SDH、MSTP、WDM、OTN和PTN的区别

01什么是SDH？

TDM是时分复用，就是将一个标准时长（1 秒）分成若干段小的时间段（8000），每一个小时间段（1/8000=125us）传输一路信号。

SDH系统就是传统的电路调度，电路调度是以TDM为基础。

早年的网络都是传输语音的，电话网络的基础就是TDM。SDH系统的电路调度均以 TDM为基础，所以看到很多人说 SDH业务就是TDM业务，就是传统的电路调度，这是有理论依据的。

在通信领域里SDH（同步数字体系 Synchronous Digital Hierarchy）是一面旗帜，他完善了早期PDH（最早的光端机）的诸多不足，把时钟从“准同步”变成了“同步”。

PDH的光传输只能是点对点，连续背靠背传输容易出现时钟不同步（PDH在点对点的情况下是有时钟的），而且在市场行业内标准不统一。

也就是说，不同厂家之间的PDH很难互通，带宽一般在155M，下放E1（2M）接口数最多有63个，SDH的出现解决了上述所有的问题，而且可以组成链形或环形网，极大的丰富了组网方式，业务接口封装标准，传输带宽从155M一直扩展到40G（目前最大）。

然后，聪明的光纤通信先人们对组网做出了新的构架。

曾几何时，SDH+PDH的组网方式大红大紫，无人能撼动，即使是现在还有很多地区（多为专网用户）在沿用这一组网方式。

SDH负责主传输层的业务，PDH负责从传输层向下延伸业务，直至落实到最终业务下放点。

02什么是MSTP？

SDH呼风唤雨，现在又多出一个业界新贵“以太网”，还有不服输的ATM技术，强强联手，赚取更大的利润，似乎一时间成了可阻挡的潮流。

果然，三方很快建立了合作，MSTP（基于SDH 的多业务传送平台 Multi-Service Transfer Platform）诞生——MSTP的组成就是SDH+以太网+ATM。

我们把MSTP比喻成一个股份制有限公司，在MSTP公司中，股份分配不太均匀：SDH占股70%，以太网占股20%，其它包括ATM占股10%。

可以看出来，掌权的还是SDH，内核还是TDM，TDM的一切劣势都依旧保留，如刚性管道。以太网和ATM因为股权问题，都没有拿出像样的东西，只是虚有其表（提供相应接口）而已。

随着互联网的大力普及，电脑、手机、电视等终端都能上网了，带宽需求增长和现网资源出现激烈的矛盾。

如何解决这一矛盾？

SDH标准化的工作模式非常可靠，但是，过于死板的工作风格带来了诸多问题。

形象的描述一下，你也许就会明白。

SDH的工作方式是这样的，比如：北京的二环路（一条光纤）批给我开车拉货用，那么二环就不允许有其它车辆经过，上面就我一辆车（多么刻板）。

刚开始我这个车能拉 1个客人（1个STM-1），那么二环的效率就是（155M），后来车吨位升级了，我能拉 64个客人（64个STM-1），那么二环的效率就是（ 10G），这就是SDH环速率，目前最大是 40G。

如果有时没有运货任务，那么我就空跑，兜兜风，看看风景啊、美女什么的，这时二环路的效率就是 0，其它道路就是堵死了也和我无关。

如此固执，在业务上也是十分刻板。

比如我的车能装 64位客人，但现在有65位客人要走，对不起我只能装 64人，以后有更大的车再说，这种低效率运作方式我们叫做刚性管道。

所以，MSTP公司不做出改变，市场就会淘汰你！

迫于无奈董事长召开紧急会议，解决目前的情况。大家经过了激烈的讨论，大体总结出了三个解决方案：

方案一：多修几条路（新建光缆），进行人员分流；优点：解决一部分现存问题，可以修到七环啊，那，修到了七环，业务还不够怎么办？最后修到一百环！！缺点：成本高，周期长！（言简意赅）

方案二：升级汽车吨位（提高速率）；缺点：还没研发出更大载重的车辆（电子元器件受限）

方案三：将二环（光纤）划分成多个车道（波道），那么宽的路，跑一辆车是不是有点太奢侈了，多个车辆共享道路。

董事长看后，立即批示：提出第三个方案的人“升职”。

方案三切入角度犀利，可执行度高（这个公司也真是水平堪忧，正常人都该想到的吧），立即执行。

至此，WDM波分诞生。

03什么是WDM？

波分，就是波分复用，WDM。

波分就是把上述的二环路（光纤）划分了成了多个车道（波长），供不同的车辆行走（传输设备）进行传送。

这里又根据车道间隔大小，分为两类：

车道间隔为20nm的，为稀疏波分，又称粗波分。

车道间隔小于等于0.8nm的，同样宽的公路，车道就更多了，为密集波分。

这样带宽就成倍增加了，暂时解决了带宽不足的问题。

WDM得到重用后，各地纷纷采用，现在不仅在城市主干道里使用 WDM（城域波分），还在跨市、跨省道路上使用 WDM（长途波分）。

当然，波分设备特别贵，不是一般单位买得起，波分设备厂商主要有华为、烽火等，客户为运营商、公安、BAT这类单位居多。

随着人们需求的不断增加，车道数也由刚开始的16或32一下子扩充到40、80、160，目前已经突破200个车道数（波道）。

在董事会做出执行第三方案后，SDH的公司地位大不如前，上文说到，SDH虽然工作刻板，但是职业、标准的工作态度让人觉得踏实，是金子总会发光的。

随着市场应用的深入，WDM波分遇到了问题，（摩尔定律：有隐患的位置，就一定会暴露出来）。

WDM虽然解决了带宽不足的问题，但是没有考虑到带宽提高后，管理也要跟上的症结所在。

所以，线路管理对于WDM来说，堪称灾难：

1. 线路状态信息传递不畅

2. 调度不够灵活

3. 容易堵死（保护不够）

诸如此类与管理有关的问题，悉数出现，可以想象业务量大到一定程度的时候，这样的问题会让人感到一种无力感。

果然，市场的抱怨达到了顶点，公司必须做出改变。

熟悉的紧急会议又开始了，各部门负责人都要求改革，忙的WDM是焦头烂额，最后总结出下列一定要改革的要求：

1. 为所有上路车辆（传输设备）增加监控设备以及必要的安全管理员——增加OAM开销。、

2. 在交通枢纽节点增设调度枢纽，增加业务调度（车道间调度【光层调度】和货物或乘客间调度【电层调度】）。

3. 依托调度枢纽，加上在道路上预留一部分车道或一部分车辆，为所有车辆提供完善的保障——完善保护机制。

WDM对于公司提出的要求，难以完成，会议进入了僵局，董事长得不到想要的答案。

这时候他无意间看到了坐在角落里的SDH，它竟然在微笑……

SDH也同时注意到了董事长的目光，它笑道：这还用改革，我以为有什么大的困难，原来如此简单，尔等鼠辈不知，最强管理已在阵中，我的管理天下第一！

于是他们握手言欢，优势互补，一个全新的制度诞生了—OTN。所以简单的说：OTN=WDM+SDH。

在董事长难以抑制的喜悦中，OTN诞生了。

04什么是OTN？

OTN（光传送网Optical Transport Network）是在WDM基础上，融合了SDH的一些优点，如丰富的OAM开销、灵活的业务调度、完善的保护方式等。

OTN对业务的调度分为：光层调度和电层调度。

光层调度可以理解为是WDM的范畴；电层调度可以理解为SDH的范畴。

但OTN的电层调度工作方式与SDH还是有些不同的地方：

1. 统一发车频率，1秒发车8000次，制度规定，无法更改（沿袭PDH制度）。

2. 通过研发更大吨位的车辆来提高容量，高容量的车一般是由4辆低一个容量级别的车拼接而成，所以不同容量的车结

OTN电层调度的工作特点：

1. 所有车辆的大小、规格、容量均统一，外形尺寸：4*4080。

2. 根据需求提高发车频率。

优点：

1. 无需不断研发更大容量的车，减低开发成本。

2. 统一结构，便于管理。

3. 跨区域运输方便（异厂家互通方便）。

4. 理论上，可以通过提高发车频率就可以无限提高容量，实现方式更简单明了。

05什么是PTN？

曾几何时，以太网和ATM进行过激烈的会战，结果以太网以入门简单，用户众多的优点赢下了天王山之战，最后，ATM虽不服气，但是也握手言。

虽说有矛盾，但是在利益面前任何问题都不是问题，以太网和ATM为了抵抗当时如日中天的SDH，选择了合作。

果然，敌人的敌人就是朋友。

两人经过数月秘密商讨，并在一年之后，共同研制成了一本武功秘笈—MPLS（多协议标签交换）。该部武功秘笈后来被改编为多个版本，是其它武功的重要基础。

以太网的声势越来越大，又和ATM一起开发出了武林秘籍MPLS，逐渐有了可以抗衡SDH的实力，所以才有了SDH与以太网和ATM的初步融合,诞生了MSTP。

但MSTP因为股权问题，还是SDH主导，以太网、ATM只能是配角，以太网作为圈内大哥并不高兴，发誓要把场子找回来……

以太网回忆，他以前为了对抗SDH阵营，以太网大力发展自己的势力范围，走农村包围城市的策略，先将末端IP化（业务侧IP化）。

在MSTP诞生前，以太网就利用IP来作为SDH的货物，通过SDH进行传输（放个间谍先）。

但是，问题接踵而至。

SDH当初开发时就对货物有严格的外形要求，必须是“块状结构”，而且大小也是标准的，每一个座位也是按照这个要求做的，这样运输的效率最高。

而IP这种长相奇特（格式不同）的货物越来越多，很难在SDH里混了，总算是后来开发出了MSTP。

说白了，MSTP就是在SDH车辆上给IP和ATM留了几个专座而已，IP还是不能很好的运输。

原因是IP是以太网门下的得意门生，以太网就是因为简单、无拘无束、尽力而为等特点为其宗旨。

所以IP也有此特性，有的小巧，有的肥大（IP帧长可变）。如果SDH/MSTP中的IP较少，问题不大。

如果IP占到一半以上，恐怕车辆的改造成本就太大了。

这时以太网阵营内部出现了两大派系：

一种认为我们自己成立的运输公司不让SDH的客户（TDM业务）上车。

如果一定要进来，必须改头换面-伪装（仿真）成为我们的以太网形式，同时我们没有时间上的保证（无时间同步），我们纯粹为我们以太网服务，我们的公司名叫IP-RAN。

第二种认为我们应该吸收一些SDH的客户。

SDH经营了这么多年，它的客户还是很多的（还有很多TDM业务需求），同样进来后还是要改头换面-伪装（仿真），不同的是出来后再去掉伪装还原成自己原来的TDM模样，这个公司取名叫PTN，PTN（分组传送网Packet Transport Network）诞生。

PTN最简单的方程式为：PTN=MPLS+OAM+保护-IP，其增强了开销（吸取了SDH的优势）、对业务的保护（吸取了SDH的优势），“-IP”可以简单的看做是“对MPLS的简化”，去掉我们不需要的东西（例如复杂的各种握手协议等）。

从传输单元上看，PTN传送的最小单元是IP报文，而SDH传输的是时隙，最小单元是E1即2M电路。PTN的报文大小有弹性，而SDH的电路带宽是固定的。这就是PTN与SDH承载性能的最本质区别。

应用上，PTN主要用在对QoS要求高而且没有动态路由要求的网络，最典型的就是无线承载网，把基站和基站控制器连起来。

MSTP+（Hybrid MSTP）可以看做是SDH向以太网的妥协方案，不得已而为之。

随着相互学习融合，IP-RAN和PTN现在已趋于一致，差别不大了，所谓分久必合合久必分，它们是IP/以太网向SDH发起的全面挑战，现在看来它们是胜利了。

说到这，IP-RAN/PTN战胜了SDH，也就是数通战胜了传统通信，运营商骨干网完全IP化，这也算我们网络人的胜利。

看到这里，文中涉及的技术，身为网工，你又真正能懂得多少呢？

审核编辑：汤梓红