通信網絡中的分組傳輸設備應用的研究

陸 晨

（華信咨詢設計研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

0 引 言

本文闡述了通信網絡發展的現狀，分析了分組傳輸設備在通信網絡中的應用，研究了通信網絡的發展反向。

1 通信網絡發展現狀

人們在日常生活中會進行信息的交互，而通信網絡正是建立在信息交互基礎上以傳輸設備為介質，實現人與人、人與設備、設備與設備的信息交互，即基于通信協議以傳輸設備連接形成的信息系統。網絡傳輸方式一般有電纜、無線電信息及光纜三種。因特網出現前，人們通常通過網絡完成信息的交互，因特網形成后，通信傳輸開始形成獨立的內部網絡進行信息交互。雖然這種網絡提高了傳輸的效率，但也在一定程度上限制了通信網絡的發展，因此，研究出將不同的獨立網絡進行連接，形成一個由通信協議構成的網絡傳輸空間。傳統通信傳輸中通常采用的是分組交換網絡，雖然比內部網絡信息交互方便，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。

2 分組傳輸設備概述

2.1 分組傳輸的意義

分組傳輸是在原有的傳輸系統基礎上經過優化和改進而成的傳輸網絡，拓展了網絡的傳輸結構，補充了以往傳輸網絡中的不足，提高了網絡信息交互的能力，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，提升網絡傳輸的帶寬，增強網絡傳輸的穩定性，保證網絡傳輸的安全，令網絡傳輸具備維護能力，促進通信技術的發展，使人們的信息交互更加快捷、方便。例如，IP業務，正是建立在分組架構下的傳輸協議，滿足了人們日常信息交互的需求。PTN、SPN、IPRAN均采用分組傳輸技術，也是目前各大運營商主要發展的網絡傳輸技術。

2.2 與傳統傳輸對比

傳統通信傳輸采用的是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絡發展迅猛，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。傳統傳輸中經常會遇到問題，如單級別運行方式，雖然在一定程度上滿足了組網條件下網絡傳輸的需求，但在4G網絡普及、5G網絡業務即將展開的時代，人們對數據傳輸的帶寬、質量及效率的要求普遍提高，傳輸業務量也不斷增大，對傳輸方式的需求多種多樣，傳統傳輸模式已經無法滿足人們信息傳輸的需求。傳輸成本在不斷提高，傳統模式下傳輸方式的缺陷會不斷出現，勢必會被淘汰。因此，必須就現有分組傳輸技術進行技術的優化與改進，提高傳輸帶寬、效率，保證傳輸質量，促進通信網絡的快速發展[1]。

3 分組傳輸設備應用研究

目前，人們常用的通信傳輸網絡模式為分組傳輸，在組網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異傳輸系統，滿足了人們的傳輸需求。通常，分組傳輸應用有獨立組網模式、聯合組網模式兩個方面。

3.1 獨立組網模式

獨立組網是從接入層到核心層均采用分組設備進行建設的組網模式。在這個網絡中，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。通信網絡中，每個組網都是獨立的通信結構，同時通過這些獨立網絡的信息共享形成大的獨立組網。獨立組網模式的網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。在獨立組網模式下的通信結構，通常是在傳統網絡結構的基礎與分組傳輸設備相結合而實現高效的信息傳輸方式，形成了獨立的通信傳輸網絡，令獨立組網模式得以保證，同時保證了信息傳輸的效率，提高了人們信息交互的安全程度，保證了人們日常的信息交流及數據傳輸，使設備的性能得以體現[2]。

3.2 聯合組網模式

聯合組網模式是現階段普遍使用的分組傳輸模式。該模式通常是結合OTN平臺實現的聯合組網，提高了傳輸的效率，保證了傳輸的安全。OTN技術優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，難以對小顆粒業務進行處理。分組傳輸技術優勢在于具備靈活接入小顆粒業務，并對其進行業務匯聚收斂，但該技術不擅于對大量大顆粒業務進行傳輸。因此將二者融合于組網中，真正實現高效的傳輸能力，保證信息傳輸性能，促進傳輸業務的發展。聯合組網的具體發展中，可以總結為3個階段。第一，發展初期階段。該階段中，聯合組網模式剛剛發展，IP業務還處在建設階段，其業務流量不大，OTN僅作為傳輸介質，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，發展中期階段。人們通過初期階段對分組傳輸設備的應用，發現了該種模式傳輸的快捷、便利，因此人們對組網模式的應用更為頻繁。此時IP業務快速發展，業務流量增速明顯，骨干節點的分組傳輸設備已經無法滿足大帶寬業務的承載，同時對于網絡低時延的需求，網絡扁平化加速推進，在網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務匯聚收斂。第三，爆發階段，在大量實踐的基礎上，聯合組網模式迎來了IP流量大爆發的發展時期，如5G階段。在IP業務發展的基礎上，網絡的傳輸性能要求不斷提高，其技術也不斷發展。該階段，網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的需求[3]。

4 通信網絡發展方向

現代通信傳輸網絡構建中，主要以分組傳輸和OTN傳輸系統為主。這兩種傳輸系統在通信傳輸網絡構建中有非常大的實際應用價值，改變了傳統通信傳輸方式。同時，云技術的應用也十分關鍵。現代通信網絡構建中，主要的發展方向應從網絡結構、數字信號處理技術及全光網絡通信技術等方面進行優化。其中，網絡結構是通信傳輸網絡的基礎構建，在IP業務發展的基礎上，形成平面網絡模式，以最簡單的分組傳輸結構適應信息傳輸業務的需求，如LTE網絡技術、5G通信技術等，是現代通信的主要發展方向，滿足于未來扁平化網絡構建方向。數字信號處理技術，則是數字化建設的基礎，將原本的模擬信號轉變為數字信號，形成現代化數字信息傳輸技術。利用數字信號，提高了網絡傳輸的安全度，保證了網絡傳輸的穩定性，能夠對網路傳輸進行實時控制、修正。

5 結 論

本分通過闡述分析通信傳輸網絡發展現狀，分析分組傳輸設備在通信網絡中的應用，研究通信網絡發展方向，以促進我國通信傳輸網絡建設與發展。其中，通信傳輸網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的網絡傳輸結構，實現了人與人、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傳輸網絡的不足，形成了全新的網絡傳輸結構，與傳統傳輸相比擁有非常大的優勢。具體包括兩個方面的應用，分別為獨立組網和聯合組網模式。未來通信網絡發展中，可以從網絡結構、數字信號處理技術及全光通信技術等方面進行深入研究，以促進我國網絡技術發展，提高通信網絡傳輸性能。