MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四種技術(shù)的比較

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)專心-專注-專業(yè)精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上專心-專注-專業(yè)MSTP、SDH+ATM、OTN、RPR四種技術(shù)的比較以下是我對四種常用于軌道交通傳輸組網(wǎng)技術(shù)的比較分析，不正之處歡迎指出，大家一起討論：MSTPMSTP技術(shù)自問世以來已經(jīng)發(fā)展到了第三代，它繼承了SDH的一切優(yōu)點，并與接入技術(shù)配合，能夠很好地滿足上述承載業(yè)務的特性要求。MSTP技術(shù)具有下列特點：可以兼容PDH的網(wǎng)絡體系，支持多種物理接口。簡化網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，支持多協(xié)議處理。如：PPP、ML-PPP、LAPS、GFP等。支持以太網(wǎng)業(yè)務透傳、二層匯聚、二層交換，可實現(xiàn)對以太網(wǎng)業(yè)務

2、的帶寬共享以及統(tǒng)計復用、帶寬管理和環(huán)路保護功能。支持VP-Ring保護，可以和SDH的通道保護和復用段保護協(xié)同處理。傳輸?shù)母呖煽啃院妥杂Ｗo恢復功能。MSTP繼承了SDH的各種保護特性，實現(xiàn)99.99的工作時間、硬件冗余、小于50ms的通道保護恢復時間，這些對提高服務質(zhì)量至關(guān)重要。具有622M、2.5G和10G平滑升級、擴容能力，并可與波分復用技術(shù)相結(jié)合，滿足用戶更大的帶寬需求。高度多網(wǎng)元功能集成，有效的帶寬按需分配、管理。支持彈性分組環(huán)（RPR）和多協(xié)議標志交換（MPLS）等新技術(shù)的應用。技術(shù)的發(fā)展是永恒的，隨著彈性分組環(huán)（RPR）、多協(xié)議標志交換（MPLS）等新技術(shù)在MSTP平臺上的應用日

3、趨成熟，MSTP技術(shù)在網(wǎng)絡保護、帶寬按需分配、流量控制等方面更具有優(yōu)勢。第三代MSTP技術(shù)最明顯的特點是引入了RPR over SDH，以及引入MPLS保證QoS并解決接入帶寬公平性的問題，支持虛級聯(lián)和鏈路容量自動調(diào)整（LCAS）機制，支持多點到多點的連接。綜上所述，MSTP技術(shù)可實現(xiàn)城市軌道交通系統(tǒng)通信網(wǎng)絡和業(yè)務的綜合化和一體化。既簡化了網(wǎng)絡層次，提高了帶寬的使用效率，又降低了通信系統(tǒng)的運營維護成本，可供選擇的廠家較多，主要有阿爾卡特、馬可尼、ECI、朗迅、北電網(wǎng)絡、泰樂、中興、華為等。MSTP技術(shù)已經(jīng)成為軌道交通通信網(wǎng)傳輸系統(tǒng)制式的選擇之一。本方案的優(yōu)點是：技術(shù)先進、開放，設(shè)備標準化，具有

4、強大的網(wǎng)絡管理能力和靈活的組網(wǎng)能力，升級擴容能力強，接口類型豐富。而且MSTP同時綜合SDH、ATM、Ethernet標準接口，是一個綜合的業(yè)務平臺，已在電信領(lǐng)域大量采用。缺點是：l 每個MSTP設(shè)備的以太網(wǎng)處理板卡需要對每個業(yè)務進行MAC地址查詢，隨著環(huán)路上的節(jié)點增加，查詢MAC地址表速度下降，處理性能明顯下降。l 對數(shù)據(jù)業(yè)務的傳輸采用PPP或ML-PPP映射的方式，映射效率低，造成較大的帶寬浪費，在傳輸視頻業(yè)務時這種帶寬的浪費尤其嚴重。l 不能對基于以太網(wǎng)的用戶提供多等級具有質(zhì)量保障的服務，服務類型屬于面向非連接，不能提供端到端的質(zhì)量保障。b)SDH+ATM傳統(tǒng)SDH傳輸技術(shù)對各種業(yè)務有固

5、定的信道，對業(yè)務的QoS完全保證，而不需要進行復雜的協(xié)議控制，特別適合于實時業(yè)務的傳輸。而軌道交通中需傳輸系統(tǒng)承載的公務電話、調(diào)度電話、無線音頻、廣播寬帶音頻、廣播控制數(shù)據(jù)、時鐘信息、閉路電視控制數(shù)據(jù)、電源監(jiān)控數(shù)據(jù)、無線控制數(shù)據(jù)、信號ATC數(shù)據(jù)、電力SCADA數(shù)據(jù)、BAS/FAS數(shù)據(jù)、AFC數(shù)據(jù)、閉路電視監(jiān)視系統(tǒng)等業(yè)務絕大部分都是實時性很強的業(yè)務，需對QoS有100%保證。傳統(tǒng)SDH傳輸系統(tǒng)的優(yōu)點是：技術(shù)先進、光接口標準統(tǒng)一，具有強大的網(wǎng)絡管理能力和靈活的支路分插（同步復用）能力；組網(wǎng)靈活，可組成點對點、鏈形、環(huán)形等不同拓樸結(jié)構(gòu)；擴容能力強，系統(tǒng)很容易從155M升級到622M、2.5G和10G

6、；網(wǎng)絡可靠性高，具有MSP保護、通道保護、子網(wǎng)連接保護等保護手段。其缺點是：以窄帶業(yè)務為基礎(chǔ)，不能提供所需的寬帶視頻、局域網(wǎng)等接口和傳輸功能，只能提供點對點傳輸通道，無法實現(xiàn)帶寬動態(tài)分配等。網(wǎng)絡的帶寬按需分配和業(yè)務按分組傳送是ATM技術(shù)的顯著特點，但ATM網(wǎng)絡需復雜的網(wǎng)絡流量等控制協(xié)議來保證實時業(yè)務的短時延和小抖動，ATM技術(shù)是否能夠?qū)Φ罔F/輕軌中的這些實時業(yè)務有較好的QoS，還需實踐證明。但目前ATM技術(shù)在軌道交通領(lǐng)域的應用已經(jīng)不是主流技術(shù)方案，究其原因，除ATM技術(shù)本身的局限性外，可選擇的高品質(zhì)的專網(wǎng)ATM產(chǎn)品供應商也越來越少。 有實際應用的方案是采用ATM網(wǎng)絡來傳輸閉路電視視頻等其它寬帶

7、業(yè)務，其它業(yè)務采用SDH網(wǎng)絡傳輸。本方案的優(yōu)點是：技術(shù)成熟、開放、標準化高，網(wǎng)絡都具有強大的網(wǎng)絡管理能力和靈活的組網(wǎng)能力，升級擴容能力強。缺點是：同時需要兩套網(wǎng)絡，網(wǎng)絡管理不統(tǒng)一；投資大，維護、管理、運營等成本高，由ATM網(wǎng)絡傳輸以太網(wǎng)信元開銷大，效率低。c)OTN從本質(zhì)上講，OTN也是采用基于TDM體制的復用技術(shù)，因此它同樣具有時隙的概念，每路信號占用在時間上固定的比特位組，信道通過位置進行標識，對業(yè)務的QoS也能完全保證，根本區(qū)別在于OTN網(wǎng)的幀結(jié)構(gòu)。主要有以下特點：l 真正實現(xiàn)了語音、數(shù)據(jù)、圖像一體化，傳輸、接入一體化、窄帶、寬帶一體化。l 帶寬粒度細，按需分配帶寬，提高網(wǎng)絡資源的利用率

8、。l 采用分布式網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)，組網(wǎng)靈活，升級擴容方便。l 具有豐富的接口：各種標準的音頻接口，寬帶音頻接口，E1/T1/D3數(shù)字接口，RS-232，RS-422，RS-485，10Base-T/100Base-TX等。l 各種應用可直接接入OTN，無需接入設(shè)備。l 可以支持語音。圖像信號的多點廣播。l 有自愈功能，可靠性高。l 采用數(shù)字圖像壓縮技術(shù)，可提供高清晰度監(jiān)控圖像等等。l 方便的管理特別適合地鐵等各種綜合業(yè)務的接入，并進行透明傳輸。l 集成的管理系統(tǒng)可直接管理到獨立的端口。l 不同的信號種類一步復用映射到OTN幀中，高速和低速的應用可簡單疊加在一個網(wǎng)絡中運行。l 所有的應用可自由的混合。l

9、 一種信號的傳輸不會影響其他種類的信號船速銷。l 低開銷（2）。缺點是：成本高，技術(shù)封閉，業(yè)務接口不開放，獨家供貨，網(wǎng)絡互聯(lián)不便。d)RPRRPR彈性分組環(huán)（Resilient Packet Rings）是一種新的MAC層協(xié)議，是為優(yōu)化數(shù)據(jù)包的傳輸而提出的。它具有以下優(yōu)點：l RPR根據(jù)用戶需求分配帶寬，通過支持空間復用技術(shù)和統(tǒng)計復用技術(shù)，提高帶寬利用率。l RPR可對數(shù)據(jù)業(yè)務進行優(yōu)化，有效支持IP的突發(fā)特性。l 對于有實時性要求的數(shù)據(jù)業(yè)務，RPR可以提供不同等級的服務和基于不同等級業(yè)務的環(huán)保護功能來保障數(shù)據(jù)業(yè)務實時性。l 在保障實時性方面和故障倒換時間（16ms50ms）上可與SDH技術(shù)媲美

10、。l 由于RPR既可以使用SDH幀結(jié)構(gòu)，也可以使用802.3幀結(jié)構(gòu)，因此RPR可以在目前所有的光纖傳輸設(shè)備上運行，包括：裸光纖（Dark fiber）、波分復用設(shè)備（DWDM）、SDH/Sonet網(wǎng)絡。l RPR技術(shù)承載視頻監(jiān)控系統(tǒng)，用戶數(shù)據(jù)能繼續(xù)保持以太網(wǎng)幀格式，省略復雜、昂貴的分組到TDM的映射過程，并對用戶分組進行嚴格的服務質(zhì)量等級分類。提供嚴格的延時和抖動保障機制，使得視頻圖像清晰、畫面流暢，完全達到軌道交通監(jiān)控圖像的要求，對軌道交通工程中一直是傳輸難點的視頻業(yè)務提供了非常良好的承載。但RPR技術(shù)也存在以下問題：l 從業(yè)務接口的角度來看，和SDH、MSTP、ATM存在同樣的問題，必須借

11、助于接入設(shè)備來提供低速數(shù)據(jù)等接口。l 純粹的RPR技術(shù)主要的缺點是對TDM業(yè)務的支持效果仍不盡如人意，其中的重要問題是對時鐘的透明傳輸，RPR同步機制與SDH不同。網(wǎng)絡管理系統(tǒng)無法像SDH網(wǎng)管系統(tǒng)對一個復雜、龐大的網(wǎng)絡進行有效管理，并缺少SDH的端到端性能監(jiān)視和配置等手段。l 由于RPR技術(shù)使用環(huán)形拓撲，當環(huán)中兩個節(jié)點之間的帶寬需求增加時，整個環(huán)網(wǎng)的帶寬都要進行升級。l RPR技術(shù)缺少對單個業(yè)務和單個用戶的保護粒度，因此造成了網(wǎng)絡資源不必要的浪費，同時也減少了所能提供的業(yè)務類型。l 由于RPR技術(shù)是專為物理環(huán)或邏輯環(huán)而設(shè)計的MAC層技術(shù)，因此RPR MAC層的應用僅局限在環(huán)，跨環(huán)時必須終結(jié)，因

12、此無法實現(xiàn)跨環(huán)時的端到端帶寬共享、公平機制、QOS和保護功能，因此在組建復雜網(wǎng)絡時有一定的局限性。MSTP多業(yè)務傳輸平臺的實現(xiàn)方案較多，主要包括基于傳輸系統(tǒng)的多業(yè)務傳送平臺（如基于SDH、DWDM等）和基于分組的多業(yè)務傳送平臺（如基于IP、RPR和MSR等）。在當前實際的網(wǎng)絡建設(shè)中，前者中應用最普遍的是基于SDH的多業(yè)務傳送平臺，而后者所包含的各項技術(shù)均仍處于不斷發(fā)展完善之中。 1.基于SDH的MSTP 基于SDH的MSTP的基本思想是在傳統(tǒng)的SDH傳輸平臺上，集成2層以太網(wǎng)、ATM等處理能力，將SDH對實時業(yè)務的有效承載和網(wǎng)絡2層（如以太網(wǎng)、ATM等），甚至3層技術(shù)所具有的數(shù)據(jù)業(yè)務處理能力有

13、機結(jié)合起來，以增強傳送節(jié)點對多類型業(yè)務的綜合承載能力。在當前實際的設(shè)備開發(fā)和應用中，如何有效承載以太網(wǎng)業(yè)務是關(guān)注的重點。 基于MSTP承載以太網(wǎng)業(yè)務的技術(shù)發(fā)展經(jīng)歷了業(yè)務透傳承載和2層交換承載兩個階段。為了提高基于MSTP的以太網(wǎng)的組網(wǎng)應用能力及業(yè)務性能，人們已經(jīng)在此類節(jié)點設(shè)備中引入了大量新技術(shù)，如VC級聯(lián)與虛級聯(lián)，鏈路容量調(diào)整方案（LCAS），GFP/LAPS/PPP等標準封裝協(xié)議，基于以太網(wǎng)的CoS分類、排隊和調(diào)度、流量控制等機制，802.1q VLAN和802.1 ad運營商橋接（VLAN堆疊）技術(shù)等。 隨著應用的不斷深入，人們發(fā)現(xiàn)僅僅引入上述技術(shù)還不足以有效滿足客戶層（包括用戶）的要求。

14、為此，當前新的研究重點又發(fā)展到考慮如何將RPR和MPLS等技術(shù)內(nèi)嵌入MSTP中。 通過內(nèi)嵌RPR的MSTP承載以太網(wǎng)業(yè)務時具有如下特點：簡化了環(huán)路內(nèi)的分組處理過程、提高了環(huán)網(wǎng)帶寬的利用效率、支持快速的保護倒換機制、具有帶寬公平機制和業(yè)務分類處理能力、支持拓撲自動發(fā)現(xiàn)，以及可支持廣播和組播業(yè)務。RPR也存在一些問題，如缺乏細粒度的基于單個用戶的QoS保證機制，僅支持環(huán)型拓撲、難以提供端到端的用戶流量的標識和控制等。 通過內(nèi)嵌MPLS的MSTP承載以太網(wǎng)業(yè)務時具有如下特點：能夠?qū)崿F(xiàn)端到端的用戶標識和流量控制，具有合理的帶寬動態(tài)分配機制和端到端的QoS保證能力；通過使用MPLS標記，允許不同用戶使用

15、同樣的VLAN ID，從根本上解決了傳統(tǒng)方案的VLAN地址空間的限制問題，由于采用標簽機制，MPLS的路由計算可以基于以太網(wǎng)拓撲，因此減少了路由設(shè)備的數(shù)量和復雜度，優(yōu)化了以太網(wǎng)數(shù)據(jù)在MSTP中的傳輸效率。另外，能夠提供2層的VPN服務也是內(nèi)嵌MPLS的MSTP所具有的一大特色，目前業(yè)界正在積極研究如何在MSTP中實現(xiàn)2層Martini MPLS VPN的問題。但是，為了充分發(fā)揮MPLS所具有的上述優(yōu)勢（例如實現(xiàn)MPLS VPN業(yè)務，并通過支持VPN成員的自動發(fā)現(xiàn)及動態(tài)配置以提高VPN業(yè)務的可用性），需要采用一定的信令和路由協(xié)議，實現(xiàn)相對復雜。 顯然，針對不同的網(wǎng)絡應用環(huán)境和以太網(wǎng)業(yè)務的流量模式

16、，內(nèi)嵌MPLS與內(nèi)嵌RPR的MSTP各有優(yōu)缺點，很難、也沒有必要一比高低。綜合兩種技術(shù)共同實現(xiàn)對以太網(wǎng)業(yè)務的處理也是一種可以考慮的方法，此時，采用MPLS和RPR技術(shù)分別針對用戶流量和節(jié)點管道實施控制，并將2個不同階段的流量控制過程適當?shù)仃P(guān)聯(lián)，能夠進一步提高MSTP處理以太網(wǎng)業(yè)務的能力。 2.基子分組技術(shù)的MSPP和多業(yè)務環(huán) 基于分組技術(shù)的多業(yè)務傳送平臺也是一類重要的MSTP解決方案，又有人稱之為MSPP，主要包括基于IP、RPR、MSR等的MSTP方案。基于分組技術(shù)的MSTP簡化了協(xié)議層次，降低了解決方案的成本，但同時也帶來了實現(xiàn)多業(yè)務（特別是對QoS敏感的實時業(yè)務）承載時QoS難以得到有效

17、保證的問題。因此，該方案演進的主要目標是如何有效地解決QoS保證問題。 MSR是武漢郵電科學研究院代表中國政府于2002年2月向ITU-T SG17提出建議，于2003年10月正式批準為國際標準（X.87/Y.1324）。MSR是一種新型的光城域網(wǎng)組網(wǎng)和應用模式。它工作在RPR MAC層之上，因而繼承了RPR的諸多特性。另外，MSR通過采用client PDU的方式對RPR幀格式作了重大改進、全新地定義了XP（X.87協(xié)議）幀，并引入支路（業(yè)務）概念來實現(xiàn)傳輸與交換的一體化以及語音、數(shù)據(jù)和視頻業(yè)務的融合。它的主要特性是在數(shù)據(jù)鏈路層將不同的業(yè)務流量（通過Ethernet承載）、語音（通過G.702 PDH、采用TCE（TDM電路仿真）over MSR等方式承載）和視頻（通過DVB