传输技术的持续革新。
通往ICT之路
2024/04/30
2050
从 TDM 漫步 到 WDM 的狂飙 !
相关推荐
浅谈传输网技术:SDH、MSTP 、OTN 和PTN的区别和联系
更多 >
领券
问题归档专栏文章快讯文章归档关键词归档开发者手册归档开发者手册 Section 归档