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[技术资料] 【原创】大话传送网   [复制链接]

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发表于 2015-3-26 23:35:18 |显示全部楼层
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家园原创写手

发表于 2015-3-26 23:38:53 |显示全部楼层
传送网是什么

传送网是什么,这个问题不同的人会有不同的答案,可能有人会直观的理解传送网=传输设备+线路,或者是很多环和链等等,这个问题并没有标准答案,但作为一个刚刚进入这个领域的人,脑子里需要有个相对靠谱的理解。
如果把信息比作货物,传送网就是一张物流网。物流网承载的是各个企业、个人之间的业务往来,传送网承载的是各个业务网的信息往来。

固话、移动、宽带、数据、软交换、大客户等等都是靠传送网实现网元间的信息交互的,也就是说,我们之所以可以远距离的打电话、发短信、互联网上交流、看IP电视等,都是基于这张庞大而又复杂的传送网实现的。
传送网将遍布全球的业务层面的孤岛联成了固定电话网、移动通信网、宽带互联网,套用一句熟悉的广告词,我们不生产信息,我们只是通信系统的搬运工。

在我看来,传送网就是远距离传送信息的可靠的网络。
0.jpg

为什么说远距离呢,你要给你的办公室的同事或者邻居一个东西,就没必要叫快递公司。同样,信息的传递也不是处处都需要传送网,一般机房内的各种互联就可以直接对接,网线和2M同轴电缆可以传100米左右,有的设备配置单模光模块也可以传个十几甚至几十公里,但是几百公里甚至几千公里呢?远和近没有绝对的界限,只要是业务网鞭长莫及的,就要交给传送网了。

另外一方面就是容量,业务侧通过光纤直连在一定距离内固然可以实现,但是这么多专业都光纤直连,势必要消耗大量的光缆纤芯,付出的建设成本会很高。这就好比大家都不通过快递公司,而是自己开车、坐火车或飞机去送货,那肯定不是十几块钱能搞定的。传送网可以达到一对纤芯承载8T甚至更高的业务,传送效率越高就意味着单比特的传送成本越低,正所谓“因为专注,所以专业”。

再者就是安全,你货物交给快递肯定不希望弄丢了,传送网也必须要保证信息传递的安全性和准确性,需要提供各种容错机制、保护倒换作为安全性的保障。
其实传送网各种技术发展了几十年至今,无非就是这几个关键点:容量、安全、长距离。

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嗵仔  感谢分享  详情 回复 发表于 2020-6-26 15:38
Uetsc_318b  小白来报道  详情 回复 发表于 2019-9-6 11:21
EPCE  精炼  详情 回复 发表于 2019-6-17 15:19
bingo01  写的浅显易懂啊  发表于 2018-4-25 11:30
hjp12139  学习学习,非常感谢  发表于 2018-2-27 16:24
Tomycl  说得太形象了!!  发表于 2017-8-1 11:26
EricLee028  好!  发表于 2016-4-13 16:40
取个名字真难  学习学习。。。  发表于 2016-3-23 10:50
ydxdxx  小雨哥,写的太好了,读了好几遍,希望还能再深入讲解传送网,超赞!  发表于 2016-3-10 09:52
l1023  11  发表于 2016-2-22 15:43
ydxdxx  小雨哥,终于出书了,已经买过了,支持!!  发表于 2016-2-19 14:03
wangyanlanyyy  通俗易懂!  发表于 2015-12-25 16:40
13505681114  写得很好,通俗易懂,赞一个  详情 回复 发表于 2015-11-20 09:29
小虫旺旺  传输与交换,一句话背后的故事无穷无尽,支持楼主  详情 回复 发表于 2015-10-14 15:33
LS800  开始拜读! 先感谢!!!  详情 回复 发表于 2015-10-10 08:46
7doufu  难得的好资料。  发表于 2015-7-1 22:28
shuangluoren  写得很好,通俗易懂国,赞一个  详情 回复 发表于 2015-6-16 09:04
台仙小囧  不错  发表于 2015-5-9 14:48
15237603026  继续继续  详情 回复 发表于 2015-4-22 20:25
ZHOUFENG39  楼主何时出书啊。像大话通信那书,卖的很火啊。希望也出书,一定支持。  详情 回复 发表于 2015-4-7 22:54
yishan2050  通俗易懂啊!赞!  发表于 2015-4-1 19:53
方土土  棒棒的“门外汉”啊  详情 回复 发表于 2015-3-30 16:42
小雨哥  怎么发我电脑里的图片  详情 回复 发表于 2015-3-26 23:39
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发表于 2015-3-26 23:39:24 |显示全部楼层
小雨哥 发表于 2015-3-26 23:38
传送网是什么
传送网是什么,这个问题不同的人会有不同的答案,可能有人会直观的理解传送网=传输设备+线路 ...

怎么发我电脑里的图片

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家园副管03  小雨您好,图片需要先点击图片选项,将图片上传到网站页面,然后点击使用即可,如果还不行请私信03  详情 回复 发表于 2015-3-30 09:02

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发表于 2015-3-27 09:35:00 |显示全部楼层
有心人呀,

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发表于 2015-3-27 10:21:00 |显示全部楼层
本帖最后由 小雨哥 于 2015-6-6 22:54 编辑

1.1        支路到线路的复用
我们要通过快递寄东西,要先找来快递员填单子,将东西交给快递公司。业务网通过传送网承载业务,业务网和传送网设备之间也需要一个接口。快递寄东西,信封和包装箱有相应的尺寸规格,业务网和传送网的接口也需要有一个标准,这个标准包含了接口的形状尺寸、电平值、速率、帧结构等。

如果尺寸不一致接头根本都塞不进去就更谈不上传送;电平值定义一致是为了接收端知道你发的电平值是代表0还是1,就像古代的摔杯为号,都是事先商量好的,旁人根本傻傻搞不清楚;而速率一致才能保证一字不漏的接收信息;帧结构是规定了这一长串序列的哪几个比特是表示什么信息,就像用标点符号来断句一样。总之,想要通过传送网传递信号,就要遵循这个标准,否则就是驴唇不对马嘴。

还记得数年前,大家手机没电了要借充电器都是这样问:谁手机是诺基亚的,充电器借我用用,即使同一品牌,接口也不尽相同。现在基本安卓系统的手机就不存在这个问题,因为大家接口形状大小、充电电压都相同,这就是标准。标准统一可以实现多厂家互通,形成良性的市场竞争,避免垄断局面。

我们知道,传送网传递的是业务侧的0和1组成的码流,那么收发两端就需要这些码流以双方约定好的规则发送。传送网的发展从PDH到MSTP二十多年来,说起业务侧接口提起最多的就是E1,所以我们先来了解一下E1。

E1是PCM(脉冲编码调制)标准的一部分(日本、北美采用T1,速率1.544M),那么E1到底是什么呢?早期的固定电话网的语音信号每路是64K,E1就是为传送64K语音信号而生的的接口,一个E1可以容纳32路64K,那么E1的速率就是32*64k=2.048Mbit/s,就是我们常说的2M。1路E1里的32路64k时隙中包含了30路语音信号、1路同步信号和1路信令。

语音信号的64K是如何得来的,在大学通信原理中都讲过。根据奈奎斯特定律对语音信号进行每秒8000次的抽样就可以清晰的还原出语音信号,每次抽样的电平值用1个字节(8bit)表示,每路语音信号的速率就是8K*8bit/s=64kbit/s。

E1有3种用法:
一种是成复帧,用于时隙16传送随路信令的情况,需要将16帧的第16时隙组合起来才能传送完整的信令,所以要16帧捆绑起来用。
一种是信道化的E1,就是时隙16不传送信令,除时隙0之外其余31个时隙用来传送信息。
一种是非信道化的E1,就是整个E1用来封装数据(如以太网),不区分32个时隙。
11-1.jpg


最初E1是因固定语音业务需求而生,后来这个E1也就成了传送网的接口标准之一。现如今,所有需要通过传送网传送的低速率业务,就需要遵循这个标准,如GSM、3G语音采用其他编码方式,速率也不是每路64k,但接口都是沿用E1,其他非语音的低速信号也统统沿用这个接口。这就像我们很熟悉的5号电池,直径14mm,高度49mm,我们不需要知道为什么是这个尺寸,是谁规定了这个尺寸,我们只知道生产厂家不按照这个尺寸生产,就一定卖不出去,这就是标准。

有了E1接口,语音业务可以接入到传送网中,可接下来业务怎么传递到目的地呢?快递公司每收一个货物,会不会装上车就直接开往目的地?当然不会,那样和我们自己开车去送没什么区别,传送网就失去了他的意义。快递公司一定会把货物集中到一起,按照目的地分别装到大的货车中传送,这样高昂的运费分摊到每一个小包裹上就很少,成本就降下来了。

传送网需要在站点间建立一个可以传送多路业务信号的大的通道,这个通道一定比业务信号的带宽要大很多。对于传送网来说,业务接入(收发快递)叫做支路侧,站点间传送通道(物流运输)叫做线路侧,有了线路侧把站点之间连接起来,才能称之为网络。
把很多货物放到一个车厢里运输在传送网里有个专业的词,叫做复用,复用就是若干路信号合并到一起传送的过程。

下图就是一个最简单的传送网示意图,在两个站点之间建立一个8M的线路侧通道,可以容纳4个E1业务,站点间的2个E1业务通过线路侧的通道传送,其余两个E1作为冗余,可以计算出这个8M的带宽利用率为50%。
11-2.jpg

上图中,支路信号通过“时分复用”的方式装载到线路通道当中,这里有必要介绍一下各种复用方式:空分复用、时分复用、频分复用、码分复用。

我们打个比方,在一个房间里有四个人,两两成对的同时一对一交流,他们互相之间有会干扰,为了解决这个问题提高交流的效率,目前有以下几种办法:

空分复用:这个简单,让四个人分到两个房间里去对话,空间分离了,自然干扰就消除了,你走你的阳关道,我过我的独木桥。对于传送网来说,新建一个传输系统来提高容量就是空分复用。

时分复用:就是两组快速轮流说话。原本每组说一句话用1秒钟,现在改为每个组说0.5秒后换另一个组说,这样两组说话的时间互相不重叠,就像把时间切成一片片的分给大家使用,达到了快速传递信息消除干扰的目的。时分复用的等级越高,就需要说话的速度越快,就像中国好声音主持人华少那样。传送网的速率升级就是提高时分复用的等级,从2M到8M,信号传送的时间不变,只是每个bit信号占有的时间窗口缩短到原来的1/4。

频分复用:让两组分两个声部去说,就像女高音和男低音一同演唱那样,两组各自锁定收听各自的声部,由于声音之间差别较大易于分辨,也能达到消除干扰的效果。频分复用在生活中最常见的就是收音机,不同调频的节目都在空气中传播,我们通过调整收音机接收的频率去切换频道,只要频率保持一定的间隔,就不会收到其他频道的节目。传送网的波分复用就是让信号调制成不同的波长在一根光纤中传送,我们物理课都学过波长和频率是成反比的,波长不同就是频率不同,这实际上就是光纤内的频分复用。
码分复用:大家都有这样的经验,我们在聊天的时候,如果旁边有其他人说汉语,我们一定会觉得受打扰,但是如果旁边的人在说法语,而我们又不懂法语的话,旁边人说话对我们的干扰一定小很多,就当是背景噪声了。码分复用就是利用这个原理,让两组人分别用汉语和法语说话。码分复用在无线专业中听到的比较多,在传送网专业也有对应的OCDMA(光码分多址)的研究,但目前尚无应用。

了解了支路到线路的复用,那么接下来的问题是,支路侧和线路侧采用什么速率接口,支路侧接信号如何复用到线路接口中传送,我们又去怎样监控系统的工作状态等等,解决这些问题的方法需要一个完整的技术体系,比如我们接下来要说的PDH和SDH。


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耕耘一方  学习了  详情 回复 发表于 2020-10-21 22:14
ccndme  楼主大神,好人一生平安  详情 回复 发表于 2018-10-19 22:17
Tomycl  终于有感觉了,原来所谓的8M,就是在原本一秒传送2M的时间片里再多塞下3个2M的信息。TDM原来是这样做的!  发表于 2017-8-2 09:12
EricLee028  举的例子浅显易懂!!!  发表于 2016-4-13 17:09
wanglei5429  楼主你好,每到逢年过节,移动都让传输扩容,,,能讲一下传输扩容的过程吗?,,端口分配好,电路数据做好,尤其让代维去现场跳纤,按照跳纤表跳纤。所谓跳纤,代维到现场焊接2M线,BSC侧端口可用,就可以了。请问现  详情 回复 发表于 2016-1-12 13:06
13505681114  拜读中  详情 回复 发表于 2015-11-24 11:24
LS800  牛!  发表于 2015-10-10 09:28
OPTICAL-CD  刚入行小白,拜读中  详情 回复 发表于 2015-9-17 17:08
wudideasdf  这段写得 让我这种小白瞬间就对各种复用有了概念 十分感谢!!!!!!  发表于 2015-7-5 18:24
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发表于 2015-3-27 10:21:53 |显示全部楼层
1.2        PDH准同步数字体系

拿我们平时常用的交通工具来说,小汽车、中巴、大巴等等,这些交通工具提供的载客量是不尽相同的,但是也还是要有一定的规律可循,比如7座以下