基于SDH網(wǎng)絡(luò)的MSTP改造探討概要

基于現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)MSTP化改造研究摘要：在近期中國(guó)移動(dòng)以話音等TDM業(yè)務(wù)為主、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔的情況下，選擇以SDH為基礎(chǔ)的MSTP建設(shè)方案是穩(wěn)妥且可持續(xù)發(fā)展的策略。中國(guó)移動(dòng)一定要采用先進(jìn)靈活的MSTP技術(shù)來(lái)構(gòu)建易于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜腿萘繑U(kuò)展的城域光傳送網(wǎng)，基于SDH的MSTP化將是今后幾年城域光傳送網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。關(guān)鍵字：MSTPSDH改造以太網(wǎng)帶寬1、 現(xiàn)有SDH傳送網(wǎng)絡(luò)中國(guó)移動(dòng)城域傳送網(wǎng)分為三層結(jié)構(gòu)：核心傳送層、匯聚傳送層、接入傳送層，其中接入傳送層還包含用戶的綜合業(yè)務(wù)引入。由于現(xiàn)有的SDH網(wǎng)絡(luò)無(wú)論在技術(shù)上及用戶認(rèn)知度上都非常成熟，本文不做過(guò)多的分析說(shuō)明，下面先簡(jiǎn)單介紹MSTP技術(shù)的特點(diǎn)，并從現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上分析如何實(shí)施MSTP化的進(jìn)展。2、MSTP技術(shù)及主要特點(diǎn)多業(yè)務(wù)傳送平臺(tái)（MSTP）是對(duì)傳統(tǒng)的SDH設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)，在SDH幀格式中提供不同顆粒的多種業(yè)務(wù)、多種協(xié)議的接入、匯聚和傳輸能力，是目前城域傳送網(wǎng)最主要的實(shí)現(xiàn)方式之一?；赟DH的MSTP比較適合于已大量敷設(shè)SDH網(wǎng)絡(luò)的電信運(yùn)營(yíng)商，可以靈活有效地支持迅速發(fā)展的分組數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，同時(shí)可以保證對(duì)多業(yè)務(wù)的統(tǒng)一網(wǎng)絡(luò)管理，實(shí)現(xiàn)從電路交換網(wǎng)向分組交換網(wǎng)的平滑過(guò)渡。在近期中國(guó)移動(dòng)以話音等TDM業(yè)務(wù)為主、數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)為輔的情況下，選擇以SDH為基礎(chǔ)的MSTP建設(shè)方案是穩(wěn)妥且可持續(xù)發(fā)展的策略。中國(guó)移動(dòng)一定要采用先進(jìn)靈活的MSTP技術(shù)來(lái)構(gòu)建易于實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜腿萘繑U(kuò)展的城域光傳送網(wǎng)，基于SDH的MSTP將是今后幾年城域光傳送網(wǎng)建設(shè)的重點(diǎn)。綜合來(lái)說(shuō)，基于SDH的MSTP具有以下技術(shù)特點(diǎn)。（1）具有較大的交叉連接容量，能夠支持VC-4/VC-3/VC-12各種等級(jí)的交叉連接以及連續(xù)級(jí)聯(lián)或虛級(jí)聯(lián)處理；（2）提供豐富的多業(yè)務(wù)（PDH/SDH、ATM、以太網(wǎng)/IP、圖像業(yè)務(wù)等）接口，可以通過(guò)增加或更換接口模塊，靈活適應(yīng)業(yè)務(wù)的發(fā)展變化；（3）具有以太網(wǎng)和ATM業(yè)務(wù)的透明傳輸或二層交換能力，其傳輸鏈路的帶寬可配置，并支持VLAN、流量控制、業(yè)務(wù)和端口的匯聚或統(tǒng)計(jì)復(fù)用功能；（4）具備多種完善的保護(hù)機(jī)制（SDH、ATM、以太網(wǎng)/IP）和靈活的組網(wǎng)特性；（5）可實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一、智能的網(wǎng)絡(luò)管理，具有良好的兼容性和互操作性。MSTP技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在對(duì)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的支持上，包括最初提供以太網(wǎng)點(diǎn)到點(diǎn)透?jìng)鞯牡谝淮鶰STP，以及當(dāng)前支持以太網(wǎng)二層交換能力的第二代MSTP，直到近來(lái)的第三代MSTP。各代MSTP特點(diǎn)如下：第一代MSTP技術(shù)是將以太網(wǎng)信號(hào)直接映射到SDH的虛容器（VC）中，進(jìn)行點(diǎn)到點(diǎn)傳送；提供以太網(wǎng)透?jìng)髯饩€業(yè)務(wù)，業(yè)務(wù)粒度受限于VC，一般最小為2Mbit/s，不能提供不同以太網(wǎng)業(yè)務(wù)的QoS區(qū)分，不提供流量控制；不提供多個(gè)以太網(wǎng)業(yè)務(wù)流的統(tǒng)計(jì)復(fù)用和帶寬共享；保護(hù)完全基于SDH，不提供以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層的保護(hù)。第二代MSTP技術(shù)是在一個(gè)或多個(gè)用戶以太網(wǎng)接口與一個(gè)或多個(gè)獨(dú)立的基于SDH虛容器的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)鏈路之間，實(shí)現(xiàn)基于以太網(wǎng)鏈路層的數(shù)據(jù)幀交換。第二代MSTP可提供基于802.3x的流量控制、多用戶隔離和VLAN劃分、基于STP的以太網(wǎng)業(yè)務(wù)層保護(hù)、基于802.1p的優(yōu)先級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)。但第二代MSTP也有一些缺點(diǎn)：不能提供良好的QoS支持，無(wú)法很好的取代利潤(rùn)豐厚的租線業(yè)務(wù)；基于STP的業(yè)務(wù)層保護(hù)時(shí)間太慢；業(yè)務(wù)帶寬粒度也受限于VC，一般最小為2Mbit/s；VLAN的4096地址空間使其在主干節(jié)點(diǎn)的擴(kuò)展能力很受限制，不適合大型城域公網(wǎng)應(yīng)用；節(jié)點(diǎn)處在環(huán)上不同位置時(shí)，其業(yè)務(wù)的接入是不公平的；MAC地址的學(xué)習(xí)/維護(hù)以及MAC地址表影響系統(tǒng)性能；基于802.3x的流量控制只是針對(duì)點(diǎn)到點(diǎn)鏈路；多用戶/業(yè)務(wù)的帶寬共享是對(duì)本地接口而言，還不能對(duì)整個(gè)環(huán)業(yè)務(wù)進(jìn)行共享。第三代MSTP技術(shù)的主要特征是引入了中間的智能適配層（1.5層）、采用GFP高速封裝協(xié)議、支持VC虛級(jí)聯(lián)和鏈路容量自動(dòng)調(diào)整（LCAS）機(jī)制，因此可支持多點(diǎn)到多點(diǎn)的連接、具有可擴(kuò)展性、支持用戶隔離和帶寬共享、支持QoS、SLA增強(qiáng)、阻塞控制以及公平接入。3、現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)MSTP化的改造方案下面以西部某市SDH傳送網(wǎng)絡(luò)為例，具體分析現(xiàn)網(wǎng)MSTP化方案。該市現(xiàn)網(wǎng)業(yè)務(wù)主要以TDM業(yè)務(wù)為主，但隨著中國(guó)移動(dòng)提出了從移動(dòng)通信專家向移動(dòng)信息專家演進(jìn)的目標(biāo)、立志成為多業(yè)務(wù)運(yùn)營(yíng)商；同時(shí)伴隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)大開發(fā)、人民生活水平日益上升，對(duì)于多業(yè)務(wù)的需求也日益增長(zhǎng)，近年來(lái)新增了許多業(yè)務(wù)需求，具體可見表1。傳輸電路低端客戶需求量中端客戶需求量高端客戶需求量E11-2個(gè)E12-4個(gè)E15個(gè)E1FE1個(gè)FE（實(shí)際帶寬4M以內(nèi)）1個(gè)FE（實(shí)際帶寬4-10M）1個(gè)FE（實(shí)際帶寬10M以上）FE1個(gè)FE（實(shí)際帶寬4M以內(nèi)）1個(gè)FE（實(shí)際帶寬4-20M）1個(gè)FE（實(shí)際帶寬20M以上）E11-5個(gè)E16-15個(gè)E116個(gè)E1以上FE1-5個(gè)接入點(diǎn)6-15接入點(diǎn)16個(gè)接入點(diǎn)以上FEAC點(diǎn)設(shè)置在集團(tuán)內(nèi)部，不需要傳輸接入，如果有互聯(lián)網(wǎng)接入需求，可以參照3FE集團(tuán)總部或控制中心通常需要與移動(dòng)公司相應(yīng)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建立固定連接，帶寬需求一般較低（一般一個(gè)2M），如有互聯(lián)網(wǎng)接入業(yè)務(wù)需求，可參照3對(duì)于現(xiàn)網(wǎng)語(yǔ)音業(yè)務(wù)，經(jīng)過(guò)中國(guó)移動(dòng)近9年的發(fā)展，業(yè)務(wù)支撐已經(jīng)非常成熟，近期僅存在部分補(bǔ)忙補(bǔ)差的工作；對(duì)于近期新增的許多業(yè)務(wù)類型，現(xiàn)有的SDH傳送網(wǎng)絡(luò)缺少接入手段，因此在投入使用之后，仍需通過(guò)傳統(tǒng)SDH傳輸網(wǎng)接入層將數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)匯聚至匯聚節(jié)點(diǎn)，再通過(guò)匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)接至IP城域網(wǎng)承載。為了更好地開展業(yè)務(wù)，提高業(yè)務(wù)轉(zhuǎn)接的效率和安全性，現(xiàn)有的傳統(tǒng)SDH傳輸網(wǎng)也需要逐漸向MSTP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。傳統(tǒng)的SDH設(shè)備只需增加具備MSTP功能的板卡（如以太網(wǎng)板）即可承載IP等業(yè)務(wù)，這就是通常所說(shuō)的MSTP改造。通過(guò)這種方式，可以對(duì)現(xiàn)有傳統(tǒng)的SDH網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行升級(jí)和完善，使其向MSTP網(wǎng)絡(luò)演進(jìn)。下面我們綜合業(yè)務(wù)流向及現(xiàn)有SDH網(wǎng)絡(luò)2個(gè)部分分析現(xiàn)網(wǎng)改造的幾種方案。3.1核心層城域傳送網(wǎng)的核心層需要為數(shù)據(jù)網(wǎng)核心路由器或3G核心網(wǎng)設(shè)備之間提供GE或STM-1/16ATM業(yè)務(wù)的透明傳輸鏈路，因此可以引入支持以太網(wǎng)和ATM透?jìng)鞯腗STP技術(shù)。近期某分公司無(wú)高速率的FE/GE/ATM接口的需求，現(xiàn)有的SDH設(shè)備能較好滿足核心路由器的155Mbit/sPOS接口以及交換機(jī)之間的155Mbit/s光口需要，因此可暫不將核心層傳輸設(shè)備升級(jí)為MSTP，待有FE/GE/ATM接口需求時(shí)再適當(dāng)提前進(jìn)行MSTP升級(jí)。3.2匯聚層SDH匯聚節(jié)點(diǎn)擔(dān)負(fù)著將接入層匯聚的業(yè)務(wù)向上轉(zhuǎn)接的重要功能，目前某分公司傳輸網(wǎng)匯聚層只有部分匯聚點(diǎn)建設(shè)了IP承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)（A、B、C、D、E，其中A、B節(jié)點(diǎn)為本市省干所在節(jié)點(diǎn)），大多數(shù)節(jié)點(diǎn)對(duì)業(yè)務(wù)僅進(jìn)行轉(zhuǎn)接，起到疏導(dǎo)、收斂的作用。從新增業(yè)務(wù)的流向來(lái)看，可以把業(yè)務(wù)分成二種流向：向上匯聚業(yè)務(wù)（Internet業(yè)務(wù)）及同層轉(zhuǎn)接（VLAN業(yè)務(wù)）。3.2.1在匯聚層需對(duì)傳輸網(wǎng)匯聚層和IP承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共址的A、B、C、D、E共5個(gè)節(jié)點(diǎn)的SDH設(shè)備配置支持交換功能的數(shù)據(jù)處理板卡，有效地對(duì)接入層接入的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)進(jìn)行帶寬上的收斂，提高帶寬利用率。如下圖所示。3.2.2在匯聚層需對(duì)傳輸網(wǎng)匯聚層和IP承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)共址的A、B、C、D、E共5個(gè)節(jié)點(diǎn)的SDH設(shè)備新增傳輸所需光口與IP承載網(wǎng)設(shè)備關(guān)口互聯(lián)，用于透?jìng)飨聦訁R聚業(yè)務(wù)，具體方案如下圖所示。3.2.3對(duì)于沒有建設(shè)IP承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)的傳送匯聚節(jié)點(diǎn)，則需將接入層接入的業(yè)務(wù)在所配置的數(shù)據(jù)板卡內(nèi)進(jìn)行帶寬收斂再就近的傳送至IP承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)，或者將業(yè)務(wù)透?jìng)髦罥P承載網(wǎng)節(jié)點(diǎn)。詳見下圖所示。3.3接入層以基站為中心開展綜合業(yè)務(wù)接入，接入層網(wǎng)絡(luò)由單一的基礎(chǔ)業(yè)務(wù)傳輸轉(zhuǎn)變?yōu)榫C合業(yè)務(wù)接入平臺(tái)，可以通過(guò)各種接入方式，快速開展城域數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)。當(dāng)環(huán)上數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)向上集中收斂時(shí)，有兩種方式：（1）利用各節(jié)點(diǎn)設(shè)備的二層交換功能，在接入層節(jié)點(diǎn)按STP協(xié)議進(jìn)行業(yè)務(wù)收斂，由于現(xiàn)階段設(shè)備二層交換公平性的不完善，此種方式會(huì)造成離收斂點(diǎn)較遠(yuǎn)的節(jié)點(diǎn)所分配到的帶寬較小，但帶寬利用率較高，考慮市場(chǎng)開展因素，不建議采用。（2）另一種是業(yè)務(wù)在接入層透?jìng)髦潦諗奎c(diǎn)（一般為匯聚節(jié)點(diǎn)）在統(tǒng)一進(jìn)行收斂處理。這種方式可有效地避免各節(jié)點(diǎn)因組網(wǎng)而產(chǎn)生的節(jié)點(diǎn)邏輯遠(yuǎn)近而帶來(lái)的不公平問(wèn)題，雖然會(huì)減低數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的帶寬利用率，但業(yè)務(wù)性能得到了最大限度的保障，建議采用。在接入層配置所需的FE接口板，因?yàn)榻尤雽觽魉筒捎猛競(jìng)鞣绞?，故在接入層不必配置具有交換功能的FE以太網(wǎng)處理板，通過(guò)配置FE和原有的2Mbit/s接口板卡接入大客戶專線、寬帶用戶、WLAN等。由于現(xiàn)網(wǎng)傳送網(wǎng)末端資源（基站資源）相對(duì)于其他運(yùn)營(yíng)商比較匱乏，造成了很多業(yè)務(wù)需求節(jié)點(diǎn)無(wú)法延伸到，所以可以根據(jù)以下幾種模式具體選擇MSTP化。3.3.1在IP點(diǎn)較分散的區(qū)域，電路需求在1～2個(gè)E1時(shí)，可以采用此模式接入；現(xiàn)網(wǎng)使用較多，不需要對(duì)現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行改造；但數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)電路需通過(guò)協(xié)議轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)接，電路安全性較差，故障點(diǎn)較多，同時(shí)監(jiān)控率太低。如下圖所示。3.3.2模式2：SDH設(shè)備升級(jí)MSTP功能在IP點(diǎn)較集中的區(qū)域，電路需求在4～6個(gè)E1，建議采用此