陸 晨
(華信咨詢設計研究院有限公司,浙江 杭州 310052)
本文闡述了通信網(wǎng)絡發(fā)展的現(xiàn)狀,分析了分組傳輸設備在通信網(wǎng)絡中的應用,研究了通信網(wǎng)絡的發(fā)展反向。
人們在日常生活中會進行信息的交互,而通信網(wǎng)絡正是建立在信息交互基礎上以傳輸設備為介質(zhì),實現(xiàn)人與人、人與設備、設備與設備的信息交互,即基于通信協(xié)議以傳輸設備連接形成的信息系統(tǒng)。網(wǎng)絡傳輸方式一般有電纜、無線電信息及光纜三種。因特網(wǎng)出現(xiàn)前,人們通常通過網(wǎng)絡完成信息的交互,因特網(wǎng)形成后,通信傳輸開始形成獨立的內(nèi)部網(wǎng)絡進行信息交互。雖然這種網(wǎng)絡提高了傳輸?shù)男剩苍谝欢ǔ潭壬舷拗屏送ㄐ啪W(wǎng)絡的發(fā)展,因此,研究出將不同的獨立網(wǎng)絡進行連接,形成一個由通信協(xié)議構成的網(wǎng)絡傳輸空間。傳統(tǒng)通信傳輸中通常采用的是分組交換網(wǎng)絡,雖然比內(nèi)部網(wǎng)絡信息交互方便,但在實際應用過程中也存在諸多不足之處,信息交互的效率明顯不高。
分組傳輸是在原有的傳輸系統(tǒng)基礎上經(jīng)過優(yōu)化和改進而成的傳輸網(wǎng)絡,拓展了網(wǎng)絡的傳輸結構,補充了以往傳輸網(wǎng)絡中的不足,提高了網(wǎng)絡信息交互的能力,保證了傳輸效率。實際應用中,是通過分組框架的方式做到有效的信息交互,提升網(wǎng)絡傳輸?shù)膸?,增強網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定性,保證網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩?,令網(wǎng)絡傳輸具備維護能力,促進通信技術的發(fā)展,使人們的信息交互更加快捷、方便。例如,IP業(yè)務,正是建立在分組架構下的傳輸協(xié)議,滿足了人們?nèi)粘P畔⒔换サ男枨?。PTN、SPN、IPRAN均采用分組傳輸技術,也是目前各大運營商主要發(fā)展的網(wǎng)絡傳輸技術。
傳統(tǒng)通信傳輸采用的是TDM分組傳輸,是人們最為熟知的傳輸方式。但近年來通信傳輸網(wǎng)絡發(fā)展迅猛,技術快速成熟,在不斷的改進與完善下形成了新的分組傳輸技術,基本滿足了人們的信息交互需求。傳統(tǒng)傳輸中經(jīng)常會遇到問題,如單級別運行方式,雖然在一定程度上滿足了組網(wǎng)條件下網(wǎng)絡傳輸?shù)男枨?,但?G網(wǎng)絡普及、5G網(wǎng)絡業(yè)務即將展開的時代,人們對數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸?、質(zhì)量及效率的要求普遍提高,傳輸業(yè)務量也不斷增大,對傳輸方式的需求多種多樣,傳統(tǒng)傳輸模式已經(jīng)無法滿足人們信息傳輸?shù)男枨蟆鬏敵杀驹诓粩嗵岣?,傳統(tǒng)模式下傳輸方式的缺陷會不斷出現(xiàn),勢必會被淘汰。因此,必須就現(xiàn)有分組傳輸技術進行技術的優(yōu)化與改進,提高傳輸帶寬、效率,保證傳輸質(zhì)量,促進通信網(wǎng)絡的快速發(fā)展[1]。
目前,人們常用的通信傳輸網(wǎng)絡模式為分組傳輸,在組網(wǎng)模式下形成特殊的信息傳輸方式,其負載能力也在不斷加強,傳輸效率不斷提高,傳輸質(zhì)量不斷改善。分組傳輸設備的應用前景非常廣,在不斷研究下形成的優(yōu)異傳輸系統(tǒng),滿足了人們的傳輸需求。通常,分組傳輸應用有獨立組網(wǎng)模式、聯(lián)合組網(wǎng)模式兩個方面。
獨立組網(wǎng)是從接入層到核心層均采用分組設備進行建設的組網(wǎng)模式。在這個網(wǎng)絡中,人們能夠通過分組傳輸方式完成信息的交互。實際信息交互的過程中,必須在分組設備的支持下,以特定的通信鏈路、特定的通信層次、特定的通信途徑進行信息的傳輸。通信網(wǎng)絡中,每個組網(wǎng)都是獨立的通信結構,同時通過這些獨立網(wǎng)絡的信息共享形成大的獨立組網(wǎng)。獨立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡結構相對簡單清晰,易于管理和維護,但其一次性投入較大,且需要機房的光纜資源、空間資源以及電力資源等。在獨立組網(wǎng)模式下的通信結構,通常是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡結構的基礎與分組傳輸設備相結合而實現(xiàn)高效的信息傳輸方式,形成了獨立的通信傳輸網(wǎng)絡,令獨立組網(wǎng)模式得以保證,同時保證了信息傳輸?shù)男?,提高了人們信息交互的安全程度,保證了人們?nèi)粘5男畔⒔涣骷皵?shù)據(jù)傳輸,使設備的性能得以體現(xiàn)[2]。
聯(lián)合組網(wǎng)模式是現(xiàn)階段普遍使用的分組傳輸模式。該模式通常是結合OTN平臺實現(xiàn)的聯(lián)合組網(wǎng),提高了傳輸?shù)男剩WC了傳輸?shù)陌踩?。OTN技術優(yōu)勢在于具備強大的超長距離、超大寬帶傳輸能力,但其剛性管道造成帶寬利用率不高,難以對小顆粒業(yè)務進行處理。分組傳輸技術優(yōu)勢在于具備靈活接入小顆粒業(yè)務,并對其進行業(yè)務匯聚收斂,但該技術不擅于對大量大顆粒業(yè)務進行傳輸。因此將二者融合于組網(wǎng)中,真正實現(xiàn)高效的傳輸能力,保證信息傳輸性能,促進傳輸業(yè)務的發(fā)展。聯(lián)合組網(wǎng)的具體發(fā)展中,可以總結為3個階段。第一,發(fā)展初期階段。該階段中,聯(lián)合組網(wǎng)模式剛剛發(fā)展,IP業(yè)務還處在建設階段,其業(yè)務流量不大,OTN僅作為傳輸介質(zhì),以分組傳輸設備承載在OTN上的方式,解決骨干層至核心層超長距、光纖資源不足的問題。第二,發(fā)展中期階段。人們通過初期階段對分組傳輸設備的應用,發(fā)現(xiàn)了該種模式傳輸?shù)目旖?、便利,因此人們對組網(wǎng)模式的應用更為頻繁。此時IP業(yè)務快速發(fā)展,業(yè)務流量增速明顯,骨干節(jié)點的分組傳輸設備已經(jīng)無法滿足大帶寬業(yè)務的承載,同時對于網(wǎng)絡低時延的需求,網(wǎng)絡扁平化加速推進,在網(wǎng)絡匯聚層以上直接采用IP over OTN技術,僅在匯聚層及接入層采用分組傳輸設備用于小顆粒業(yè)務匯聚收斂。第三,爆發(fā)階段,在大量實踐的基礎上,聯(lián)合組網(wǎng)模式迎來了IP流量大爆發(fā)的發(fā)展時期,如5G階段。在IP業(yè)務發(fā)展的基礎上,網(wǎng)絡的傳輸性能要求不斷提高,其技術也不斷發(fā)展。該階段,網(wǎng)絡需要更進一步扁平化,OTN將進一步下沉至匯聚層或接入層,但分組傳輸技術仍將是IP傳送的主要技術手段,因此將分組技術和OTN技術相融合的分組增強型OTN設備逐漸廣泛使用,以保證傳輸業(yè)務的正常進行,提高傳輸效率。形成新的傳輸設備框架,提高其應用效率和傳輸性能,保證傳輸功能的齊全,以滿足人們對日常信息傳輸?shù)男枨骩3]。
現(xiàn)代通信傳輸網(wǎng)絡構建中,主要以分組傳輸和OTN傳輸系統(tǒng)為主。這兩種傳輸系統(tǒng)在通信傳輸網(wǎng)絡構建中有非常大的實際應用價值,改變了傳統(tǒng)通信傳輸方式。同時,云技術的應用也十分關鍵?,F(xiàn)代通信網(wǎng)絡構建中,主要的發(fā)展方向應從網(wǎng)絡結構、數(shù)字信號處理技術及全光網(wǎng)絡通信技術等方面進行優(yōu)化。其中,網(wǎng)絡結構是通信傳輸網(wǎng)絡的基礎構建,在IP業(yè)務發(fā)展的基礎上,形成平面網(wǎng)絡模式,以最簡單的分組傳輸結構適應信息傳輸業(yè)務的需求,如LTE網(wǎng)絡技術、5G通信技術等,是現(xiàn)代通信的主要發(fā)展方向,滿足于未來扁平化網(wǎng)絡構建方向。數(shù)字信號處理技術,則是數(shù)字化建設的基礎,將原本的模擬信號轉變?yōu)閿?shù)字信號,形成現(xiàn)代化數(shù)字信息傳輸技術。利用數(shù)字信號,提高了網(wǎng)絡傳輸?shù)陌踩?,保證了網(wǎng)絡傳輸?shù)姆€(wěn)定性,能夠?qū)W(wǎng)路傳輸進行實時控制、修正。
本分通過闡述分析通信傳輸網(wǎng)絡發(fā)展現(xiàn)狀,分析分組傳輸設備在通信網(wǎng)絡中的應用,研究通信網(wǎng)絡發(fā)展方向,以促進我國通信傳輸網(wǎng)絡建設與發(fā)展。其中,通信傳輸網(wǎng)絡主要是建立在人們信息交互基礎上的以信息傳輸設備鏈接實現(xiàn)的網(wǎng)絡傳輸結構,實現(xiàn)了人與人、人與設備、設備與設備之間信息交流。分組傳輸設備則補充了傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡的不足,形成了全新的網(wǎng)絡傳輸結構,與傳統(tǒng)傳輸相比擁有非常大的優(yōu)勢。具體包括兩個方面的應用,分別為獨立組網(wǎng)和聯(lián)合組網(wǎng)模式。未來通信網(wǎng)絡發(fā)展中,可以從網(wǎng)絡結構、數(shù)字信號處理技術及全光通信技術等方面進行深入研究,以促進我國網(wǎng)絡技術發(fā)展,提高通信網(wǎng)絡傳輸性能。