PTN与SDH的区别?

来自:车小胖谈网络 (微信号:chexiaopangnetwork),作者:车小胖谈网络

很久很久以前,位于欧洲的罗密欧被外派到相思岛出差,罗密欧非常思念老家爱情岛的朱丽叶,为了解相思之苦,有一天竟然动手发明了电话机,扯根电话线就可以和朱丽叶煲电话粥,出差的日子好过了许多。

后来罗密欧觉得用最初的模拟电话线,噪音大,通话质量差,于是数字线来连接电话机,电话机125微秒采样一次音频,按照音频的高低将其映射到 0-255之间,假定0 为静音,255为最高音频,恰好一个字节对应一次采样,那么一秒钟就可以采样8000次,那么一路电话所用的带宽就是 8 * 8000 = 64 Kbps,这个就是数字语音最小单元,用专业的术语就是DS0 ( Digital Service)

后来这事被其它岛民知道了,他们也很好奇这个神奇的发明,纷纷央求罗密欧也帮他们安装电话,罗密欧爽快答应,于是在两个岛之间又铺设了很多电话线,一条电话线对应一对情侣。

随着申请安装电话岛民的增多,电话线是越来越多,罗密欧觉得这两个岛之间的电话线成本太高,能否用一根电话线来传输很多电话?罗密欧觉得这是一个商机,于是成立了一家ITU电话公司,ITU 招募了很多科学家来实现罗密欧的主意,没多久研发出来了,构思是这样的:两个岛分别放一台电话交换机,中间用一根E1线相连,然后交换机再分别连接岛民的电话线。

这根E1线路 (DS1)可以同时传输30路电话,到对端交换机再将每一路电话信号提取出来,发到对应的用户电话线。

这里面的关键技术是:双方如何对准字节流?这个不难,采用同步时钟,假设双方对准了字节流,对端就会将第一个字节提取出来,发给第一条电话线,以此类推。

这项技术就是SDH的雏形,后来一根E1电话线还是无法满足主干传输需求,于是就有了E3 (STM-1),STM-2… STM-16。

理解以上技术很简单,一秒钟发8000个帧,为了传输更多的电话,需要帧更大。

这个世界是多元的,在大西洋的隔壁还有一个星星岛,这个星星岛有一个组织IETF开发出了TCP/IP协议,由于IP网络基于包交换的共享带宽,慢慢地脱颖而出,统治了互联网世界。

但由于电话网络早于IP网络的诞生,ITU电话公司传输网络都是SDH,于是ITU公司就寻思着,IP技术那么火,能否利用现有的SDH主干传输网络来传输IP呢?好点子,于是就开发出GFP适配协议,先将IP包用GFP协议打包,然后就可以用SDH来传输了。

但是有一点必须明确:SDH最初是用来传输每秒8000次的语音的,这个每秒8000次是个硬伤,虽然SDH采用了一次发更大的帧来提高带宽,但这依然是有瓶颈的。

于是勤劳而勇敢的科学家寻思着:咱们何苦用SDH来传输IP包,为何不重起炉灶开发速率更高的主干传输技术?好主意,于是开发出OTN,同样也是以光纤为物理介质,帧大小固定,为了提高发送速率,可以提高发送的频率,从这点上就可以看出这就是为IP包交换而设计的。

如果发送频率可以无限制地提高,估计也没有WDM什么事了。帧大小固定,发送频率有上限,那发送速率就有其上限,于是科学家又发明了DWDM,使用不同波长(颜色)的光来同时传输数据,目前最高可以在一根光纤同时传输200个波长的光波,光波里承载用户数据。

采用DWDM可以在主干PTN达到200Gbps 传输速率,带宽上相比更有优势,如果可以在一对光纤上同时传输的波长的数目进一步加大,带宽还有上升的空间。

以DWDM为技术核心的PTN慢慢取代SDH,但一些语音设备对SDH依赖依然存在,于是就有了一个过渡方案:就是在PTN传输网络同时提供SDH服务,虽然SDH网络不在,但PTN完全可以模拟出SDH网络的效果,这项技术就是PWE3,于是ITU公司就参考了IP世界里成熟的技术MPLS,稍稍修改了一下成为MPLS-TP,用在PTN网络里,可以提供PWE3虚拟伪线技术,用于传输客户的SDH。

总结一下:

SDH是基于TDM技术,主要用于传输语音,此外采用GFP封装来传输IP包,物理介质为光纤。

PTN是采用DWDM技术,主要用于传输IP包、以太网帧,此外采用MPLS-TP技术来实现PWE3伪线,用于传输SDH,这样电信运营商、移动运营商只需要维护一张IP网,物理介质也为光纤。

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