通信网络中的分组传输设备应用的研究

陆 晨

（华信咨询设计研究院有限公司，浙江 杭州 310052）

0 引 言

本文阐述了通信网络发展的现状，分析了分组传输设备在通信网络中的应用，研究了通信网络的发展反向。

1 通信网络发展现状

人们在日常生活中会进行信息的交互，而通信网络正是建立在信息交互基础上以传输设备为介质，实现人与人、人与设备、设备与设备的信息交互，即基于通信协议以传输设备连接形成的信息系统。网络传输方式一般有电缆、无线电信息及光缆三种。因特网出现前，人们通常通过网络完成信息的交互，因特网形成后，通信传输开始形成独立的内部网络进行信息交互。虽然这种网络提高了传输的效率，但也在一定程度上限制了通信网络的发展，因此，研究出将不同的独立网络进行连接，形成一个由通信协议构成的网络传输空间。传统通信传输中通常采用的是分组交换网络，虽然比内部网络信息交互方便，但在实际应用过程中也存在诸多不足之处，信息交互的效率明显不高。

2 分组传输设备概述

2.1 分组传输的意义

分组传输是在原有的传输系统基础上经过优化和改进而成的传输网络，拓展了网络的传输结构，补充了以往传输网络中的不足，提高了网络信息交互的能力，保证了传输效率。实际应用中，是通过分组框架的方式做到有效的信息交互，提升网络传输的带宽，增强网络传输的稳定性，保证网络传输的安全，令网络传输具备维护能力，促进通信技术的发展，使人们的信息交互更加快捷、方便。例如，IP业务，正是建立在分组架构下的传输协议，满足了人们日常信息交互的需求。PTN、SPN、IPRAN均采用分组传输技术，也是目前各大运营商主要发展的网络传输技术。

2.2 与传统传输对比

传统通信传输采用的是TDM分组传输，是人们最为熟知的传输方式。但近年来通信传输网络发展迅猛，技术快速成熟，在不断的改进与完善下形成了新的分组传输技术，基本满足了人们的信息交互需求。传统传输中经常会遇到问题，如单级别运行方式，虽然在一定程度上满足了组网条件下网络传输的需求，但在4G网络普及、5G网络业务即将展开的时代，人们对数据传输的带宽、质量及效率的要求普遍提高，传输业务量也不断增大，对传输方式的需求多种多样，传统传输模式已经无法满足人们信息传输的需求。传输成本在不断提高，传统模式下传输方式的缺陷会不断出现，势必会被淘汰。因此，必须就现有分组传输技术进行技术的优化与改进，提高传输带宽、效率，保证传输质量，促进通信网络的快速发展[1]。

3 分组传输设备应用研究

目前，人们常用的通信传输网络模式为分组传输，在组网模式下形成特殊的信息传输方式，其负载能力也在不断加强，传输效率不断提高，传输质量不断改善。分组传输设备的应用前景非常广，在不断研究下形成的优异传输系统，满足了人们的传输需求。通常，分组传输应用有独立组网模式、联合组网模式两个方面。

3.1 独立组网模式

独立组网是从接入层到核心层均采用分组设备进行建设的组网模式。在这个网络中，人们能够通过分组传输方式完成信息的交互。实际信息交互的过程中，必须在分组设备的支持下，以特定的通信链路、特定的通信层次、特定的通信途径进行信息的传输。通信网络中，每个组网都是独立的通信结构，同时通过这些独立网络的信息共享形成大的独立组网。独立组网模式的网络结构相对简单清晰，易于管理和维护，但其一次性投入较大，且需要机房的光缆资源、空间资源以及电力资源等。在独立组网模式下的通信结构，通常是在传统网络结构的基础与分组传输设备相结合而实现高效的信息传输方式，形成了独立的通信传输网络，令独立组网模式得以保证，同时保证了信息传输的效率，提高了人们信息交互的安全程度，保证了人们日常的信息交流及数据传输，使设备的性能得以体现[2]。

3.2 联合组网模式

联合组网模式是现阶段普遍使用的分组传输模式。该模式通常是结合OTN平台实现的联合组网，提高了传输的效率，保证了传输的安全。OTN技术优势在于具备强大的超长距离、超大宽带传输能力，但其刚性管道造成带宽利用率不高，难以对小颗粒业务进行处理。分组传输技术优势在于具备灵活接入小颗粒业务，并对其进行业务汇聚收敛，但该技术不擅于对大量大颗粒业务进行传输。因此将二者融合于组网中，真正实现高效的传输能力，保证信息传输性能，促进传输业务的发展。联合组网的具体发展中，可以总结为3个阶段。第一，发展初期阶段。该阶段中，联合组网模式刚刚发展，IP业务还处在建设阶段，其业务流量不大，OTN仅作为传输介质，以分组传输设备承载在OTN上的方式，解决骨干层至核心层超长距、光纤资源不足的问题。第二，发展中期阶段。人们通过初期阶段对分组传输设备的应用，发现了该种模式传输的快捷、便利，因此人们对组网模式的应用更为频繁。此时IP业务快速发展，业务流量增速明显，骨干节点的分组传输设备已经无法满足大带宽业务的承载，同时对于网络低时延的需求，网络扁平化加速推进，在网络汇聚层以上直接采用IP over OTN技术，仅在汇聚层及接入层采用分组传输设备用于小颗粒业务汇聚收敛。第三，爆发阶段，在大量实践的基础上，联合组网模式迎来了IP流量大爆发的发展时期，如5G阶段。在IP业务发展的基础上，网络的传输性能要求不断提高，其技术也不断发展。该阶段，网络需要更进一步扁平化，OTN将进一步下沉至汇聚层或接入层，但分组传输技术仍将是IP传送的主要技术手段，因此将分组技术和OTN技术相融合的分组增强型OTN设备逐渐广泛使用，以保证传输业务的正常进行，提高传输效率。形成新的传输设备框架，提高其应用效率和传输性能，保证传输功能的齐全，以满足人们对日常信息传输的需求[3]。

4 通信网络发展方向

现代通信传输网络构建中，主要以分组传输和OTN传输系统为主。这两种传输系统在通信传输网络构建中有非常大的实际应用价值，改变了传统通信传输方式。同时，云技术的应用也十分关键。现代通信网络构建中，主要的发展方向应从网络结构、数字信号处理技术及全光网络通信技术等方面进行优化。其中，网络结构是通信传输网络的基础构建，在IP业务发展的基础上，形成平面网络模式，以最简单的分组传输结构适应信息传输业务的需求，如LTE网络技术、5G通信技术等，是现代通信的主要发展方向，满足于未来扁平化网络构建方向。数字信号处理技术，则是数字化建设的基础，将原本的模拟信号转变为数字信号，形成现代化数字信息传输技术。利用数字信号，提高了网络传输的安全度，保证了网络传输的稳定性，能够对网路传输进行实时控制、修正。

5 结 论

本分通过阐述分析通信传输网络发展现状，分析分组传输设备在通信网络中的应用，研究通信网络发展方向，以促进我国通信传输网络建设与发展。其中，通信传输网络主要是建立在人们信息交互基础上的以信息传输设备链接实现的网络传输结构，实现了人与人、人与设备、设备与设备之间信息交流。分组传输设备则补充了传统传输网络的不足，形成了全新的网络传输结构，与传统传输相比拥有非常大的优势。具体包括两个方面的应用，分别为独立组网和联合组网模式。未来通信网络发展中，可以从网络结构、数字信号处理技术及全光通信技术等方面进行深入研究，以促进我国网络技术发展，提高通信网络传输性能。