SDH、MSTP、WDM、OTN和PTN的區(qū)別

01什么是SDH？

TDM是時分復(fù)用，就是將一個標(biāo)準(zhǔn)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(tǒng)就是傳統(tǒng)的電路調(diào)度，電路調(diào)度是以TDM為基礎(chǔ)。

早年的網(wǎng)絡(luò)都是傳輸語音的，電話網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)就是TDM。SDH系統(tǒng)的電路調(diào)度均以 TDM為基礎(chǔ)，所以看到很多人說 SDH業(yè)務(wù)就是TDM業(yè)務(wù)，就是傳統(tǒng)的電路調(diào)度，這是有理論依據(jù)的。

在通信領(lǐng)域里SDH（同步數(shù)字體系 Synchronous Digital Hierarchy）是一面旗幟，他完善了早期PDH（最早的光端機）的諸多不足，把時鐘從“準(zhǔn)同步”變成了“同步”。

PDH的光傳輸只能是點對點，連續(xù)背靠背傳輸容易出現(xiàn)時鐘不同步（PDH在點對點的情況下是有時鐘的），而且在市場行業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。

也就是說，不同廠家之間的PDH很難互通，帶寬一般在155M，下放E1（2M）接口數(shù)最多有63個，SDH的出現(xiàn)解決了上述所有的問題，而且可以組成鏈形或環(huán)形網(wǎng)，極大的豐富了組網(wǎng)方式，業(yè)務(wù)接口封裝標(biāo)準(zhǔn)，傳輸帶寬從155M一直擴展到40G（目前最大）。

然后，聰明的光纖通信先人們對組網(wǎng)做出了新的構(gòu)架。

曾幾何時，SDH+PDH的組網(wǎng)方式大紅大紫，無人能撼動，即使是現(xiàn)在還有很多地區(qū)（多為專網(wǎng)用戶）在沿用這一組網(wǎng)方式。

SDH負(fù)責(zé)主傳輸層的業(yè)務(wù)，PDH負(fù)責(zé)從傳輸層向下延伸業(yè)務(wù)，直至落實到最終業(yè)務(wù)下放點。

02什么是MSTP？

SDH呼風(fēng)喚雨，現(xiàn)在又多出一個業(yè)界新貴“以太網(wǎng)”，還有不服輸?shù)腁TM技術(shù)，強強聯(lián)手，賺取更大的利潤，似乎一時間成了可阻擋的潮流。

果然，三方很快建立了合作，MSTP（基于SDH 的多業(yè)務(wù)傳送平臺 Multi-Service Transfer Platform）誕生——MSTP的組成就是SDH+以太網(wǎng)+ATM。

我們把MSTP比喻成一個股份制有限公司，在MSTP公司中，股份分配不太均勻：SDH占股70%，以太網(wǎng)占股20%，其它包括ATM占股10%。

可以看出來，掌權(quán)的還是SDH，內(nèi)核還是TDM，TDM的一切劣勢都依舊保留，如剛性管道。以太網(wǎng)和ATM因為股權(quán)問題，都沒有拿出像樣的東西，只是虛有其表（提供相應(yīng)接口）而已。

隨著互聯(lián)網(wǎng)的大力普及，電腦、手機、電視等終端都能上網(wǎng)了，帶寬需求增長和現(xiàn)網(wǎng)資源出現(xiàn)激烈的矛盾。

如何解決這一矛盾？

SDH標(biāo)準(zhǔn)化的工作模式非?？煽浚?，過于死板的工作風(fēng)格帶來了諸多問題。

形象的描述一下，你也許就會明白。

SDH的工作方式是這樣的，比如：北京的二環(huán)路（一條光纖）批給我開車?yán)浻茫敲炊h(huán)就不允許有其它車輛經(jīng)過，上面就我一輛車（多么刻板）。

剛開始我這個車能拉 1個客人（1個STM-1），那么二環(huán)的效率就是（155M），后來車噸位升級了，我能拉 64個客人（64個STM-1），那么二環(huán)的效率就是（ 10G），這就是SDH環(huán)速率，目前最大是 40G。

如果有時沒有運貨任務(wù)，那么我就空跑，兜兜風(fēng)，看看風(fēng)景啊、美女什么的，這時二環(huán)路的效率就是0，其它道路就是堵死了也和我無關(guān)。

如此固執(zhí)，在業(yè)務(wù)上也是十分刻板。

比如我的車能裝 64位客人，但現(xiàn)在有65位客人要走，對不起我只能裝 64人，以后有更大的車再說，這種低效率運作方式我們叫做剛性管道。

所以，MSTP公司不做出改變，市場就會淘汰你！

迫于無奈董事長召開緊急會議，解決目前的情況。大家經(jīng)過了激烈的討論，大體總結(jié)出了三個解決方案：

方案一：多修幾條路（新建光纜），進行人員分流；優(yōu)點：解決一部分現(xiàn)存問題，可以修到七環(huán)啊，那，修到了七環(huán)，業(yè)務(wù)還不夠怎么辦？最后修到一百環(huán)！！缺點：成本高，周期長?。ㄑ院喴赓W）

方案二：升級汽車噸位（提高速率）；缺點：還沒研發(fā)出更大載重的車輛（電子元器件受限）

方案三：將二環(huán)（光纖）劃分成多個車道（波道），那么寬的路，跑一輛車是不是有點太奢侈了，多個車輛共享道路。

董事長看后，立即批示：提出第三個方案的人“升職”。

方案三切入角度犀利，可執(zhí)行度高（這個公司也真是水平堪憂，正常人都該想到的吧），立即執(zhí)行。

至此，WDM波分誕生。

03什么是WDM？

波分，就是波分復(fù)用，WDM。

波分就是把上述的二環(huán)路（光纖）劃分了成了多個車道（波長），供不同的車輛行走（傳輸設(shè)備）進行傳送。

這里又根據(jù)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，同樣寬的公路，車道就更多了，為密集波分。

這樣帶寬就成倍增加了，暫時解決了帶寬不足的問題。

WDM得到重用后，各地紛紛采用，現(xiàn)在不僅在城市主干道里使用 WDM（城域波分），還在跨市、跨省道路上使用 WDM（長途波分）。

當(dāng)然，波分設(shè)備特別貴，不是一般單位買得起，波分設(shè)備廠商主要有華為、烽火等，客戶為運營商、公安、BAT這類單位居多。

隨著人們需求的不斷增加，車道數(shù)也由剛開始的16或32一下子擴充到40、80、160，目前已經(jīng)突破200個車道數(shù)（波道）。

在董事會做出執(zhí)行第三方案后，SDH的公司地位大不如前，上文說到，SDH雖然工作刻板，但是職業(yè)、標(biāo)準(zhǔn)的工作態(tài)度讓人覺得踏實，是金子總會發(fā)光的。

隨著市場應(yīng)用的深入，WDM波分遇到了問題，（摩爾定律：有隱患的位置，就一定會暴露出來）。

WDM雖然解決了帶寬不足的問題，但是沒有考慮到帶寬提高后，管理也要跟上的癥結(jié)所在。

所以，線路管理對于WDM來說，堪稱災(zāi)難：

1. 線路狀態(tài)信息傳遞不暢

2. 調(diào)度不夠靈活

3. 容易堵死（保護不夠）

諸如此類與管理有關(guān)的問題，悉數(shù)出現(xiàn)，可以想象業(yè)務(wù)量大到一定程度的時候，這樣的問題會讓人感到一種無力感。

果然，市場的抱怨達到了頂點，公司必須做出改變。

熟悉的緊急會議又開始了，各部門負(fù)責(zé)人都要求改革，忙的WDM是焦頭爛額，最后總結(jié)出下列一定要改革的要求：

1. 為所有上路車輛（傳輸設(shè)備）增加監(jiān)控設(shè)備以及必要的安全管理員——增加OAM開銷。、

2. 在交通樞紐節(jié)點增設(shè)調(diào)度樞紐，增加業(yè)務(wù)調(diào)度（車道間調(diào)度【光層調(diào)度】和貨物或乘客間調(diào)度【電層調(diào)度】）。

3. 依托調(diào)度樞紐，加上在道路上預(yù)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。

WDM對于公司提出的要求，難以完成，會議進入了僵局，董事長得不到想要的答案。

這時候他無意間看到了坐在角落里的SDH，它竟然在微笑……

SDH也同時注意到了董事長的目光，它笑道：這還用改革，我以為有什么大的困難，原來如此簡單，爾等鼠輩不知，最強管理已在陣中，我的管理天下第一！

于是他們握手言歡，優(yōu)勢互補，一個全新的制度誕生了—OTN。所以簡單的說：OTN=WDM+SDH。

在董事長難以抑制的喜悅中，OTN誕生了。

04什么是OTN？

OTN（光傳送網(wǎng)Optical Transport Network）是在WDM基礎(chǔ)上，融合了SDH的一些優(yōu)點，如豐富的OAM開銷、靈活的業(yè)務(wù)調(diào)度、完善的保護方式等。

OTN對業(yè)務(wù)的調(diào)度分為：光層調(diào)度和電層調(diào)度。

光層調(diào)度可以理解為是WDM的范疇；電層調(diào)度可以理解為SDH的范疇。

但OTN的電層調(diào)度工作方式與SDH還是有些不同的地方：

1. 統(tǒng)一發(fā)車頻率，1秒發(fā)車8000次，制度規(guī)定，無法更改（沿襲PDH制度）。

2. 通過研發(fā)更大噸位的車輛來提高容量，高容量的車一般是由4輛低一個容量級別的車拼接而成，所以不同容量的車結(jié)

OTN電層調(diào)度的工作特點：

1. 所有車輛的大小、規(guī)格、容量均統(tǒng)一，外形尺寸：4*4080。

2. 根據(jù)需求提高發(fā)車頻率。

優(yōu)點：

1. 無需不斷研發(fā)更大容量的車，減低開發(fā)成本。

2. 統(tǒng)一結(jié)構(gòu)，便于管理。

3. 跨區(qū)域運輸方便（異廠家互通方便）。

4. 理論上，可以通過提高發(fā)車頻率就可以無限提高容量，實現(xiàn)方式更簡單明了。

05什么是PTN？

曾幾何時，以太網(wǎng)和ATM進行過激烈的會戰(zhàn)，結(jié)果以太網(wǎng)以入門簡單，用戶眾多的優(yōu)點贏下了天王山之戰(zhàn)，最后，ATM雖不服氣，但是也握手言。

雖說有矛盾，但是在利益面前任何問題都不是問題，以太網(wǎng)和ATM為了抵抗當(dāng)時如日中天的SDH，選擇了合作。

果然，敵人的敵人就是朋友。

兩人經(jīng)過數(shù)月秘密商討，并在一年之后，共同研制成了一本武功秘笈—MPLS（多協(xié)議標(biāo)簽交換）。該部武功秘笈后來被改編為多個版本，是其它武功的重要基礎(chǔ)。

以太網(wǎng)的聲勢越來越大，又和ATM一起開發(fā)出了武林秘籍MPLS，逐漸有了可以抗衡SDH的實力，所以才有了SDH與以太網(wǎng)和ATM的初步融合,誕生了MSTP。

但MSTP因為股權(quán)問題，還是SDH主導(dǎo)，以太網(wǎng)、ATM只能是配角，以太網(wǎng)作為圈內(nèi)大哥并不高興，發(fā)誓要把場子找回來……

以太網(wǎng)回憶，他以前為了對抗SDH陣營，以太網(wǎng)大力發(fā)展自己的勢力范圍，走農(nóng)村包圍城市的策略，先將末端IP化（業(yè)務(wù)側(cè)IP化）。

在MSTP誕生前，以太網(wǎng)就利用IP來作為SDH的貨物，通過SDH進行傳輸（放個間諜先）。

但是，問題接踵而至。

SDH當(dāng)初開發(fā)時就對貨物有嚴(yán)格的外形要求，必須是“塊狀結(jié)構(gòu)”，而且大小也是標(biāo)準(zhǔn)的，每一個座位也是按照這個要求做的，這樣運輸?shù)男首罡摺?/p>

而IP這種長相奇特（格式不同）的貨物越來越多，很難在SDH里混了，總算是后來開發(fā)出了MSTP。

說白了，MSTP就是在SDH車輛上給IP和ATM留了幾個專座而已，IP還是不能很好的運輸。

原因是IP是以太網(wǎng)門下的得意門生，以太網(wǎng)就是因為簡單、無拘無束、盡力而為等特點為其宗旨。

所以IP也有此特性，有的小巧，有的肥大（IP幀長可變）。如果SDH/MSTP中的IP較少，問題不大。

如果IP占到一半以上，恐怕車輛的改造成本就太大了。

這時以太網(wǎng)陣營內(nèi)部出現(xiàn)了兩大派系：

一種認(rèn)為我們自己成立的運輸公司不讓SDH的客戶（TDM業(yè)務(wù)）上車。

如果一定要進來，必須改頭換面-偽裝（仿真）成為我們的以太網(wǎng)形式，同時我們沒有時間上的保證（無時間同步），我們純粹為我們以太網(wǎng)服務(wù)，我們的公司名叫IP-RAN。

第二種認(rèn)為我們應(yīng)該吸收一些SDH的客戶。

SDH經(jīng)營了這么多年，它的客戶還是很多的（還有很多TDM業(yè)務(wù)需求），同樣進來后還是要改頭換面-偽裝（仿真），不同的是出來后再去掉偽裝還原成自己原來的TDM模樣，這個公司取名叫PTN，PTN（分組傳送網(wǎng)Packet Transport Network）誕生。

PTN最簡單的方程式為：PTN=MPLS+OAM+保護-IP，其增強了開銷（吸取了SDH的優(yōu)勢）、對業(yè)務(wù)的保護（吸取了SDH的優(yōu)勢），“-IP”可以簡單的看做是“對MPLS的簡化”，去掉我們不需要的東西（例如復(fù)雜的各種握手協(xié)議等）。

從傳輸單元上看，PTN傳送的最小單元是IP報文，而SDH傳輸?shù)氖菚r隙，最小單元是E1即2M電路。PTN的報文大小有彈性，而SDH的電路帶寬是固定的。這就是PTN與SDH承載性能的最本質(zhì)區(qū)別。

應(yīng)用上，PTN主要用在對QoS要求高而且沒有動態(tài)路由要求的網(wǎng)絡(luò)，最典型的就是無線承載網(wǎng)，把基站和基站控制器連起來。

MSTP+（Hybrid MSTP）可以看做是SDH向以太網(wǎng)的妥協(xié)方案，不得已而為之。

隨著相互學(xué)習(xí)融合，IP-RAN和PTN現(xiàn)在已趨于一致，差別不大了，所謂分久必合合久必分，它們是IP/以太網(wǎng)向SDH發(fā)起的全面挑戰(zhàn)，現(xiàn)在看來它們是勝利了。

說到這，IP-RAN/PTN戰(zhàn)勝了SDH，也就是數(shù)通戰(zhàn)勝了傳統(tǒng)通信，運營商骨干網(wǎng)完全IP化，這也算我們網(wǎng)絡(luò)人的勝利。

看到這里，文中涉及的技術(shù)，身為網(wǎng)工，你又真正能懂得多少呢？

審核編輯：湯梓紅