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传输网基础知识

传输网基础知识

June 17, 2025
2 min read
Table of Contents

基础知识概述

传输网的基本拓扑结构主要有网形、星形、复合形、总线型、树形和线形等;

  1. 网形网

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    网形网的网内任何2个节点之间均有线路连接,如果有N个节点,网形网则需要N(N1)条传输链路,显然,当节点数增加时,传输链路将迅速增大,这种网络结构的冗余度较大,稳定性较好,但是线路利用率不高,经济性较差。

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    网孔形网,它是网形网的一种变形,也叫不完全网状网,其大部分节点相互之间有线路直接相连,一小部分节点可能与其他节点之间没有线路直接相连,哪些节点之间不需要直达线路,要根据具体情况而定(一般是这些节点之间业务量相对少一些),网孔形网与网形网(完全网状网)相比,可适当节省一些线路,即线路利用率有所提高,经济性有所改善,但是稳定性会稍有降低。

  2. 星形网

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    星形网也称为辐射网,它将一个节点作为辐射点,该点与其他节点均有线路相连。

    具有N个节点的显形网至少需要N1条传输链路,星形网的辐射点就是转接交换中心,其余N1个节点之间相互通信都要经过转接交换中心的交换设备,因而该交换设备的交换能力和可靠性会影响网内的所有用户。由于星形网比网形网的传输链路少、线路利用率高,所以当交换设备的费用低于相关传输链路的费用时,星形网比网形网的经济性好,但是稳定性较差(因为中心节点是全网可靠性的瓶颈,中心节点一旦出现故障会造成全网瘫痪)。

  3. 复合型网

    复合型网由网形网和星形网复合而成,根据网中业务量的需要,以星形网为基础,在业务量较大的转接交换中心区间采用网形结构,可以使整个网络比较经济且稳定性较好,复合型网具有网形网和星形网的优点,是通信传输网中常采用的一种网络结构,但网络设计应以交换设备和传输链路的总费用最小为原则。

  4. 总线形网

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    总线型网是所有节点都连接在一个公共传输通道–总线上,这种网络结构需要的传输链路少,增减节点比较方便,但是稳定性较差,网络范围也受到限制。

  5. 环形网

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    它的特点是结构简单、实现容易,而且由于可以采用自愈环对网络进行自动保护,所以其稳定性比较高,另外,还有一种叫线形网的网络结构,它与环形网不同的是首尾不相连,线形网常用于同步数字体系(SDH)传输网中。

  6. 树形网

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    它可以看成是星形拓扑结构的扩展,在树形网中,节点按层次进行连接,信息交换主要在上、下节点之间进行,树形结构主要用于用户接入网或用户线路网中,另外,主从网同步方式中的时钟分配网也采用树形结构。

传输网特典:传输网氛围有线传输和无线传输(微波、卫星等)。

传输方式有线传输无线传输
传输介质光纤光缆、网线、同轴电缆微波、卫星
速率一般
容量一般、偏小
稳定性稳定不稳定、容易有时延
空间限制有限制无限制
施工难度
成本

有线传输由 传输设备 和 传输线路 两大部分组成。

  • 常见的传输设备:PDH、SDH、WDM、PTN、OTN。
  • 创建的传输线路:光缆、电缆

传输网和传送网的区别

  • 传输网:指的是由实际信息传递设备组成的物理网络,描述对象是在信号在具体的物理媒介中传输的物理过程。
  • 传送网:指的是完成传送功能的手段,是逻辑功能意义上的网络,描述对象是信息传送的功能过程。

简而言之,传输网更偏物理,传送网更偏逻辑,在宏观上,传输网、传送网、承载网(更多的用在4G、5G这种蜂窝移动通信里面的传输网就叫承载网)叫法都是通用的,现在一般都是讲传输网。

传输网的资源,即传输资源数据主要包括:空间资源数据、业务资源数据、设备资源数据、管线资源数据、以及各种关联关系信息。

资源数据分类具体种类
空间资源数据区域、局站、楼层、机房等
设备资源数据传输网元、DDF机架、ODF机架、网元机架、机框等;
各种关联关系网元所属站点机房、网元所属机架、机框、DDF机架所属机房、ODF机架所属机房、网元端口与DDF、ODF的关联关系、电路的基础信息与客户信息、设备端口、时隙的关联等等;
管线资源数据光缆、管道、人井、杆路、光交箱以及纤芯资源数据等
业务资源数据传输系统组织数据、电路数据、客户信息等;

传输网的资源(图例)

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传输网的结构分层:

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传输网技术的发展演进

第一代:脉冲编码调制技术(PCM),电传输;

第二代:同步数字体系技术(SDH),电+光传输

第三代:光传送技术(OTN),光传输

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PCM

PCM:把一个时间连续、取值连续的模拟信号变换成时间离散、取值离散的数字信号后在信道中传输;

PCM的2个标准:

  • E1为欧洲标准(我国和欧洲采用这种标准),即PCM30/32路,2.048Mbps;
  • T1为北美标准(日本和北美采用),即PCM24/路,1.544Mbps。

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PDH 准同步数字系列

PDH(准同步数字系列,Plesiochronous Digital Hierarchy):

  • PDH时一种早期的数字传输形式,20世纪80年代开始出现并迅速发展。
  • 所谓“准同步”,是指各级的比特速率相对于标准值有一个规定范围的偏差。
  • PDH采用了复用和解复用的方法实现不同信号速率的适配传输。

PDH和PCM一样,有欧标和美标2种。

PDH的缺点:

  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

PDH无法适应现代电信发展的需要,所以,SDH诞生了。

SDH 同步数字系列

SDH(同步数字系列,Synchronous Digital Hierarchy),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。

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SDH的优点:

  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。

MSTP 多业务传输平台

SDH 是针对语音业务设计的,每条语音的带宽都是固定的,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(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 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	=	SDH	+	以太网 + ATM

MSTP 就是在SDH增加了以太网接口或ATM接口,实现了IP化接口。

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PTN 分组传输网

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。

MSTP和SDH都是以电路交换(TDM)为核心,无法更好的承载数据业务(IP),所以,PTN出现了。

PTN(分组传送网,Packet Transport Network),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和SDH之间的最本质区别。

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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。

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WDM 波分复用

WDM(波分复用,Wavelength Division Multiplexing),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。

  • 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。

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WDM的优点:容量大,而且可以远距离传输;

WDM的缺点:只能点到点连接,不能组成环,不能灵活调度,不能应对复杂的组网结构。

SDH可以组成环,而且管理能力强,所以把SDH的特性引入WDM就是OTN。

OTN 光传输网

OTN(光传输网,Optical Transport Network),OTN在WDM基础上,融合了SDH的一些优点,例如丰富的OAM开销、灵活的业务调度、完善的保护方式等;

OTN是目前应用最广泛的传输网的核心技术。

OTN对业务的调度分为:

  1. 光层调度(可以理解为是WDM的范畴)
  2. 电层调度(可以理解为是SDH的范畴)

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