传送网的发展演进(光传送网历史发展)


自古人类就有“千里眼、顺风耳”的梦想,人类渴望着能即时听到、看到千里之外发生的事情,随着现代通信技术的发展,现在已经成为人人可以做到的事情。当人类对通信速度和容量突然出现了爆发式增长,我们的通信网也悄然进入了个人通信时代,面对逐渐出现的海量传输需求,传送网必然要随之而提高自身的能力。

光通信传送网的发展与演进

一、传送技术的发展

传送网最广泛的应用便是将信息从起点运输到终点,即承担了“搬运”的角色,如何更快、更好的进行“搬运”是推动传输技术不断发展的动力所在,传输技术不断的更新换代就是为了对信息进行“快、准、稳” 的传送。

从宏观角度分析,传送网的发展经历了以下几种方式的改变:

光通信传送网的发展与演进

针对现代光传输技术分析,分为以下几个阶段:

光通信传送网的发展与演进

PDH(准同步数字序列)技术没有链路连接控制全网的始时钟同步,每个站间总会出现细微的区别,需通过码速调整来匹配时钟的差异;采用异步复用方式对传送信号造成损伤,不能实现大容量、远距离传输;用于维护开销字节少,没有标准的网管接口,不利于分层管理、业务调度、故障定位等。

当PDH的缺点制约了传输速度和容量的时候,SDH便应运而生,SDH技术解决了以上PDH技术的缺点,在传输技术的发展史上写下了浓墨重彩的一笔。

二、革命性的技术-SDH

无论是移动网,还是固定网节点间的所有信息传送,都离不开信息“高速公路”–传输网,随着通信网传输、交换、处理的信息量出现了几何级数的增长,PDH无论从容量、速率、安全性能上都不能满足要求,同时伴随着光纤技术在全球迅速普及,SDH(同步数字传输体制)迅速替代了PDH技术,成为组建传输网的主力军。

相比PDH,SDH解决了PDH固有的技术缺陷,通俗讲,SDH是一种传输技术协议,它有一套标准的信息结构等级,即将低速率等级信息模块通过字节间插复用的方式形成高速率数字信号,即:

光通信传送网的发展与演进

SDH具有如下特点:

1、实现了电接口的规范化和光接口的标准化,规范了数字信号等级、帧结构、复接方法等。

2、采用了同步复用方式和灵活的映射结构,使得低速支路信号很方便的从高速信号中分出来,减少了复接设备,有利于进行大容量、高速的传送。

3、帧结构中提供了丰富的开销字节,可以对信号流进行有效的监控和提供详细的信息,大大增强了监控管理功能。

4、对其他制式的传输设备有很强的兼容性,可以节约投资。

SDH技术出现后,使得人们对于各类通信网业务的高带宽、高速率的实现变成了现实,可以说对宽带业务、移动业务的发展起了革命性作用,由于光纤通信和SDH技术的结合,使得对于通信业务传输不再斤斤计较带宽的限制,后来随着DWDM技术的成熟和逐步推广,又阶段性解决了电路容量的问题。SDH在传输技术史上正扮演者绝对的主力作用。

三、SDH+WDM方式阶段性解决了容量的问题

当通信业务需求越来越大,单纯利用SDH组网出现了以下缺点:占用纤芯数量多;需要安放的中继站数量多;组网中受到了SDH速率的限制;频繁进行光-电-光转换也浪费电源等。

为了解决以矛盾,催生了波分技术在组网中的应用,普遍采用DWDM+SDH组网的方式。

为了解决日益增长的带宽需求和节约纤芯资源,促进了WDM的规模应用,通俗的说,WDM承担了高速路的作用,将原来只能供一辆车的路拓宽至可以多辆车运行,宏观上看,多辆车可以在一条路上同时运行,如下图所示:

光通信传送网的发展与演进

早期传统WDM的组网采用分中继段逐段组网的方式,不能实现对不同波长光(电)路的保护,随着技术标准和硬件的发展,WDM应用也从“贵族化”变成了“平民化”,从以前只用于长途传输发展到在各类城域网中使用,2008年之后,OTN智能波分已实现了对支路侧的保护,用OADM代替了传统的OTM-to-OTM方式,中继站不再进行频繁的O-E-0转换,节省了供电成本,因为这个原因,OTN在承载大颗粒、IP化业务中正逐步承担了重要的角色。

四、SDH的局限性及MSTP的大规模发展

SDH具有丰富的开销,成熟的保护体制,但在早期,由于业务需求量不大,所以在支路侧只安排下2M、155M等端口,随着以太网、ATM等业务侧对多种电路端口种类及大带宽的需求,SDH技术标准也不断完善,增强后的SDH成为了MSTP(多业务传送平台)。

MSTP在完全实现SDH技术所有功能的基础上增加了部分二层交换和边缘路由器的功能,有效满足了多业务端口接入及VLAN划分,使其在组网功效上更加灵活,特别是在实现集团客户集成方案的实现中解决了以前只有路由器才能完成的部分功能,发挥了重要作用。

光通信传送网的发展与演进

在3G移动网承载上,MSTP也阶段性的解决了数据业务FE口的接入,由于目前承载没有完全实现IP化,数据流传送仍在刚性管道内传输,但现有的MSTP网在3G建网初期责无旁贷的承担了数据和话音的承载功能。

为了解决3G网日益增长的数据带宽突增的情况,配置中尽量采用二级汇聚+收敛的方案,即按照组网情况各接入层节点在汇聚节点进行一级汇聚,收敛后经由MSTP设备或波道传送至核心节点,这种方式可以尽最大可能利于网络扩容和节省设备低阶交叉时隙资源。

五、下一代传送网

随着业务容量爆发式增长和分组业务的增加,基于SDH内核的传送方式在实际应用中已渐现疲态,SDH是为适应TDM业务传送的要求而开发的,以后海量的数据业务也在推动着传送技术的发展,形成的一个共识就是必将向分组传送的方向演进,传送技术和数据通信技术正在不断的融合,从节约现网投资的角度考虑,基于SDH的传送技术也在向基于T-MPLS方向演进,但这一切都要通过标准的技术体制来实现,只有规范了分组传送的相关协议、端口后,才能使其得到规模商用。随着理论研究的逐渐深入和新技术的运用与实践,统一的分组传送网将确定其架构并进一步完善,成为主流的传送网结构

六、没有最完美的传输技术,只有最合适的传送方式

MSTP承载方式对3G移动网的解决方案是在现有传输技术的基础上相对合理的一种方式,在一定时间内,MSTP和WDM技术还将承担基础网的功能,但由于MSTP设备本身不能全部实现三层交换机/路由器的功能,因此,在现有组网中,MSTP网通核心网对接时,有时还需和路由器等数通设备配合使用,各负其责,以增强其处理能力和安全性。

在目前的技术体制下,所有应用型业务都不能离开有线传输媒质的承载,无线传输方式受限于衰耗和带宽的原因多用于解决短距的接入层问题,有线传输在一定时间内必定还将承担着不可替代的作用。

当然,每一个技术的出现都是伴随着相应的需求而产生的,都受到当时技术发展的限制,分组传送技术也不是万能、完美的,当需求和技术发展到一定程度,肯定还会产生更先进的媒质或方式替代它。

二维码

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