浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用综述

1、四川邮电职业技术学院业论论文（设计）题目：浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用班 级： 2014 级移动通信技术二班 姓 名：杨子贤学 号：1411302205指导教师：杨一荔时间：四川邮电职业技术学院毕 业 设 计（论文）任 务 书班级2014 级移动 通信技术二班姓名杨子贤学号1411302205论文题目浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用指导教师 姓名杨一荔指导教师 专业技术职称副教授一、设计（论文）内容与方法1、分析城域网传输技术发展趋势 ,2、重点对 MSTP、 PTN 传输技术的技术优势与缺陷进行分析。 3、对各种传输技术在中国移动城域网组网中的应用给出合理化建议。 二、设计（

2、论文）写作要求1、收据的资料要真实2、计算的数据要正确 3、论点明确，论据充实，中心思想集中鲜明4、层次清楚，结构完整 5、图表要科学、规范、合理而整洁 6、内容要翔实，语言简洁流畅，逻辑性要强 7、不得由他人包办代替或抄袭他人作品 8、要做到理论联系实际，结合企业实际情况撰写论文 9、采用定性分析与定量分析技术相结合，运用图表等直观表现手法 10、设计（论文）字数在 5000 字左右三、设计（论文）写作步骤 1、到学院网站的教务管理系统中下载论文相关表格，了解论文格式要求，并填写毕业 设计相关表格。2、准备从图书馆或网络上收集相关资料并将这些资料列入参考文献目录。 3、按照设计要求拟定论文提

3、纲及目录。4、进行调研或实践获得相关数据或设计参数。 5、整理所收集的资料及数据，进行论证或方案设计，得出自己的看法。6、按照规定格式进行论文的撰写。论文字数在5000 字左右。7、论文初稿上交截止时间 2017年 3月31前，定稿时间截止 2017年 5月20日，逾期 拒收，后果自负。主要参考文献、资料：1PTN 建设中的问题分析 J.邮电设计技术 刘锐，陈君 编 （2009年1月 3日）2PTN 组网模式下的 TD-SCDMA 基站同步问题探讨 J. 光通信研究 罗建虹 , 范志文等 编 （2009 年 1 月 3 日 ）3城域网技术浅析 J.中国数据通信 李东颖 编（ 2003年 11月

4、 14日）4MSTP 、PTN 和 P-OTN 在网络中的定位及思考 J. 城市建设理论研究 （电子版 ） 蒋俏峰 陆伟 编 （2012 年 1 月 6日 ）完成时间2017 年 5月 20 日四川邮电职业技术学院浅议移动网络中传输承载技术的发展与应用杨子贤【内容摘要】 ：现 21 世纪的通信网的传输中，为了实现电信网的高速化、数字化、综合化 以及智能化的发展，传输承载技术在这个领域中起着重要的作用。本文先从大体上论述了 中国城域网技术概念和发展趋势，然后从移动通信领域针对MSTP技术与 PTN技术做比较详细的对比和分析，论述两种技术在该领域中的作用以及差异对比。之后再从中国移动城域 网方面论

5、述下其他传输技术以及对该领域的发展和趋势做分析及建议。【关键词】：城域网 分组传送网 多业务传送平台 组网技术目录第一章城域网传输技术简介 . 1第一节城域网传输技术的概述 1第二节城域网传输技术的发展趋势 1第二章MSTP技术与 PTN技术 3第一节两种技术方案的总体概述 32.1.1. MSTP定义 32.1.2. MSTP关键技术及原理 42.1.3. PTN定义 72.1.4. PTN关键技术及原理 8第二节MSTP与 PTN的主要概念和关键差异 112.2.1. 关键差异 122.2.2. 两种技术在网络层次中的定位 13第三节两种技术的常用特性对比 142.3.1. 1588 V2

6、 时钟 142.3.2. 同步以太网 142.3.3. TOP 142.3.4. Tunnel/PW APS 152.3.5. MSP和 TPS 15第四节保护策略对比 152.4.1. 小结 152.4.2. 综合分析 16第三章中国城域网组网中运用的其他传输技术与建议. 18第一节其他传输技术 18基于以太网的城域网方案 183.1.2. 基于 ATM的多业务平台 193.1.3. 弹性分组环（ RPR） 19第二节对中国移动城域网组网技术应用的建议 21中国移动城域网在网络容量和网络安全上的不足 21中国移动城域网优化方案建议 22参考文献 26第一章 城域网传输技术简介第一节 城域网传

7、输技术的概述城域网 (Metropolitan Area Network , MAN) 的概念源于数据通信 , 是 20 世纪 80 年代后期引入的。 MAN 面向企事业用户和居民小区 用户 ,需要支持多种协议和速率的客户层信号 ,连接不同方式的接入设 备,最大可覆盖城市及其郊区范围。城域网应该具有很强的带宽管理 功能 ,为不同带宽和时延要求的业务迅速、高效地提供所需传输带 宽。随着骨干网、接入网容量的大幅度提升带宽和距离的矛盾越来 越明显地集中于几十公里的数量级。近年来， MAN 中引入了很多先进技术 ,速率不断提高 ,业务趋于 多样化。MAN 所提供的带宽已 经从 155Mbit/s 、

8、622Mbit/s 向 2.5Gbit/s 及 10Gbit/s 发展。 MAN 现在正在朝着一个能承载话音、 数据和视频等所有比特流的业务网演变 ,将成为一个需要包容所有协 议、速率和业务的中间环节。第二节 城域网传输技术的发展趋势 现今桌面型电脑以及移动终端都普遍连接百兆以太网络。同样 在连接这些终端的设备也在普遍的相互连接，利用百兆或者千兆构 成的网络结构，连接用户与服务供应商节点( POP)之间的通信成 为通信领域的进展瓶颈，于是继光长途网、以太网的大规模建设之 后，建立高效经济的支持多业务的城域网已经成为各运营公司的共 同努力目标。网络业务的日趋高速发展，为各运营商建数据和差UN 通

9、业务并重的成语传输网提供了历史性的契机，随着中国电信 业务的逐渐发展，城域网传输技术成为各运营商抢占市场的主战 场。城域网业务类型现在从以单纯的 TDM 业务为主、 2Mb/s 为颗粒 向数据业务为主、宽带接口过度。业务类型的变化必然带来物理层 基础网络的变化。运营商面临着对城域传输网络重新规划和设计建 设的任务，如何进行有效的规划，保证从过去单纯满足以话音传输 为主，相对静态的网络过渡到支持多业务、动态可扩展性强的网络 是各个运营商都关心的问题，多功能、低成本、传输与业务提供向 结合是城域网的主要特色。目前城域网中的关键技术有：基于 SDH 的多业务传送平台；基 于 WDM 的多业务传送平台

10、 MSTP ；弹性分组环（ RPR）；软交换； 多业务换；稀疏波分复用（ CWDM ）；分组传送网（ PTN）。第二章 MSTP技术与 PTN技术第一节 两种技术方案的总体概述2.1.1. MSTP定义MSTP是指基于 SDH平台，同时实现 TDM、ATM、以太网等多种业 务的接入、处理和传送，提供统一网管的多业务节点。城域网 MSTP建设方案是介于传统的“ SDH+AT”M方案与未来全 光智能网络之间的一种目前现实可行的城域网建设方案。 MSTP明显 地优于 SDH，主要表现在多端口种类，灵活的服务提供，支持WDM的升级扩容，最大效用的光纤带宽利用，较小粒度的带宽管理等方 面。由于它是基于现

11、有 SDH 传输网络的，可以很好地兼容现有技 术，保证现有投资。由于 MSTP可以集成 WDM技术，能够保证网络的 平滑升级，从某种程度上也是 Metro-WDM的低成本解决方案之一。MSTP系列设备为城域网节点设备，是数据网和语音网融合的桥 接区。 MSTP可以应用在城域网各层，对于骨干层：主要进行中心节 点之间大容量高速 SDH、 IP 、ATM业务的承载、调度并提供保护；对 于汇聚层：主要完成接入层到骨干层的 SDH、 IP 、ATM多业务汇聚； 对于接入层： MSTP则完成用户需求业务的接入。由于 MSTP是基于 SDH技术的，所以 MSTP对于传统的 TDM业务 可以很好的支持；技术

12、的难点是如何利用 SDH来支持 IP 业务，也就是如何将 IP 数据映射到 SDH帧中去早期的 MSTP利用 PPP(RFC166、1 RFC1662、 RFC2615)来完成对 IP 数据的映射；它通过“ IP 包->PPP 分组->HDLC封装->SDH 相应 VC”过程来实现 IP over SDH (或 Packet over SONET-POS)，这种 方法技术成熟，适于多协议环境，但由于它不是专为SDH设计的，在帧定位时开销较大，且传输效率与传输的内容有关，因此效率较 低。现在主流的 MSTP产品均采用 G.7041 中定义的 GFP协议来实现 将高层信号映射到同

13、步物理传输网络的通用方法，完成多种业务数 据向 SDH 帧中的映射，它定义了两种映射方式：Transparent 和Frame mapped。前者有固定的帧长度，可及时处理而不用等待收到 整个帧，更适合处理实时业务如视频信号 (DVB)和块状编码的信号如 存储业务 (Fiber Channel ， FICON，ESCON；) 而后者没有固定的帧 长，接收到一完整的帧后再进行处理，可以用来封装 IP/PPP 或以太 网 MAC帧。现在也有少数 MSTP产品利用 LAPS(X.86 )协议来实现业务数 据向 SDH帧中的映射， LAPS是基于 SDH/SONET的，不需要链路初始 化，也不需要像

14、PPP那样需要重启定时器( Restart Timer )，所以 LAPS 具有较高效率和更高的性能保证能力。但是这种MSTP实现方式在应用中并不多见。2.1.2. MSTP关键技术及原理虚级联VC的级联概念是在 ITU-T G.7070 中定义的，分为相邻级联和 虚级联两种。 SDH中用来承载以太网业务的各个 VC在 SDH的帧结构 中是连续的，共用相同的通道开销（ POH），此种情况称为相邻级 联，有时也直接简称为级联。 SDH中用来承载以太网业务的各个 VC 在 SDH的帧结构中是独立的，其位置可以灵活处理，此种情况称为 虚级联。从原理上讲，可以将级联和虚级联看成是把多个小的容器组合 为

15、一个比较大的容器来传输数据业务的技术。通过级联和虚级联技 术，可以实现对以太网带宽和 SDH虚通道之间的速率适配。尤其是 虚级联技术，可以将从 VC-4到 VC-12 等不同速率的小容器进行组合 利用，能够做到非常小颗粒的带宽调节，相应的级联后的最大带宽 也能在很小的范围内调节。虚级联技术的特点就是实现了使用 SDH 经济有效地提供合适大小的信道给数据业务，避免了带宽的浪费， 这也是虚级联技术最大的优势。通用成帧规程GFP是在 ITU-T G.7041 中定义的一种链路层 字节同步的链路中传送长度可变的数据包，又可以传送固定长度的 数据块，是一种简单而又灵活的数据适配方法。GFP采用了与 AT

16、M技术相似的帧定界方式，可以透明地封装各 种数据信号，利于多厂商设备互联互通； GFP引进了多服务等级的 概念，实现了用户数据的统计复用和 QoS功能。GFP采用不同的业务数据封装方法对不同的业务数据进行封 装，包括 GFPF和 GFPT两种方式。 GFPF封装方式适用于分组 数据，把整个分组数据（ PPP、 IP 、RPR、以太网等）封装到 GFP负 荷信息区中，对封装数据不做任何改动，并根据需要来决定是否添 加负荷区检测域。 GFP封装方式则适用于采用 8B/10B 编码的块 数据，从接收的数据块中提取出单个的字符，然后把它映射到固定 长度的 GFP帧中。链路容量调整机制LCAS是在 IT

17、U-T G.7042 中定义的一种可以在不中断数据流的 情况下动态调整虚级联个数的功能，它所提供的是平滑地改变传送 网中虚级联信号带宽以自动适应业务带宽需求的方法。LCAS是一个双向的协议，它通过实时地在收发节点之间交换表 示状态的控制包来动态调整业务带宽。控制包所能表示的状态有固 定、增加、正常、 EOS（表示这个 VC是虚级联信道的最后一个 VC）、空闲和不使用六种。LCAS可以将有效净负荷自动映射到可用的 VC上，从而实现带 宽的连续调整，不仅提高了带宽指配速度、对业务无损伤，而且当 系统出现故障时，可以动态调整系统带宽，无须人工介入，在保证 服务质量的前提下显著提高网络利用率。一般情况

18、下，系统可以实 现在通过网管增加或者删除虚级联组中成员时，保证“不丢包”； 即使是由于“断纤”或者“告警”等原因产生虚级联组成员删除 时，也能够保证只有少量丢包。2.1.3. PTN定义PTN（分组传送网， Packet Transport Network ）是指这样一种光 传送网络架构和具体技术：在 IP 业务和底层光传输媒质之间设置了 一个层面，它针对分组业务流量的突发性和统计复用传送的要求而 设计，以分组业务为核心并支持多业务提供，具有更低的总体使用 成本（ TCO），同时秉承光传输的传统优势，包括高可用性和可靠 性、高效的带宽管理机制和流量工程、便捷的 OAM 和网管、可扩 展、较高的

19、安全性等。PTN 支持多种基于分组交换业务的双向点对点连接通道，具有 适合各种粗细颗粒业务、端到端的组网能力，提供了更加适合于 IP 业务特性的“柔性”传输管道；具备丰富的保护方式，遇到网络故 障时能够实现基于 50ms 的电信级业务保护倒换，实现传输级别的 业务保护和恢复；继承了 SDH 技术的操作、 管理和维护机制 （OAM ），具有点对点连接的完美 OAM 体系，保证网络具备保护 切换、错误检测和通道监控能力；完成了与 IP/MPLS 多种方式的互 连互通，无缝承载核心 IP 业务；网管系统可以控制连接信道的建立 和设置，实现了业务 QoS 的区分和保证，灵活提供 SLA 等优点。另外，

20、它可利用各种底层传输通道（如SDH/Ethernet/OTN）。总之，它具有完善的 OAM 机制，精确的故障定位和严格的业务隔 离功能，最大限度地管理和利用光纤资源，保证了业务安全性，在 结合 GMPLS 后，可实现资源的自动配置及网状网的高生存性。2.1.4. PTN关键技术及原理PWE3PWE3即端到端的伪线仿真，又称 VLL (Virtual Leased Line ) 虚拟专线，是一种业务仿真机制。它指定了在 IETF 特定的 PSN上提 供仿真业务的封装 /传送/ 控制/ 管理/ 互联/ 安全等一系列规范， PWE3 是在包交换网络上仿真电信网络业务的基本特性，以保证其穿越 PSN而

21、性能只受到最小的影响 , 而不是许诺完美再现各种仿真业务。 简单来说，就是在分组交换网络上搭建一个“通道”，实现各种业 务的仿真及传送。其原理是在隧道端点建立和维护 PW，用来封装和传送业务。用 户的数据报经封装为 PW PDU之后通过隧道 Tunnel 传送，对于客户 设备而言， PW表现为特定业务独占的一条链路或电路，我们称之为 虚电路 VC，不同的客户业务由不同的伪线承载，此仿真电路行为称 作“业务仿真”。伪线在 PTN内部网络不可见 , 网络的任何一端都不必去担心其所 连接的另外一端是否是同类网络。边缘设备 PE执行端业务的封装 / 解封装，管理 PW边界的信令、 定时、顺序等与业务相

22、关的信息，管理业务的告警及状态等；并尽 可能真实地保持业务本身具有的属性和特征。客户设备CE 感觉不到核心网络的存在 , 认为处理的业务都是本地业务。图 2-1 PWE3 的仿真原理MPLS技术多协议标签交换（ MPLS）是一种用于快速数据包交换和路由的 体系，它为网络数据流量提供了目标、路由地址、转发和交换等能 力。更特殊的是，它具有管理各种不同形式通信流的机制。在运营 MPLS的网络内（即 MPLS域内），设备之间运行标签分 发协议（如 LDP、RSVP等），使 MPLS域内的各设备都分配到相应的 标签。IP 数据包通过 MPLS域的传播过程如下：1. 入口边界 LER接收数据包，为数据包

23、分配相应的标签，用标 签来标识该数据包；2. 主干 LSR接收到被标识的数据包，查找标签转发表，使用新 的出站标签代替输入数据包中的标签；3. 出口边界 LER 接收到该标签数据包，它删除标签，对 IP 数 据包执行传统的第三层查找。标签IP（LER） 传统IP转发标签 IP（LSR）IPIPMPLS域标签转发图 2-2 MPLS 的工作原理MPLS-TP技术MPLS-TP： MPLS Transport Profile ，是一种从核心网向下延 伸的面向连接的分组传送技术。2008 年 4 月起由 IETF 和 ITU-T 共同成立了联合工作组 （JWT） ， 负责联合开发， IETF 负责标

24、准的制定， ITU-T 负责提出传 送的需求。MPLS-TP构建于 MPLS技术之上，它的相关标准为部署分组交换 传输网络提供了电信级的完整方案。更重要的是，该技术基于 IP 核 心网，对 MPLS/PW技术进行简化和改造，去掉了那些与传输无关的 IP 功能, 更加适合分组传送的需求。 为了维持点对点 OAM的完整 性，引入了传送的层网络、 OAM和线性保护等概念，可以独立于客 户信号和控制网络信号，符合传送网的需求。态控制平面支持、较 低的 CAPEX+OP。EX在 MPLS-TP网 络中，面向连接的特性是通过伪线（ PW）技术实 现的。伪线允许服务供应商在一个基于分组技术的汇聚网络中传送

25、基于电路的网络的传统业务，同时也可以传送新兴的业务。10传送过程：客户边缘设备 CE1与服务提供商边缘设备 PE1 相 连，PE1 对要传输的原始业务进行打包封装处理，再通过伪线进行 传输。在接收端， PE2 对接收到的业务进行帧校验、重新排序等处 理，还原成原始业务，交给客户端设备 CE2。如下图所示：图 2-3 MPLS-TP 的传送原理第二节MSTP与 PTN的主要概念和关键差异2.2.1. 概念差异PTN 即为分组传送网，这里分别针对“分组” 、“传送”关键词 说明其特点：“分组”说明其交换核心为包交换，相对 MSTP 的电路交换， 可统计复用交换带宽，针对未来高突发统计分部的数据业务

26、，实现 不同业务的贷款共享，提高带宽利用率；“传送”说明其具有高可靠性（完善的保护） 、可运营（用户可 精确控制配置，可以定制 QoS）的传统 SDH 承载网络的特征；PTN 采用 MPLS 或 IP 等作为 Tunnel 承载层，能简化端到端业 务配置，路由自动发现、故障时 FRR/重路由保护；11而 MSTP 即为多业务传送平台，这里针对“多业务” 、“传送平 台”关键词说明其特点：“多业务”说明其相对传统 SDH 设备只提供 STM/SONET 接口 等高低阶复用接入接出设备相比，新增一台、 ATM 、PRP、FR 等链 路层业务接入汇聚，在 1 个设备上实现了多种业务的接入汇聚并通 过

27、统一的封装层 SDH 承载，实现了传统以太 /ATM 设备与 SDH 设备 的结合，丰富的接口满足了传统 SDH 设备进入网络环境复杂的城域 网环境；“传送平台”说明其具有高可靠性、可运营型，通过完善多层 次的保护方案实现故障时 50ms 回复；另外， MSTP 通过 ASON 实 现了业务传送路径的自动发现、重路由保护等，引入了动态机制， 能进一步提升 SDH 网络的可靠性。2.2.1. 关键差异PTN 与 MSTP 相比最关键的差异是引入了包交换的核心，适用 了 ALL IP 的要求，同时在封装层引入了 PWE3，多种不同老技术， 比如： ATM 、FR、 PDH、 MLPPP 等在包交换

28、网络中统一适配承 载，实现多网归一，降低网络运营成本。PTN 提供 Tunnle/PW 等软管道，实现带宽大小的精确控制；而 且 PTN 支持 1588V2 等 PSN 时钟时间传送技术，可以消除对 GPS 时钟的需求，降低成本，满足移动承载网络 LTE 演进的要求；对于 MSTP， MSTP 具有电路交换的核心，给指定用户分配的12 带宽固定，即使该用户无业务流量，任然固定占用该带宽，不能和 其他业务共享，不能统计复用，设备交换带宽利用率较低，不能适 应数据业务高速增长高突发的带宽需求；MSTP 提供的是 VC 应管道，带宽固定分配，能满足传统语音 通讯业务要求；但是不支持 1588 等 P

29、SN 时钟 /时间传送技术，对于频率同步， 能通过 SDH 时钟机制高质量的实现；但对时间同步，没有解决方 案，在需要时间同步的移动承载领域，必须使用 GPS 时钟。2.2.2. 两种技术在网络层次中的定位 从长途网层面来说，目前主要有核心路由器互联构建而成，以 及传送层所对应的优选技术是大容量长距离的波分复用系统，辅佐 以波长级别的超大颗粒掉地。设备类型以10G、 40G 和 100GDWDM 为主。如果是针对于本地网的核心层面，也和长途网类似，也主要由 路由器互联构建，业务量也相对均匀分布，同样，对传送层面的需 求主要是大颗粒直连和相对大颗粒的调度功能，相对应的设备类型 为广义的 P-OT

30、N 设备，可以配备光层波长级别的调度，也可以配置 ODU 电层的调度组网。而从本地网的汇聚层面来看，调度需求加大，现有的三层路由 设备、二层 PTN 设备以及一层 MSTP 设备都能很好的满足建网需 求。同时随着业务量的加大， P-OTN 也渐渐引入。13到了本地网的接入层面，主要也是以二层 PTN 设备以及一层MSTP 设备为主，三层路由虽然也能满足绝大多数要求，但是考虑 到成本较高，实际的网络情况中却少有使用。第三节 两种技术的常用特性对比2.3.1. 1588 V2 时钟PTN 作为综合接入网，需要接入 TD-SCDMA 、CDMA2000 、 LTE 等要求时间同步的无线基站，因此需要

31、具备将基站控制器的时 间分发到各个基站的能力，这就需要 1588.而传统的 MSTP 不支持 1588 V2 时钟同步，接入需要时间同步 的基站时，采用 GPS 提供基准时间，相对来说成本就会比较高；2.3.2. 同步以太网PTN 同步以太网是通过 Phy 实现频率同步，要求全网仪态物理 层均支持，才能实现端到端的频率透穿，该机制与 SDH 物理层时钟 频率采用相同的方式；MSTP 就不支持同步以太网，采用 SDH 网进行时钟同步；2.3.3. TOP通过 PTN 的 TOP/ACR 协议，跨越异步网络实现 NodeB/BTS 与RNC/BSC 的频率同步14而 MSTP 不支持 TOP 时钟

32、2.3.4. Tunnel/PW APSPTN 的 Tunnel/PW APS 为 1+1/1：1 APS 保护，使用 MPLS OAM 的 CV、 FFD 等实现快速故障检测，实现 50ms 快速保护倒 换，链路故障时业务快速恢复，实现业务的高可靠性，方便实现业 务端到端的保护；MSTP 则支持 SDH 1+1/1：1/1：N 的 MSP/SNCP 保护，实现类 似功能2.3.5. MSP和 TPSPTN 支持 STM-1 光口 1+1/1： 1/1：N 的线性复用段保护，支持 带 E1 接口板的 MQ1 子卡的 TPS 保护，实现板级故障保护。而 MSTP 支持更多类型的复用段保护，也支持

33、带 E1/E3 等接口 板的 SDH 支路板的 TPS保护，实现板机故障保护。第四节 保护策略对比2.4.1. 小结PTN 组网保护策略与 MSTP 网络相比，最大变化是汇聚层不再 采用环网保护方式，而是选用线性端到端保护机制，有点类似 SDH 网络中的全程 SNCP 保护。这种结构的优点非常明显：减少业务调15 度层次，得到了网络扁平化的效果，减少了很多穿通节点，提高了 路由管理效率。同时，为了增强网络的安全性，避免单节点失效带 来的业务丢失，接入层与汇聚层的互连建议采用双节点保护组网方 式。双节点组网方式在 MSTP 网络中已有大量应用，大大增强了网 络安全性，建议对于当前光缆资源还不具备

34、双节点互连的接入环， 应积极进行光缆路由双节点改造。对于核心层 PTN 设备的保护，一端核心层 PTN 设备的业务可 能需要送到分属不同机楼的多个不同 RNC，因此核心层需要具备业 务调度功能。该调度功能有两种实现方式，一种方式是通过核心层 OTN 网络波长资源来进行调度，主要适合调度业务量较大的网络； 另一种方式是将核心层 PTN 设备组建成一个 10GE 调度环，环上节 点两两之间均可能存在业务需求，业务为分散方式，这有利于发挥 环网保护的优势。因此在设备能够支持的情况下，可采用 Wrapping 环网保护技术，利用该环的调度功能实现业务灵活调度。2.4.2. 综合分析综合分析来看， PT

35、N 保护技术沿袭了 SDH 网络保护技术的成功 经验，并根据自身特点提出多项保护方式的补充，形成了一套适合 PTN 网络的完善保护技术和策略。在进行 PTN 网络建设过程中，应 恰当地使用这些保护技术和策略，才能发挥 PTN 网络的最大优势。当然，任何一项新技术的应用推广都是循序渐进的，在今后的 PTN 网络规划建设工作中还需要不断总结经验，继续完善全网的保16护机制和策略17第三章 中国城域网组网中运用的其他传输技术与建议第一节 其他传输技术基于以太网的城域网方案 作为城域传送网的最初形态 ,以太网直连被看作是最简单的城域 传输组网方式 ,它只需要少量的规划、设计和测试工作。作为一种标 准技

36、术 ,以太网互连操作性好 ,具有广泛的软硬件支持 ,成本低。它是 一种与可适应多种媒体的技术 ,可以提供与铜线对、电缆和各种光纤 等不同传输媒体透明的接口 ,避免了重新布线的成本 , 具有良好的扩 展性, 支持 10Mbit/ s、100Mbit/ s、1Gbit/ s 和 10Gbit/ s 的速率,以端 到端的形式出现 ,消除了网络边界处的格式变换 ,减少了网络的复杂 度。以 太 网 技 术 用 于 MAN 主 要 有 3 种 方 式 : EoS ( Ethernet overSDH) 、 EoD( Ethernet over DWDM) 和 EoRPR( Ethernet over RP

37、R) ,传统厂商基本选用前两种方式 ,而以数据业务为主的新兴厂商 选择后一种方式。但是当以太网应用到城域网时 ,它的 QoS 就得不到保证 ,无法提 供实时业务所需的 QoS 以及多用户共享节点和网络所必需的记费统 计功能;缺乏安全机制保证 ,在 MAN 中利用上层来处理安全需求是不 能接受的 ;网络管理能力很弱 ,目前只有网元级管理系统 ;由于是点到18 点的直连 ,省掉了交换设备 ,无法提供故障定位和性能监视 ,不支持回 环测试和倒环保护。所以只有解决了上述主要问题 ,以太网才可以顺 利地应用于 MAN 和 WAN 。3.1.2. 基于 ATM的多业务平台ATM 的固有设计已经充分考虑了业

38、务的 QoS（服务质量 ） 问题 , 因此可以为 IP 或其他任意信号提供面向连接的、带宽可控、安全性 好、延时小的高质量业务 ,特别是 ATM VP 技术可以使 SDH 网更有 效地承载数据流。但是其缺点也是很明显的 ,主要包括 : 网络体系结构复杂 ;传输效 率低下 ;速率难以提高 ;信令建立复杂 ,选路灵活性不高 ;硬件投资高 ,运 行维护管理复杂 ;有较大的带宽损失 ;不适应大型 IP 骨干网应用。所 以以 ATM 为基础的多业务平台不是一个长远的解决方案。3.1.3. 弹性分组环（ RPR）市场的需求推动人们去研究、寻找新的技术。 SDH 和 ATM 技 术成功地应用于 MAN ,但

39、是其技术复杂、价格昂贵。以太网技术在 局域网中得到了广泛应用 ,走的是低价、简单的技术路线 ,但是缺乏有 效的 QoS、网络恢复与保护和网管机制 ,不能满足 MAN 的可靠性和 扩展性方面的要求。人们于是很自然地想到了在城域范围内构建新 的环形拓扑结构 ,通过传输类似以太网结构的分组来提供各种增强型 业务 ,在不降低网络性能和可靠性的前提下提供更加经济的WAN/MAN 解决方案。 RPR 技术正是在这一背景下提出的 ,很快受到了多 个国际化标准组织、研究机构和网络设备厂商的重视。目前基于19RPR 环网协议的标准化目标的大致轮廓已经形成 ,各界已就几个方面 的问题达成共识概括下来有如下几点 :

40、1、灵活性。可有效地传送语音、数据 (包括 IP 突发业务 ) 、图 像等多种类型的业务 ;支持业务等级协定 (SLA) ,提供多等级、可靠的 QoS 服务;支持 Layer2 和 Layer3 功能 ;具有拓扑自动识别功能 ,支持 动态的网络拓扑更新。2、可靠性。具有完善的网络性能监测、错误定位等网管功能;应能够检测出比特传输错误并具有一定的纠错能力 ,即要求在帧结构 的头部开销和扩展开销中含有校验位 ;支持 50ms 环保护恢复功能 ,当 光纤中断时提供可靠的业务保护 ,并对高优先级的业务优先保护 ;网络 拓扑自动更新时不影响或尽量减少对在线业务的影响 ;具有防止分组 死循环的机制。3、兼

41、容性。能够承载 IP、SDH、TDM 、ATM 、以太网等多种协 议的业务 ;具有 T1/ E1 、DS3/ E3 、OC - 3 、 OC - 12 、PoS、 10/ 100BT 、GBE 等多种速率端口 ; 应能兼容多种物理传输媒质 ,在是否 应该兼容多种物理拓扑结构的问题上还有待于进一步研究。4、可扩展性。能够方便地扩展网络规模 ,增加传输线路、传输带 宽或插入新的网络节点 ,将来出现新的业务、协议或物理层规范时可 以平滑地升级。 RPR 的媒质接入控制 (MAC) 层应该能无缝地嵌入 IEEE802工程协议栈中 ,对下支持 802. 3 和SONET/ SDH 物理层,对 上支持 8

42、02. 1 高层和互操作规范 ,并能与 802. 3 MAC 层互相兼容。RPR 主要面向城域纯环状网络拓扑传输 ,虽然 RPR 采用了较多20 的新机制（如空间重用 ,公平的动态带宽管理等 ） 以提高环网资源的利 用效率 ,但是纯环结构在一定程度上会造成带宽的浪费。比如一个 RPR 网中有 20 个节点 ,环网带宽为 10G 容量,那么平均每个节点所 分配的容量只有 10G/ 20 = 0. 5G,资源利用效率不高。弹性分组环技 术由于采用纯环结构 ,面向城域传输时更多的是应用在城域接入层网 络,应用的范围有限。第二节 对中国移动城域网组网技术应用的建议中国移动城域网在网络容量和网络安全上的

43、不足 目前中国移动城域网常见的组网应用中，在网络容量和网络安全 上还存在一些不足，主要表现在以下几个方面：1、接入环容量不足。移动城域网大量采用 155M 接入环，同时 受光缆资源影响，每个 155M 接入环上节点数量比较大，有的甚至 超过 30 个基站节点，造成目前 155M 接入环负载率特别高。尤其是 在市区每个基站节点电路需求大， 155M 速率接入环除提供基站业务 外，对附近大客户数据业务的接入已经无能为力了。2、骨干节点压力过大。基站接入环通过 2.5G 速率骨干环进行 业务汇聚并传送到中心节点的组网方式，是目前中国移动绝大部分 城域网组网形式。由于移动主要以汇聚型业务为主，最大能处

44、理县 到市 16 个 VC4 容量，随着基站数量的增加，基站载频增加，对骨 干环网容量造成很大压力。特别有些地区光缆资源有限，骨干环内21 节点多，于是分配到每个节点的带宽就更小。3、融合的骨干汇聚层网络效率低。现有网络主要以一种二层模 型进行组网，即 2.5G 骨干汇聚环带 155M 接入环。这种简化的二层 组网方式存在一定的不合理性，造成网络调度能力降低、网络汇聚 能力不足等。而一个标准的三层模型包含骨干、汇聚、接入三个不 同的层面，各自有不同的网络定位，有机融合，效率更高。4、网络安全存在隐患。网络安全是移动网络中的重点关注点问 题，一方面是网络保护，如常见的复用段保护、子网连接保护等；

45、 另一方面对于重要节点的保护，对于双节点保护主要应用于骨干节 点和汇聚节点，这些节点在网络中担当不可估量的重要功能，一旦 由于外部环境如电源、交接箱、多段光缆或节点本身失效，都将造 成灾难性的故障，损失是不可估量的。中国移动城域网优化方案建议随着 10G SDH 技术的成熟，移动网络对大容量 SDH 的应用逐 步放开，近几年 10G SDH 在各城域网上大量应用。然而我们知道原 有 2.5G 已经搭建了县到市的骨干网，甚至是多个平面的骨干网，如 何安全、高效应用新建的 10G SDH 解决网络中的容量和安全性是一 个极为重要的问题。传输网络中容量与安全性是矛盾的两个方面：提高网络安全性 以牺牲

46、网络容量为代价，同时提高网络容量，单节点负荷增大，节 点失效造成的影响面更大。而且网络中不存在绝对的安全性，我们 需要针对机房环境差、维护力量薄弱县级节点从技术力量上保障其22 安全性，对终结业务的终端节点只能从负荷分担、环境本身进行改 造和优化。新建 10G 骨干环与现网 2.5G 网络的融合是解决网络容量与安 全的重要方式，如图 3-2 所示新建 10G 骨干环将原有 2.5G 环分为两 个部分，在交换节点机房终结业务的设备连接在两个骨干设备（同 一机房或不同交换机房）上，原 2.5G 设备按光缆分布分地域下挂在 两个 10G 骨干节点上，一般为相邻县级节点。这种双归属网络是在 保证网络容量的同时，提高网络安全性的重要举措。在保护方式上可以采用灵活的配置，由于接入层要求调度灵 活，接入数量不确定，所以一般都采用子网连接保护（SNCP）方式；骨干层和汇聚层业务形式主要是基站业务汇聚，采用复用段保 护（ MSP）方式或 SNCP 保护方式都可实现。方案一：三个层面采用 SNCP+MSP+SNCP 保护方式，