1、MSTP 接入技术的未来发展方向详解文章主要分析了 MSTP 接入技术的发展现状和未来发展方向，同时指出目前 MSTP 接入技术的发展仍存在很多问题，相信随着技术的革新，问题都会得到很好的解决。目前 MSTP 接入技术的发展非常迅速，同时现在也出现了很多问题，可能好多人还不了解MSTP 接入技术的发展问题和未来发展方向，没有关系，看完本文你肯定有不少收获，希望本文能教会你更多东西。电信市场已经进入全业务竞争时代，新格局下的运营商面临业务的同质与异质竞争，城域网是省级骨干网和省内骨干网在城域范围内的延伸和覆盖，是联结运营商和用户之间的纽带，面向集团用户和普通用户的电信级公众网络平台成为各运营商增
2、值的砝码。由此，满足数据多业务的需求也成为各设备制造商关注的焦点，MSTP接入技术恰恰是城域网中被广泛使用的 SDH 和数据业务的最佳结合点，作为城域综合传输技术已获得各综合业务运营商的广泛认可。在基于 SDH 的多业务传送节点的技术要求国标出台之际，就 MSTP 接入技术及其发展前景等相关问题，华为技术有限公司副总裁尹绪全有着以下的见解。标准的产生源于实践“标准源于实践，是市场需求的产物。 ”据尹绪全介绍， “基于 SDH 的多业务传送节点的技术要求的标准主要是通过调查研究我国传送网的具体特点和运营商对基于 SDH 的多业务传送节点的应用需求，以及目前技术进步的情况，部分参照我国 SDH 行
3、业标准和 ATM行业标准的基础上制定的。由于基于 SDH 的多业务传送节点在结构、功能上与传统的SDH 系统有很大差别，目前 ITU-T 及其他国际标准化组织尚无完善与 MSTP 接入技术相关的建议可参考。 ”“针对中国目前网上 SDH 大量应用以及城域数据业务迅猛发展的现状，基于对运营网络的深刻理解，华为早在 2000 年 10 月就在业界首次完整的提出了 MSTP 接入技术的理念，并在 2001 年实现了具有 MSTP 接入技术的传送设备的规模商用，其可以充分兼容现有网络，满足现有业务需求，并面向未来业务的发展。 ”尹绪全回顾了 MSTP 接入技术标准诞生的历程， “自 2000 年提出来
4、 MSTP 接入技术的概念后，华为做了一系列的准备工作，在及时把 MSTP 接入技术设备推向市场的同时，着手准备相关资料，并充分与几大运营商交流，获得普遍的认同。2001 年，作为 MSTP 接入技术设备的主要供应商，华为受信息产业部委托，主笔起草了基于 SDH 的多业务传送节点的技术要求标准的草案，于 2002 年 11 月正式通过并发布。 ”MSTP 标准所定义的基于 SDH 的多业务的传送节点是指，基于 SDH 平台、同时实现 TDM、ATM、IP 等业务接入、处理和传送，提供统一网管的多业务传送平台。标准规定了基于 SDH 的多业务传送节点的技术要求，包括节点的基本功能、接口特性、性能
5、参数和指标、保护倒换、网络管理等方面的要求。尹绪全还回顾了最初在 MSTP 技术上参差不齐、规划思路不同的时期，不同厂商对 MSTP的理解存在偏差，甚至排斥。MSTP 标准的出台提出了明确的城域网传送网设备总体技术要求，规范了国内城域传输网建设，盘活了网上的 SDH 设备，明确了城域传输网的发展方向。技术支撑尹绪全在肯定 MSTP 接入技术优势的同时，指出技术永远不断更新， MSTP 接入技术只是整个传输网发展历史长河中一个重要的发展阶段，是目前最为实用的一种城域网技术。国内各大综合电信运营商在考虑新的技术发展时，也必须综合考虑现有投资的合理利用问题，所以采用“渐进的网络演变”方式，既可充分利
6、用现有资源，又可“紧密跟踪国际通信技术发展趋势，积极采用先进技术” 。各综合业务运营商在建设城域网时除考虑宽带数据业务外，也需兼顾传统 TDM 业务，各运营商目前营运收入还是以语音业务为主，因此在已十分成熟的 SDH 技术基础上承载数据业务的技术在众多城域技术中脱颖而出。随传输及宽带领域中新技术新协议的不断发展和完善，MSTP 接入技术也将随之进一步充实和完善。首先，将把为 IP 业务量身定制的 RPR 技术引入到 MSTP 接入技术平台中，通过内嵌 RPR 的方式在接入层和汇聚层提供 IP 业务的动态环网共享及环网保护；其次，协议封装效率也在不断提高，LAPS(linkaccessproce
7、-dure-SDH) 、GFP(通用成帧规程) 等标准的不断完善，将大大提高 IP 业务的传送效率；此外，在 MSTP 接入技术传送平台中 IP 业务的传送效率和质量方面也将进一步提升，如采用 LCAS(链路容量调整技术)和虚级联技术提高带宽利用率、实现多径传输，提高业务传输的效率和质量，在数据业务发生突变的时候实时调整带宽，防止 IP 业务的丢包。最后，随光网络智能化的发展，通过在 MSTP 接入技术平台上支持 GMPLS 协议的方式，增加网络的智能化特性。目前华为已参加 ITU-T、OIF、IETF3 个国际标准化组织，正在积极推动智能光网络相关标准的制定和完善。对光网络的发展华为本着在干
8、线光网络设备上向长距离、大容量、低成本的方向发展；在城域光网络设备上分为两个层面：骨干层上开发大容量节点设备，实现城域网大容量传输调度的要求；在接入层上开发多样性的业务接口，并能实现末端客户的远端接入需求。对于目前在业界被看为低迷状态的光传输市场，尹绪全坚定地把它比喻为“不落的太阳” ，随着各种业务商机逐渐形成，基础网络将会持续发展。MSTP 技术新发展和 3G 传输【2004-03-25 17:23】 【张成良】 【通信世界】一、城域传送网现状 经过前几年大规模 DWDM 和 10Gbit/sSDH 建设，各大运营商已经较好地解决了系统容量要求。整个光网络建设重点已由大容量、高速率的长途干线
9、转到了城域传送网。城域网中，语音和专线 TDM 业务仍然是运营商的主要收入来源，而以 IP 为代表的数据业务增长迅速，与传统的 TDM 业务相比，IP 业务的流量、流向更为复杂，对带宽、安全性的要求也多种多样。NGN 网络的发展是下一个热点，VoIP 的业务会进一步发展，MSTP 通过提供对数据业务的 QoS 支持，也可能会成为 MSTP 的一个发展方向。一个好的城域传输网络应该是一个通用的传输平台，能高效可靠地传输各种业务。这就需要城域传输网产品在保证对 TDM 业务支持的同时，支持多种数据接口，优化数据传输效率。 MSTP 在传统 SDH 的基础上，通过引入业务节点功能，支持 IP/ATM
10、 等多业务处理，成为多业务节点，正逐渐成为城域网建设的主流技术。MSTP 的发展方向成为业内新的重要讨论话题。一方面，由于 MSTP 技术出现的时间不长，其本身本身还在不断自我发展和完善，尤其是 MSTP 中如何将数据处理功能和数据网络更好地结合，是 MSTP 发展中上值得进一步探讨的问题。从另一方面来说，在光传输网中引入控制平面，通过 ASON/GMPLS 实现业务的端到端调度和保护，也是 MSTP 光网络发展的重要方向。而目前如何更好地与将要大规模建设 3G 网络相结合，为 3G 业务提供更好的传送通道已经成为 MSTP 需要重点考虑的问题。 二、MSTP 技术新发展方向 到目前为止，MS
11、TP 已经有了基于二层交换、内嵌 RPR、内嵌 MPLS 三个版本，但最终MSTP 会演化到哪一种版本，需要由市场来选择决定。下面我们简要看一看几种 MSTP 的特点。 注：图中(一)、(二)、(三)分别代表 3 种 MSTP 存在形态 1.基于二层交换的 MSTP 基于二层交换的 MSTP 引进了二层交换处理模块，实现了基于以太网二层交换的业务汇聚、带宽共享及以太网共享环等功能，大大提高了端口、带宽的利用效率。支持 802.1q，实现了多用户间的安全隔离以及 VLAN 划分；支持基于 802.1p 的优先级转发，结合端口限速和流量控制，可实现一定程度上的 QoS 能力。 基于二层交换的以太环
12、网，可使各节点共享环路的带宽，提高了带宽利用率。但由于以太网主要是为点到点和网状拓扑结构而设计的，应用于环型结构时，仍存在以下不足： 每个 MSTP 设备的以太网处理板卡需要对每个业务进行 MAC 地址查询，环路节点数量越多，性能越差； 基于二层交换的以太环网存在带宽分配的不公平性，端到端 QoS 很难保证； 无法解决 VLAN 地址重用问题。 2.内嵌 RPR 功能的 MSTP 随着 802.17 标准化的加快，各厂商私有的协议逐渐融合，逐渐走向标准化。内嵌 RPR功能的 MSTP 支持环内的带宽共享与统计复用，结合空间重用技术(SRP)，使得环网的带宽利用效率得到很大提高；通过快速的环网保
13、护机制实现了 50ms 的电信级保护；执行公平算法，实现了环路带宽的公平利用；内嵌 RPR 可以将基于端口、VLANID、VLAN 优先级、MAC地址等不同特征的业务，分类映射进 A、B、C 三种业务等级。通过对承诺速率(CIR)、额外信息速率(EIR)的设置，实现与不同等级业务相对应的 QoS 保证。 但是内嵌 RPR 的 MSTP 仍存在承载数据业务时应用能力的不足，其表现在： VLAN 标记数量不足的问题并未得到彻底解决； 只适用于环网拓扑结构； 缺乏端到端标识业务，及跟踪用户流量并保证业务性能的方法。 3.内嵌 MPLS 功能的 MSTP 为了更有效地在传输设备上直接支持 VPN，有人
14、提出了在 MSTP 上引入 MPLS 功能，通过内嵌 MPLS 功能，可以较好地实现 VLAN 地址扩展；可以提供电路端到端的 Qos 保证；可以提供新型以太网业务(如 L2VPN)，灵活控制带宽颗粒。有些还将 RPR 与 MPLS 技术进行融合。 目前 ITU 正在考虑将 MPLS 功能引入 SDH 设备，从国内通信标准化的角度出发，在现阶段，可考虑通过 Martini 草案先实现静态的 MPLS，下一阶段再考虑实现动态的 MPLS。所谓动态和静态主要指 LSP 的建立方式，静态方式 LSP 的建立是通过网管配置实现，而动态则是采用信令协议方式实现(如目前路由器实现的那样)。 对运营商来说，
15、任何新技术的引入都需要考虑网络的互联互通问题，内嵌 MPLS 需要考虑传送平面、控制平面以及业务的互联互通。在传送平面上，需要考虑 SDHVC 的互通；MPLS 封装到 SDHVC 的互通；以太网封装到 MPLS 的互通，目前看来实现起来并不十分复杂。在控制平面上，需要考虑通过不同厂商网管系统分别或统一集中建立 LSP；或者利用 RSVP-TE 或 LDP 信令机制动态建立 LSP 的互通。 MSTP 通过引入 MPLS 功能可以加强对 VPN 和信号 QoS 的支持，但是如果采用动态方式，最后就要涉及到三层路由功能，但是目前国内对 MSTP 的理解实现是 二层以下的功能。能否定义简单的、可操
16、作性强的三 3 层功能来完成动态信令，完成业务连接建立，同时实现不同厂商 MSTP 设备间的 VPN 互通是内嵌 MPLS 的 MSTP 发展关键。当然，内嵌 MPLS 的 MSTP最终需要实现 MSTP 和 MPLS 路由器实现 MPLS 互通和与互操作。 三、3G 传输解决方案 随着数据业务的飞速发展，数据接入的可移动性要求不断突现，支持高带宽可移动无线数据接入的第三代移动通信技术(3G)浮出水面。目前 WCDMA 系统主要有 R99、R4 和 R5 版本，从目前技术的发展来说，ATM 由于一些不可避免的缺陷，无法成为网络的主流承载技术，然而其面向连接的机制提供 QOS 保证的业务承载，在
17、网络仍具有相当的应用，如果在近期实施 WCDMA，R99 或 R4 版本将被采用。在 R99 或 R4 版本中，UTRAN 网络接口主要采用ATM 相关协议，其面向连接的特性可以很好地保证 TDM/数据业务质量，并可发挥 ATM 的统计复用、QoS 保证等优势。 对于 ATM 信元的传输可以采用 ATM 网络、光纤直联、SDH 网络三种方式。如果采用 ATM单独组网，由于 3G 设备具有 ATM 交换核心功能，ATM 交换机在组网时仅仅充当着传输角色，ATM 交换特性得不到充分应用，整网解决方案存在着功能重叠。并且相对于 SDH 系统，ATM 网络在传输组网保护上并没有优势。一般情况下，不推荐
18、使用 ATM 设备来单独组建传输网。另一种可能的组网方式是点到点光纤直联，这种方式浪费光纤资源，不支持复杂拓扑，组网保护能力与可扩展性差。 目前考虑的重点是 SDH 来承载 3G 的传输，特别是引入 ATM 功能的 MSTP, 可以实现传输和 ATM 处理很好的结合。在接入层采用具有 ATM 处理能力的 MSTP 设备就可以大大简化网络结构，并且实现 TDM/ATM 处理统一网管。 采用 MSTP 组成的自愈环结构可以覆盖多个基站。解决多个 NodeB 的业务上联问题，该环网可以为群路速率 155Mbit/s 或更高速率 STM-N，随着业务的发展，可以通过增加多个ATM155Mbit/s 方
19、式进行扩容，以满足 3G 无线容量的增加。 1.3G 传输关注的接口 在 WCDMAR99 或 R4 版本中，Iu 为 RNC 与核心网 CN 的之间的接口，Iur 为 RNC 与 RNC 之间的接口，Iub 接口 Iur 为 RNC 与 Node B 之间的接口。 核心网节点 MSC 与 RNC 之间网络资源比较丰富，并且业务已经过 RNC 的处理和收敛，一般只需要直接提供透传处理即可。因此关注的重点是连接 RNC 与 NodeB 的 Iub 接口之间的业务。 采用 ATM 可以实现数据和语音的复用，每个 Node-B 节点将采用多个 E1 成组的 IMA 接口，通过统计复用提高多个 E1
20、通道间带宽的利用率。 2.3G 传输解决方案 N(1)RNC 之间及 RNC 到 MSC/SGSN 的连接 RNC 与核心网设备(如 MSC)通常安装在中心节点上，多采用 155Mbit/s 或更高速率接口互连(如在同一局站则不占用传送网资源)。 RNC 与核心网络 MSC/SGSN 之间的接口采用的是 ATM 协议。在 SDH 网络容量丰富的地区，建议采用 SDHSTM-1 电路进行透明传输。采用 STM-1 接口通过 ATMoverSDH 的方式与 SDH 设备相连。该 SDH 网络可以为传统 SDH 设备、也可以为具有 ATM 汇聚、统计复用功能的MSTP 设备，但是此时 MSTP 完成
21、仅仅是透明传输 STM-1(ATM)，MSTP 本身并没有进行 ATM 处理功能。 (2)NodeB 与 RNC 的连接 在 3G 系统中，在 RNC 侧，可以由 RNC 提供多个 E1 接口或 STM-1 接口。如果采用 E1 接口，传输系统只需提供简单的 E1 电路传输即可满足要求。3G 的基站控制器 RNC 处理能力较 2G/2.5G 有显著增强，可以支持的基站数量达数百个，但是这意味着在中心 RNC 需提供大量 E1 接口，另外需预留大量 E1 端口用于接口扩容，投资费用高。另外多个 Node-B 间的带宽无法实现共享，传输带宽需求大。如果 RNC 采用 STM-1 接口，在进入 RN
22、C 前，多个Node-B 业务可进行统计复用，减少了 RNC 侧接口的数量和投资费用。 下面我们讨论的模型是基于 RNC 端采用 155Mbit/s 接口，而在 NodeB 端，可以采用多个 IMA E1 或者 155Mbit/s 接口。 l Node B 采用多个 IMA E1 接口 从目前 2G 无线系统的应用看，基站上联速率为一个或几个 2Mbit/s。在 3G 建设的初期阶段，Node B 与 RNC 之间的连接速率仍然为 E1 或多个 E1。Node B 设备提供 E1，IMA E1，非信道化 STM-1 三种接口，而目前主要考虑的是 E1 和 IMA E1 接口。无论是 E1 接口
23、还是 IMA-E1 接口，都可以通过 MSTP 实现接入和透明传输。Node-B 将提供多个 E1 成组的 IMA接口，通过统计复用提高带宽的利用率。IMA 就是反向复用 ATM 技术，IMA 协议栈分为物理层和 ATM 信元层。假设所有的信元要通过 3 个 E1 链路传送，采用循环复用技术，将所有信元按照顺序在 3 个链路上轮流分配，然后再进行 ICP (即 IMA 的控制协议)封装。通过这样的封装，可以实现端口捆绑，由 ICP 字节来说明各链路之间的关系，实现了多个 E1端口的捆绑，实现了上联通道资源的共享。 一种选择是只有会聚节点 MSTP 具有 IMAE1 处理能力，接入层 SDH(可
24、以为传统 SDH 设备)只需将 IMA E1 透明传输，汇集传送至汇聚层节点，在汇聚层节点提供 ATM 处理。在汇聚节点(一般为 RNC 节点)，具有 ATM 交换能力的模块，对接入层上传来自多个 Node B IMA E1 电路进行处理，业务通过 VC-12 进入 ATM 处理板卡，进行进行统计复用汇聚成 VC-4，通过STM-1 接口与 RNC 相接。这样，在全网中只需要通过少量汇聚节点配置的 MSTP 提供 ATM 处理卡,即可实现 ATM 数据处理功能(在 Node B 传输设备只需要提供 E1 透明传输)，通过在汇聚节点结点实现带宽的统计复用大大提高了带宽的利用率。 另外一种选择是接
25、入层每个 MSTP 都具有 IMAE1 的处理能力(如上图所示)，直接将来自Node B 的 IMA E1 解封装进行处理后统计复用到 VC-4，在各 Node B 间构成一个容量为VC-4 ATM VP ring，也就是在各 Node B 之间共享一个 VC-4 ，与 RNC 通过 STM-1 接口相连。 (2)NodeB 采用 ATM155M 接口 在高业务区节点地区，NodeB 也可以直接提供 ATMSTM-1 接口上联，通过接入层 MSTP设备提供 ATMSTM-1 的接入并上传至 RNC。这对传输设备并没有特殊要求，ATM 处理基本上在 RNC 与 Node B 完成，传统 SDH
26、就可以满足需求。从目前容量看，相当长的时间 Node B上行，可采用 622M 组环。接口仍以多个 E1 为主。 3.小结 WCDMAR5 及以后的版本趋向于使用以 IP 为基础的系统。目前新一代 MSTP 设备已经可以支持 IP 的接口，还应针对不同的业务提供相应的 QoS 的保证，特别是内嵌 MPLS 功能MSTP 更好地支持了 QoS 和 VPN 的应用，从而很好很好地满足纯 IP 3G 网络的发展需求。 3G 对骨干网传输系统要求变化不大，重点在 RAN 无线接入部分。MSTP 可实现多种业务在统一传输平台的传送，在与 3G 业务组网时，可通过灵活地配置相关模块，满足 3G 多种信号的传输要求。 四、结束语 多业务处理、强大调度功能将是传输设备发展的重要方向。网络的发展导致传输网与业务网关系越来越紧密，MSTP 在借鉴数据网、交换网等行之有效的技术基础上与时俱进，越来越将传送节点与业务节点紧密结合。MSTP 可实现多种业务在统一传输平台的传送，在与业务组网时，可通过灵活地满足多种信号的传输要求。 在短短的 3 年中，MSTP 已经出现了几种形式，应该说，截至到目前为止，还没有出现一种标准的 MSTP 格式，但最终 MSTP 会演化到哪一种版本并没有定论，还需要与业务网结合，例如目前与 3G 系统传输的结合就是其最新发展之一。
