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;
-
网形网
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。
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。
-
星形网
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)。
-
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。
-
总线形网
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。
-
环形网
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。
-
树形网
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 | 高 | 一般 |
| 容量 | 大 | 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 | 大 | 小 |
| 成本 | 高 | 低 |
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)

传输网的结构分层:

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


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。

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:
- 没有全球统一的标准;
- 结构复杂,成本太高;
- 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。

SDH的优点:
- 网络管理能力大大增强;
- 统一的标准,统一的规范,方便了不同厂家的互联互通。
- 适合大容量传输;
- 提出了自愈网的新概念,保护能力增强;
- 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 + ATMMSTP 就是在SDH增加了以太网接口或ATM接口,实现了IP化接口。

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。

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。

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。

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