傳輸網是什麼?為什麼要有傳輸網?為什麼有那麼多不同類型的傳輸網?不同類型的傳輸網有什麼特點?傳輸網由誰來建設維護?
這些寬泛的問題對于大部分外行人沒什麼概念,對于内行人來說又無法準确表述。
傳輸網是什麼?
我們看下百科對于傳輸網的解釋:
傳輸網是用做傳送通道的網絡,一般在接入網、數據網和支撐網之下,用來提供信号傳送和轉換的網絡,屬于上述三種網絡的基礎網。
提煉以上解釋,關鍵信息:傳輸網絡是用于信号傳遞的底層基礎網。
為什麼要有傳輸網?
換個問法:傳輸網的産生背景是什麼?傳輸網絡為什麼不停地叠代更新?
這類問題是本文的重點讨論内容,有關網絡特性的介紹也将在這部分給出看法,在探讨網絡特性的時候,先給出直接解釋,後面會有一小段關于這個解釋的形象化比喻。
再來了解下什麼是 WDM(波分)?為什麼WDM表現出如此強大的生命力?
WDM是一種數據傳輸技術,我們用一個形象的比喻來理解:
小馬把“貨物”由“貨車”裝載,不同的“貨車”走在不同的“車道”,各“車道”組成一條寬闊的“高速公路”,“高速公路”上配套了一定數量的“加油站”用來給“貨車”加油,同時使用“巡邏車”監控“貨車”運行狀态,這樣的實施配置,使得“高速公路”的傳輸運載量極大提升,“貨車”也可以裝載“貨物”跑很遠的距離。
解釋下引号裡面的名詞:
貨物 = 傳輸數據
貨車 = 光信号
車道 = 波道
高速公路 = 光纖
加油站 = 光放大器
巡邏車 = 監控信号
你挖掘到WDM的核心特征是什麼了沒?其實WDM的核心優點有兩個:
①、傳輸容量大;②、傳輸距離遠
在WDM波分複用之前,使用過SDM空分複用技術,後來出現了TDM時分複用技術。
當今WDM技術成為了主流。這三種技術都是為了提升信号傳輸容量,隻是手段不同。
下面簡單了解下這幾個技術
1、SDM(空分複用技術):想緻富先修路,想跑很多車就多修幾條路
缺點:建設成本和周期太長
2、TDM(時分複用技術):給貨車加車廂(提高速率),不同的貨物(數據)有規律地放在車廂當中。
優先:一定程度上提升了傳輸容量
缺點:增加的車廂最多64個(STM-64),再增加的話成本太高(受限于器件投入回報比)
3、WDM(波分複用):在一個馬路上劃分不同的車道,不同的貨車走不同車道,但是都在一個馬路上。
優點:極大緩解交通壓力,提升了馬路的承載能力
1980年左右,大行其道的PDH和SDH網絡都使用TDM,雖然傳輸速率得到了一定的提升,但是40Gbit/s已經是TDM設備的速率極限,顯然不能滿足帶寬爆發增長的需求。
曾經紅得發紫的SDH(同步數字體系)技術其實有兩個緻命缺陷,限制了它的進一步發展:
①、單纖傳輸速率不超過40Gbit/s(目前SDH網絡絕大部分甚至不超過10Gbit/s)
②、傳輸距離嚴格受限
時至今日,SDH仍然面臨這兩個棘手的問題,很多SDH的網絡的都遇到了容量瓶頸,面臨設備退網的收場局面。上一代的技術缺陷,通常是下一代技術更新換代的源動力和産生背景,以上這兩個問題變相促進了WDM技術的發展,而WDM技術的兩大優點正好解決的SDH中的兩大問題:
①、單纖傳輸速率可達50Tbit/s(理論上還能提升,也一定能提升)
②、傳輸距離不受限制(單跨距離可達2000KM)
WDM是如何做到上面兩點的呢?
①、發現了EDFA摻餌光纖放大器(放大器工作波長正好與光纖最小衰減窗口一緻)
②、使用了複用與解複用器(實現多波信号的混合傳送)
XYT-EDFA
多麼神奇:放大器工作波長正好與光纖最小衰減窗口一緻。雖然WDM技術有一些缺陷,下一章會讨論,但是這兩個優點使得WDM成為了當今乃至将來,大部分傳輸網絡的底層基石,太神奇了。
OTN技術究竟該如何完善WDM網絡?并且進一步将其發揚光大的?
如果你對OTN不太了解,沒關系,因為隻要了解了上面講的WDM,那麼一定能看懂OTN。
OTN就是WDM的下一代産品,“OTN=NG WDM”,NG意思是Next generation下一代的縮寫,所以你想搞懂OTN,你隻需要了解傳統WDM的缺陷以及應對這些缺陷的手段即可。
傳統WDM的缺陷:
①、對于傳輸的數據,缺乏有效的監控機制(術語叫:OAM,操作維護管理)
②、對波道的帶寬利用率不高,且不靈活(一個波道隻能承載一條業務)
WDM,網絡維護中痛點是網管上沒有太多用于輔助維護的告警,大多是光功率類的告警,沒有類似誤碼、劣化的告警,但是傳輸網絡頭疼的地方,往往是這些誤碼類問題引起的。
為了解決上面的問題,OTN技術應運而生,很多人可能看過這樣一個公式:“OTN=WDM SDH(OAM) 電層調度”
我把公式的每一項分析一下:
①、WDM:如上文所述
②、SDH(OAM):SDH的一大優點,在傳輸的幀結構裡面放入了很多的開銷(overhead),用于檢測傳輸的信号是否産生誤碼,并通過告警上報,能夠極大的提升運維效率。OTN完美借鑒了SDH的這個優點,解決了WDM的一大缺點;
③電層調度:這可以解決WDM信道帶寬利用率的問題。 在OTN中,波道的使用不再是一個完整的波道,而是基于子波長(ODUK)調度,大大提高了網絡靈活性和帶寬利用率,并且基于電層調度,可配置相關保護,提高網絡 可靠性。
是不是,新技術的産生背景就是為了解決上一代技術的問題,但是随着技術的革新,曾經的新技術也會再次暴露問題,這些問題又會成為下一代技術叠代的源動力。
未完待續~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~
下期 · 看點
請回答,傳輸網絡(下)
XYT-OTN有何玄機?竟能一統傳輸江湖?
5G時代,XYT-OTN又有啥錦囊妙計?
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