有問題，找傳輸？
大家好，我是小棗君。
傳輸網，是通信網路的重要組成部分。沒有它，網路的不同設備之間，就無法進行數據通信。
很多同學都希望了解和學習傳輸網，但是，對於初學者來說，最為痛苦的，就是那一堆讓人看了就暈乎的概念——
今天，小棗君打算死磕一把，專門介紹一下上面這些常見概念以及它們之間的關係，希望能幫助大家對傳輸網有一個初步的了解。
整體架構
傳輸網這個東東，有非常靈活的架構設計。在不同的應用場景下，組網架構也會有不同。而且，並不是只有電信運營商才有傳輸網，例如電力、石油、廣電等行業企業，也有自己專門的傳輸網。
下面這個，是一個典型的2G移動通信網路的傳輸網架構：
從圖中可以看出，傳輸網主要分為三層：接入層、匯聚層和骨幹層。看名字就能大概知道它們的作用：分別是負責接入客戶側業務、負責業務匯聚和上傳、負責承載匯聚側和核心層之間的業務調度。
為什麼每一層都是環形網路？
主要是因為安全保護，環形網路的情況下，可以承受單點連接故障。
PDH（准同步數字系列）
PDH，Plesiochronous Digital Hierarchy，准同步數字系列，是一種早期的數字傳輸制式，20世紀80年代開始出現並迅速發展。
PDH主要有兩大系列標準：
入行比較早的通信汪，肯定見過E1/T1介面和線纜。
E1線，就是以前經常說的2M線（兩兆線）
作為一項早期技術，PDH的缺點很多：
1 沒有全球統一的標準
2 結構複雜，成本太高
3 維護比較困難
為什麼要叫「准同步」？
因為，在數字通信系統中，傳送的信號都是數字化的脈衝序列。這些數字信號流在數字交換設備之間傳輸時，其速率必須完全保持一致，才能保證信息傳送的準確無誤，這就叫做「同步」。
採用PDH制式的系統，是在數字通信網的每個節點上都分別設置高精度的時鐘，這些時鐘的信號都具有統一的標準速率。儘管每個時鐘的精度都很高，但總還是有一些微小的差別（不超過規定的範圍）。這種同步方式嚴格來說不是真正的同步，所以叫做「准同步」。
SDH（同步數字系列）
好了，既然前面說了「准同步」，接下來，就是「同步」了。
因為PDH無法適應現代電信發展的需要，所以，SDH誕生了。
SDH，Synchronous Digital Hierarchy，同步數字系列，也是一種數字傳輸制式。它其實是光纖傳輸技術和智能網路技術結合的產物。
最早提出SDH概念的是美國貝爾通信研究所，當時稱為光同步網路（SONET）。
1988年，國際電報電話諮詢委員會（CCITT）接受了SONET的概念，重新命名為SDH。
相比於PDH，SDH有以下優點：
1 網路管理能力大大增強。
2 統一的標準，統一的規範，方便了不同廠家的互聯互通。
3 適合大容量傳輸。
4 提出了自愈網的新概念，保護能力增強。
5 採用位元組復接技術，使網路中上下支路信號變得十分簡單。
由於SDH的眾多優點，受到了全球電信運營商的青睞，一度統治了傳輸網。
SDH工作方式
MSTP（多業務傳輸平台）
時間又繼續往前推進。
SDH是針對語音業務設計的，每條語音的帶寬是固定的。它採用的是TDM（時分復用）接入方式。
後來，數據業務開始興起，SDH要承載更多類型的接入業務，例如乙太網、ATM（不是取款機啊，是Asynchronous Transfer Mode，非同步傳輸模式，是一種分組交換和復用技術）等。
於是，MSTP出現了。
MSTP，Multi-Service Transmission Platform，多業務傳輸平台。其實，準確地說，是（基於SDH的）多業務傳輸平台。
顧名思義，MSTP的核心仍然是SDH，在SDH的基礎上進行了改進。
MSTP就是在SDH增加了乙太網介面或ATM介面，實現IP化介面
MSTP設備（可以看到乙太網口等各種介面）
綜上所述，PDH、SDH和MSTP之間的關係就是下圖：
PTN（分組傳送網）
不管怎麼說，MSTP和SDH都是以電路交換（TDM）為核心，無法更好地承載數據業務（IP）。
眾所周知，隨著通信的發展，電信業務從打電話為主，變成了上網為主，數據業務佔比大幅提升。
所以，PTN出現了。
PTN，Packet Transport Network，分組傳送網。
從傳輸單元上看，PTN傳送的最小單元是IP報文，而SDH傳輸的是時隙，最小單元是E1。PTN的報文大小有彈性，而SDH的電路帶寬是固定的。這就是PTN與SDH之間的最本質區別。
說到PTN，必須先解釋一下MPLS。
MPLS（多協議標籤轉換）
MPLS，Multi-Protocol Label Switching，多協議標籤交換。
Multi-Protocol（多協議）：支持多種三層協議（IP、IPv6、IPX、SNA等）。
Label Switching（標籤交換）：給報文打上標籤，以標籤交換替代IP轉發。
傳統IP網路中，路由技術是不可管理、不可控制的。IP逐級轉發，每經過一個路由器都要進行路由查詢（可能多次查找），速度緩慢，這種轉發機制不適合大型網路。
而MPLS是通過事先分配好的標籤，為報文建立一條標籤轉發通道（LSP），在通道經過的每一台設備處，只需要進行快速的標籤交換即可（一次查找），從而節約了處理時間。
MPLS隧道（Tunnel）
簡單來說，MPLS處理速度更快，效率更高，更適合大容量網路。
MPLS在協議棧中的位置
而T-MPLS，是經過改進的MPLS。
T-MPLS是MPLS的一個子集，只採用了MPLS有關數據傳輸層的技術，去掉了網路層複雜的自動路由協議控制技術，同時增加了OAM（Operation Administration and Maintenance，也就是操作、管理和維護）。
T-MPLS和MPLS-TP
2005年5月，ITU-T推出了T-MPLS，並在市場上獲得成功。
2007年，出於利益之爭，IETF開始阻撓ITU-T通過T-MPLS。
2008年，ITU-T和IETF共同成立聯合工作組JWT，推出了MPLS-TP，定位於T-MPLS的演進。
ITU-T：國際電信聯盟電信標準分局
IETF：國際互聯網工程任務組
所以，採用了T-MPLS的PTN，就具備了速度快、效率高的基本特點。
無線接入網中的PTN
PTN，簡單來說，就是一個具備SDH特性的加強版的IP網路，融合了兩者之間的優點。
說完PTN，我們要回頭說說「光」的那些事兒。
WDM（波分復用）
WDM，是Wavelength Division Multiplexing，波分復用。
簡單來說，WDM就是把不同波長的光信號復用到同一根光纖中進行傳輸。
波分復用和頻分復用
其實，波分復用就是一種頻分復用。波長×頻率=光速（固定值），所以按波長分其實就是按頻率分。而光通信裡面，人們習慣按波長命名。
我們經常所說的DWDM，就是密集型WDM，Dense Wavelength Division Multiplexing。DWDM是WDM的一種具體的表現形式。早期的WDM系統，波長間隔為幾十nm，後來，波長間隔發展到幾nm，就叫做DWDM。
WDM的優點很明顯，就是容量大，而且它可以遠距離傳輸。
但WDM也有缺點，例如只能點對點連接，不能組成環，不能靈活調度，不能應對複雜的組網結構。
但是，SDH可以啊，SDH可以組成環，而且管理能力很強。
那麼，乾脆把SDH的特性引入WDM吧！
於是，就有了OTN。
OTN（光傳送網）
OTN，Optical Transport Network，光傳送網。
如前文所說，它就是基於WDM技術發展過來的。
OTN在WDM基礎上，融合了SDH的一些優點，如豐富的OAM開銷、靈活的業務調度、完善的保護方式等。
OTN對業務的調度分為：
OTN與PTN
雖然OTN和PTN之間只差一個詞，但是兩者是完全不同的技術。
PTN的傳送帶寬較OTN要小。一般PTN最大群路帶寬為10G。OTN單波10G，群路可達400G-1600G，最新的技術可達單波40G。
OTN是傳輸網的骨幹。
PON（無源光網路）
接下來，我們再來說個「胖」子，就是PON（念「胖」）。
PON，Passive Optical Network，無源光網路。
PON由以下部分組成：
因為OLT和ONU之間是無源的，所以叫「無源光網路」。
什麼是無源？
這個「源」，就是指電源、能量源、功率源。
說白了，沒有此類「源」的電子設備，就叫無源設備。再簡單一點，無源網路下，你給什麼就是什麼，沒有能量源去進行放大或轉換。
PON採用的是WDM技術，實現單纖雙向傳輸，上行波長1310nm，下行波長1490nm。
PON，具有高帶寬，高效率，大覆蓋範圍，用戶介面豐富等眾多優點，被視為實現接入網業務寬頻化、綜合化改造的理想技術。
按承載的內容，PON主要分為以下幾種：
補充說一下，與PON對應的，是AON，Active Optical Network，有源光網路。
IPRAN（無線接入網IP化）
我們再來說說現在很火的IPRAN。
這些年以來，無線接入網（RAN）一直在向全IP化發展，因此，傳統的SDH傳輸網無法滿足要求，我們需要基於IP的傳送網。而基於IP的傳送網，就分為IPRAN和PTNRAN。
IPRAN示例
我們通過和傳統RAN（基於MSTP）進行對比，來看看IPRAN有什麼優點。
IPRAN的命名
IP RAN，簡單的說，是指IP化的移動回傳網。國外的叫法其實更為準確：IP Mobile Backhual（IP 移動 回傳）。
當初，業界提出了幾種取代傳統MSTP的承載方式，思科提出了IP/MPLS方式，並命名為IP RAN。這是具有排他性的，由於思科在數據通信行業的強勢地位，它的這種命名方法自然而然地引起了業界術語的混淆，以至於目前普遍將IP/MPLS-IP RAN承載方式稱為IP RAN。
ASON（自動交換光網路）
最後一個要介紹的，就是ASON。
ASON，Automatically Switched Optical Network，自動交換光網路。
ASON的概念是ITU在2000年3月提出的，基本設想是在光傳送網中引入控制平面，以實現網路資源的按需分配從而實現光網路的智能化。
簡單地說，就是使未來的光傳送網能為任何地點和任何用戶提供連接，是一個「聰明」的光網路。
ASON體系架構
現有的光傳送網無法滿足通信運營商對經濟性和高效性的要求，而ASON具備傳統的SDH網路所無法比擬的保護和恢復機制，適應網路發展的需要。
所以，ASON代表的智能光網路必將成為新一代交換網的主流方向。
好啦！終於介紹完了。。。
不知道大家有沒有看暈？好吧，其實小棗君自己也有點暈了。。。
作為通信網的大動脈，傳輸網確實是重中之重，地位非常重要。
正因為如此，運營商和設備商對它的穩定、效率、容量等方面都有很高的要求，所以，不斷對它進行技術更新迭代，不斷有新的產品和概念出現。
作為一個通信汪，即使不是專門從事傳輸崗位，也應該對傳輸網有一定的了解。這樣，才不會總是「有問題，找傳輸」。
今天，我們先對這些概念認個臉熟，理清它們之間的關係。後續，我會針對每個概念進行更加詳細的解釋。
敬請期待喲！ 謝謝觀看！
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