传输网是什么?为什么要有传输网?为什么有那么多不同类型的传输网?不同类型的传输网有什么特点?传输网由谁来建设维护?
这些宽泛的问题对于大部分外行人没什么概念,对于内行人来说又无法准确表述。
传输网是什么?
我们看下百科对于传输网的解释:
传输网是用做传送通道的网络,一般在接入网、数据网和支撑网之下,用来提供信号传送和转换的网络,属于上述三种网络的基础网。
提炼以上解释,关键信息:传输网络是用于信号传递的底层基础网。
为什么要有传输网?
换个问法:传输网的产生背景是什么?传输网络为什么不停地迭代更新?
这类问题是本文的重点讨论内容,有关网络特性的介绍也将在这部分给出看法,在探讨网络特性的时候,先给出直接解释,后面会有一小段关于这个解释的形象化比喻。
再来了解下什么是 WDM(波分)?为什么WDM表现出如此强大的生命力?
WDM是一种数据传输技术,我们用一个形象的比喻来理解:
小马把“货物”由“货车”装载,不同的“货车”走在不同的“车道”,各“车道”组成一条宽阔的“高速公路”,“高速公路”上配套了一定数量的“加油站”用来给“货车”加油,同时使用“巡逻车”监控“货车”运行状态,这样的实施配置,使得“高速公路”的传输运载量极大提升,“货车”也可以装载“货物”跑很远的距离。
解释下引号里面的名词:
货物 = 传输数据
货车 = 光信号
车道 = 波道
高速公路 = 光纤
加油站 = 光放大器
巡逻车 = 监控信号
你挖掘到WDM的核心特征是什么了没?其实WDM的核心优点有两个:
①、传输容量大;②、传输距离远
在WDM波分复用之前,使用过SDM空分复用技术,后来出现了TDM时分复用技术。
当今WDM技术成为了主流。这三种技术都是为了提升信号传输容量,只是手段不同。
下面简单了解下这几个技术
1、SDM(空分复用技术):想致富先修路,想跑很多车就多修几条路
缺点:建设成本和周期太长
2、TDM(时分复用技术):给货车加车厢(提高速率),不同的货物(数据)有规律地放在车厢当中。
优先:一定程度上提升了传输容量
缺点:增加的车厢最多64个(STM-64),再增加的话成本太高(受限于器件投入回报比)
3、WDM(波分复用):在一个马路上划分不同的车道,不同的货车走不同车道,但是都在一个马路上。
优点:极大缓解交通压力,提升了马路的承载能力
1980年左右,大行其道的PDH和SDH网络都使用TDM,虽然传输速率得到了一定的提升,但是40Gbit/s已经是TDM设备的速率极限,显然不能满足带宽爆发增长的需求。
曾经红得发紫的SDH(同步数字体系)技术其实有两个致命缺陷,限制了它的进一步发展:
①、单纤传输速率不超过40Gbit/s(目前SDH网络绝大部分甚至不超过10Gbit/s)
②、传输距离严格受限
时至今日,SDH仍然面临这两个棘手的问题,很多SDH的网络的都遇到了容量瓶颈,面临设备退网的收场局面。上一代的技术缺陷,通常是下一代技术更新换代的源动力和产生背景,以上这两个问题变相促进了WDM技术的发展,而WDM技术的两大优点正好解决的SDH中的两大问题:
①、单纤传输速率可达50Tbit/s(理论上还能提升,也一定能提升)
②、传输距离不受限制(单跨距离可达2000KM)
WDM是如何做到上面两点的呢?
①、发现了EDFA掺饵光纤放大器(放大器工作波长正好与光纤最小衰减窗口一致)
②、使用了复用与解复用器(实现多波信号的混合传送)
XYT-EDFA
多么神奇:放大器工作波长正好与光纤最小衰减窗口一致。虽然WDM技术有一些缺陷,下一章会讨论,但是这两个优点使得WDM成为了当今乃至将来,大部分传输网络的底层基石,太神奇了。
OTN技术究竟该如何完善WDM网络?并且进一步将其发扬光大的?
如果你对OTN不太了解,没关系,因为只要了解了上面讲的WDM,那么一定能看懂OTN。
OTN就是WDM的下一代产品,“OTN=NG WDM”,NG意思是Next generation下一代的缩写,所以你想搞懂OTN,你只需要了解传统WDM的缺陷以及应对这些缺陷的手段即可。
传统WDM的缺陷:
①、对于传输的数据,缺乏有效的监控机制(术语叫:OAM,操作维护管理)
②、对波道的带宽利用率不高,且不灵活(一个波道只能承载一条业务)
WDM,网络维护中痛点是网管上没有太多用于辅助维护的告警,大多是光功率类的告警,没有类似误码、劣化的告警,但是传输网络头疼的地方,往往是这些误码类问题引起的。
为了解决上面的问题,OTN技术应运而生,很多人可能看过这样一个公式:“OTN=WDM SDH(OAM) 电层调度”
我把公式的每一项分析一下:
①、WDM:如上文所述
②、SDH(OAM):SDH的一大优点,在传输的帧结构里面放入了很多的开销(overhead),用于检测传输的信号是否产生误码,并通过告警上报,能够极大的提升运维效率。OTN完美借鉴了SDH的这个优点,解决了WDM的一大缺点;
③电层调度:这可以解决WDM信道带宽利用率的问题。 在OTN中,波道的使用不再是一个完整的波道,而是基于子波长(ODUK)调度,大大提高了网络灵活性和带宽利用率,并且基于电层调度,可配置相关保护,提高网络 可靠性。
是不是,新技术的产生背景就是为了解决上一代技术的问题,但是随着技术的革新,曾经的新技术也会再次暴露问题,这些问题又会成为下一代技术迭代的源动力。
未完待续~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
下期 · 看点
请回答,传输网络(下)
XYT-OTN有何玄机?竟能一统传输江湖?
5G时代,XYT-OTN又有啥锦囊妙计?
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