通信網(wǎng)絡(luò)中的分組傳輸設(shè)備應(yīng)用的研究

陸 晨

（華信咨詢(xún)?cè)O(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

0 引 言

本文闡述了通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的現(xiàn)狀，分析了分組傳輸設(shè)備在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，研究了通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展反向。

1 通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀

人們?cè)谌粘Ｉ钪袝?huì)進(jìn)行信息的交互，而通信網(wǎng)絡(luò)正是建立在信息交互基礎(chǔ)上以傳輸設(shè)備為介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備的信息交互，即基于通信協(xié)議以傳輸設(shè)備連接形成的信息系統(tǒng)。網(wǎng)絡(luò)傳輸方式一般有電纜、無(wú)線電信息及光纜三種。因特網(wǎng)出現(xiàn)前，人們通常通過(guò)網(wǎng)絡(luò)完成信息的交互，因特網(wǎng)形成后，通信傳輸開(kāi)始形成獨(dú)立的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互。雖然這種網(wǎng)絡(luò)提高了傳輸?shù)男剩苍谝欢ǔ潭壬舷拗屏送ㄐ啪W(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，因此，研究出將不同的獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行連接，形成一個(gè)由通信協(xié)議構(gòu)成的網(wǎng)絡(luò)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(luò)，雖然比內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)信息交互方便，但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中也存在諸多不足之處，信息交互的效率明顯不高。

2 分組傳輸設(shè)備概述

2.1 分組傳輸?shù)囊饬x

分組傳輸是在原有的傳輸系統(tǒng)基礎(chǔ)上經(jīng)過(guò)優(yōu)化和改進(jìn)而成的傳輸網(wǎng)絡(luò)，拓展了網(wǎng)絡(luò)的傳輸結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充了以往傳輸網(wǎng)絡(luò)中的不足，提高了網(wǎng)絡(luò)信息交互的能力，保證了傳輸效率。實(shí)際應(yīng)用中，是通過(guò)分組框架的方式做到有效的信息交互，提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸挘鰪?qiáng)網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，保證網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩罹W(wǎng)絡(luò)傳輸具備維護(hù)能力，促進(jìn)通信技術(shù)的發(fā)展，使人們的信息交互更加快捷、方便。例如，IP業(yè)務(wù)，正是建立在分組架構(gòu)下的傳輸協(xié)議，滿足了人們?nèi)粘Ｐ畔⒔换サ男枨蟆TN、SPN、IPRAN均采用分組傳輸技術(shù)，也是目前各大運(yùn)營(yíng)商主要發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)。

2.2 與傳統(tǒng)傳輸對(duì)比

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(lái)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛，技術(shù)快速成熟，在不斷的改進(jìn)與完善下形成了新的分組傳輸技術(shù)，基本滿足了人們的信息交互需求。傳統(tǒng)傳輸中經(jīng)常會(huì)遇到問(wèn)題，如單級(jí)別運(yùn)行方式，雖然在一定程度上滿足了組網(wǎng)條件下網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男枨螅?G網(wǎng)絡(luò)普及、5G網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)即將展開(kāi)的時(shí)代，人們對(duì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膸挕①|(zhì)量及效率的要求普遍提高，傳輸業(yè)務(wù)量也不斷增大，對(duì)傳輸方式的需求多種多樣，傳統(tǒng)傳輸模式已經(jīng)無(wú)法滿足人們信息傳輸?shù)男枨蟆鬏敵杀驹诓粩嗵岣撸瑐鹘y(tǒng)模式下傳輸方式的缺陷會(huì)不斷出現(xiàn)，勢(shì)必會(huì)被淘汰。因此，必須就現(xiàn)有分組傳輸技術(shù)進(jìn)行技術(shù)的優(yōu)化與改進(jìn)，提高傳輸帶寬、效率，保證傳輸質(zhì)量，促進(jìn)通信網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展[1]。

3 分組傳輸設(shè)備應(yīng)用研究

目前，人們常用的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)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(fù)載能力也在不斷加強(qiáng)，傳輸效率不斷提高，傳輸質(zhì)量不斷改善。分組傳輸設(shè)備的應(yīng)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(yīng)用有獨(dú)立組網(wǎng)模式、聯(lián)合組網(wǎng)模式兩個(gè)方面。

3.1 獨(dú)立組網(wǎng)模式

獨(dú)立組網(wǎng)是從接入層到核心層均采用分組設(shè)備進(jìn)行建設(shè)的組網(wǎng)模式。在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，人們能夠通過(guò)分組傳輸方式完成信息的交互。實(shí)際信息交互的過(guò)程中，必須在分組設(shè)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(jìn)行信息的傳輸。通信網(wǎng)絡(luò)中，每個(gè)組網(wǎng)都是獨(dú)立的通信結(jié)構(gòu)，同時(shí)通過(guò)這些獨(dú)立網(wǎng)絡(luò)的信息共享形成大的獨(dú)立組網(wǎng)。獨(dú)立組網(wǎng)模式的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單清晰，易于管理和維護(hù)，但其一次性投入較大，且需要機(jī)房的光纜資源、空間資源以及電力資源等。在獨(dú)立組網(wǎng)模式下的通信結(jié)構(gòu)，通常是在傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)與分組傳輸設(shè)備相結(jié)合而實(shí)現(xiàn)高效的信息傳輸方式，形成了獨(dú)立的通信傳輸網(wǎng)絡(luò)，令獨(dú)立組網(wǎng)模式得以保證，同時(shí)保證了信息傳輸?shù)男剩岣吡巳藗冃畔⒔换サ陌踩潭龋ＷC了人們?nèi)粘５男畔⒔涣骷皵?shù)據(jù)傳輸，使設(shè)備的性能得以體現(xiàn)[2]。

3.2 聯(lián)合組網(wǎng)模式

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(jié)合OTN平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的聯(lián)合組網(wǎng)，提高了傳輸?shù)男剩ＷC了傳輸?shù)陌踩TN技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于具備強(qiáng)大的超長(zhǎng)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(duì)小顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行處理。分組傳輸技術(shù)優(yōu)勢(shì)在于具備靈活接入小顆粒業(yè)務(wù)，并對(duì)其進(jìn)行業(yè)務(wù)匯聚收斂，但該技術(shù)不擅于對(duì)大量大顆粒業(yè)務(wù)進(jìn)行傳輸。因此將二者融合于組網(wǎng)中，真正實(shí)現(xiàn)高效的傳輸能力，保證信息傳輸性能，促進(jìn)傳輸業(yè)務(wù)的發(fā)展。聯(lián)合組網(wǎng)的具體發(fā)展中，可以總結(jié)為3個(gè)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(wù)還處在建設(shè)階段，其業(yè)務(wù)流量不大，OTN僅作為傳輸介質(zhì)，以分組傳輸設(shè)備承載在OTN上的方式，解決骨干層至核心層超長(zhǎng)距、光纖資源不足的問(wèn)題。第二，發(fā)展中期階段。人們通過(guò)初期階段對(duì)分組傳輸設(shè)備的應(yīng)用，發(fā)現(xiàn)了該種模式傳輸?shù)目旖荨⒈憷虼巳藗儗?duì)組網(wǎng)模式的應(yīng)用更為頻繁。此時(shí)IP業(yè)務(wù)快速發(fā)展，業(yè)務(wù)流量增速明顯，骨干節(jié)點(diǎn)的分組傳輸設(shè)備已經(jīng)無(wú)法滿足大帶寬業(yè)務(wù)的承載，同時(shí)對(duì)于網(wǎng)絡(luò)低時(shí)延的需求，網(wǎng)絡(luò)扁平化加速推進(jìn)，在網(wǎng)絡(luò)匯聚層以上直接采用IP over OTN技術(shù)，僅在匯聚層及接入層采用分組傳輸設(shè)備用于小顆粒業(yè)務(wù)匯聚收斂。第三，爆發(fā)階段，在大量實(shí)踐的基礎(chǔ)上，聯(lián)合組網(wǎng)模式迎來(lái)了IP流量大爆發(fā)的發(fā)展時(shí)期，如5G階段。在IP業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，網(wǎng)絡(luò)的傳輸性能要求不斷提高，其技術(shù)也不斷發(fā)展。該階段，網(wǎng)絡(luò)需要更進(jìn)一步扁平化，OTN將進(jìn)一步下沉至匯聚層或接入層，但分組傳輸技術(shù)仍將是IP傳送的主要技術(shù)手段，因此將分組技術(shù)和OTN技術(shù)相融合的分組增強(qiáng)型OTN設(shè)備逐漸廣泛使用，以保證傳輸業(yè)務(wù)的正常進(jìn)行，提高傳輸效率。形成新的傳輸設(shè)備框架，提高其應(yīng)用效率和傳輸性能，保證傳輸功能的齊全，以滿足人們對(duì)日常信息傳輸?shù)男枨骩3]。

4 通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向

現(xiàn)代通信傳輸網(wǎng)絡(luò)構(gòu)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(luò)構(gòu)建中有非常大的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值，改變了傳統(tǒng)通信傳輸方式。同時(shí)，云技術(shù)的應(yīng)用也十分關(guān)鍵。現(xiàn)代通信網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建中，主要的發(fā)展方向應(yīng)從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及全光網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等方面進(jìn)行優(yōu)化。其中，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是通信傳輸網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)構(gòu)建，在IP業(yè)務(wù)發(fā)展的基礎(chǔ)上，形成平面網(wǎng)絡(luò)模式，以最簡(jiǎn)單的分組傳輸結(jié)構(gòu)適應(yīng)信息傳輸業(yè)務(wù)的需求，如LTE網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、5G通信技術(shù)等，是現(xiàn)代通信的主要發(fā)展方向，滿足于未來(lái)扁平化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方向。數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，則是數(shù)字化建設(shè)的基礎(chǔ)，將原本的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，形成現(xiàn)代化數(shù)字信息傳輸技術(shù)。利用數(shù)字信號(hào)，提高了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)陌踩龋ＷC了網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，能夠?qū)W(wǎng)路傳輸進(jìn)行實(shí)時(shí)控制、修正。

5 結(jié) 論

本分通過(guò)闡述分析通信傳輸網(wǎng)絡(luò)發(fā)展現(xiàn)狀，分析分組傳輸設(shè)備在通信網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，研究通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展方向，以促進(jìn)我國(guó)通信傳輸網(wǎng)絡(luò)建設(shè)與發(fā)展。其中，通信傳輸網(wǎng)絡(luò)主要是建立在人們信息交互基礎(chǔ)上的以信息傳輸設(shè)備鏈接實(shí)現(xiàn)的網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了人與人、人與設(shè)備、設(shè)備與設(shè)備之間信息交流。分組傳輸設(shè)備則補(bǔ)充了傳統(tǒng)傳輸網(wǎng)絡(luò)的不足，形成了全新的網(wǎng)絡(luò)傳輸結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)傳輸相比擁有非常大的優(yōu)勢(shì)。具體包括兩個(gè)方面的應(yīng)用，分別為獨(dú)立組網(wǎng)和聯(lián)合組網(wǎng)模式。未來(lái)通信網(wǎng)絡(luò)發(fā)展中，可以從網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)及全光通信技術(shù)等方面進(jìn)行深入研究，以促進(jìn)我國(guó)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展，提高通信網(wǎng)絡(luò)傳輸性能。