基于SDH网络的MSTP改造探讨概要

基于现有SDH网络MSTP化改造研究摘要：在近期中国移动以话音等TDM业务为主、数据业务为辅的情况下，选择以SDH为基础的MSTP建设方案是稳妥且可持续发展的策略。中国移动一定要采用先进灵活的MSTP技术来构建易于实现业务运营及网络拓扑和容量扩展的城域光传送网，基于SDH的MSTP化将是今后几年城域光传送网建设的重点。关键字：MSTPSDH改造以太网带宽1、 现有SDH传送网络中国移动城域传送网分为三层结构：核心传送层、汇聚传送层、接入传送层，其中接入传送层还包含用户的综合业务引入。由于现有的SDH网络无论在技术上及用户认知度上都非常成熟，本文不做过多的分析说明，下面先简单介绍MSTP技术的特点，并从现有SDH网络的基础上分析如何实施MSTP化的进展。2、MSTP技术及主要特点多业务传送平台（MSTP）是对传统的SDH设备进行了改进，在SDH帧格式中提供不同颗粒的多种业务、多种协议的接入、汇聚和传输能力，是目前城域传送网最主要的实现方式之一。基于SDH的MSTP比较适合于已大量敷设SDH网络的电信运营商，可以灵活有效地支持迅速发展的分组数据业务，同时可以保证对多业务的统一网络管理，实现从电路交换网向分组交换网的平滑过渡。在近期中国移动以话音等TDM业务为主、数据业务为辅的情况下，选择以SDH为基础的MSTP建设方案是稳妥且可持续发展的策略。中国移动一定要采用先进灵活的MSTP技术来构建易于实现业务运营及网络拓扑和容量扩展的城域光传送网，基于SDH的MSTP将是今后几年城域光传送网建设的重点。综合来说，基于SDH的MSTP具有以下技术特点。（1）具有较大的交叉连接容量，能够支持VC-4/VC-3/VC-12各种等级的交叉连接以及连续级联或虚级联处理；（2）提供丰富的多业务（PDH/SDH、ATM、以太网/IP、图像业务等）接口，可以通过增加或更换接口模块，灵活适应业务的发展变化；（3）具有以太网和ATM业务的透明传输或二层交换能力，其传输链路的带宽可配置，并支持VLAN、流量控制、业务和端口的汇聚或统计复用功能；（4）具备多种完善的保护机制（SDH、ATM、以太网/IP）和灵活的组网特性；（5）可实现统一、智能的网络管理，具有良好的兼容性和互操作性。MSTP技术的发展主要体现在对以太网业务的支持上，包括最初提供以太网点到点透传的第一代MSTP，以及当前支持以太网二层交换能力的第二代MSTP，直到近来的第三代MSTP。各代MSTP特点如下：第一代MSTP技术是将以太网信号直接映射到SDH的虚容器（VC）中，进行点到点传送；提供以太网透传租线业务，业务粒度受限于VC，一般最小为2Mbit/s，不能提供不同以太网业务的QoS区分，不提供流量控制；不提供多个以太网业务流的统计复用和带宽共享；保护完全基于SDH，不提供以太网业务层的保护。第二代MSTP技术是在一个或多个用户以太网接口与一个或多个独立的基于SDH虚容器的点对点链路之间，实现基于以太网链路层的数据帧交换。第二代MSTP可提供基于802.3x的流量控制、多用户隔离和VLAN划分、基于STP的以太网业务层保护、基于802.1p的优先级转发。但第二代MSTP也有一些缺点：不能提供良好的QoS支持，无法很好的取代利润丰厚的租线业务；基于STP的业务层保护时间太慢；业务带宽粒度也受限于VC，一般最小为2Mbit/s；VLAN的4096地址空间使其在主干节点的扩展能力很受限制，不适合大型城域公网应用；节点处在环上不同位置时，其业务的接入是不公平的；MAC地址的学习/维护以及MAC地址表影响系统性能；基于802.3x的流量控制只是针对点到点链路；多用户/业务的带宽共享是对本地接口而言，还不能对整个环业务进行共享。第三代MSTP技术的主要特征是引入了中间的智能适配层（1.5层）、采用GFP高速封装协议、支持VC虚级联和链路容量自动调整（LCAS）机制，因此可支持多点到多点的连接、具有可扩展性、支持用户隔离和带宽共享、支持QoS、SLA增强、阻塞控制以及公平接入。3、现有SDH网络MSTP化的改造方案下面以西部某市SDH传送网络为例，具体分析现网MSTP化方案。该市现网业务主要以TDM业务为主，但随着中国移动提出了从移动通信专家向移动信息专家演进的目标、立志成为多业务运营商；同时伴随着我国经济大开发、人民生活水平日益上升，对于多业务的需求也日益增长，近年来新增了许多业务需求，具体可见表1。传输电路低端客户需求量中端客户需求量高端客户需求量E11-2个E12-4个E15个E1FE1个FE（实际带宽4M以内）1个FE（实际带宽4-10M）1个FE（实际带宽10M以上）FE1个FE（实际带宽4M以内）1个FE（实际带宽4-20M）1个FE（实际带宽20M以上）E11-5个E16-15个E116个E1以上FE1-5个接入点6-15接入点16个接入点以上FEAC点设置在集团内部，不需要传输接入，如果有互联网接入需求，可以参照3FE集团总部或控制中心通常需要与移动公司相应网络平台建立固定连接，带宽需求一般较低（一般一个2M），如有互联网接入业务需求，可参照3对于现网语音业务，经过中国移动近9年的发展，业务支撑已经非常成熟，近期仅存在部分补忙补差的工作；对于近期新增的许多业务类型，现有的SDH传送网络缺少接入手段，因此在投入使用之后，仍需通过传统SDH传输网接入层将数据业务汇聚至汇聚节点，再通过汇聚节点转接至IP城域网承载。为了更好地开展业务，提高业务转接的效率和安全性，现有的传统SDH传输网也需要逐渐向MSTP网络演进。传统的SDH设备只需增加具备MSTP功能的板卡（如以太网板）即可承载IP等业务，这就是通常所说的MSTP改造。通过这种方式，可以对现有传统的SDH网络进行升级和完善，使其向MSTP网络演进。下面我们综合业务流向及现有SDH网络2个部分分析现网改造的几种方案。3.1核心层城域传送网的核心层需要为数据网核心路由器或3G核心网设备之间提供GE或STM-1/16ATM业务的透明传输链路，因此可以引入支持以太网和ATM透传的MSTP技术。近期某分公司无高速率的FE/GE/ATM接口的需求，现有的SDH设备能较好满足核心路由器的155Mbit/sPOS接口以及交换机之间的155Mbit/s光口需要，因此可暂不将核心层传输设备升级为MSTP，待有FE/GE/ATM接口需求时再适当提前进行MSTP升级。3.2汇聚层SDH汇聚节点担负着将接入层汇聚的业务向上转接的重要功能，目前某分公司传输网汇聚层只有部分汇聚点建设了IP承载网节点（A、B、C、D、E，其中A、B节点为本市省干所在节点），大多数节点对业务仅进行转接，起到疏导、收敛的作用。从新增业务的流向来看，可以把业务分成二种流向：向上汇聚业务（Internet业务）及同层转接（VLAN业务）。3.2.1在汇聚层需对传输网汇聚层和IP承载网节点共址的A、B、C、D、E共5个节点的SDH设备配置支持交换功能的数据处理板卡，有效地对接入层接入的数据业务进行带宽上的收敛，提高带宽利用率。如下图所示。3.2.2在汇聚层需对传输网汇聚层和IP承载网节点共址的A、B、C、D、E共5个节点的SDH设备新增传输所需光口与IP承载网设备关口互联，用于透传下层汇聚业务，具体方案如下图所示。3.2.3对于没有建设IP承载网节点的传送汇聚节点，则需将接入层接入的业务在所配置的数据板卡内进行带宽收敛再就近的传送至IP承载网节点，或者将业务透传至IP承载网节点。详见下图所示。3.3接入层以基站为中心开展综合业务接入，接入层网络由单一的基础业务传输转变为综合业务接入平台，可以通过各种接入方式，快速开展城域数据业务。当环上数据业务向上集中收敛时，有两种方式：（1）利用各节点设备的二层交换功能，在接入层节点按STP协议进行业务收敛，由于现阶段设备二层交换公平性的不完善，此种方式会造成离收敛点较远的节点所分配到的带宽较小，但带宽利用率较高，考虑市场开展因素，不建议采用。（2）另一种是业务在接入层透传至收敛点（一般为汇聚节点）在统一进行收敛处理。这种方式可有效地避免各节点因组网而产生的节点逻辑远近而带来的不公平问题，虽然会减低数据业务的带宽利用率，但业务性能得到了最大限度的保障，建议采用。在接入层配置所需的FE接口板，因为接入层传送采用透传方式，故在接入层不必配置具有交换功能的FE以太网处理板，通过配置FE和原有的2Mbit/s接口板卡接入大客户专线、宽带用户、WLAN等。由于现网传送网末端资源（基站资源）相对于其他运营商比较匮乏，造成了很多业务需求节点无法延伸到，所以可以根据以下几种模式具体选择MSTP化。3.3.1在IP点较分散的区域，电路需求在1～2个E1时，可以采用此模式接入；现网使用较多，不需要对现网设备进行改造；但数据业务电路需通过协议转换器转接，电路安全性较差，故障点较多，同时监控率太低。如下图所示。3.3.2模式2：SDH设备升级MSTP功能在IP点较集中的区域，电路需求在4～6个E1，建议采用此