MSTP精華摘要

1、MSTP特色：（1）可以利用傳統(tǒng)的網絡體系，支持多種物理接口。由于靠近接入網的邊緣，MSTP系統(tǒng)必須盡可能多地提供各種物理接口來滿足不同終端接入用戶的設備要求。在保證兼容基于傳統(tǒng)SDH網業(yè)務的同時，能夠提供多業(yè)務靈活接入可以大大減少現有SDH設備重新升級的成本，這對于運營商的設備升級低成本是很重要的。典型的接口有：電路交換接口（DS1、DS3）、光口（OC3、OC12）、ATMoc、以太網接口（10100BaseT）、DSL和GE、FR、E1T1等。 （2）簡化網絡結構，多協議處理支持。新構建的MSTP系統(tǒng)要實現數據業(yè)務的高效傳輸，必須盡可能地減少IP與Optical間的網絡層次，而不是在SD

2、H系統(tǒng)上另一層協議的疊加，通過增加可擴展的更細粒度業(yè)務交換控制模塊，保證多種協議高效地復用傳輸，有效地利用光纖帶寬。同時在MSTP系統(tǒng)中，接口與協議相分離，通過可編程ASIC芯片技術，可以實現對新業(yè)務的靈活支持，避免運營商對新業(yè)務的新設備投資。典型的多業(yè)務主要有：IP、ATM、SONETSDH、EthernetFastEthernetGigabitEthernet、TDM、FDDI、ESCON、FibreChannel。而且，隨著新一代寬帶接入設備的應用還將會出現許多新業(yè)務。 （3）光傳輸的容量保證低成本的容量提升。接入技術的發(fā)展刺激了用戶更高的帶寬需求，目前城域網核心帶寬為240Gbits4

3、00Gbits，邊緣則為6Gbits50Gbits。傳統(tǒng)的SDH系統(tǒng)在高帶寬提供方面存在重置設備的高成本，而DWDM系統(tǒng)也存在接入端成本偏高的問題。這樣本著帶寬有效利用的原則，MSTP系統(tǒng)提供帶寬容量從OC3OC12到OC48192、波長復用窗口從1310nm到1550nm的DWDM的平滑擴容，實現運營商的低成本擴容。 （4）傳輸的高可靠性和自動保護恢復功能。MSTP要繼承SDH的保護特性，實現99999的工作時間、硬件冗余、小于50ms的自動保護恢復，這對于網絡用戶對服務的滿意程度至關重要。 （5）高度多網元功能性集成，有效帶寬管理。MSTP可集傳統(tǒng)SDH網ADMDXCDWDM功能于一體，具

4、有更細粒度的交換和交叉連接模塊，網絡拓撲結構（線、網、環(huán)）的邏輯結構與物理結構相分離，實現了線路連接的快速提供，在任意節(jié)點提供業(yè)務內部處理，這樣避免了大量的手工線路連接和復雜的網絡間協調，從而大大降低了運營商的管理運營成本。技術由于具有可靠的業(yè)務保護能力，SDH技術也正在成為城域傳輸網的一種選擇。但是令人感到棘手的問題是：對于固定速率的業(yè)務(如傳統(tǒng)話音業(yè)務)，SDH很容易將其適配到固定容量通道中，但對于可變速率VBR業(yè)務和任意速率業(yè)務，SDH則顯得不夠靈活，特別是傳送效率不高。SDH的高市場占有率以及城域網的巨大增值潛力使SDH的倡導者們費盡心思，在原有SDH的基礎上加入對數據業(yè)務層的處理，比

5、如以太網的二層處理、ATM的統(tǒng)計復用等功能，使其更適合數據業(yè)務的傳送。對于以太網業(yè)務，其在映射到VC之前需要經歷處理的過程有：二層交換、協議封裝、映射前的處理等。將以太網數據通過專用協議映射到SDH幀結構中，目前有三種方案：(1)通過點到點協議PPP轉換成HDLC幀結構，再映射到SDH的虛容器VC中，簡稱POS。(2)將數據包轉換成LAPS結構映射到SDH虛容器VC中，這是我國提出的IP over SDH提案，已被正式批準作為國際電聯標準，其標準號為X.85/Y.1321 IP over SDH。(3)將數據包通過簡化數據鏈路協議SDL的方式映射到SDH虛容器VC中。POS技術比較成熟，適于多

6、協議環(huán)境；但由于PPP并不是專為SDH運載設計的，POS效率并不理想；LAPS在HDLC凈荷中省去填充字節(jié)PAD，因而對于短數據包，LAPS比PPP效率要高，并將擾碼作為強制要求，而不像PPP那樣是可選功能；SDL技術主要針對高容量的數據包及傳輸系統(tǒng)，效率很高。以太網端口在接收到數據業(yè)務之后，需經過二層交換處理(可選)，保障其高效傳輸。另外，為了增強承載業(yè)務的靈活性，級聯(Concatenation)技術在數據業(yè)務進入VC之前得到應用。級聯技術又分為連續(xù)(Contiguous)級聯或虛(Virtual)級聯兩種。以100M以太網的VC-12級聯為例說明其原理：該技術將n個VC-12捆綁在一起形

7、成一個整體VC-12-n，在VC-12-n所支持的凈負荷C-12-n中建立一個LAPS(或HDLC)鏈路在SDH網中傳送。當N個VC-12連續(xù)排列時為連續(xù)級聯，通常以VC-12-n中第一個VC-12的POH作為級聯后整體的POH，其缺點是n個VC-12必須地址相鄰，帶寬分配不靈活。虛級聯方式無需VC-12相鄰，僅需通道終端設備提供級聯功能即可。這種方式需要通道業(yè)務起始端和終止端各增加相應處理功能，接收端需引入一個緩存器以增加額外時延。對于ATM業(yè)務，系統(tǒng)提供統(tǒng)計復用功能，可對多個ATM業(yè)務流中的非空閑信元進行抽取，復用進一個ATM業(yè)務流，以提高其在SDH線路上的利用率，同時節(jié)約了ATM交換機的

8、端口數。另外，還可以在SDH環(huán)路上形成一個ATM的虛擬通道環(huán)，這樣ATM的業(yè)務層面可以實現環(huán)保護MSTP撐起城域數據業(yè)務城域網是當前電信運營商爭奪的焦點，目前城域網組網技術種類繁多，大致包括基于SDH結構的城域網、基于以太網結構的城域網、基于ATM結構的城域網和基于DWDM結構的城域網。其實，SDH、ATM、 Ethernet 、WDM等各種技術也都在不斷吸取其它技術的長處，互相取長補短，即要實現快速傳輸，又要滿足多業(yè)務承載，另外還要提供電信級的QoS，各種城域網技術之間表現出一種融合的趨勢。 新一代寬帶城域網必須充分利用現有網絡資源，實現從傳統(tǒng)模式向純數據通信模式的平滑演進。同時又應該滿足支

9、持主流IP協議通信、支持開放的數據業(yè)務、保證城域網的自愈特性和QoS、融合以太網的低廉組網特點、利用DWDM的大帶寬容量，以及ATM網絡對傳統(tǒng)電信業(yè)務的支持。 SDH是當前電信城域網的主要傳送體制。然而，由于DWDM這種更大容量傳輸技術的出現，SDH已經逐漸演變成為DWDM的接入網絡，向網絡會聚和邊緣層轉移。 這就要求SDH必須從傳送網轉變?yōu)閭魉途W和業(yè)務網一體化的多業(yè)務平臺，即融合的多業(yè)務節(jié)點。MSTP的實現基礎是充分利用SDH技術對傳輸業(yè)務數據流提供保護恢復能力和較小的延時性能，并對網絡業(yè)務支撐層加以改造,以適應多業(yè)務應用，實現對二層、三層的數據智能支持。即將傳送節(jié)點與各種業(yè)務節(jié)點融合在一起

10、，構成業(yè)務層和傳送層一體化的SDH業(yè)務節(jié)點，稱為融合的網絡節(jié)點或多業(yè)務節(jié)點，主要定位于網絡邊緣。MSTP可以將傳統(tǒng)的SDH復用器、數字交叉鏈接器(DXC) 、WDM終端、網絡二層交換機和IP邊緣路由器等多個獨立的設備集成為一個網絡設備-即基于SDH技術的多業(yè)務傳送平臺(MSTP) ，進行統(tǒng)一控制和管理?；赟DH的MSTP最適合作為網絡邊緣的融合節(jié)點支持混合型業(yè)務，特別是以TDM業(yè)務為主的混合業(yè)務。它不僅適合缺乏網絡基礎設施的新運營商，應用于局間或POP間，還適合于大企事業(yè)用戶駐地。而且即便對于已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業(yè)務平臺可以更有效地支持分組數據業(yè)務，有助于實現從

11、電路交換網向分組網的過渡。所以，它將成為城域網近期的主流技術之一。 由于基于SDH的MSTP技術沿用了標準成熟的SDH，因此MSTP的標準化進程發(fā)展非?？臁Ｄ壳?，我國MSTP標準制定已經取得了一定的進展。而且，烽火網絡基于X.86標準推出的外置式MSTP十分適合我國特點，在IP通信的關鍵技術上取得了突破。在我國，大多數已有的電信城域網是基于 ATM+SDH 結構的，建立在SDH網絡上的MSTP讓用戶可以使用多種不同的網際協議，兼顧了用戶對各種不同業(yè)務的需求。滿足了電信運營商網絡支持多協議、多業(yè)務的要求，成為時下流行的支持IP數據業(yè)務的高效、高帶寬、靈活管理的城域多業(yè)務承載平臺。 鏈接城域網四大

12、基礎架構 以SDH為基礎的多業(yè)務平臺 SDH多業(yè)務平臺最適合作為網絡邊緣的融合節(jié)點支持混合型業(yè)務量特別是以TDM業(yè)務量為主的混合型業(yè)務量。它不僅適合缺乏網絡基礎設施的新運營者，應用于局間或POP間，乃至大企事業(yè)用戶駐地。即便對于已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業(yè)務平臺可以更有效地支持分組數據業(yè)務，有助于實現從電路交換網向分組網的過渡。但從長遠看，特別是數據業(yè)務成為網絡的主導業(yè)務類型后，這種解決方案不是一種有效的方法。 城域網WDM方案 采用WDM后，容量有了大幅度的增加。應用WDM后容許網絡運營者提供透明的以波長為基礎的業(yè)務。這樣用戶可以靈活地傳送任何協議和格式的信號而不受限

13、于SDH格式。最后，城域網WDM系統(tǒng)還應具備波長可擴展性，新的波長應能隨時加上而不會影響原有工作波長。這樣，系統(tǒng)可以通過簡單地增加波長而迅速提供新的業(yè)務。城域網WDM系統(tǒng)的主要不足之處在于不能有效靈活地將低速率信號匯聚進較昂貴的波長通路；此外，不能動態(tài)地配置波長，實現光層靈活連接；目前其成本仍然較高?；谝蕴W的方案 以太網是一種很簡單的解決方案，只需要最少量的規(guī)劃、設計和測試工作。另外，以太網是標準技術，互換互操作性好，具有廣泛的軟硬件支持，成本低?？梢酝该鞯嘏c銅線對、電纜和各種光纖等不同傳輸媒體接口。此外，以太網是具有很好擴展性的解決方案，其速率可以從10Mb/s 、100Mb/s 、1G

14、b/s 一直擴展到10Gb/s 。從管理上看，由于同樣的系統(tǒng)可以應用在網絡的各個層面上，因此網絡管理可以大大簡化。但只有解決了QoS等問題后，傳統(tǒng)以太網才能順利地應用于大型公用電信網環(huán)境。 以ATM為基礎的多業(yè)務平臺 以ATM為基礎的多業(yè)務平臺最適用于多業(yè)務電信環(huán)境以及服務質量要求較高的IP業(yè)務，主要應用于網絡邊緣多業(yè)務的匯集和一般IP骨干網。由于其擴展性受限，高業(yè)務量下的性能表現不理想， ATM VP 環(huán)也不支持網狀網結構，因而以ATM為基礎的多業(yè)務平臺不太適合超大型IP骨干網應用。 MSTP構建全新活力的城域傳輸網 MSTP城域傳輸網活力催化劑MSTP技術在現有城域傳輸網絡中備受關注，得到

15、了規(guī)模應用，并且即將作為業(yè)界的一項行業(yè)標準而發(fā)布，它的技術優(yōu)勢與其它技術相比在于：解決了SDH技術對于數據業(yè)務承載效率不高的問題；解決 ATM/IP 對于TDM業(yè)務承載效率低、成本高的問題；解決 IP Qos 不高的問題；解決RPR技術組網限制問題、實現雙重保護，提高業(yè)務安全系數；增強數據業(yè)務的網絡概念，提高網絡監(jiān)測、維護能力；降低業(yè)務選型風險；實現降低投資、統(tǒng)一建網、按需建設的組網優(yōu)勢；適應全業(yè)務競爭需求，快速提供業(yè)務。MSTP設備城域傳輸網活力源泉采用MSTP技術來構建城域傳輸網，對于基于MSTP技術體制下的設備提出了相應的要求，現有設備形態(tài)根據業(yè)務實現的功能、方式、程度不同可分為三個等級

16、：包括初級階段的 Access-ADM 、第二階段的 Convergence-ADM、技術先進的第三階段的 B-ADM (Bandwidth shared-ADM) 。那么將來的發(fā)展趨勢將是融合了智能光網絡特性的I-ADM 。Access-ADM：IP/ATM 捆綁成Nx2M或直接映射進VC4，獨占VC4通道，點對點透傳。 Convergence-ADM：節(jié)點具有以太/ATM二層交換功能，支持數據業(yè)務的匯聚和一定的帶寬共享。B-ADM(Bandwidth shared-ADM) ：完善環(huán)路傳輸特征(接入、共享、保護、管理等基本傳輸要素)，融合 SDH/RPR/VP-RING 等新技術，SDH、

17、RPR、ATM等多邏輯平面共存。 I-ADM(Intelligent-ADM)：引入智能光網絡特性。 帶寬運營城域傳輸網活力體現 信息時代的到來帶動數據業(yè)務的快速發(fā)展。城域范圍內遇到大量高帶寬需求的大客戶，這些大客戶帶給我們運營商的收入將達到整體收入的80%以上。集團用戶特別是金融部門、大型企業(yè)、政府機構、事業(yè)單位等，各個分部都擁有自己的局域網，局域網之間需要可靠、安全的互聯，形成全國乃至全球的集團用戶內部網，來實現辦公網絡化，提高工作效率。這就需要網絡運營商來提供質優(yōu)價廉的解決方案。利用帶寬運營思路發(fā)展運營業(yè)務，增加運營商收入。 MSTP使傳輸網絡由配套網絡發(fā)展為具有獨立運營價值的帶寬運營網

18、絡，利用自身成熟的技術優(yōu)勢提供質高價廉的帶寬資源，滿足城域帶寬需求。由于自身多業(yè)務的特性，利用 B-ADM 設備構建的城域傳輸網可以根據用戶的要求提供種類豐富的帶寬服務內容，MSTP技術體制下的B-ADM設備在網絡調度、設備等一些方面融入運營理念、智能特性，實現業(yè)務的方便、快捷的建立，從而進一步保證帶寬運營的可實施性，滿足市場對于城域傳輸網絡的需求。 綜上所述，通過MSTP廣泛應用于城域傳輸網絡，激發(fā)了城域傳輸網絡的活力，帶給運營商更大的利益空間。各大設備供應商也在不斷針對MSTP進行研究與開發(fā)，MSTP的內涵也在逐步得到豐富。相信MSTP的發(fā)展依然存在巨大的空間，本身技術的能量也同樣具有巨大

19、的潛力等待挖掘。MSTP將在城域建設中起到決定性的作用，成為網絡建設的首選方案。MSTP為城域網帶來什么一、“城域裂縫”在過去的幾年中，為了適應快速增長的寬帶業(yè)務需求，人們投入大量的精力改造了用戶側的接入網，目前的各種寬帶接入技術如xDSL接入、以太網接入、HFC接入、LMDS接入等，都能夠比較好地疏通接入網的瓶頸，具備提供各種寬帶數據、視頻、音頻業(yè)務的能力。另一個方面，由于DWDM技術的廣泛應用，長途干線網的容量正向著T比特級進軍，核心路由器的處理能力也達到了T比特級，干線網的巨大傳輸容量已經成為網絡發(fā)展的堅實基礎。 但是，在接入網和干線網高速發(fā)展的同時，傳統(tǒng)的本地網的容量、接口能力都難以滿

20、足業(yè)務輸導、匯聚的要求，于是出現了稱之為Metro Gap的“裂縫”。對于傳統(tǒng)的本地網來說，整個傳送平臺承載的業(yè)務主要是話音業(yè)務，接口種類局限于固定的E1/E3/STM-1/STM-4等固定的TDM接口，容量一般來說也比較有限（當然一些特大型樞紐城市的業(yè)務容量會比較大）。隨著寬帶業(yè)務的不斷發(fā)展，如何能夠找到一種對這些迅猛發(fā)展的業(yè)務進行高效、可靠、低成本的承載方式？傳統(tǒng)的本地網在容量和接口種類上都難以滿足要求。雖然目前的寬帶接入技術多種多樣，我們透過紛繁的現象往本質看，會發(fā)現：寬帶接入技術的核心不是IP就是ATM。如表1所示：表1、各種寬帶接入技術的核心顯然，對于將這些業(yè)務匯聚至骨干網的城域網平

21、臺來說，關鍵的承載要求在于ATM和IP這兩種業(yè)務。 這里以DSLAM出來的ATM 155M接口的承載需求來分析一下。對于大多數地方的運營商來說，已經投入使用的SDH設備在建設初期都預留了比較豐富的擴容空間，但傳輸系統(tǒng)的通道普遍是按照2M級別進行劃分使用，要想調整出整個本地網內端到端完整的ATM 155M通道幾乎是不可能的。另一個方面，由于覆蓋范圍和開通率的實際限制，每個155M通道內的業(yè)務流量普遍偏低，帶寬利用率不高。對于以太網的接入而言，傳統(tǒng)的本地傳送網無法進行直接承載。從容量上來說，傳統(tǒng)的以STM-1/4為主體的本地網很難應付寬帶業(yè)務的爆炸性增長?？梢?，傳統(tǒng)的本地網難以肩負匯聚、輸導各種寬

22、帶業(yè)務的使命。二、MSTP的使命2.1 多種MSPP技術選擇人們提出了多種方案來解決上述的Metro Gap問題，總的稱之為MSPP（Multi-Service Provisioning Platform）。在目前來說，MSPP主要包含三個流派：WDM流派、SONET/SDH流派、純數據流派。這些技術又分別有一些支流。如圖1所示：圖1：多種多樣的MSPP技術流派不論是哪一類的MSPP技術，總的來說都具有多種業(yè)務承載能力集于一身的特點，而且容量普遍比較大，還有就是可解決網絡的可靠性問題。DWDM應用在干線系統(tǒng)，要解決的是長距離傳輸問題。在城域網內則不同，城域網的覆蓋范圍比較小，重點解決的是多業(yè)務

23、的承載和低成本、高可靠性傳輸。多業(yè)務承載方面，目前的城域多業(yè)務DWDM系統(tǒng)提供除SDH接口以外的多種數據接口，典型的如GE/SAN系列接口。如果需要對數據業(yè)務進行快速保護，城域DWDM需要光通道層、光復用段層的保護機制，目前光通道層的保護已經進入實用化階段。低成本問題關鍵是考慮近距離傳輸對DWDM器件的要求大幅度降低，可以通過放寬器件技術指標的途徑來有效控制成本。 如果考慮將WDM的波長間隔增加到20nm以上，那么這樣的WDM就稱之為粗波分復用（CWDM）。當然考慮到城域網的傳輸距離近，可以擴大CWDM的頻段范圍來增加容量。CWDM的成本對網絡建設者有著巨大的誘惑力。 隨著光纖傳輸在以太網中的

24、廣泛使用，全雙工以太網可以傳輸的距離達到上百公里，因此，組建純粹基于以太網方式的城域傳送網成為嚴格控制成本的建設者的首選。 但是即使有備份路由，基于生成樹協議的倒換機制遠不能達到50ms的電信級保護要求，雖然目前有公司宣稱可以通過改進生成樹算法來達到快速保護，但是尚且沒有成為市場主流。 雖然Cisco公司的動態(tài)包傳輸(DPT)、Luminous公司的RPT名字各不相同，但實際上大同小異，它們全都是基于彈性分組環(huán)（RPR）的技術。RPR對于數據業(yè)務的承載性能要大大優(yōu)于SDH，有望在未來的純數據網絡中爭得主流。人們沒有放棄目前的主流傳輸技術SDH，并對其作了各種改動，以期能夠適應多業(yè)務的承載環(huán)鏡。

25、改動SDH的方向有兩個：一個是簡化，另一個是增強。簡化的SDH在這里姑且稱之為 SDH lite。SDH lite簡化主要體現在兩個方面：首先是簡化SDH的開銷處理，其次是修改APS協議，使單個的SDH lite環(huán)能夠容納更多的節(jié)點，而不是目前的16個。在國內，主要的SDH改進形式是增強其功能，主要是增加寬帶業(yè)務的承載和處理能力，我國的行業(yè)標準稱之為MSTP（基于SDH的多業(yè)務傳送平臺）。2.2 MSTP是目前切實可行的城域傳送網建設方案那么到底選擇哪一種MSPP技術作為城域網的傳送平臺呢？在對比各種MSPP技術之前，先對比較的標準進行大致解釋。毫無疑問，多業(yè)務承載能力是比較各種MSPP技術的

26、首要條件，其次是網絡可靠性、網絡容量、成本、技術成熟程度。 各種MSPP技術的大致比較如表2所示：表2：各種MSPP技術的簡明對照這里對比較的結果做一點解釋，后面將對MSTP和純數據方式做進一步的對比。無論現階段在城域網中引入WDM是否在經濟上可以承受，從總體趨勢上來看，WDM進入城域網領域是個方向。WDM作為基礎傳送平臺，和其它兩類的技術存在互補性。對于純粹以太網方式組件城域網的方式，由于網絡的保護機制所限，適用于需要嚴格控制成本的場合。需要注意的是，目前的電信網的主要收益來源于話音，因此組件城域網必須考慮傳送平臺對話音業(yè)務的支持能力。從這個角度來看，毫無疑問，基于SDH的方案是最合適的。其

27、中，簡化型的SDH缺乏標準，難以使國內的用戶建立信心，由簡化所帶來的成本降低很可能會因為難以規(guī)模生產而抵消，而且很多改進用途有限，在國內的應用前景并不樂觀?？傮w上來說，目前比較切合實際的技術是MSTP。三、 MSTP技術要點 從上文的介紹可以看到，MSTP是對SDH的增強，且主要在多業(yè)務處理能力上下功夫。下面對MSTP的情況進行大致的分析。圖2是MSTP的原理框圖： 圖2：MSTP原理框圖由圖中可以看出，MSTP的關鍵就是在傳統(tǒng)的SDH上增加了ATM和以太網的承載能力，其余部分的功能模型沒有任何改變。對于以太網承載，應滿足對上層業(yè)務的透明性，映射封裝過程應支持帶寬可配置。在這個前提之下，可以選

28、擇在進入VC映射之前是否進行二層交換。不論是否交換，對于二層交換功能，良好的實現方式應該支持如STP、VLAN、流控、地址學習、組播等輔助功能。我國行標中規(guī)定可以選用三種以太網映射方式中的一種：LAPS方式（ITU-T X.85）、PPP方式（IETF系列RFC）、GFP方式（ITU-T G.704）。目前有個別廠家采用三層靜態(tài)路由的方式。對于ATM接口，在映射入VC之前，提供ATM統(tǒng)計復用和VP、VC交換功能。對于寬帶數據業(yè)務的映射，MSTP還應該支持低階和高階的VC級聯功能，包括相鄰級聯和虛級聯。四、 MSTP中以太網處理給城域網建設帶來的影響我們在這里對以太網的承載分為帶二層交換功能和不

29、帶二層交換功能兩種類型。不論是那一種類型，都是對傳統(tǒng)承載方式的革命性變革。首先看不帶二層交換功能的以太網承載方式的影響。 從邊緣匯聚起來的IP業(yè)務可以選擇以下幾種接口進行遠距離傳輸：10Mbps/100Mbps/1000Mbps接口，V.35口，E1口，POS口。對傳統(tǒng)的不支持以太網接口能力的SDH設備來說，要承載這些業(yè)務可以選擇的接口智能是E1口和POS口。而E1口對于以太網來說，即使增加了N×E1捆綁功能，傳輸帶寬也不足以承載接入側匯聚上來的業(yè)務流量，會造成網絡的瓶頸。而POS口的成本相對比較高，并不適合在接入側使用。MSTP設備不但可以直接提供各種速率的以太網口，而且支持以太網

30、業(yè)務在網絡中的帶寬可配置，這是通過VC級聯的方式實現的。也就是說，我們可以突破傳統(tǒng)的限制，用若干個VC的帶寬在邏輯上捆綁成為一個更大的容器，靈活地承載不同帶寬的業(yè)務。例如，以VC-12為單位進行級聯時，可以使用5×VC-12來承載10Mbps以太網業(yè)務，而不會形成單一VC-12承載時造成的網絡瓶頸，也不會形成VC-3承載時造成的浪費。VC的級聯分為相鄰級聯和虛級聯兩種。簡單地說，相鄰級聯就是SDH中用以承載以太網業(yè)務的各個VC在SDH的幀結構中是連續(xù)的，公用相同的POH。這種方式實現簡單，缺點是這些捆綁的VC必須作為一個整體處理，要求端到端所經過的所有設備必須支持該功能。虛級聯就是S

31、DH中用以承載以太網業(yè)務的各個VC在SDH的幀結構中是獨立的，其位置可以靈活處理。這種方式使用靈活，但是比較復雜，對于高速率的以太網業(yè)務處理比較困難。圖3：相鄰級聯和虛級聯示意MSTP上提供的10Mbps/100Mbps/1000Mbps系列接口，解決了以太網承載的瓶頸問題，給網絡建設帶來了充分的選擇空間。圖4：支持點對點傳輸以太網的MSTP組網但是，城域之內的業(yè)務匯聚點往往比較多。如果每個匯聚節(jié)點占用特定的帶寬到中心局，迅速消耗MSTP的網絡資源。這里舉一個例子，假如圖4所示為一個STM-16環(huán)網，共8個遠端節(jié)點，每個節(jié)點分別占用100M帶寬，那么總共就要消耗800M帶寬，考慮STM-16需

32、要預留一般的容量進行保護，剩余的能夠提供給其它業(yè)務的容量就很有限了。但是，實際情況是每個點對點的100M通道的利用率都不會很高。這樣，就需要在MSTP中使用二層交換功能。帶二層交換功能的MSTP是指在將以太網業(yè)務映射入VC之前進行二層交換，入圖5所示。 圖5：帶二層交換的MSTP功能框圖 這個功能的增加使得不同的站點可以共享一個以太網通道，有效利用了傳輸帶寬并節(jié)約了局端端口，組網如圖6所示： 圖6：帶二層交換功能的MSTP組網請注意圖6和不帶二層交換功能的MSTP有如下幾個變化：以太網業(yè)務在每個節(jié)點進行封裝、解封裝，并進行二層交換，使得各個節(jié)點可以共享共同的傳輸通道，局端接口也得以節(jié)約。對于S

33、TM-1系統(tǒng)，由于只能采用通道保護環(huán)的形式，環(huán)上的時隙是相互通信的節(jié)點間獨占的，不能重復利用，那么這時是否能夠使用帶二層交換功能的MSTP呢？這時仍然可以考慮采用通道重用的方式，只是對于以太網業(yè)務就只能利用以太網的生成樹協議（STP）來進行保護了，倒換速度比較慢。其它業(yè)務仍然可以照常規(guī)進行配置、倒換。在帶二層交換的MSTP中，可以通過VLAN方式隔離各個站點的數據，可以使用二層交換機通常使用的技術來增強其功能。在MSTP中支持以太網的二層交換功能的優(yōu)勢是顯而易見的，但是這種方式也并非沒有缺點，這里將這種方式的問題總結如下： 當然由于每次封裝和解封裝過程都會導致一定的時延，如果環(huán)上串接的節(jié)點比較

34、多，那么導致的時延影響會比較大。尤其是采用虛級聯方式時，由于每次封裝都需要按照復幀的順序進行封裝，導致傳輸時延問題比較突出。如果為了充分利用帶寬而不對成環(huán)的以太網業(yè)務進行SDH層面的保護，那么故障產生時需要使用生成樹協議進行路徑選擇，這個倒換速度比較慢，會對實時業(yè)務產生不利影響。以太網網絡的組件要求串接的以太網交換機不得超過四級，而SDH的單環(huán)節(jié)點往往又不止四個，MSTP中的二層以太網交換盤的大量串接會對網絡的性能帶來不利影響。業(yè)界開始有人考慮在MSTP內部劃分獨立的通道支持RPR（RPR over SDH），利用RPR技術來解決上述第二、第三點問題。RPR是定位在本地網和城域網的環(huán)狀拓撲的數

35、據包接入技術，由IEEE 802.17規(guī)范。RPR是一種環(huán)狀拓撲的雙向傳輸環(huán)，提供類似SDH的50ms的自愈保護能力，采用加權公平算法（每個節(jié)點都可以被指定占用一個環(huán)上的一定比例的帶寬）來解決各個站點的公平接入并提供帶寬保障，采用空間再利用協議提高帶寬利用率，協議開銷小于SDH，支持即插即用，突破了SDH組環(huán)的節(jié)點數量限制，支持業(yè)務分級，提供MAC層和物理層之間的介質無關接口。從上述描述可見，RPR比純粹的以太網互聯技術要有很大的優(yōu)越性，在MSTP中通過類似支持以太網映射的方式將RPR映射到SDH的一個或若干個級聯的VC通道中可以大大增強MSTP對數據業(yè)務的支持能力。五、 MSTP中ATM處理

36、給城域網建設帶來的影響 雖然傳統(tǒng)的SDH設備通過高階透明傳輸完全可以傳輸ATM業(yè)務，但是在當前ADSL業(yè)務迅速發(fā)展的情況下，傳統(tǒng)設備的點對點傳輸方式就有些不太適應了。當前，城域網中承載ATM業(yè)務的需求主要來自于ADSL接入。由于ADSL對銅線的質量要求比較嚴格，為了達到比較高的開通率，目前普遍采用將DSLAM放置在離用戶比較近的地方，比如在小區(qū)機房。小型化的DSLAM解決了ADSL的開通率問題，但是帶來另一個問題就是上行155M ATM接口的有效載荷不足，帶寬利用率比較低。圖7是凈荷比較少的多個ATM 155M通道統(tǒng)計復用到一個ATM 155M通道中的示意圖（注意：該圖僅僅是示意）。圖7：凈荷

37、比較少的多個ATM 155M通道統(tǒng)計復用到一個ATM 155M通道中的示意圖 這個問題可以通過ATM交換機或者專門的ATM集中器來實現，但是通過圖8的比較我們可以發(fā)現一些問題。 圖8：局端匯聚ATM業(yè)務這種方式的問題在于，由于城域傳送網對ATM業(yè)務采取透明傳輸的方式，帶寬利用率很低，資源浪費嚴重。 如果將ATM集中器的統(tǒng)計復用和匯聚功能放在城域傳送網的每一個節(jié)點處進行處理，那么，效果就完全不一樣了，如圖9所示：圖9：MSTP中統(tǒng)計復用功能的應用這個功能節(jié)約了傳輸帶寬和ATM交換機的端口資源，是MSTP技術優(yōu)勢的具體體現。 同時，這個方式也可以利用SDH的傳輸通道組成VP環(huán)，對ATM業(yè)務進行進一

38、步的保護。六、 烽火系列MSTP產品 烽火通信從1999年底率先在國內推出基于VC級聯方式承載以太網、ATM和DVB接口的SDH設備到現在，從單純的點到點連接到支持二層交換功能，從STM-1到STM-64，到現在形成了功能強大的MSTP產品系列。烽火通信的MSTP產品不但具有強大的數據承載處理能力，而且組網能力十分強大，保護機制完善。烽火通信的STM-1/4設備提供24×24的高階交叉能力，最大12個光方向組網，上下504×2M；STM-16設備提供128×128的高階交叉能力和2016×2016的低階交叉能力，支持6×STM-161008&#

39、215;2M的接口能力，最大32個光方向組網；STM-64設備支持512×512的高階處理能力，N×1008的分布式低階交叉處理，最大4×STM-64256×STM-1接口能力，具備上下2M業(yè)務的能力上述設備全部支持以太網和ATM等寬帶業(yè)務的承載，結合其強大的組網能力，為運營商提供了全面、先進的城域傳輸系統(tǒng)解決方案。 烽火通信的腳步并沒有停止：借著承擔863計劃STM-256（40G）項目的東風，烽火通信的MSTP產品向著更高的速率發(fā)展；烽火通信即將推出的支持RPR承載的MSTP產品將更好地為數據網絡服務。 七、MSTP能給運營商帶來什么 2001年，中

40、國電信的固定電話增長率約5.5，而電路出租和數據業(yè)務的增長率則高達60。從發(fā)展的眼光來看，固定網的數據業(yè)務和電路出租業(yè)務仍有巨大的增長潛力。據美國Yahoo消息，2001年全球5000家大企業(yè)有90%的企業(yè)取消了所有不會直接增加利潤的支出，但這些企業(yè)同時卻投入了更大的資金用于構建企業(yè)IT網絡，大幅調整、改進、更新或創(chuàng)建企業(yè)網絡基礎架構。上述情況表明，城域網的運營和收益不僅僅來自于業(yè)務層面的提供和保障，基礎傳送網絡也將成為基礎運營商的重要收益來源?，F階段大量用戶的需求還是固定帶寬專線，主要是2M、10M/100M、34M、155M。對于這些專線業(yè)務，大致可以劃分為固定帶寬業(yè)務和可變帶寬業(yè)務。固定

41、帶寬業(yè)務如：2M、34M，可變帶寬業(yè)務如： 10M/100M、ATM 155M業(yè)務。對于固定帶寬業(yè)務，MSTP設備從SDH那里集成來了優(yōu)秀的承載、調度能力，對于可變帶寬業(yè)務，既可以直接在MSTP設備上提供端到端透明傳輸通道，充分保證服務質量，可以充分利用MSTP的二層交換和統(tǒng)計復用功能共享帶寬，節(jié)約成本，同時使用其中的VLAN劃分功能隔離數據，用不同的業(yè)務質量等級（COS）來保障重點用戶的服務質量。 在城域匯聚層，實現企業(yè)網絡邊緣節(jié)點到中心節(jié)點的業(yè)務匯聚具有節(jié)點多、端口種類多、用戶連接分散和較多端口數量等特點。采用MSTP組網，可以實現IP 路由設備10M/100M/1000M、POS和2M/

42、FR業(yè)務的匯聚或直接接入，支持業(yè)務匯聚調度，綜合承載，具有良好的生存性。根據不同的網絡容量需求，可以選擇不同速率等級的的MSTP設備。有專家說：技術可以革命，但網絡只能演進。這話有深刻的道理。嚴格意義上來說，MSTP并非技術革新，而是對已有成熟技術的組合應用和優(yōu)化。這正是MSTP的生命力根源。 從技術層面上來看，SDH技術、以太網的二層交換技術、ATM技術都已經十分成熟了，有著廣泛的市場基礎。從業(yè)務層面上來看，話音業(yè)務、TDM專線業(yè)務是當前階段運營商的主體收入來源，而數據業(yè)務將是未來網絡的主導。這樣看來，拋開現實去豪賭未來的技術選擇傾向是不現實的。MSTP正好滿足了“立足現狀，放眼未來”的戰(zhàn)略

43、，在當前的各種城域傳送網技術中是比較好的選擇。前邊的技術分析過程中已經給出了MSTP在城域網中的應用方式和所解決的問題。歸結一下：在業(yè)務定位上，MSTP用于城域網的匯聚層傳輸平臺。雖然我國的行業(yè)標準中沒有對MSTP大的組網能力提出要求，但是根據目前市場上各個廠商的設備情況，普遍采用MADM的設計思想，提供多個光方向的支持，適宜于復雜的網絡結構。對于語音業(yè)務和窄帶專線業(yè)務，MSTP的承載能力等同于傳統(tǒng)的SDH，兼容已有網絡。對于寬帶業(yè)務，MSTP可以承載以以太網和ATM為主的多種寬帶業(yè)務，而且具有優(yōu)化的“二層智能”，提供二層交換、統(tǒng)計復用等功能，對網絡資源的節(jié)約、對承載效率的提高都具有很好的效果

44、。相比于其它的城域網傳送技術，MSTP具有技術成熟、兼容性好、可靠性高、成本適中的優(yōu)勢，是當前城域傳送建設的首選。任何事物都有生死存亡的規(guī)律，MSTP這項技術也不例外。網絡向著全分組的方向發(fā)展著。作者個人十分看好軟交換技術，認為軟交換技術的出現真正使得多年以來我們夢想的“三網合一”找到了真正的融合點。將來，包括語音、視頻等業(yè)務全部分組化在網絡中處理、傳送的時候，MSTP的生命周期也就結束了。那時，回顧歷史的人們會想到MSTP曾經的存在給網絡的平滑過渡帶來了什么。MSTP在城域網中的應用在未來的幾年內，中國的網絡建設將偏重城域網和接入網的建設。 隨著光傳輸技術，特別是密集波分復用(DWDM)技術

45、以及寬帶IP應用的逐步發(fā)展成熟，太比特(Tbps)路由交換機和160波DWDM系統(tǒng)已進入商用化，這使得骨干通信網絡傳輸速度大幅度提高，已經達到Tbps的數量級。同時各種寬帶接入技術也有了相當迅速的發(fā)展，終端用戶10M/100M的接入帶寬需求已不見鮮。在這樣的市場與技術的背景下，原先利用SDH、PSTN、ATM等傳統(tǒng)電信技術構建的城域語音和數據通信網絡，正在成為新的寬帶電信網絡發(fā)展的瓶頸。目前，隨著長途骨干網帶寬緊張的緩解，這個瓶頸的焦點正從國家/省骨干網方面逐步向網絡低端的城域核心層、匯聚層、接入層轉移。市場焦點從長途網絡轉移到城域網絡，因此，相應的設備基礎技術也將從DWDM轉向更適合于城域網

46、的SDH設備。在城域網內，為了兼顧各種用戶的不同需求，電信運營商在發(fā)展網絡時要求支持多協議多業(yè)務。所以城域網需要既能對IP優(yōu)化，同時又能有效承載TDM業(yè)務的高效、寬帶、管理靈活的多業(yè)務平臺。城域光網絡傳送技術發(fā)展新趨勢 在傳統(tǒng)的電信網上增加新業(yè)務需要增加新設備，其安裝、測試、維護，需要大量投資和時間。運營商如果仍然采用傳統(tǒng)的網絡架構，他們就無法提供新的有競爭力的業(yè)務，因此，他們也迫切要求利用多業(yè)務平臺建立新一代的寬帶網絡。與此同時，SDH、ATM、Ethernet、WDM等各種技術都得到不斷地發(fā)展，互相取長補短，表現出一種融合的趨勢。于是，在這樣的市場和技術的背景下，新一代寬帶城域網的建網模式

47、脫穎而出。如圖所示，它既是從傳統(tǒng)模式中演變而來，同時又融合了多種技術的優(yōu)點，如IP的靈活性、SDH的自愈特性、ATM的QoS、以太網的廉價性、WDM的大帶寬等。向著更低設備成本、更低運營成本、更簡化的網絡結構、更高網絡擴展性邁進了一大步。 基于SDH技術的多業(yè)務傳送平臺(MSTP) 上世紀90年代初，中國采用SDH作為城域接入傳輸網的主導技術。幾年后又在骨干網和小部分城域網上逐步引進DWDM設備，但在城域網內的主導技術一直是SDH。任何新傳輸技術的引進，其與現有SDH網絡的兼容都是一個關鍵。 SDH是當前電信網的主要傳送體制。然而，由于WDM的出現和發(fā)展，SDH的作用和角色有了很大的轉變。除了

48、在核心網繼續(xù)作為承載技術之外，SDH的作用已經降低為WDM層的客戶層，其角色正開始向網絡邊緣轉移。鑒于網絡邊緣復雜的客戶層信號特點，SDH必須從純傳送網轉變?yōu)閭魉途W和業(yè)務網一體化的多業(yè)務平臺，即融合的多業(yè)務節(jié)點。其出發(fā)點是充分利用大家所熟悉和信任的SDH技術，特別是其保護恢復能力和確保的延時性能，加以改造以適應多業(yè)務應用，支持2層、3層的數據智能。其基本思路是將多種不同業(yè)務通過VC級聯等方式映射進不同的SDH時隙，而SDH設備與2層、3層乃至4層分組設備在物理上集成為一個實體。即將傳送節(jié)點與各種業(yè)務節(jié)點融合在一起，構成業(yè)務層和傳送層一體化的下一代SDH節(jié)點，稱為融合的網絡節(jié)點或多業(yè)務節(jié)點，主要

49、定位于網絡邊緣。MSTP是 Multi-Service Transport Platform 的縮寫，它可以將傳統(tǒng)的SDH復用器、數字交叉鏈接器(DXC)、WDM終端、2層交換機和IP邊緣路由器等多個獨立的設備集成為一個網絡設備即基于SDH技術的多業(yè)務傳送平臺(MSTP) ，進行統(tǒng)一控制和管理?；赟DH技術的多業(yè)務傳送平臺(MSTP) 其主要優(yōu)勢體現在以下幾個方面： (1)、SDH全球統(tǒng)一標準的網絡節(jié)點接口，其成熟性和使用程度是其他新技術所無法比擬的。在SDH技術上發(fā)展的MSTP更容易與現有的電信網絡實現融合，可以簡化節(jié)點結構，降低設備成本，加快業(yè)務提供速度，改進網絡擴展性。 (2)、城域網

50、采用MSTP可以將SDH設備與二層或三層設備在物理上集成，將多個節(jié)點融合成一個；通過統(tǒng)計復用和超額訂購業(yè)務來提高TDM通路的帶寬利用率和減少局端設備的端口數使現有SDH基礎設施最佳化。 (3)、從中國國情分析，目前盡管因特網數據流量已經超過話音，但是話音業(yè)務收入仍然是電信業(yè)務收入的主體。所以MSTP平臺首先要具有較好的TDM業(yè)務傳輸QoS保證。為了在激烈的競爭中取得優(yōu)勢，電信運營商必須盡量增加在其網絡上提供的新增值業(yè)務，諸如虛擬專網(VPN ) 或視頻廣播等。這就需要MSTP系統(tǒng)提供服務的高度靈活性和快速性。MSTP系統(tǒng)具有細粒度的帶寬管理功能，實現有效的統(tǒng)計復用和業(yè)務區(qū)分控制，對于運營商來說

51、這不僅可以保證話音業(yè)務的QoS，而且可以通過不同服務的區(qū)別收費達到帶寬業(yè)務增值目的，實現運營商的低成本，高收入。(4)、基于SDH的MSTP可以方便地完成協議終結和轉換功能，使運營商可以在網絡邊緣提供多種不同業(yè)務，而同時將這些業(yè)務的協議轉換成其特有的骨干網協議。 (5)、基于SDH的MSTP能夠支持多種端口，靈活的服務提供，支持WDM的升級擴容，最大效用的光纖帶寬利用，最小粒度的業(yè)務帶寬粒度管理等方面。在面向多業(yè)務的城域網傳輸領域里，MSTP可適應從接入環(huán)到核心骨干環(huán)的各個層面的有效而靈活的業(yè)務集中復用，從而實現了較高的光纖資源利用率，統(tǒng)一的網絡管理，其良好的性能價格比成為從SDH體系向基于I

52、P網絡架構過渡的理想產品。由于與WDM的天然結合，MSTP從某種程度上也是 Metro - WDM 的低成本的解決方案?？偟目磥恚赟DH的MSTP最適合作為網絡邊緣的融合節(jié)點支持混合型業(yè)務，特別是以TDM業(yè)務為主的混合業(yè)務。它不僅適合缺乏網絡基礎設施的新運營商，應用于局間或POP間，還適合于大企、事業(yè)用戶駐地。而且即便對于已敷設了大量SDH網的運營公司，以SDH為基礎的多業(yè)務平臺可以更有效地支持分組數據業(yè)務，有助于實現從電路交換網向分組網的過渡。所以，它將成為城域網近期的主流技術之一。 基于SDH的第二代MSTP 由于基本SDH的MSTP技術沿用了標準成熟的SDH，因此MSTP的標準化進程發(fā)展非?？?。目前，第一代的MSTP國家標準已經完成。而第二代的M