SDH MSTP OTN PTN的通俗解說(一)
TDM即時分復用,就是將一個標準時長(1秒)分成若干段小的時間段(8000),每一個小時間段(1/8000=125us)傳輸一路信號;SDH系統的電路調度均以TDM為基礎,所以很多人說SDH業務就是TDM業務,就是傳統的電路調度,是有理論依據的;但在SDH大紅大紫的時期,另一場戰爭以太網和ATM大戰中,以太網取得全面勝利,從而以太網大行其道,其中又以IP最為強勢,導致今天很多業務側都IP化了。
SDH、以太網能否合作?于是,MSTP誕生了!在合資公司MSTP的股份中:SDH占股70%,以太網占股20%,其它包括ATM占股10%,掌權的還是SDH,內核還是TDM,TDM的一切劣勢都依舊保留,如剛性管道;以太網和ATM因為股權問題,都沒有拿出像樣的東西,只是須有其表(提供相應接口而已)。
隨著互聯網的大力普及,電腦、手機、電視等終端都能上網了,帶寬的需求急劇增加,電信運營商們賺錢的機會來了,但挑戰也來了,以前1*155M可以供好上千人打電話,現在人們在打電話時還要上網,帶寬需求增長和現網資源出現矛盾。
SDH這位紅人一直都是我行我素,唯我獨尊,從不與人分享公共資源,比如二環批給我跑,二環就不許有其它車輛經過,上面就我一輛車,剛開始,我這個車能拉1個客人(STM-1),那么二環的效率就是運送了一個人(155M--STM-1),后來把車噸位升級了,我能拉64個客人(64*STM-1),那么二環的效率就是(10G-STM-64),這就是環速率;目前最大是40G。如果有個時間段沒有人需要運送,那么我就空跑,沿路看看風景、美女什么的,這時的效率就是0,其它道路就是堵死了也和我沒關,由于比較固執,自己也有很多的無奈,比如你的車能裝64位客人,但現在有65位客人,對不起,我也只能運64人,我們把這種低效率運作方式叫剛性管道,現在需要運送的客人越來越多了,忙不過來了,解決方法有三個途徑:
第一種:多修幾條路(新建光纜),進行人員分流;缺點:成本和周期太長;
第二種:升級汽車噸位(提高速率);缺點:汽車廠還沒研發出更大載重的車輛(電子元器件受限);
第三種:將二環劃分成多個車道(波道),多個車輛共享道路,領導看后,立即批示:方案三可行,立即執行!波分產生。
波分WDM就是將多個車道(波道)的車輛(信號)放到同一條道路(光纖)中進行傳送,這里有根據車道間隔大小分為兩類:車道間隔為20nm的,為稀疏波分,又稱粗波分;車道間隔小于等于0.8nm的,為密集波分。這樣帶寬成倍增加了,暫時解決了帶寬不足的問題!
WDM得到重用后,各地紛紛仿效,現在的WDM不僅在城市主干道里使用(城域波分),還用在跨市、跨省道路上(長途波分);它的具體工作方式是各種類型的貨物或乘客(業務信號)都被裝載到一輛輛汽車中,汽車按照預先分配的車道(波道)行駛,中間汽車需要加油我們還設置了加油站(光放站OLA),司乘人員需要吃飯休息補充體力,我們為他們設置臨時休息區(中繼站),當然我們還是離不開交警系統的支持(光監控OSC或電監控ESC)隨著人們需求的不斷增加,車道數也由剛開始的16或32一下子擴充到40、80、160,目前施工水平(制造工藝)已經突破200個車道數(波道),但我們的管理水平還是很低的,主要體現在一下幾個方面:
1、交通管理消息傳遞不暢(OAM缺乏):WDM的初衷就是為了解決帶寬不夠問題,沒有考慮到帶寬提高后,管理也要跟上呀,現在最大的問題是車輛多了,如何對每一輛車的狀態做到了如指掌,交警(OSC)感到力不從心;這時有幾位SDH的司乘人員在小聲談論:我們SDH公交系統,都有統一的管理機構,每一輛車上都有司機和售票員,分工明確,還用實時視頻監控(在線監測),公司時刻都能了解每一輛車的運行狀況,WDM你差的太遠了。
2、調度不夠靈活:WDM在設計之初就有一個嚴重缺陷:比如一個貨物要從西安運到北京,預先分配的車道是10車道(第10波),那么從西安到北京全程都是第10車道,不能更改,除非你經過了好幾個高速段(光再生段),如西安-鄭州、鄭州-北京,那么你在鄭州可以有一次更換車道的機會,而且這種更換車道的代價是為你這次的行為專門修一條小路(布放光纖);以前SDH遇到類似的情況時就在鄭州修一個大的調度中心,所有問題都解決了。
3、容易堵死(保護不完善):在城市主干道或省際快速道路上,為了提高效率,在公路設計時就考慮到與普通道路的區別,只設置幾個很少的出口,其它全是封閉的,這樣帶來的后果是一旦發生擁堵或交通事故,乘客就會鬧得不可開交(業務中斷);想想我們的城市公交SDH,司機一看到前面堵車,馬上就操小路竄了,可能會有幾個乘客不能在目的地下車(少量業務中斷),絕大部分乘客都能順利到達,究其原因有大量可用迂回路由,再加上靈活調度。交通運輸局(ITU-T)看到問題所在,從以下幾個方面進行改革:
1、為所有上路車輛增加監控設備以及必要的安全管理員----增加OAM開銷;
2、在交通樞紐節點增設調度樞紐-----增加業務調度(車道間調度【光層調度】和貨物或乘客間調度【電層調度】);
3、依托調度樞紐,加上在道路上預留一部分車道或一部分車輛,為所有車輛提供完善的保障-----完善保護機制。
SDH笑道:這是什么改革,我們一直都是這樣做的,就是容量沒你大而已;WDM回應道:我容量確實比你大得多,但這些方面沒你們做得好;他們握手言歡,優勢互補,一個全新的制度誕生了------OTN。
OTN是在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:光層調度和電層調度;光層調度可以理解為是WDM的范疇;電層調度可以理解為SDH的范疇,所以簡單的說:OTN=WDM+SDH。但OTN的電層調度工作方式與SDH還是有些不同的地方。